"Vlees van algen": hoe microalgen en soja de toekomstige schnitzels worden

Aan wie kunnen we het nieuwe eiwit voor de koekenpanplaneet toevertrouwen? Materiaalwetenschapper Stefan Guldin (TUM/TUMCREATE, Proteins4Singapore-project) toont een onconventioneel antwoord: microalgen + soja. In een recent artikel in Nature legt hij uit hoe grondstoffen worden verkregen uit eencellige culturen met 60-70% eiwit, en hoe de zelfassemblage en textuur vervolgens worden 'afgestemd' om de beet en sappigheid van 'vlees' na te bootsen. De context is Singapore's '30 bij 30'-doel: tegen 2030 30% van het voedsel lokaal produceren in een omgeving met weinig land, waar compacte algenbioreactoren bijzonder logisch lijken.

Achtergrond van de studie

Alternatieve eiwitbronnen zijn geen modieuze bevlieging, maar een antwoord op meerdere knelpunten tegelijk: bevolkingsgroei, klimaatbeperkingen, land- en watertekorten, en in sommige megasteden de kwetsbaarheid van importafhankelijke toeleveringsketens. Singapore is een voorbeeld: het land importeert het leeuwendeel van zijn voedsel en heeft zich een "30x30"-doelstelling gesteld: om in 2030 30% van zijn voedsel zelf te produceren. In zo'n geografie zijn compacte bioreactoren en gesloten fotobioreactoren met microalgen logisch: ze hebben vrijwel geen grond nodig, zijn het hele jaar door in bedrijf en kunnen worden opgeschaald "per stad" in plaats van "per hectare".

Microalgen zijn niet alleen interessant vanwege hun "verticale" productie. Een aantal stammen ( Chlorella, Nannochloropsis, Arthrospira/"spirulina" ) leveren 50-70% eiwit in droge stof, en meervoudig onverzadigde vetzuren, pigmenten en antioxidanten worden meegevoerd. Uit dergelijke biomassa kunnen eiwitconcentraten en -isolatoren worden gewonnen – "bouwstenen" voor voedselsystemen. Hun voordeel ten opzichte van veel landgebonden gewassen is de flexibiliteit van de samenstelling door controle over de teeltomstandigheden en de onafhankelijkheid van seizoensinvloeden: productiebatches zijn gemakkelijker te standaardiseren.

Maar het "groene poeder" verandert niet vanzelf in een "kotelet". Algeneiwitten hebben een specifiek smaak- en aromaprofiel (chlorofyl, noot "marien"), een variabele oplosbaarheid en gelering, en sterke celwanden maken de verteerbaarheid moeilijk als ze niet correct worden verwerkt. Vandaar de technologische transportband: fractionering, bleken/ontgeuren, aanpassing van functionele eigenschappen (emulgering, waterretentie, visco-elasticiteit). Tegelijkertijd moeten het drogen en scheiden van biomassa energiezuinig gebeuren, anders gaat een deel van de milieu- en prijswinst verloren; voeg hier de regelgeving voor "novel food" en de kwestie van allergenen aan toe - en het wordt duidelijk waarom de weg van reactor naar toonbank lang is.

De sleutel tot de 'vlees'-ervaring is structurering. Eiwitconcentraten moeten gedwongen worden zichzelf te organiseren tot een vezelige, gelaagde microstructuur die zorgt voor een elastische 'beet' en sappen en vet vasthoudt. Dit wordt bereikt door middel van schuifvelden, extrusie, controle van microfasescheiding en de toevoeging van lipiden/aromatische precursors. In de praktijk wordt algeneiwit vaak gemengd met soja-eiwit: dit maakt het gemakkelijker om het juiste aminozuurprofiel te bereiken, de textuurvorming te verbeteren en de algensmaak te 'verzwakken'. De laatste barrière is de consument: we hebben recepten nodig voor lokale gerechten, blinde proeverijen en duidelijke etikettering. Daarom worden materiaalkunde en sensorische tools toegevoegd aan algoritmen voor levensmiddelenchemie: zonder deze blijft 'algenvlees' een laboratoriumdemonstratie, geen product dat mensen een tweede keer zullen kopen.

Waarom microalgen?

• Eiwit tot in de puntjes. Sommige soorten leveren tot wel 60-70% eiwit in droge stof - vergelijkbaar en hoger dan de meeste andere bronnen.
• Stedelijk formaat. Ze groeien in reactoren, vrijwel zonder land en met een kleine watervoetafdruk – handig voor een megastad als Singapore.
• Flexibele verwerking. Eiwitfracties worden uit biomassa gewonnen, die kunnen worden gebruikt als textuur-'constructeurs'.

Wat doet Guldin's team?

De onderzoeksfocus ligt op hoe plantaardige eiwitten zich als "vlees" kunnen gedragen. De materiaalkundige benadering is hierbij doorslaggevend: door de zelforganisatie van eiwitdraden en hun interactie met water en vetten te beheersen, is het mogelijk de gewenste microstructuur te creëren - gelaagdheid, vezeligheid, elasticiteit. Dit is het geval wanneer de "fysica van zachte materie" op smaak wordt gebracht.

• Grondstoffen: een mengsel van microalgen en soja-eiwitten - een evenwicht tussen smaak, voedingswaarde en prijs.
• Proces: extractie → selectie van zelfassemblageomstandigheden → testen van munt/kauw- en sappigheidseigenschappen → aanpassingen aan het recept.
• Locatie: TUMCREATE/Proteins4Singapore consortium - een brug tussen stichtingen en voedseltechnologieën om te voldoen aan de behoeften van de stadstaat.

Wat al duidelijk is - en wat de "alternatieve vlees" op algen vertraagt

• Voordelen:
  • hoge eiwitdichtheid en volledig aminozuurprofiel bij een aantal soorten;
  • schaalbaarheid in gesloten systemen;
  • het vooruitzicht om de koolstof- en watervoetafdruk te verkleinen.
• Uitdagingen:
  • smaak en aroma (chlorofylen, “mariene” tonen) vereisen het maskeren en bleken van pigmenten;
  • functionele eigenschappen (oplosbaarheid, gelering) variëren per soort en zijn afhankelijk van de verwerking;
  • economie en regelgeving: stabiliteit van landbouwaanvoerketens, standaardisatie van eiwitconcentraten.

Waarom Singapore (en niet alleen Singapore) dit nodig heeft

Singapore importeert meer dan 90% van zijn voedsel en streeft ernaar om tegen 2030 30% van zijn voedsel lokaal te produceren. Compacte microalgenreactoren en eiwitverwerking tot "vleesproducten" zijn een manier om grammen eiwit per vierkante meter toe te voegen en de kwetsbaarheid voor leveringsschokken te verminderen. Hetzelfde geldt voor steden met land- en watertekorten.

Hoe maak je een 'vleeshapje' van 'groene pap'

• Structuur: regelt de microfase-scheiding en de oriëntatie van de eiwitvezels (extrusie, schuifvelden) - vandaar de vezeligheid en de "golf" bij het bijten.
• Sappigheid: kapselt vetten in, bindt water met hydrocolloïden - imitatie van "vleessap".
• Smaak: fermentatie, selectie van lipidenprofiel en aromatische voorlopers - weg van de "zeewier"-noot richting "umami".

Wat is de toekomst voor Proteins4Singapore?

• Van laboratorium tot mini-workshops: batchstabiliteit, houdbaarheid, koudelogistiek.
• Diëtetiek en veiligheid: allergenen van plantaardige eiwitten, verteerbaarheid, etikettering.
• Consumentenonderzoek: blinde proeverijen en gedragsonderzoek in Aziatische keukens – Taste Matters.

Opmerkingen van de auteur

Het materiaal klinkt pragmatisch, "technisch" optimisme: microalgen zijn niet exotisch om de hype te vergroten, maar een echte bouwsteen voor eiwitproducten, als je de taak bekijkt vanuit het perspectief van een materiaalkundige. De sleutel is niet alleen om biomassa te kweken met 60-70% eiwit, maar om eiwitfracties te leren zich te assembleren tot een "vlees"-microstructuur en tegelijkertijd smaak, sappigheid en prijs te behouden. Daarom ligt de focus op de combinatie van microalgen en soja: de eerste heeft een eiwitdichtheid en compacte productie, de laatste heeft bewezen textuur en een "zacht" smaakprofiel.

De auteur benadrukt een aantal belangrijke, vaak ‘onuitgesproken’ zaken:

• Textuur en sensorische aspecten zijn belangrijker dan slogans. Een "groene" voetafdruk is een pluspunt, maar mensen kopen wat prettig te kauwen en lekker te eten is. Vandaar de nadruk op de zelfassemblage van eiwitten, vezels en het vasthouden van vet/sap.
• Functies zijn belangrijker dan taxonomie. Het is niet zozeer belangrijk "welk soort alg" als wel welke functionele eigenschappen (oplosbaarheid, gelering, emulgering) de geïsoleerde eiwitfractie na verwerking biedt.
• De blend is geen compromis, maar een strategie. De mix van algen- en soja-eiwitten helpt om drie taken tegelijk uit te voeren: aminozuurprofiel, technologische effectiviteit en neutralisatie van "mariene" tonen.
• Stedelijke productielogica. Voor Singapore en megasteden draait het om "eiwit/m²" en seizoensonafhankelijkheid: gesloten reactoren, korte toeleveringsketens, batchstabiliteit.
• Economie en energie zijn de filter van de realiteit. Goedkope dehydratie/bleking en het opschalen van mini-werkplaatsen vormen knelpunten; zonder deze kunnen ecologie en prijs "verdampen" in de verwerkingsfase.
• Regelgeving en vertrouwen. 'Novel food' gaat over normen, allergenen, etikettering en consumententesten, en over lokale keukens (niet alleen 'burgerformaat').

Wat moet er volgens de auteur nu gebeuren om van ‘zeewiervlees’ een massaproduct te maken in plaats van een demonstratieproduct:

• Standaardiseer eiwitconcentraten (van batch tot batch op basis van functionele metrieken, niet alleen op basis van het percentage eiwit).
• Los de 'vuile' stappen op een energiezuinige manier op - waterafscheiding, geurverwijdering/bleken - zonder voedingsverlies.
• Lanceer miniproductieketens in de stad: van reactoren tot pilot-extrusielijnen en koudelogistiek.
• Koppel recepten aan de context van de keuken (Azië/Europa): aroma's, vetten, kruiden - voor echte gedragstesten.
• Bereken LCA (koolstof/water/energie) op basis van echte weegschalen, niet op basis van laboratoriumgrammen.

De belangrijkste boodschap: alternatieve eiwitten zijn geen enkel "superingrediënt", maar een combinatie van materiaalkunde en voedingsoplossingen. Microalgen zorgen voor compactheid en eiwitdichtheid, soja zorgt voor een betrouwbare "versterking" van de textuur, en vakkundige engineering maakt dit tot een product dat je een tweede keer wilt eten.

Conclusie

Microalgen zijn geen futuristische fantasie, maar een technologisch platform voor steden waar land schaars is en eiwitten nodig zijn. Het werk van Guldin en collega's laat zien dat als je de zelfassemblage en textuur van eiwitten beheerst, het "groene" concentraat echt verandert in een "vleesproduct" - en dit past logischerwijs in Singapore's 30x30 voedselduurzaamheidsstrategie. Dan komt de lange termijn: aroma, kosten, normen en consumentenliefde.

Bron: Christine Ro. Rauwe ingrediënten: algeneiwit omzetten in nepvlees. Nature, 18 augustus 2025; interview met S. Guldin (TUM/TUMCREATE, Proteins4Singapore). Aanvullende context: 30×30 doelen en materiaal over Proteins4Singapore. doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-02622-7