Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014

Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014 Initiatiefgroep Bioraffinage De Peel 18 december 2014 Eind-rapport BD3846-101-100 Foto s op deze voorpagina door Rob Fritsen

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V. INDUSTRY, ENERGY & MINING Jonkerbosplein 52 Postbus 151 6500 AD Nijmegen +31 24 328 42 84 Telefoon www.royalhaskoningdhv.com Internet Amersfoort 56515154 KvK Documenttitel Verkorte documenttitel Status Meer waarde halen uit gras en gewas Ervaringen demonstratieweek kleinschalige bioraffinage De Peel, 8-12 september 2014 Eind-rapport Datum 18 december 2014 Projectnaam Projectnummer Opdrachtgever Referentie BD3846-101-100 Initiatiefgroep Bioraffinage De Peel Auteur(s) Wim van Doorn & Sina Salim (Royal HaskoningDHV), Martijn Wagener & Bram Koopmans (Grassa!), Johan Sanders (WUR). Collegiale toets Datum/paraaf Vrijgegeven door Tom Van Den Noortgaete Datum/paraaf 18 december 2014 A company of Royal HaskoningDHV

VOORWOORD Afgelopen voorjaar kwamen wij met ons melkveebedrijf voor het eerst in aanraking met bioraffinage. De gemeente Asten benaderde ons of wij mee wilden doen aan een pilot rond bioraffinage. Ze waren op zoek naar een locatie om een grote machine neer te kunnen zetten. Ik ben onder meer bestuurslid bij de lokale ZLTO-afdeling en wij zien zeker het belang van innovatie op het boerenerf. We hebben wat meer achtergrond informatie verzameld en snel besloten om mee te doen. Peelnetwerk, het Waterschap, GRASSA!, Royal HaskoningDHV, het bedrijfsleven, agrariërs en ZLTO werden in een werkgroep, van zeer verschillende disciplines, bij elkaar gebracht en zo is onze samenwerking met de bioraffinage van GRASSA! begonnen. In mei 2014 werden we derde bij de Peeltrofee met betrekking tot onze plannen. Na diverse vergaderingen bij ons op het bedrijf werd de tweede week van september gepland om de demonstatie te gaan houden. Onze veldschuur met ruimte daaromheen werd vrijgemaakt voor de grasraffinagemachine en omgebouwd tot een gezellige ruimte waar we dagelijks veel geïnteresseerden konden ontvangen. Elke dag van deze week werd er eerst in het Hart van Heuze, voor allerlei sectoren, een inhoudelijke presentatie over bioraffinage gegeven en daarna werd bij ons op locatie de mobiele grasraffinagemachine van GRASSA! gedemonstreerd. We hebben het ervaren als een zeer bijzondere manier van samenwerken. Deze samenwerking in de keten is volgens ons zeer belangrijk met het oog op de toekomst. Want we gaan ervan uit dat er binnen enkele jaren diverse mogelijkheden zullen zijn om eiwitten te gaan winnen uit allerlei producten. Het goede aan deze demonstratieweek is dat duidelijk wordt dat iedereen er proactief over nadenkt. Steeds meer bedrijven sluiten aan en er ontstaat daadwerkelijk een winwinsituatie. Daarbij merk ik wel dat de primaire sector nog afwachtend is. Dit wordt mede veroorzaakt doordat grond vrij duur is. De toegevoegde waarde van grasraffinage kan een efficiëntere benutting van die kostbare grond zijn. Want na het winnen van de eiwitten uit het gras, zitten er genoeg voedingsstoffen/eiwitten in om het te kunnen voeren aan het jongvee en zien we kansen voor het effect van fosfaatverwijdering en ammoniakreductie. Ons bedrijf doet mee aan de derogatie, d.w.z. dat 80% van je areaal grasland moet zijn. Zeker in de herfst is het inkuilen van gras moeilijker omdat het natter is. Grasraffinage kan voor dit gras dan ook een mooi alternatief zijn. We gaan nu samen werken aan het vormen van een mooie kringloop waar bijvoorbeeld komkommertelers met hun komkommerloof, gemeentes met haar bermgras en het Waterschap met haar natuurgras bij aan kunnen haken. We zijn trots op ons bedrijf en we hebben tijdens deze demonstratie van kleinschalige bioraffinage laten zien dat wij en onze sector geloven in de kracht van innovatie. Namens de initiatiefgroep Jolanda Aarts Melkveehouderij Aarts, Heusden (gemeente Asten) Eind-rapport - i - 18 december 2014 1 Foto door Rob Fritsen

SAMENVATTING Dit rapport geeft de ervaringen weer van de demonstratie week Kleinschalige bioraffinage in de Peel, zoals die heeft plaatsgevonden in de week van 8 12 september 2014, in Heusden (Asten) bij Melkveehouderij Aarts. Kleinschalige bioraffinage is een innovatieve techniek waarmee eiwitten en andere nuttige stoffen kunnen worden geproduceerd uit gras en andere plantaardige reststromen. Deze nuttige producten zijn bijvoorbeeld eiwitconcentraten of vezels, en vooral de combinatie van meerdere producten geeft meerwaarde. De Peel is een gebied met diverse intensieve agro-activiteiten, zowel veehouderij (rundvee, varkens en kippen) maar ook veel glastuinbouw, met hoge milieudruk. Zo n 400 mensen hebben kennis gemaakt met het hoe en waarom van kleinschalige bioraffinage, en kunnen zien, ruiken en soms ook proeven welke eiwitproducten gemaakt kunnen worden via bioraffinage, uit weidegras, natuurgras, komkommerplanten en een woekerende waterplant: Grote Waternavel. Voor de veehouderij sector past productie via bioraffinage van eiwit rijk veevoeder uit lokale plantaardige stromen in het streven van de sector om de import van eiwitrijke grondstoffen van buiten Europa te reduceren van ca. 70% (2010) naar 50% in 2020 ( verbond van Den Bosch, 2011). Bovendien biedt bioraffinage meer flexibiliteit in de op-maat-dosering van nutriënten op het land, waardoor minder emissies van ammoniak en van nitraten en fosfaat naar bodem en grondwater mogelijk worden. Voor de glastuinbouw is bioraffinage van komkommerplanten een veelbelovende methode om plantaardige reststromen hoogwaardig te verwaarden tot eiwit producten. De tuinder zou daarmee kosten kunnen besparen, ondermeer doordat geen kosten meer gemaakt hoeven te worden voor afvoer en compostering van de planten. Testen uitgevoerd tijdens de demoweek laten zien dat er relatief veel eiwit in komkommerplanten aanwezig is, en dat dit gewonnen kan worden met weinig bewerkingen en beperkt energieverbruik. Grote Waternavel, een woekerplant in diverse watergangen, blijkt een veelbelovende grondstof voor raffinage te zijn. Wanneer de installatie specifieker wordt ingesteld op waternavel, zal er uit deze groene afval -stroom een zeer hoogwaardig eiwitproduct te winnen zijn. Uit de testen bleek dat met name de tweede fractie eiwit heeft een zeer hoog eiwitgehalte heeft (80% tot 97% na wassen). Natuurgras (bermgras) gaf vergelijkbare eiwitgehalten te zien als het onderzochte weidegras. Het raffinageproces dient aangepast te worden op het hoge droge stofgehalte van dit gras, en er dient nagegaan te worden of er giftige planten tussen het gras aanwezig zijn. De resultaten geven aan dat er perspectief is om ook bermgras en natuurgras voor eiwit productie te gaan gebruiken. Het demo-project heeft laten zien dat er veel potentie zit voor de toepassing van kleinschalige bioraffinage in de Peel regio, en dat de interesse vanuit diverse sectoren groot is. Het rapport geeft een groot aantal suggesties en aanbevelingen voor de vervolgstappen die nodig zijn om tot realisatie te komen. Samenwerking binnen sectoren en vooral tussen sectoren is daarbij van essentieel belang om sneller en (kosten-)effectiever de mogelijkheden te gaan verzilveren. 18 december 2014 - ii - Eind-rapport

INHOUDSOPGAVE VOORWOORD SAMENVATTING Blz. 1 INTRODUCTIE 1 1.1 Inleiding 1 1.2 Totstandkoming en doel 1 1.3 Doel 2 1.4 Programma 2 1.5 Mogelijk gemaakt door 3 1.6 Leeswijzer 4 2 INTRODUCTIE KLEINSCHALIGE BIORAFFINAGE 5 2.1 Verwaarden van plantaardige reststromen 5 2.2 Kleinschalige Bioraffinage 6 2.3 Gras als waardevolle grondstof 7 2.4 Plantaardige reststromen verwaarden 9 2.5 Grassa! Meer waarde uit gras 10 3 VEEHOUDERIJ PERSPECTIEF [CULTUURGRAS] 14 3.1 Introductie: bioraffinage van cultuurgras 14 3.1.1 Introductie 14 3.1.2 Bodem verschraling en bemesting 15 3.1.3 Kansen voor minder mest afvoer door bioraffinage 15 3.2 Cultuurgras verwerking in Peelweek 15 3.3 Reacties vanuit de sector (melkvee, varkens, mengvoer) 17 3.4 Conclusies en aanbevelingen 18 4 GLASTUINBOUW PERSPECTIEF [KOMKOMMERPLANT] 20 4.1 Introductie: bioraffinage van de komkommerplant 20 4.2 Komkommerplant verwerking in de Peelweek 20 4.3 Reacties vanuit de sector (glastuinbouw) 22 4.4 Conclusies en aanbevelingen 23 5 WATERSCHAP PERSPECTIEF [WATERNAVEL EN NATUURGRAS] 25 5.1 Introductie: bioraffinage van waternavel en natuurgras 25 5.2 Verwerking van grote waternavel en natuurgras in de Peelweek 25 5.3 Reacties vanuit de sector (waterschappen) 29 5.4 Alternatieve toepassingen 29 5.5 Conclusies en aanbevelingen 31 6 EVALUATIE DOOR DE INITIATIEF GROEP 32 6.1 Samenwerken 32 6.2 Collage van quotes van deelnemers 34 6.3 Vervolgstappen voor implementatie 35 6.4 Onderzoeksaspecten voor verwaarding plantaardige reststromen 36 Eind-rapport - iii - 18 december 2014

BIJLAGEN: Bijlage A: Samenstelling Initiatiefgroep kleinschalige bioraffinage De Peel Bijlage B: Overzicht analyses Bijlage C: Fosfaatverwijdering en Ammoniakreductie bij grasraffinage door Grassa! Bijlage D: Rendementsverhoging op eiwit door Grassa! Bijlage E: Veevoedertesten Grassa! producten Bijlage F: Recept Grassa!burger Aparte bijlage (niet in dit rapport): Presentaties tijdens de Peelweek. 18 december 2014 - iv - Eind-rapport

1 INTRODUCTIE 1.1 Inleiding Dit rapport geeft de ervaringen weer van de demonstratie week Kleinschalige bioraffinage in de Peel, zoals die heeft plaatsgevonden in de week van 8 12 september 2014, in Heusden (Asten) bij de Melkveehouderij Aarts van Ton en Jolanda Aarts. Kleinschalige bioraffinage 1 is een innovatieve techniek waarmee eiwitten en andere nuttige stoffen kunnen 2 Foto door Rob Fritsen worden geproduceerd uit gras en andere plantaardige reststromen. Deze nuttige producten zijn bijvoorbeeld eiwitconcentraten of vezels. De Peel is een gebied met diverse agro-activiteiten, zowel veehouderij (rundvee, varkens en kippen) maar ook veel tuinders. Het uitwisselen en verwaarden van reststromen door middel van bioraffinage zou in deze streek veel potentie kunnen hebben, zeker als de verschillende sectoren met elkaar zouden gaan samenwerken. Om (agrarisch) ondernemers, overheden, en onderwijs instellingen in De Peel kennis te laten maken met deze techniek, is een demonstratie week kleinschalige bioraffinage georganiseerd. Er is hier gekozen voor de bioraffinage technologie van Grassa!. Grassa! richt zich op het verwaarden van verse grasgewassen en loofproducten. Het bijzondere van de demonstratieweek was dat deze is opgezet door een initiatiefgroep van betrokken mensen afkomstig van uiteenlopende organisaties. Deze betrokkenheid heeft van de demonstratieweek een groot succes gemaakt, zoals te lezen is in dit verslag. Zo n 400 mensen hebben kennis gemaakt met het hoe en waarom van kleinschalige bioraffinage, en kunnen zien, ruiken en soms ook proeven welke eiwitproducten gemaakt kunnen worden via bioraffinage, uit weidegras, natuurgras, komkommerplanten en een woekerende waterplant: grote waternavel. 1.2 Totstandkoming en doel Verschillende partijen in de Peel zijn actief bezig om te zoeken naar concrete mogelijkheden voor een meer duurzame ontwikkeling van Oost-Brabant. In dit gebied komt het spanningsveld tussen verdere ontwikkeling van de (intensieve) veehouderij en agro-industriële sector, en anderzijds de leefbaarheid in de bewoonde omgeving en behoud en ontwikkeling van natuur en landschap sterk tot uitdrukking. Het is duidelijk dat alleen in goede interactie tussen agro-ondernemers, bewoners, en betrokken overheden (gemeenten, provincie, waterschap) en andere organisaties tot duurzame ontwikkeling gekomen kan worden. Daartoe zijn onder meer de netwerken 1 Bioraffinage heeft tot doel de grondstof, in dit geval biomassa, uiteen te rafelen en de verschillende fracties verder te bewerken zodat de biomassa in de vorm van groene producten volledig benut kan worden. De som van de waarde van deze producten moet natuurlijk meer zijn dan de biomassa die als input wordt gebruikt en de kosten voor de raffinagetechnologie. Eind-rapport - 1-18 december 2014

1.3 Doel Peelnetwerk (zie www.peelnetwerk.nl) en De Peelhorst (www.netwerkdepeelhorst.nl) opgezet om deze interacties te bevorderen. Goede concrete voorbeelden voor duurzame ontwikkeling en sluiten van kringlopen zijn daarbij van groot belang. Een initiatiefgroep Bioraffinage De Peel, bestaande uit vertegenwoordigers van Waterschap Aa en Maas, provincie Noord-Brabant, lokale agrarische ondernemers: Melkveehouderij Aarts, Varkenshouderij Van de Heuvel, Komkommerkwekerij Gerard Aarts, Coppens Diervoeding, Peelnetwerk en ZLTO, Wageningen Universiteit Research centrum, Grassa BV en adviesbureau Royal HaskoningDHV is aan de slag gegaan om door een demonstratieproject te verkennen welke mogelijkheden kleinschalige bioraffinage zou kunnen bieden aan de Peel. In bijlage A is de samenstelling van de initiatiefgroep weergegeven. De initiatiefgroep wil samen met alle betrokken in De Peel verkennen op welke wijze bioraffinage een bijdrage zou kunnen leveren aan duurzame ontwikkeling in deze regio, en in welke mate bioraffinage bij kan dragen aan vermindering van de druk op het milieu (water- en luchtkwaliteit) en gelijktijdig bieden van een beter economisch perspectief voor de agrarische ondernemers. Doel van dit project is om met alle mogelijke betrokken organisaties in De Peel een verkenning uit te voeren van de mogelijkheden van bioraffinage voor een duurzame ontwikkeling van De Peel. Het unieke van dit project is dat agrariërs en agro-ondernemers, overheden, en wetenschap en onderwijs, en andere betrokken stakeholders, samen gaan nadenken over de toepassingsmogelijkheden. 1.4 Programma In onderstaande tabel is het programma van de Peelweek samengevat. Elke dag van de week stond in het teken van een andere doelgroep, zoals rundvee-, pluimvee- en varkenshouders, de tuinbouwsector, natuurterreinbeheerders, overheden, natuur- en milieuorganisaties en 3 Foto door Rob Fritsen waterschappen. Na enkele introductie-lezingen in Hart van Heuze konden de bezoekers de demonstratie bioraffinage unit van Grassa! bezoeken, opgesteld op het melkveehouderijbedrijf van de familie Aarts te Heusden. De Peelweek werd door circa 400 mensen bezocht, veelal uit de regio De Peel, maar ook uit omliggende regio s in Limburg en Noord-Brabant. Deelnemers waren afkomstig uit de agro-foodsector (agrariërs, veevoederindustrie), machine bouwers, 18 december 2014-2 - Eind-rapport

waterschappen, lokale en regionale overheden, advieswereld, bedrijfsleven en uit het onderwijs. Tabel 1.1 Overzicht programma Peelweek bioraffinage De Peel in september 2014 Dag Programma Maandag 8/9 Delegatie agrarisch ondernemers en overheid Noord-Limburg Bioraffinage van weidegras Dinsdag 9/9 Veehouderijdag Bioraffinage van weidegras Woensdag 10/9 Tuinbouwdag Bioraffinage van komkommerplanten Donderdag 11/9 Overheidsdag Bioraffinage van natuurgras en Grote Waternavel Vrijdag 12/9 Waterschapsdag Bioraffinage natuurgras De volgende presentaties zijn gehouden in het Hart van Heuze tijdens de Peelweek: Bioraffinage in de Peel, meerwaarde halen uit gras en gewas, Wim van Doorn - RHDHV (8-12 september); Valorisatie van biomassa in de agrosector, Jan de Wilt - Innovatienetwerk (8 september); Kansen voor gras en gewasresten, Gjalt de Haan - Grassa! (8 september); Bioraffinage in de praktijk, Martijn Wagener - Grassa! (8-12 september); Grasraffinage, toepassingen voor melkveehouderij, Arie Klop - Wageningen UR (9 september); Ontwikkelingen in de veevoederindustrie, Evelien Alderliesten - Coppens Diervoeding (9 sept); Meerwaarde uit gewasresten, Aldert van der Kooij - RHDHV (10 september); Meer waarde uit de komkommerteelt, Arno Janssen - Kompany B.V. (10 september); Méér waarde halen uit biomassa op een duurzame manier, Johan Sanders - Wageningen UR (11 en 12 september); Bioraffinage voor schoon water, Marlies Kampschreur - Waterschap Aa en Maas (12 september). De afdrukken van de presentaties zijn in een separaat bijlagen-rapport beschikbaar. 1.5 Mogelijk gemaakt door Dankzij de inzet van vele organisaties en mensen is deze Peelweek mogelijk gemaakt, waarbij de grote betrokkenheid van alle leden van de initiatiefgroep een grote rol heeft gespeeld. In het bijzonder danken we de grote inzet en gastvrijheid van de Familie Aarts, die gedurende de Peelweek bijna 400 gasten op hun melkveebedrijf heeft ontvangen. De Initiatiefgroep Bioraffinage de Peel is dan de volgende partijen in het bijzonder erkentelijk: Eind-rapport - 3-18 december 2014

Dit project is financieel mogelijk gemaakt door financiële bijdragen van: Het Streekfonds de Peel; Landbouw Innovatiefonds Brabant; Waterschap Aa en Maas. Verder zijn er laboratorium testen uitgevoerd met diverse plantaardige reststromen, mogelijk gemaakt door financiële steun vanuit: de Werkgroep Biobased Oost-Brabant; Rabobank Peelland-Zuid; Waterschap Aa en Maas. Peelnetwerk heeft de praktische organisatie van deze week voor haar rekening genomen. Dit Peelweek is een eerste onderdeel van een reeks van bijeenkomsten/studiedagen die het Peelnetwerk en Netwerk de Peelhorst organiseren over concrete initiatieven die helpen kringlopen te sluiten in de Peel. 1.6 Leeswijzer Dit verslag vat de ervaringen van de Peelweek samen. Het beschrijft per doelgroep op welke wijze wat kleinschalige bioraffinage kan betekenen voor de betreffende doelgroep, geeft een impressie van reacties die vanuit de doelgroep gegeven werden en een kort perspectief voor verdere ontwikkeling. Tevens worden de resultaten gepresenteerd van de geteste plantaardige reststromen tijdens de Peelweek, met een eerste beoordeling van de resultaten. In een separaat bijlagen rapport zijn de presentaties door diverse sprekers samengevoegd, evenals berichten uit de pers tijdens de demo-week. 18 december 2014-4 - Eind-rapport

2 INTRODUCTIE KLEINSCHALIGE BIORAFFINAGE 2.1 Verwaarden van plantaardige reststromen Bioraffinage is een vrij nieuwe innovatieve technologie, waarmee het mogelijk wordt om meer waarde te halen uit lokale (rest-)gewassen, gras en sommige planten uit de natuur. Het gaat dan om plantaardige materialen die niet of weinig nuttig gebruikt worden. Planten bouwen allerlei stoffen op gebruik makend van zonlicht. Door bioraffinage wordt het mogelijk de kwaliteiten van deze verschillende stoffen zo goed mogelijk te benutten door ze uit de planten te halen. Het idee van zo hoogwaardig mogelijke verwaarding is samengevat in onderstaande waarde-piramide. Specifieke complexe moleculen, zoals geurstoffen of geneeskrachtige stoffen, staan bovenin de waarde-piramide: deze stoffen komen weinig voor in een plant, en hebben een hoge prijs per hoeveelheid product. Aan de onderkant van de piramide staat de toepassing van plantaardig materiaal als bron van energie, waarvoor weinig specifieke eigenschappen aan de moleculen worden gesteld, en waarvoor de meeste plantenstoffen kunnen worden gebruikt. Figuur 2.1 Waarde piramide van biomassa Door bioraffinage wordt getracht voor elke soort plantaardig materiaal de meest waardevolle stoffen af te scheiden, zoals eiwitten of vezels, en daarmee het aanwezige materiaal zo optimaal mogelijk te verwaarden. Eind-rapport - 5-18 december 2014

2.2 Kleinschalige Bioraffinage Kleinschalige bioraffinage, is een relatief nieuw concept, dat de afgelopen jaren tot volwassenheid is gegroeid en nu (ondermeer) door het bedrijf Grassa BV operationeel wordt gemaakt. Bioraffinage is onderdeel van de zogenoemde circulaire economie 2. De circulaire economie is een economisch systeem dat gericht is op maximaal hergebruik van producten en grondstoffen waarbij waardevernietiging wordt geminimaliseerd; van verbruik naar gebruik en van lineaire naar circulaire processen. Het circulaire systeem kent twee kringlopen van materialen. Een biologische kringloop, waarin reststoffen na gebruik, veilig terugvloeien in de natuur. En een technische kringloop, waarvoor product en en productonderdelen zo zijn ontworpen dat deze op kwalitatief hoogwaardig niveau opnieuw gebruikt kunnen worden. Hierdoor blijft de economische waarde behouden. Het systeem is dus ecologisch en economisch gezien restauratief. Bioraffinage van gras en gewas is een prachtig voorbeeld van de biologische kringloop. Indien bij de ontwikkeling van de technologie ook rekening wordt gehouden met de uitgangspunten van de technische kringloop wordt kleinschalige bioraffinage door Grassa een voorbeeld voor de circulaire economie. Grassa BV richt zich op het verwaarden van plantaardige stromen door middel van bioraffinage. Grassa haalt veel méér uit gras EN gewas: hoogwaardige, eiwitrijke veevoeding én een goede bestemming voor de reststromen. Met een mobiele raffinagemachine verwerkt Grassa bijvoorbeeld vers gras vanaf de weide, zó dat de componenten zo goed mogelijk benut worden. Na raffinage komen twee producten vrij: grassap en grasvezel. Eiwitten uit het grassap worden gebruikt voor hoogwaardig veevoer. Zo wordt gras niet alleen ruwvoer voor koeien, maar kan worden ingezet als krachtvoer, ook voor varkens en op de lange termijn misschien zelfs voor mensen. Er blijft geen afval achter: van het grasvezel kan ruwvoer voor koeien of karton of biocomposiet gemaakt worden. Efficiënt én duurzaam dus. Bioraffinage met de Grassa! techniek is in beginsel een eenvoudig proces. Maar om het proces goed te laten verlopen zodat een hoge opbrengst en goede product kwaliteit ontstaat is veel onderzoek nodig geweest. Het proces bestaat uit twee stappen: het plantmateriaal wordt eerst stukgemaakt en daarna wordt het uitgeperst. Hierdoor wordt het eiwit en nutriënten rijke sap gescheiden van de vezelrijke perskoek. Figuur 2.2 Grasvezel en grassap (foto Grassa BV 2014) Kleinschalige bioraffinage installaties volgens het Grassa! concept zijn mobiel, en kunnen naar de locatie waar de biomassa beschikbaar worden gebracht, om ter plekke het plantaardig materiaal te verwerken. Omdat plantaardig materiaal veelal voor zo n 80-90% uit water bestaat, kan door de bewerking de hoeveelheid te transporteren materiaal naar de gebruiker sterk worden gereduceerd. Dat bespaart kosten en vermindert het energieverbruik en de hoeveelheid uitlaatgassen door transport. 2 De circulaire economie is een economisch systeem dat bedoeld is om herbruikbaarheid van grondstoffen, producten en menselijke talenten te maximaliseren en waarde vernietiging te minimaliseren. Anders dan in het huidige lineaire systeem, waarin grondstoffen worden omgezet in producten die na verbruik worden vernietigd en talenten die onnodig overbodig worden verklaard. Bron: http://circulaire-economie.info/wat-is-circulaire-economie/ 18 december 2014-6 - Eind-rapport

Andere toepassingen van bioraffinage producten Naast een hoogwaardige toepassing als veevoeder, zijn ook andere toepassingen mogelijk van bioraffinage producten. Zo kunnen de vezels worden gebruik om eierdoosjes, karton en zelfs dashboards voor auto s te maken. Uit het grassap kunnen ook componenten als fructose en glucose, en meststoffen als kalium en fosfaat gewonnen worden. Ook is het mogelijk dat bioraffinage een voorbewerkingstap vormt voor verdere, verfijnde bewerkingen. Figuur 2.3 geeft schematisch de kleinschalige bioraffinage weer van Grassa BV. Figuur 2.3 Schema van kleinschalige bioraffinage 2.3 Gras als waardevolle grondstof Gras is een belangrijke bron van energie en eiwitten. Omdat in de koeienpens dit eiwit door de bacteriën eerst wordt afgebroken en vervolgens weer wordt opgebouwd, gaat er veel van de eiwit en energie waarde verloren. Terwijl kippen- en varkens juist dit eiwit niet zondermeer uit het gras kunnen halen, maar wel na de bioraffinage. Onderzoek door Wageningen University and Research Centre laat zien dat de vezelrijke perskoek geschikt gemaakt kan worden als koeienvoer. Dat gebeurt door deze in te kuilen en suikers bij te mengen vanuit melasse. Daarnaast kan het hoogwaardig eiwit gebruikt Eind-rapport - 7-18 december 2014

worden voor varkens en kippenvoer. Op deze manier kan uit lokaal verbouwd gras op maat gemaakt veevoeder samengesteld worden. Het aanwezige eiwit in gras wordt hierdoor efficiënter benut. Door grasraffinage is minder import van eiwitrijke veevoedergrondstof nodig, zoals soja. Dat betekent dat er minder transport nodig is over lange afstanden en dus minder broeikasgassen en luchtverontreiniging vrijkomen bij transport. Ook worden er minder nutriënten (zoals nitraat en fosfaat) een gebied binnengebracht, waardoor de lokale mineralenbalansen meer kunnen worden gesloten. Bij toepassing van grasraffinage dient uiteraard goed gekeken te worden dat dit gebalanceerd wordt gedaan, onder meer rekening houdend met de beschikbaarheid van gras en de weidegang. De onderstaande aminozuursamenstelling van de eiwitconcentraten uit gras laten zien dat gras zich kan meten wat betreft essentiële aminozuren met raapschroot en sojaschroot, en daardoor een geschikte alternatief kan vormen voor eiwitrijk veevoer. Bovendien wordt verwacht dat bioraffinage een flinke bijdrage kan leveren aan het oplossen van de fosfaat- en ammoniakproblematiek. Bijvoorbeeld voor de melkveesector: Met het wegvallen van het melkquotum in 2015 is de verwachting dat er een sterke uitbreiding van de rundveestapel komt. De groei zal worden beperkt door de afgesproken fosfaatnorm. Eén van de maatregelen die de sector zelf wil nemen is het verminderen van de hoeveelheid fosfaat in het veevoer. Aan melkvee wordt krachtvoer gevoerd (rijk aan eiwit en vaak rijk aan fosfaat) en ruwvoer, vaak snijmaïs en gras ( beiden ook rijk aan fosfaat). Door bioraffinage kan kracht- en ruwvoer geproduceerd worden uit gras en/of mais dat van nature al minder fosfaat bevat dan de fosfaat rijke soja en raapzaad. Daarnaast kan 18 december 2014-8 - Eind-rapport

tijdens het bioraffinage proces fosfaat afgescheiden worden, zodat het niet in het eiwit voor veevoer terecht komt. In het raffinage proces kan calciumfosfaat worden gewonnen, dat later (elders) als hoogwaardige meststof kan worden ingezet. Bioraffinage kan zo een extra flexibiliteit geven in het handhaven van de fosfaatbalans. In onderstaande tabel staan ruwe schattingen van N en fosfaat gehaltes in rundveegrondstoffen; de hoeveelheid fosfaat die met elke kg eiwit mee komt (traditioneel, ongeraffineerd) en schattingen van voer gemaakt door bioraffinage (door Johan Sanders, voormalig hoogleraar bioraffinage WUR). Uit deze tabel is duidelijk af te leiden dat: ruwvoer minder fosfaat bevat dan krachtvoer; bioraffinage tot een vermindering leidt van fosfaat in zowel ruwvoer als krachtvoer. Tabel 2.1 Overzicht van stikstof en fosfaat gehaltes in veevoer grondstoffen, met en zonder bioraffinage Grondstof Ongeraffineerd Ongeraffineerd Geraffineerd N-gehalte (g/kg ds) Fosfaat g/kg ds N/fosfaat Totaal eiwit N/fosfaat Bestendig eiwit Schatting J. Sanders Import Raapschroot 68 35 1.9 1.9 Sojaschroot 84 22 3.8 3.8 Lokaal Gras 32 12 2.6 0.9 9-12 Maïs 16 12 1.3 Na In Bijlage C staat meer kwantitatieve informatie hoeveel fosfaat en ammoniak reductie gerealiseerd zou kunnen worden via bioraffinage. Deze informatie is afkomstig van Grassa. 2.4 Plantaardige reststromen verwaarden Naast gras of luzerne, kunnen door bioraffinage ook uiteenlopende groene plantaardige restmaterialen worden verwerkt, die nu vaak een kostenpost vormen voor de eigenaar. Dit zijn bijvoorbeeld komkommer-, tomaten- en paprikaplanten bij het periodiek ruimen van de kassen, De telers betalen nu voor transport en verwerking via compostering. Ook natuurgras dat gemaaid moet worden wordt momenteel laagwaardig verwerkt tot compost, en kan mogelijk via bioraffinage voor een deel hoogwaardiger worden gebruikt. De waterschappen hebben in toenemende mate last van invasieve waterplanten zoals de Grote waternavel, een uit de tropen afkomstige plant die watergangen snel kan dichtgroeien. Eind-rapport - 9-18 december 2014

De aanwezigheid van een kleinschalige, mobiele bioraffinage installatie in een bepaald gebied kan gedurende het jaar uiteenlopende plantaardige stromen verwerken. Om een installatie beter economisch te laten renderen is daarom samenwerking tussen diverse eigenaren/leveranciers van plantaardig materiaal en van afnemers van producten (bijv. de (vochtrijke) diervoeder industrie) wenselijk, zodat alle stakeholders in de keten profijt kunnen halen van bioraffinage. Bioraffinage kan bijdragen aan het creëren van nieuwe economische mogelijkheden voor de agrarische sector onder gelijktijdige vermindering van de druk op het milieu. 2.5 Grassa! Meer waarde uit gras Er is al veel bekend over bioraffinage van cultuur/weidegras, omdat dit al lange tijd door Grassa! is onderzocht. Grassa BV is in staat om meer waarde uit gras te halen dankzij een aantal aspecten: De som van de losse producten is meer dan huidige waarde gras Door de concentratie van eiwit wordt is het eiwitproduct ruimer toepasbaar en heeft het een hogere waarde. Hoger rendement op eiwit productie bij inzet als veevoer (zie ook bijlage D voor een onderbouwing van het eiwitrendement) Bij koeien: door betere ontsluiting (voorbewerking bij Grassa) en omdat gras eiwit bestendig (wordt niet afgebroken in de pens) is of gemaakt kan worden Bij varkens/kippen: doordat geïsoleerd graseiwit hoog essentieel aminozuurgehalte kent en met een hoger rendement door eenmagigen wordt omgezet in voedingseiwit. Ammoniak reductie van > 30% is haalbaar (dankzij eiwit verwijdering, zie bijlagen C en D). Fosfaatverwijdering > 50% is haalbaar uit het perssap van de bioraffinage. Dit kan een prachtig effect hebben op fosfaatvermindering in het voerspoor voor bijvoorbeeld runderen. Er wordt EN minder fosfaat in het krachtvoer gebruikt EN minder fosfaat in het ruwvoer. Dit effect van bioraffinage is sterk afhankelijk van de specifieke situatie van de individuele melkveehouder moeten worden bekeken. De voordelen van bioraffinage zijn dan evident: een hoger rendement op eiwitproductie EN minder fosfaat en stikstof in het voer, vervolgens in de mest, en uiteindelijk vervolgens minder fosfaat en nitraat in het oppervlaktewater. 18 december 2014-10 - Eind-rapport

De producten van Grassa Indicatief beeld van de massabalans: - Relatief grote sapstroom -> lokaal, mobiel concept - Meeste waarde volgt uit kleine stromen: eiwitconcentraat - Grasvezels vormen basis voor Grassa!Silage www.grassa.nl grassap = water 29-11-2014 8 Figuur 3.1 Schematisch overzicht van bioraffinage van 100 kg vers gras. Zoals uit de bovenstaande figuur is af te leiden zijn de belangrijkste Grassa! producten: Grassa!Silage (eiwit rijke vezel) en Eiwitproduct. Grassa!silage Grassa!silage is getest bij melkvee, met goede resultaten zoals te zien is in onderstaande figuur. In bijlage E is meer informatie over het uitgevoerde onderzoek bij Dairy Campus op gebied van Grassa!silage te lezen. Eind-rapport - 11-18 december 2014

Grassa!Silage Gekuilde vezel, balenpers, 1200 kg A. (Arie) Klop Onderzoeker Rundveevoeding Wageningen UR Livestock Research, 27 mei 2014 De voeropname was goed, we zagen geen verschil tussen de beide groepen, met of zonder Grassa!silage....de conclusie is: Grassa!silage kan graskuil prima vervangen tot een bepaald maximum, 4 kg lijkt in dit geval het maximum. Grassa!silage is een prima ruwvoer voor koeien www.grassa.nl 29-11-2014 10 Eiwitconcentraat (Eiwitproducten 1 en 2 genoemd). Deze eiwitproducten zijn meestal gedenatureerd eiwit (eiwitten die hun secundaire en tertiaire structuur verliezen door verhitting) De EiwitProducten (EP1 en EP2) In gras zit circa 16-20% eiwit op droge stof. Circa 40% wordt behouden in Grassa!Silage Circa 50% kunnen we verrijken en concentreren Hoe hoger eiwit concentratie op droge stof, hoe hoger de waarde EP1: 35-40% eiwit, ds ±37% Ontwikkeling in 2014: EP2: 75-90% eiwit, ds ±37% www.grassa.nl 29-11-2014 9 In dit rapport wordt vaak de term eiwitproduct of eiwitconcentraat gebruikt. Hiermee wordt hetzelfde bedoeld. Grassa is in staat uit vers product 2 eiwitconcentraten te maken. 18 december 2014-12 - Eind-rapport

EP1 = EiwitProduct 1= Eiwitconcentraat 1 = lijkt qua eiwit concentraat sterk op sojaschroot. EP2 = EiwitProduct 2= Eiwitconcentraat 2 = komt qua eiwit concentraat in de buurt van vismeel. In bijlage E is meer informatie over het uitgevoerde onderzoek bij Schothorst op gebied van eiwitconcentraten bij kippen en varkens te lezen. Eind-rapport - 13-18 december 2014

3 VEEHOUDERIJ PERSPECTIEF [CULTUURGRAS] 3.1 Introductie: bioraffinage van cultuurgras 3.1.1 Introductie Voor de veehouderij kan kleinschalige bioraffinage van cultuurgras (of weidegras) een rol spelen bij het beter benutten van (overtollig) weide gras en/of door productie van andere restromen van buiten de veehouderij sector 4 Foto door Rob Fritsen als bron van eiwit en/of vezel. In het bredere perspectief van verduurzaming van de vleesproductie, is in 2011 de doelstelling geformuleerd dat de sector ernaar streeft de import van eiwitrijke grondstoffen van buiten Europa te reduceren van ca. 70% nu naar 50% in 2020 ( verbond van Den Bosch, 2011). Kleinschalige bioraffinage kan een bijdrage aan deze transitie gaan leveren, omdat daarmee uit lokaal aanwezig gras of andere gewassen hoogwaardig eiwit geproduceerd kan worden, ter vervanging van bijvoorbeeld raapschoot of sojaschroot. Het dieet van een koe bestaat over het algemeen uit circa 25% krachtvoer en 75% ruwvoer 3. In het Noorden van het land is dit ruwvoer voornamelijk gras 4 en grassilage en in het Oosten en Zuiden is dit vaak een combinatie van gras, grassilage en snijmaïs. 3 Bron: www.zuivelonline.nl Ruw- en krachtvoer Naast gras eet de koe producten zoals maïs, bieten of aardappelen. Al deze op de boerderij geteelde producten worden ruwvoer genoemd. Daarnaast eet de koe krachtvoer: granen, bijproducten van oliebereiding (sojaschroot, lijnschilfers, kokos- of palmpitschilfers) en overige voedermiddelen (citrus- en appelpulp, tapioca). Mengvoer Krachtvoer wordt in 95 procent van de gevallen verstrekt in de vorm van mengvoer. Dit is een mengsel van drie of meer krachtvoeders, aangevuld met mineralen, vitamines en eventuele toevoegingen. Driekwart van de basisproducten voor het mengvoer komt uit het buitenland. 4 Gras is het favoriete voer van de koe en meteen ook de belangrijkste grondstof voor de melk. Zij eet gras in het weiland in de maanden dat het gras groeit, tussen april en oktober. Koeien die dan op stal staan, krijgen gras dat door de veehouder is gemaaid. Gemiddeld eet een koe ongeveer zestig kilo gras per dag. Kuilgras of Grassilage s Winters, als alle koeien in de stal zijn, krijgen de koeien het kuilgras. Kuilgras is gras dat in het voorjaar of in de zomer is gemaaid en is ingekuild. Inkuilen wil zeggen dat het gras op een grote hoop op een betonplaat is verzameld. Daarna rijdt er een trekker of andere zware machine overheen om de lucht eruit te krijgen en zo bederf te voorkomen. De grashoop wordt met plastic afgedekt. Tegenwoordig zie je op boerderijen ook veel ronde plastic balen. Daar zit ook kuilgras in, dat in het voorjaar meteen op het land in plastic is verpakt. 18 december 2014-14 - Eind-rapport

3.1.2 Bodem verschraling en bemesting Doordat via bioraffinage hoogwaardig eiwit voor diervoer uit lokaal verbouwd gras geproduceerd kan worden, onder afscheiding van fosfaat, biedt bioraffinage meer flexibiliteit voor de veehouder in de mineralenhuishouding. Bemesting geschiedt momenteel op basis van de wettelijke bemestingsnormen. Deze normen zijn op dit moment zo dat de behoefte van de plant of grasland niet gedekt kan worden middels de bemesting. In de toekomst zou de sector bioraffinage als een van de zogenaamde equivalente maatregelen kunnen gebruiken om aan te tonen dat dit wel mogelijk is, door de koeien beter op de norm te gaan voeren met minder stikstof en fosfaat in de mest. Verschraling is met name van belang kort bij een waterloop waarvan de waterkwaliteit nog niet helemaal op orde is. Door gras weg te halen en te raffineren, worden tevens nutriënten van de waterloop weggehaald. Als boeren en waterschap daar een gezamenlijke oplossing in vinden via bioraffinage is sprake van een win-win situatie. Zo kan bioraffinage van berm- en slootkanten gras een rol gaan spelen om naar de toekomst toe de waterkwaliteit te verbeteren. 3.1.3 Kansen voor minder mest afvoer door bioraffinage De veehouderijsector geeft aan dat er kansen liggen om door bioraffinage uiteindelijk minder mest af te hoeven voeren. Daarbij is van belang dat het in de praktijk mogelijk blijkt te zijn om door raffinage beter op de norm te gaan voeren en dat blijkt dat de veehouder met minder fosfor toe kan in het rantsoen door een betere benutting van het fosfor in het geraffineerde product. Als beide aspecten in de praktijk kunnen worden gerealiseerd zal er minder fosfaat in de mest terecht komen en zal er minder snel een overschot ontstaan. 3.2 Cultuurgras verwerking in Peelweek De pilot Grassa installatie uit Oenkerk is op woensdag 3 december getransporteerd en geplaatst. Mede dankzij de inspanningen van de Familie Aarts werden de praktische problemen bij aansluiten en opstarten van de opgelost. 5 Foto door Rob Fritsen Op maandag 8 en dinsdag 9 september 2014 is weidegras verwerkt van Melkveehouder Aarts. Een aantal analyses zijn uitgevoerd (zie bijlage C) en op basis van de gegevens is een massabalans opgesteld. Op sommige boerderijen wordt het gras langer gedroogd. Het krijgt dan een gele kleur. Dit gedroogde gras heet hooi. Vroeger werd alle gras voor de winter verwerkt tot hooi en in hooibergen opgeslagen. Tegenwoordig wordt het hooi meestal tot vierkante balen samengeperst. Eind-rapport - 15-18 december 2014

Bevindingen: Tabel 3.1 geeft een overzicht van de resultaten. Daarbij is voor het lezen van de tabel goed te weten dat het vers materiaal wordt opgedeeld in een vezel fractie en sap fractie. Uit de sapfractie wordt vervolgens één eiwitproduct (EiwitProduct 1) en soms ook een tweede eiwitproduct (EP2) gewonnen, daarnaast resteert een weistroom. De massabalansen zijn opgesteld door een aantal essentiële elementen te analyseren in het laboratorium, en de andere elementen te berekenen; Het gras had een relatief laag eiwitgehalte in vergelijking met de resultaten van het grote aantal testen die Grassa! eerder met gras heeft gedaan (zie par. 2.5). Waarschijnlijk komt dit doordat het een maaisel laat in het seizoen betrof; Het eiwit was bacterieel gecoaguleerd (natuurlijke verzuring). Melkzuurbacteriën zetten suikers om in melkzuur waardoor de ph van het sap snel daalt. Coagulum vormt in enkele uren zonder toevoeging van zuur en zonder verhitting. Het kan zijn dat de melkzuurbacteriën de oplosbare aminozuren en peptides omzetten in winbaar eiwit waardoor het eiwitgehalte in de wei zeer laag is. 18 december 2014-16 - Eind-rapport

Tabel 3.1 Overzicht van de massabalans en kwaliteit eiwit uit weidegras van Melkveehouderij Aarts. Plant Sap compositie Gras Vezel Sap Wei EP Ds 0,141 0,353 0,058 0,037 0,193 Eiwit per kg ds 0,150 0,118 0,213 0,041 0,379 Per 100 kg vers: 100 28,1 71,9 62,2 9,7 Eiwit, kg 2,1 1,2 0,9 0,1 0,7 Water, kg 85,9 18,2 67,7 59,9 7,8 Suiker, kg 2,0 0,4 1,6 1,4 0,2 Overig (mineralen, vet, aminozuren, vezels) 10,0 8,3 1,8 0,8 1,0 Deze massabalans is geen goed voorbeeld van wat Grassa in het algemeen verwacht uit grasraffinage te kunnen halen. Uit deze massabalans volgt dat er ongeveer 35% van het eiwit te winnen is als eiwitconcentraat. In de praktijk ligt dit hoger: 50% tot 60%. Dit komt doordat het eiwitgehalte van het gras van Aarts relatief laag was. Hoe hoger het eiwitpercentage in het gras des te hoger is het raffinage-rendement 5. 3.3 Reacties vanuit de sector (melkvee, varkens, mengvoer) Melkveesector Lokale melkvee/rundvee houders gaven veelal een wat sceptische eerste reactie op het idee om hun gras via bioraffinage te gaan behandelen: jammer om het mooie gras door een machine te halen. Verder door redenerend bleek dit overwegende standpunt genuanceerd te worden: Een belangrijk voordeel is dat men met deze afhankelijk is van het weer voor het maaien: immers; ook het natte gras kan via bioraffinage verwerkt worden tot een geconcentreerde, houdbare eiwit pasta. Dat biedt de veehouder aanzienlijke praktische en daarmee ook financiële voordelen; Het gras wordt vrijwel geheel ontsloten, hetgeen in de koeienpens niet in zo n hoge mate gebeurt en het eiwit wordt veel efficiënter benut door de koe. Het is erg afhankelijk van de individuele situatie van een rund/melk-veehouderijbedrijf en van toekomstige mest regelgeving of sprake is van een overschot 6 Foto door Rob Fritsen aan gras en/of nutriënten. 5 Het eiwitgehalte kan met de Grassa!Technologie machinaal ongeveer tot 10% op ds-basis worden gebracht in de perskoek. Gras met 15% eiwit in dit voorbeeld heeft dus een laag rendement. Gras met 20% eiwit heeft een twee keer hoger raffinage-rendement. Eind-rapport - 17-18 december 2014

Vraag is hoe de graseigenaar overtuigd kan worden om meer waarde uit gras te halen en gras ter beschikking te stellen voor grasraffinage. Dit vergt een verder gaande bedrijfseconomische analyse. Tevens is de vraag welke capaciteit en logistieke uitvoering daarbij het best passend is. Varkenssector Vanuit de intensieve varkenshouderij kwamen positieve reacties, want voor varkens is er maar weinig geschikt eiwit voorhanden, en dus zijn de prijzen stijgende voor eiwit rijke voeders. Daarnaast is in toenemende mate sprake van druk vanuit de maatschappij om minder soja te gebruiken vanwege duurzaamheidsredenen. Dat 7 Foto door Rob Fritsen maakt dat in toenemende mate behoefte ontstaat aan alternatieve eiwitbronnen. Als eiwit uit lokaal verbouwd gras goed geschikt blijkt te zijn voor varkensvoeder, dan zouden gras en/of andere plantaardige restromen een welkome bron van eiwit kunnen gaan vormen. Diervoedingsector Centrale rol hierbij ligt bij de mengvoeder industrie, die zorg draagt voor de productie en toelevering op maat van eiwit rijke diervoeders die voldoen aan alle kwaliteitseisen die vanuit regelgeving aan dergelijk voer gesteld worden. Vanuit de mengvoederindustrie werden ook geïnteresseerde, positieve geluiden ontvangen. Belangrijke vragen daarbij zijn de uiteindelijke hoeveelheden eiwit die via lokale bioraffinage geproduceerd kunnen worden, de prijs, de kwaliteit mogelijkheid om een constante kwaliteit te waarborgen. Naast bovengenoemde aspecten die een nadere verkenning vragen alvorens tot uitvoering overgegaan zou kunnen worden, is het van belang te kijken naar samenwerking met andere sectoren om een bioraffinage unit bedrijfseconomisch aantrekkelijker te maken. 3.4 Conclusies en aanbevelingen Conclusies: Hoger rendement op eiwit is mogelijke dankzij bioraffinage; Met de Grassa!Technologie is grasmanagement weersonafhankelijk geworden Aanzienlijke bijdrage aan ammoniakreductie en fosfaatverwijdering (erg belangrijk in het kader van de melkveewet); Verwaarding van lokaal verbouwde gewassen en plantaardige restromen, niet alleen gras, maar ook andere eiwit houdende gewassen (zoals luzerne, bietenloof, lupine, klaver) kunnen goed gebruikt worden in de veevoeding. 18 december 2014-18 - Eind-rapport

Aanbevelingen: Vertaling van meer waarde van gras en gewas voor bepaalde melkveebedrijven (b.v. derogatiebedrijven of bedrijven met een bepaalde omvang). Inclusief impact op kringlopen en verkenning van mogelijke toekomstige mestregelgevings-scenario s. Welke capaciteit, invloed op mineralenbalans, invloed op bodemvruchtbaarheid (o.a. organische stof gehalte); Verdere voerproeven voor de eiwit producten EP1, EP2 en Grassa!Silage en hun toepasbaarheid voor kuikens, biggen EN ook runderen. Fosfaat-arm krachtvoer voor runderen is mogelijk ook interessant in het kader van de melkvee wet; Verkenning van de mogelijkheden voor samenwerking met andere sectoren om een bioraffinage unit bedrijfseconomisch aantrekkelijker te maken. Onderdeel daarvan is een inventarisatie van de regionale beschikbaarheid van gras/andere op boerderij te verwerken plantaardige stromen gedurende het jaar; Onderzoek hoe een constante kwaliteit van de eiwitten gewaarborgd kan worden, in het licht van huidige en toekomstige veevoederkwaliteitsrichtijnen (GMP+). Eind-rapport - 19-18 december 2014

4 GLASTUINBOUW PERSPECTIEF [KOMKOMMERPLANT] 4.1 Introductie: bioraffinage van de komkommerplant 8 Foto door Rob Fritsen In de Peelweek is wat betreft glastuinbouw de focus op de komkommerteelt gericht geweest, omdat deze een groot aandeel heeft in de glastuinbouwproductie in De Peel. En omdat in deze teelt de planten niet zo houtachtig zijn (als bijvoorbeeld bij paprika) en bovendien opgebonden worden met jute bindtouwtjes (en niet de vaak gebruikte plastic handraden en ringen). Momenteel bevindt de sector zich in een moeilijke economische situatie, vanwege concurrentie uit Spanje en overschot in de markt. Elke kostensparing dan wel nieuwe inkomstenbron is dan ook zeer welkom, economisch, maar ook vanwege duurzaamheidsoogpunt. De reststromen uit de teelt (afgekeurd product en de planten die normaal 3 keer per jaar vrijkomen) worden afgevoerd naar de compostering. Momenteel vormt het transport en verwerking (compostering) een stevige kostenpost voor de tuinder. Binnen samenwerkingsverband van tuinders Kompany (ca. 50 bedrijven) is jaarlijks sprake van een gewasreststroom (lees: de planten) van 20.000 ton per jaar. Tijdens de Peelweek is daarom getest of via bioraffinage meer waarde kan worden uit deze plantaardige reststroom met de focus op eiwit winning. Daarnaast wordt een aanzienlijk deel van de komkommers wordt momenteel afgekeurd. Mogelijk dat bioraffinage ook een methode kan zijn om nuttige producten te maken van deze afgekeurde producten. De sector is met diverse onderzoeken bezig naar de mogelijkheid van verdere verwaarding en onderzoekt welke specifieke inhoudstoffen gebruikt kunnen worden in de levens-middelenindustrie en/of pharmaceutische industrie. Vooral ook het feit dat de restromen uit de glastuinbouw een homogene samenstelling hebben, en gecontroleerd zijn geproduceerd, zal het gemakkelijker mogelijk maken aan de regelgeving te voldoen die geldt voor toepassing van eiwit/vezel product in toepassingen als diervoeder en/of menselijke consumptie. 4.2 Komkommerplant verwerking in de Peelweek Impressie van de Grassa! technoloog tijdens de demo-week: Woensdag 9 september 2014 was een prachtige dag. De cv-ketel werd in de loop van de dag gemaakt maar bovendien bleek dat we eiwit uit de komkommerplant kunnen winnen zonder verhitting. De komkommerplanten waren door tuinder Gerard Aarts die ochtend losgesneden en meteen getransporteerd (normaal laten ze deze een dagje uithangen en drogen). De geur was prettig en de sfeer was goed. En de resultaten. 18 december 2014-20 - Eind-rapport

Tijdens de Peelweek zijn testen met komkommer planten uitgevoerd om te zien hoeveel en welke kwaliteit eiwit uit de afgewerkte planten te halen is. De planten waren afkomstig uit de kas van een lokale kweker (komkommerkweker Gerard Aarts, lid van de Initiatiefgroep), en eerder op de dag uit de kas gehaald. Een aantal analyses is uitgevoerd (zie bijlage C) en op basis van de gegevens is een massabalans opgesteld. Bevindingen: Ondanks het waterige voorkomen van het loof werd een normaal ds-gehalte vastgesteld: 13,4%. Dit zou kunnen komen doordat het eerst gehakseld is waardoor er veel sap verloren ging. Interessant om te kijken of er met alleen hakselen ook product te winnen is: dit bespaart energie; EP1 coaguleert spontaan: er bleek geen verhitting nodig te zijn; EP2 kan worden gewonnen door aanzuring, met als mogelijk voordeel dat (zonder verhitting) de geurstoffen behouden blijven voor verdere opwerking; Blad ruikt sterk naar komkommer; EP2 is gemakkelijk te winnen. Het is bijna kleurloos en heeft na wassen een eiwitgehalte van 73%; Er blijft veel eiwit in de wei achter. Misschien dat met hittecoagulatie er meer rendement kan worden gehaald, maar dan vervalt de optie voor winning geurstof; Hoog eiwitgehalte in het blad; Bekend is dat GRASSA!-techniek >90% van het fosfaat uit grassap kan verwijderen. Deze techniek is op komkommersap getest. Het bleek dat 93% van het fosfaat in het sap geconcentreerd en afgescheiden kon worden. Dit betekent van de ingaande stof 65% van het fosfaat verwijderd kan worden. Ondanks (of juist dankzij) de waterige natuur van het materiaal is dit een veelbelovende grondstof. Door de apparatuur specifieker af te stemmen op komkommer-loof zou er relatief veel verwerkt kunnen worden met weinig energie-verbruik. Tabel 4.1 laat de massabalans zien van een ton komkommerplanten. De gehakselde komkommerplanten, direct na ruiming uit de kas verwerkt in de raffinage-unit, bevatten veel vocht: 86,6%. Tabel 4.1 Massabalans bioraffinage van vers verwerkte komkommerplanten Plant Sap compositie Komkommer Vezel Sap Wei EP1 EP2 Ds 0,134 0,393 0,044 0,028 0,148 0,135 Eiwit per kg ds 0,23 0,122 0,46 0,423 0,373 0,6 Per 100 kg vers: 100 25,8 74,2 64,3 7,2 2,7 Eiwit, kg 3,08 1,24 1,50 0,76 0,40 0,22 Water, kg 86,6 15,65 70,95 62,52 6,14 Suiker, kg 0,67 0,12 0,55 0,48 0,05 Overig (mineralen, vet, aminozuren, vezels) 9,65 8,79 1,20 0,54 0,61 Eind-rapport - 21-18 december 2014

Uit deze massabalans valt meteen op dat het eiwitgehalte hoog is: 3, 1 kg/100 kg vers materiaal. Hiervan bevindt zich circa 1,2 kg in de vezel fractie, en 1,5 kg in de sapfractie. Uit de sapfractie wordt vervolgens het eiwit afgescheiden, met circa 0,8 kg eiwit in de wei, 0,4 kg in EiwitProduct 1 en 0,2 kg in Eiwit Product 2. De hoeveelheid eiwit in de wei is vrij hoog. Dit verlaagt het rendement op eiwit. Een verklaring hiervoor zou kunnen zijn dat er niet goed genoeg is gecentrifugeerd tijdens de proef, of dat de koude coagulatie niet voldoende was. Het kan ook zijn dat er veel aminozuren, peptiden en niet coaguleerbaar eiwit in het komkommersap aanwezig zijn. Verdere experimenten op dit sap zullen gericht zijn op het verhogen van het eiwitrendement uit het sap. Ook valt er op dat het komkommerblad een droge stof gehalte heeft dat lijkt op dat van gras. Op basis van de consistentie zou je een lagere ds-gehalte verwachten. Waarschijnlijk komt dit doordat er na het hakselen van het blad er spontaan enorm veel sap al uit liep. Het is dus de vraag of hakselen wel zinvol is: mogelijk dat dit niet nodig is voor komkommerplanten, hetgeen een bioraffinage installatie eenvoudiger en goedkoper zou maken. Wat verder opvalt is dat de verhouding EP1:EP2 gunstig is. Er is relatief veel hoogwaardig eiwit te winnen. Het eiwitgehalte van komkommerblad is veel hoger dan dat van het geteste cultuurgras: 23% (cultuurgras 15%-16%). Al deze zaken maken dat het komkommerloof een uiterst interessante grondstof is voor raffinage. 4.3 Reacties vanuit de sector (glastuinbouw) De aanwezige glastuinders waren zeer positief over de bioraffinage installatie en het perspectief die bioraffinage biedt. Men wil graag verder bepalen hoe kleinschalige bioraffinage praktische toepassing zou kunnen krijgen, en er werd een groot aantal vragen gesteld over de toepasbaarheid in de praktijk. Dit zal in een gezamenlijk onderzoek en ontwikkelingstraject onderzocht moeten gaan worden. Logistiek: tuinders vragen zich af hoe de grote hoeveelheid loof die ineens vrij komt bij het ruimen van kassen logistiek gezien te verwerken zou zijn. Komkommer-vruchten: Is het mogelijk niet alleen de geruimde komkommerplanten te raffineren maar ook afgekeurde (2 e, 3 e keus) komkommervruchten? Immers, tijdens de Peelweek zijn alleen komkommerplanten geraffineerd (zie par. 4.2); Kunnen komkommers opgeslagen en pas later verwerkt worden? Kun je ook een vloeibare vorm, of pulp aanbieden zodat de komkommer vruchten al zijn fijn gemaakt. 18 december 2014-22 - Eind-rapport