Nauwkeurige microdosering en geïntegreerde energiebewaking als basis van baanbrekende technologie voor vleesvervanging
De consumptie van op plantaardig eiwit gebaseerde producten, waaronder vleesvervangers, groeit aanzienlijk. Dit is deels te danken aan de goed gedocumenteerde gezondheidsvoordelen, zoals extra vezels, vitaminen en voedingsstoffen, maar ook omdat een plantaardig dieet minder calorieën en vet bevat. Vanuit maatschappelijk oogpunt is het waterverbruik lager en is er minder land nodig, wat de efficiëntie verhoogt. En ook de uitstoot van broeikasgassen is doorgaans lager, wat bijdraagt aan een duurzamer imago.
Toch is het voor voedingsproducenten een uitdaging om de textuur en smaak van de vleesproducten die ze willen vervangen nauwkeurig na te bootsen. Hierdoor worden traditionele vleeseters vaak niet overtuigd om de overstap te maken. Op dit gebied neemt Dutch Structuring Technology (DST) het voortouw als een belangrijke speler die het bestaande systeem doorbreekt.
DST, gevestigd in Wageningen, Nederland, werd opgericht om de volgende generatie plantaardige vlees- en visvervangers met lange vezelstructuren op de markt te brengen. Dit doet ze met behulp van nieuwe technologieën en productietechnieken die ontworpen zijn om bestaande processen te overtreffen op het gebied van smaak, flexibiliteit en schaalbaarheid.

Veel van de huidige methoden voor het verwerken en modificeren van plantaardige eiwitten zijn gebaseerd op oudere, energie-intensieve extrusietechnologieën die oorspronkelijk niet zijn ontwikkeld voor dit type ingrediënten. Hierdoor zijn veel toonaangevende producenten van vleesvervangers op zoek naar de volgende grote doorbraak.
Extrusie heeft meerdere nadelen, waaronder kwaliteitsvariaties als gevolg van machine- en parameterwisselingen, een hoog energieverbruik, waardoor de eindproductkosten verhogen en de afbraak van ingrediënten door de hoge druk en temperaturen. In sommige gevallen worden polysachariden en antioxidanten toegevoegd om smaakveranderingen tegen te gaan.
Om écht te kunnen concurreren, moeten nieuwe technologieën en bijbehorende producten niet alleen texturen en smaken creëren die beter overeenkomen met die van echt vlees, maar dit ook doen tegen een concurrerende prijs. Bovendien vereisen processen die consistente en breed geaccepteerde producten willen leveren een uitzonderlijk nauwkeurige controle en monitoring, om kwaliteitsvariaties te minimaliseren die consumenten kunnen afschrikken van plantaardige alternatieven.

DST’s nieuwe SHEARTEX-proces is de innovatie waar voedingsproducenten naar op zoek waren: het levert producten op met een structuur die dichterbij echt vlees komt. Samen ontwikkeld met het Nederlandse mengtechnologiebedrijf Sobatech en ondersteund door Routeco Netherlands, een erkende distributeur van Rockwell Automation, biedt de SHEARTEX-technologie niet alleen bredere toepassingsmogelijkheden qua textuur en vervangingspotentieel, maar verlaagt het ook de kosten tot het niveau van dierlijke eiwitten – mede doordat het proces drie keer minder energie verbruikt dan High-Moisture Extrusion Cooking (HMEC).
“Met precisiecontrole kan SHEARTEX producten creëren met vezels van specifieke lengte en sterkte, zodat ze beter overeenkomen met de dierlijke producten die ze vervangen”, legt Julian Lekner, medeoprichter van DST, uit.
“Daarnaast kunnen vetten, emulsies en andere natte ingrediënten – evenals droge stoffen zoals smaakstoffen en kleurstoffen – al tijdens de verwerking worden toegevoegd. Ze vormen dan een integraal onderdeel van het getextureerde eiwit, waardoor nabewerking overbodig wordt.”
“SHEARTEX is een continu proces”, voegt Clint op den Buijsch, sales engineer bij Routeco Netherlands, toe. “Hoewel DST hierdoor realistischere vleesalternatieven kan maken qua textuur en smaak, vereist dit een zeer nauwkeurige regeling van het mengen en microdoseren. Daarom kozen Sobatech en DST voor een oplossing aangedreven door Allen-Bradley® Kinetix® servomotoren.” De servomotoren maken deel uit van een geïntegreerd pakket van controle- en monitoringtechnologieën geleverd door Routeco, waaronder:
“Ons SHEARTEX-proces produceert hoogwaardige eiwitproducten, met texturen die variëren van zalm tot beef jerky en met een capaciteit van 1.000 kg per uur, terwijl het veel minder energie verbruikt dan bestaande processen”, legt Lekner uit. “Dit betekent niet alleen dat we een breder aanbod van plantaardig vlees op tafel kunnen zetten, maar ook dat onze producten qua prijs concurreren met dierlijke varianten.”
“De microdosering in dit continue proces is alleen mogelijk met servomotoren”, vult Op den Buijsch aan. “Het is cruciaal om het eigen gewicht van de doseertrechter zo laag mogelijk te houden. De servogestuurde doseertrechters moeten een doseernauwkeurigheid van binnen de 1% halen, wat essentieel is bij het verwerken van dure en sterk smakende micropoeders.” Een ander belangrijk aspect van het DST-proces is de hoeveelheid mechanische energie die wordt toegepast om de gewenste textuur te bereiken, vertelt Geneviève Lekner, directeur van Sobatech. “Deze energiewaarde is sterk gerelateerd aan de kwaliteit van het eindproduct. De energiebewakingsoplossingen van Rockwell zijn uitermate geschikt voor het vastleggen en analyseren van deze kritische gegevens, wat waardevolle inzichten biedt om het productieproces te optimaliseren.”
Op grotere schaal helpt de geïntegreerde oplossing van Rockwell ook om de time-to-market van Sobatech te verkorten. Dankzij minder bekabeling (door de Device Level Ring-netwerktopologie) en de geïntegreerde Safe Torque Off-functionaliteit van de PowerFlex-aandrijvingen verloopt de installatie sneller – met tijdsbesparingen tot 50%.
Uitdaging:
DST’s nieuwe verwerkingsoplossing voor plantaardige eiwitten vereist extreem nauwkeurige microdosering om herhaalbaarheid, consistentie en kwaliteit te garanderen.
Oplossing:
Een oplossing van Rockwell Automation met onder andere:
Resultaten: