Lupine: de superboon die bijna alles kan

Plantaardige grondstoffen vormen de basis van de biobased economie. Er is één supergewas die voor bijna al deze toepassingen gebruikt kan worden: de lupine.

Wat willen we bereiken?

Plantaardige materialen zijn niet alleen essentieel voor onze voeding (zoals plantaardige eiwitten in vleesvervangers) maar bieden ook duurzame alternatieven voor andere industrieën. Denk hierbij aan bioplastics, textiel, kleurstoffen, geneesmiddelen, en ingrediënten voor cosmetica. Er is één supergewas die voor bijna al deze toepassingen gebruikt kan worden: de lupine. In het Horizon 2020 project LIBBIO (Lupinus mutabilis for Increased Biomass from marginal lands and value for BIOrefineries) onderzocht lector Rob van Haren de Andes Lupine, een variant van deze superboon.

De Andes Lupine is een vlinderbloemachtig gewas met een paarsblauwe kleur dat rijk is aan eiwitten en voedingsvezels. Daarnaast kan deze plant prima groeien op braakliggende gronden en kan het zelfs de grondkwaliteit verbeteren. Het gewas is ideaal voor een toekomst met een groeiende wereldbevolking, waarin we steeds meer voedsel zullen moeten verbouwen.

Zoals de naam doet vermoeden komt de Andes Lupine uit het Andes gebied. In dit project werd onderzocht wat de mogelijkheden waren voor de Europese teelt. Konden we de plant aanpassen om ook in ons klimaat succesvol te groeien? Onderzoekers van elke kennisinstelling in dit internationale project richtten zich op het maximaliseren van de opbrengst van deze plant. 

Binnen de onderzoeksgroep van Rob van Haren werd met name gekeken naar de extractie van waardevolle stoffen uit de lupineplant. De extractie van waardevolle stoffen uit planten wordt ook ‘bioraffinage’ genoemd. Maar hierover straks meer - we beginnen bij het begin.

Groeien en bloeien

Een plant uit het Andes gebied haal je niet zomaar naar Europa. Eerst moest de Andes Lupine geschikt gemaakt voor teelt in Europa. De Wageningen Universiteit, één van de partners in het project, werkte hiervoor samen met een zaadverdelingsbedrijf. In het project is het de onderzoekers gelukt om de teelt en opbrengst van de plant te maximaliseren.

De Andes Lupine kan in de zomer worden geteeld in Noord- en Centraal Europa en in de winter in de mediterrane gebieden. Een groot voordeel is dat de lupine gebruik kan maken van marginale gronden. De plant produceert namelijk zijn eigen meststoffen door stikstof uit de lucht te fixeren. Hierdoor omzeilt de lupine de toenemende vraag naar vruchtbare grond in Europa.

Verwerking en toepassingen

De bioraffinage van de Andes Lupine biedt veel mogelijkheden. Van Haren: ‘Lupine is zeer geschikt voor vele toepassingen, onder andere als vervanger van dierlijke eiwitten en als grondstof voor vele biobased producten.  Bovendien groeit de lupine ook nog eens goed op arme grond. Zou het niet prachtig zijn  om over twintig jaar blauwe velden te zien van hier tot ver in Polen?’  Hiervoor moet je wel eerst de belangrijke stoffen uit de lupine halen. Vanuit de Hanzehogeschool richtte de groep van Rob van Haren zich daarom op de bioraffinage van de Andes Lupine. Hiervoor werd een duurzame extractiemethode gebruikt: superkritische CO2-extractie.

Daarna werden de toepassingsmogelijkheden in nieuwe food- en non-food producten getest. Zo kunnen uit de lupineboon eiwitten, oliën en probiotica worden gehaald voor verwerking in voeding en cosmetica. De mogelijkheden lijken eindeloos: “De olie die vrijkomt bij de bioraffinage van de lupineboon kan bijvoorbeeld voor margarine en mayonaise worden gebruikt. Probiotica zijn bacteriën die voor gezonde maag- en darmflora zorgen. En de eiwitten kun je gebruiken voor melk of yoghurt, maar kunnen ook in vleesvervangers gebruikt worden. Daar bovenop komt dat de olie ook nog hele interessante cosmetische eigenschappen heeft. Zoals voor lippenstift of haarproducten.” (Rob van Haren in Science Guide)

Impact voor de maatschappij

De Andes Lupine heeft een mooie toekomst in Europa. Dankzij het project LIBBIO is er een ras van de Andes Lupine ontwikkeld dat geschikt is om in Europa te verbouwen: de cotopaxi. Het ras is opgenomen in de Europese rassenlijst. Zodra het gewas op grotere schaal wordt geteeld, kan verrijkt eiwit regionaal en lokaal in korte ketens geproduceerd worden.

De Andes Lupine kan  in de toekomst een grote rol spelen in de eiwittransitie. Op het moment importeren we veel soja uit Zuid-Amerika, waar regenwouden gekapt worden om sojavelden te bouwen. Veel van deze geïmporteerde soja wordt als veevoer gebruikt. Enorm zonde wanneer je je realiseert dat er plantaardige eiwitbronnen zijn die we lokaal kunnen verbouwen, die geschikt zijn voor zowel food (mensen) als feed (dieren): “We moeten lokaal en regionaal plantaardige eiwitten kunnen produceren en verwerken met gezonde verdienmodellen. Noord-Nederland moet schakelen naar grootschaliger teelt van gezonde en voedingsrijke gewassen en leren hoe je die in korte ketens efficiënt verwerkt tot aantrekkelijke, goed geprijsde producten die de consument graag koopt. Veldbonen en lupinen zijn zeer geschikt. Het zijn gewassen die nu vooral als veevoer gebruikt worden en dat is vanuit duurzaam oogpunt pure verspilling.” De toekomst is voor Rob van Haren duidelijk: “Wij moeten leren om regionaal en lokaal in korte ketens verrijkt plantaardig eiwit te produceren en dat optimaal verwerken tot smaakvolle producten met hoge voedingswaarde.” (Rob van Haren in NoordZ)

Maar deze superboon kan nog veel meer...

De lupineboon biedt nog meer mogelijkheden. In een eerder project genaamd […] onderzocht lector Rob van Haren de waardevolle inhoudsstof in lupineschillen: lupeol. Deze botanische stof kan gebruikt worden in de farmaceutische en cosmetische industrie. Lupineschillen zijn een reststroom van de verwerking van lupinebonen. Zo’n 25% van de boon is schil, dus je kan voorstellen hoeveel schillen er overblijven nadat de boon verwerkt is. Met dit project is onderzocht hoe we lupeol op een duurzame en efficiënte manier kunnen extraheren. Op deze manier halen we waarde uit afval.

Is er eigenlijk iets wat deze superboon niet kan? Rob van Haren blijft de lupine onderzoeken, dus wie weet komen we er ooit achter.