Persbericht Hoogwaardige toepassingen in de maak voor tomatenoverschotten en witloofwortels

“Reststromen uit de tuinbouwsector zitten nog tjokvol nuttige stoffen, maar het is de kunst om die op de juiste manier te benutten. Dat wil zeggen: er een nuttig én stabiel product van af te leiden dat kan gebruikt worden in diverse sectoren zoals bijvoorbeeld de voedingssector of gewasbescherming”, zegt ILVO-UGent onderzoekster Lies Kips. Zij onderzocht enkele mogelijkheden om surplus tomaten en witloofwortels hoogwaardig te kunnen valoriseren.

Tomaten en witloof

Voor de verwerking van zachte texturen zoals tomaten bleek de spiraalfilterpers uitermate geschikt. Deze persmethode resulteert in een stabiel en hoogwaardig sap, en in een droge restfractie rijk aan gezondsheidbevorderende fenolische componenten en carotenoïden. Bij witloofwortels bleken vooral de aanwezige bitterstoffen, fenolische componenten en mineralen veelbelovend voor verdere valorisatie.

Circulaire economie: van theorie naar praktijk

In de circulaire economie gaan we efficiënter om met grondstoffen, materialen, energie, water, ruimte en voedsel door kringlopen slim te sluiten. Natuurlijke hulpbronnen worden zo veel mogelijk hergebruikt. In de tuinbouwsector betekent dat onder andere een efficiënte valorisatie van reststromen. Vlaamse succesverhalen in die sector zijn bijvoorbeeld de ontwikkeling van preipoeder uit preigroen, of de ontwikkeling van perensap om oogstoverschotten te verwerken. Elk verhaal heeft daarbij zijn eigen specifieke uitdagingen, maar in het algemeen kunnen we drie grote uitdagingen onderscheiden:

1/ Tuinbouwreststromen ontstaan bij verschillende gewassen onder diverse vormen doorheen verschillende stadia in de aanvoerketen. Zo zijn er in de fruitteelt bijvoorbeeld reststromen van bladgroen en hout, maar ook van vruchten die niet voldoen aan kleur- en/of vormeisen.

2/ Hun samenstelling wijst op hun potentieel om gevaloriseerd te worden in diverse industrieën. Meestal bevatten reststromen namelijk nog een boel nuttige stoffen, zoals vitamines, mineralen en vezels. Maar vaak ontbreekt nog de gedetailleerde kennis rond de samenstelling van de lokaal beschikbare reststromen en de variabiliteit in die samenstelling.

3/ Ze worden gekarakteriseerd door een aantal eigenschappen die de praktische valorisatie verhinderen zoals een hoog vochtgehalte (gevaar voor bederf), verspreide en seizoensgebonden beschikbaarheid, moeilijke inzameling en gebrek aan zuiverheid.

De voedingssector is met andere woorden op zoek naar producten met een interessante samenstelling die goed bewaard kunnen worden. Bovendien wil men graag een voorspelbare en logistiek haalbare aanvoer. ILVO-UGent onderzoekster Lies Kips ging die uitdaging aan voor twee specifieke, maar compleet verschillende reststromen: surplus tomaten op de veiling en geforceerde witloofwortels die achterblijven na de oogst van de witloofkroppen.

Van surplus tomaten naar hoogwaardig tomatensap

Verse tomaten hebben een zeer beperkte houdbaarheid, dus de eerste stap naar valorisatie is stabilisatie van het product. Tijdens piekmomenten in het productieseizoen is er jaarlijks een overproductie zo’n 3000-6000 ton tomaten die niet tot bij de consument raken. Lies Kips onderzocht de mogelijkheid om de innovatieve spiraalfilterpers te gebruiken om deze tomaten te verwerken. Hierbij ontstaan er twee stabiele fracties: het sap als vloeibare fractie en het persresidu als vaste fractie. Deze perstechnologie heeft namelijk twee belangrijke voordelen: ze is heel breed inzetbaar waardoor ze kan gebruikt worden om verschillende types en hoeveelheden van reststromen te verwerken, en de natuurlijkheid van het product qua kleur, samenstelling en smaak wordt optimaal bewaard. Het persproces van de tomaten werd geoptimaliseerd naar opbrengst met behoud van kwaliteit door onder andere het verhogen van de spiraalfrequentie en het vergroten van de zeefporiën. Eindresultaat was een zeer efficiënt proces met enerzijds een tomatensap (97 % rendement), en anderzijds een persresidu dat enkel nog bestaat uit tomatenpitten en -schillen.

Op basis van de proeven bleek het tomatensap zeer stabiel (>100 dagen), maar wanneer exact dezelfde procescondities gebruikt werden op een andere variëteit, werd het sap onstabiel. De kunst bij het gebruik van de spiraalfilterpers bestaat er dus in om de flexibiliteit van het systeem optimaal te benutten zodat voor elke grondstof een optimaal resultaat wordt bekomen door het aanpassen van de cruciale procesparameters.

Wat betreft de samenstelling van het sap, werden de verwachtingen van de spiraalfilterpers volledig ingelost: de procesimpact bleek zeer beperkt op de belangrijkste gezondheidsbevorderende stoffen, zoals vitamine C, fenolische componenten en carotenoïden. Vooral het persresidu bleek aangerijkt aan fenolische componenten (gemiddeld 5 keer) en carotenoïden (gemiddeld 2,5 keer) in vergelijking met het niet-gepasteuriseerde sap. Bij het tomatensap bleek de concentratie aan carotenoïden echter significant af te nemen na een thermische behandeling. Verder onderzoek zou dus moeten focussen op (i) het koppelen van de spiraalfilterpers met alternatieve, innovatieve en milde technologieën alsook (ii) de valorisatie van het persresidu, gezien de aanrijking van de onderzochte componenten.

Witloofwortels als grondstof

Jaarlijks wordt in België zo’n 40.000 ton witloof geproduceerd, een teelt die tegelijkertijd 36.000 ton geforceerde wortel als bijproduct oplevert. Vandaag komt die wortel vooral als voeder in de veestallen terecht, een gebruik dat volgens de principes van de circulaire economie te weinig waarde oplevert. Maar bevatten die geforceerde witloofwortels nog waardevolle stoffen, en zo ja, welke zijn dat dan? In een tweede onderzoekslijn analyseerde Lies Kips de witloofwortels naar voorkomen en concentraties van bitterstoffen (sequiterpeenlactonen), fenolische componenten, mineralen en antioxidantcapaciteit . Ze kwam tot de conclusie dat de wortels inderdaad een massa bitterstoffen en fenolische componenten bevatten, meestal zelfs in hogere concentratie in vergelijking met de eigenlijke witloofkrop. Die bieden potentieel voor het gebruik van de wortel in diverse sectoren zoals de voedings- en farmaceutische industrie, of als biocide of biostimulant in de plantaardige productie. Verder bevatten de wortels voldoende mineralen Fe en Cu om een voedingsclaim ‘bron van’ op de verpakking te rechtvaardigen. De aanwezigheid van de aangetoonde stoffen biedt perspectieven voor een succesvolle valorisatie richting een bio-actief extract rijk aan bitterstoffen en fenolische componenten. Alvorens industriële valorisatie gerealiseerd kan worden, zijn er echter nog een aantal stappen noodzakelijk, zoals onder meer onderzoek naar de activiteit, stabiliteit en toxiciteit van de stoffen, en naar de opschaling van de extractiemethode.