Eiwitopbrengst: hoeveel eiwit halen we uit onze grondstoffen?
Stel je twee boeren voor die allebei een hectare land hebben. De een laat er koeien grazen, de ander verbouwt sojabonen. Aan het eind van het jaar levert die ene hectare met soja tien tot twintig keer zoveel eetbaar eiwit op als de hectare met koeien. Dat verschil in opbrengst per hectare, per liter water of per kilo veevoer, noemen wetenschappers de eiwitopbrengst: hoeveel bruikbaar eiwit een productiemethode oplevert ten opzichte van de grondstoffen die erin gaan.
Eiwitopbrengst is geen exotisch begrip uit een laboratorium, maar een rekenmodel waarmee onderzoekers, bedrijven en beleidsmakers verschillende manieren om aan eiwit te komen met elkaar vergelijken: rundvlees tegenover kip, insecten tegenover kweekvlees, en traditionele landbouw tegenover nieuwe technieken zoals precisiefermentatie. Naarmate de wereldbevolking groeit en de klimaatimpact van vlees en zuivel steeds duidelijker wordt, is de vraag "hoeveel eiwit krijgen we terug voor wat we erin stoppen" een van de belangrijkste graadmeters geworden in het debat over de toekomst van ons voedsel.
Wat is het precies?
Eiwitopbrengst wordt op verschillende manieren uitgedrukt, afhankelijk van wat je wilt vergelijken. Drie maten komen het meest voor.
De eerste is opbrengst per oppervlakte: hoeveel kilo eiwit een stuk landbouwgrond per jaar oplevert. Dit is vooral relevant omdat landbouwgrond schaars is en veeteelt wereldwijd een groot deel van het beschikbare land in beslag neemt.
De tweede is de zogeheten voederconversieratio (Engels: feed conversion ratio, afgekort FCR): hoeveel kilo veevoer een dier nodig heeft om één kilo vlees te produceren. Rundvlees heeft doorgaans de hoogste ratio nodig, gevolgd door varkensvlees, met kip en vis aanzienlijk lager. Insecten zoals de larve van de wapenvlieg (black soldier fly) of de meelworm scoren in onderzoek vaak nog gunstiger, omdat ze koudbloedig zijn en minder energie kwijt zijn aan het op temperatuur houden van hun lichaam.
De derde maat kijkt naar hulpbronnen die niets met landbouwgrond te maken hebben: liters water, kilo's CO2-uitstoot of kilowattuur elektriciteit per kilo geproduceerd eiwit. Deze maat wordt steeds belangrijker bij nieuwe technieken zoals kweekvlees en fermentatie, die weinig land gebruiken maar wel veel energie kunnen vragen.
Belangrijk om te weten: de exacte cijfers verschillen sterk tussen studies, omdat de uitkomst afhangt van aannames zoals het soort landbouwgrond, de herkomst van elektriciteit en welke onderdelen van de productieketen worden meegeteld. Wetenschappers noemen zo'n volledige berekening een levenscyclusanalyse (LCA): een methode om de milieu-impact van een product van grondstof tot eindproduct in kaart te brengen.
Wat wil men ermee bereiken?
Achter het onderzoek naar eiwitopbrengst zit een praktisch probleem. De wereldbevolking groeit, de vraag naar vlees en zuivel stijgt vooral in opkomende economieën, en de veehouderij is verantwoordelijk voor een aanzienlijk deel van de wereldwijde broeikasgasuitstoot en het landgebruik. Tegelijk kan landbouwgrond niet onbeperkt uitbreiden zonder bossen te kappen of natuur op te offeren.
Door de eiwitopbrengst van verschillende bronnen te vergelijken, proberen onderzoekers en bedrijven te bepalen welke technieken het meeste voedsel kunnen leveren met de minste belasting van land, water en klimaat. Dat streven wordt in Nederland vaak de eiwittransitie genoemd: de geleidelijke verschuiving van een dieet dat vooral op dierlijk eiwit leunt naar een mix met meer plantaardig eiwit en nieuwe eiwitbronnen.
Het gaat daarbij niet alleen om milieu. Een hogere eiwitopbrengst per hectare betekent ook dat er met minder land meer mensen gevoed kunnen worden, wat relevant is voor voedselzekerheid in dichtbevolkte regio's en landen met weinig landbouwgrond.
Voorbeelden uit de praktijk
Mosa Meat uit Maastricht presenteerde in 2013, onder leiding van hoogleraar Mark Post, 's werelds eerste hamburger gemaakt van gekweekte dierlijke cellen in plaats van een geslacht dier. Het bedrijf werkt sindsdien aan het opschalen van deze techniek en aan goedkeuring voor verkoop in de Europese Unie.
Solar Foods, een Fins bedrijf, ontwikkelde Solein: een eiwitpoeder gemaakt door bacteriën te voeden met waterstof, kooldioxide en mineralen, zonder gebruik van landbouwgrond. Het bedrijf opende zijn eerste commerciële fabriek in Vantaa, Finland, waarmee het claimt dat deze route een aanzienlijk hogere eiwitopbrengst per oppervlakte kan halen dan traditionele landbouw, al is onafhankelijke, grootschalige verificatie van deze claims nog beperkt.
Protix, gevestigd in Nederland, kweekt larven van de wapenvlieg op reststromen uit de voedingsindustrie en verwerkt deze tot eiwit voor diervoeder en huisdiervoer. Het bedrijf is een van de grotere Europese spelers in insecteneiwit.
Perfect Day in de Verenigde Staten gebruikt precisiefermentatie: micro-organismen die genetisch zijn aangepast om specifieke melkeiwitten te produceren, zoals wei-eiwit, zonder dat daar een koe aan te pas komt. Deze eiwitten worden onder meer verwerkt in zuivelvervangers.
Op regelgevend vlak zette de Europese Unie in 2021 een belangrijke stap door de meelworm (Tenebrio molitor) goed te keuren als eerste insect voor menselijke consumptie onder de Novel Food-verordening, gevolgd door goedkeuringen voor enkele andere insectensoorten in de jaren daarna.
Hoe ver is de techniek?
De ontwikkeling loopt sterk uiteen per technologie. Insecteneiwit voor diervoeder is al een functionerende industrie met commerciële fabrieken, al blijft de sector kwetsbaar: het Franse bedrijf Ynsect, ooit een van de grootste namen in insecteneiwit, kampte de afgelopen jaren met financiële problemen en moest activiteiten afbouwen, wat laat zien dat opschalen ook bij een relatief "volwassen" techniek niet vanzelfsprekend is.
Precisiefermentatie voor specifieke eiwitten, zoals bij Perfect Day, is technisch bewezen en al in producten te vinden, maar de productiekosten liggen doorgaans nog boven die van conventionele zuivel, waardoor grootschalige marktpenetratie beperkt blijft.
Kweekvlees bevindt zich nog vroeger in de ontwikkeling. Singapore was in 2020 het eerste land dat kweekvlees goedkeurde voor verkoop, de Verenigde Staten volgden in 2023 voor specifieke producten. In de Europese Unie is nog geen kweekvlees goedgekeurd voor de markt; bedrijven zoals Mosa Meat doorlopen het Novel Food-traject, dat meerdere jaren kan duren. Onafhankelijke levenscyclusanalyses, zoals een veelgeciteerde studie van onderzoeksbureau CE Delft, laten zien dat de klimaatwinst van kweekvlees sterk afhangt van de energiebron die wordt gebruikt: met grijze stroom kan de CO2-voetafdruk van kweekvlees zelfs hoger uitvallen dan die van kip, terwijl met groene stroom een duidelijk voordeel ontstaat. Dit soort bevindingen laat zien dat een hogere eiwitopbrengst op papier niet automatisch een lagere milieu-impact garandeert.
De belangrijkste obstakels voor vrijwel alle nieuwe eiwitbronnen zijn kosten, opschaling van productiecapaciteit, energieverbruik van bioreactoren en fermentatietanks, en de acceptatie door consumenten, die bij kweekvlees en insecteneiwit vaak nog terughoudend is.
Wie werken eraan?
Wageningen University & Research in Nederland geldt internationaal als een van de belangrijkste kennisinstituten op het gebied van de eiwittransitie en voedselproductie, met onderzoek naar zowel plantaardige eiwitten als insecten, algen en gekweekte cellen.
Op bedrijfsniveau lopen naast de eerder genoemde Mosa Meat, Solar Foods, Protix en Perfect Day ook partijen als het Britse Deep Branch, dat eiwit voor diervoeder maakt via gasfermentatie met CO2, en diverse Amerikaanse en Israëlische start-ups op het gebied van kweekvlees voorop. De Good Food Institute, een Amerikaanse non-profitorganisatie, volgt de sector wereldwijd en publiceert jaarlijkse overzichten van investeringen en technische vooruitgang.
Landen die relatief actief beleid voeren rond alternatieve eiwitten zijn onder meer Nederland, Singapore, de Verenigde Staten en Israël, terwijl de Europese Unie via de Novel Food-verordening een centrale rol speelt in de toelating van nieuwe eiwitproducten op de Europese markt.