Waardevermeerdering van leguminosen (vlinderbloemigen)

Leguminosen, zoals bonen, lupines, erwten, pinda’s en linzen zijn relatief rijk aan eiwit (ca. 35% ruw eiwit in lupines en ca. 25% in erwten en bonen). Het gebruik als diervoedergrondstof hangt uiteraard af van de prijs, maar wordt mogelijk beperkt doordat sojaschroot een nog hoger eiwitgehalte heeft (46-48%), en daarmee een interessantere eiwitbron is. Vanwege historische verdragen (Blair House Agreement, 1992), waarin is afgesproken dat Europa vooral granen zou verbouwen en Amerika oliehoudende gewassen en de eiwitrijke bijproducten daarvan, is het areaal aan leguminosen in Europa de laatste tientallen jaren drastisch verminderd. In combinatie met de ban op dierlijk eiwit werd de diervoederindustrie in Europa daardoor afhankelijk van geïmporteerde eiwitbronnen, voornamelijk sojaschroot. Manieren om de zelfvoorzieningsgraad voor eiwitrijke grondstoffen in Europa te laten toenemen, zijn het vergroten van het areaal aan leguminosen, het vergroten van de opbrengst per hectare door plantenveredeling, het opwaarderen van leguminosen door technologische behandelingen, of een combinatie van die drie. Bovendien kunnen eiwitrijke concentraten van leguminosen gebruikt worden als hoogwaardige eiwitbron voor biologisch gehouden varkens en pluimvee. Een van de beschikbare methodes om leguminosen op te waarderen is scheiding door middel van windziften.

Focus van het onderzoek

Wageningen Livestock Research en Schothorst Feed Research werken samen met partners uit de diervoederindustrie in de PPS Circulaire Bio-economie. Het opwaarderen van leguminosen is een van de projecten in de werkgroep FEED binnen de PPS en heeft als doel om antwoorden te vinden op de volgende vragen:

• Wat is de chemische samenstelling van de eiwit- en zetmeelfracties na windziften?
• Wat is de voedingswaarde van deze fracties voor biggen en vleeskuikens?
• Wat is het effect van windziften op de concentratie van anti-nutritionele factoren (ANF’s)?
• Hoe kunnen de overgebleven zetmeel- en vezelfracties tot waarde worden gebracht?
• Waarom is windziften nog niet een veelgebruikte methode bij de voerproductie?
• Wat zijn de hindernissen om deze techniek toe te passen?

Er is gestart met een literatuurstudie, waarvan een samenvatting hieronder beschreven staat.

Samenvatting uit de literatuur

Hoewel de eiwitkwaliteit van leguminosen over het algemeen goed is, kan de waarde als eiwitbron verbeterd worden door de eiwitfractie te concentreren. De gebruikelijke manier om eiwitten uit planten te halen is d.m.v. natte extractie. Dit proces verbruikt veel water, chemicaliën voor aanzuren en neutraliseren, en zeer veel energie om het eindproduct te drogen. Droge extractie is een andere manier om eiwit en zetmeel van elkaar te scheiden. Eerst wordt de grondstof heel fijn gemalen en daarna gewindzift. Windziften is een methode die gebruik maakt van een luchtstroom en de centrifugale krachten die daarbij ontstaan. Hierdoor worden de lichtere eiwitdeeltjes van de zwaardere zetmeeldeeltjes gescheiden. Hoewel malen energie kost, kost drogen ongeveer 10 keer zoveel energie. Droge scheiding is dus duurzamer en goedkoper dan natte scheiding, hoewel de totale kosten van de technologische behandeling nog steeds te hoog kunnen zijn voor een doelmatige benutting in diervoeding. Dit moet verder onderzocht worden. Hoe dan ook lijkt natte scheiding niet geschikt voor diervoedergrondstoffen, omdat daardoor de eiwitkwaliteit aangetast wordt door de wisselingen in de pH en door de hittebehandeling bij het drogen.

De efficiëntie van windziften hangt van diverse factoren af, zoals grondstofeigenschappen (bijv. eiwit- en zetmeelgehalte, brosheid van het zaad), uniformiteit en formaat van de zetmeeldeeltjes, instellingen van de windzifter (bijv. snelheid), en oliegehalte in de grondstof. Afhankelijk van deze factoren wordt de zuiverheid van de eiwitfractie beïnvloed, wat inhoudt dat er meer of minder zetmeel en/of vezels in de eiwitfractie zitten. Als vuistregel geldt dat het eiwitgehalte in de fijne (eiwitrijke) fractie ongeveer twee maal zo groot is als in het uitgangsmateriaal.

Verteringsproeven met eiwitconcentraat uit faba bonen, velderwten en soja hebben aangetoond dat de schijnbare ileale verteerbaarheid en aminozuurverteerbaarheid bij varkens hoger was met het leguminosen-eiwit dan met het soja-eiwit. Vleeskuikens met een eiwitconcentraat uit erwten hadden een hogere ileale eiwitverteerbaarheid vergeleken met soja-eiwit, maar alleen als het erwten-eiwitconcentraat een hittebehandeling had ondergaan. De reden is dat bij het windziften de antinutritionele factoren (ANF’s) ook gescheiden worden. Helaas hopen deze ANF’s zich op in de fijne, eiwitrijke fractie. Dit betekent dat het inmengingspercentage van deze fractie ondanks een hoog eiwitgehalte toch beperkt kan zijn. Voorbeelden van ANF’s die in eiwitconcentraten worden gevonden, zijn lectines, glucosinolaten, fytaat, vicine, convicine, trypsineremmers en fenolen. Om deze onschadelijk te maken zijn waarschijnlijk aanvullende technologische behandelingen nodig. Het betekent tevens dat windziften als technologische behandeling om leguminosen op te waarderen kritisch bekeken moet worden.

Voorlopige conclusies

Het telen van leguminosen in Europa kan bijdragen aan de regionale eiwitvoorziening voor diervoeding. Met behulp van windziften kunnen leguminosen gescheiden worden in een eiwitrijk en een zetmeelrijk deel. Eiwitconcentraten uit leguminosen kunnen beschouwd worden als alternatieven voor geïmporteerde soja, hoewel ANF’s zich hierin kunnen ophopen. Dit deelproject van de PPS zal de mogelijkheden en hindernissen voor het toepassen van leguminosen in diervoeding verder onderzoeken.