Op tafel staan een cheeseburger, een schaal met gefrituurde kipnuggets en een lekker toetje in de vorm van een versgebakken chocoladetaart.
Op het eerste gezicht een fastfoodmenu waar je al heel wat keren je tanden in hebt gezet, maar niets op deze tafel is wat het lijkt.
Het malse vlees in de hamburger komt niet van een koe in de wei. Alle spiervezels zijn gekweekt in een petrischaal in het lab.
Al voelen de nuggets in je mond precies zo aan als kip, ze bestaan voor 100 procent uit eiwitten van sojabonen en erwten.
En als je goed kijkt, zie je dat de chocoladetaart vol zit met meelwormen, die zo gekweekt zijn dat ze extra nootachtig smaken.
En dit is niet louter toekomstmuziek of fantasie. Alle drie de gerechten zijn er al, en ze zijn gemaakt door wetenschappers die voorop lopen met voedseltechnologie en die experimenteren met nieuwe methoden om eiwitrijke voedingsmiddelen te maken.
De reden daarvoor is simpel: Eiwitten zijn voor ons lichaam cruciaal en vlees wordt steeds populairder als eiwitbron. Maar de productie van vlees vergt zo veel dat deskundigen nu waarschuwen dat we over enkele decennia zonder biefstukjes komen te zitten.
Farms kweken eetbare insecten
In het Westen worden steeds meer eetbare insecten gekweekt. De favoriet van de fokkers is de zogeheten huiskrekel, die de beste smaak oplevert.
Eitjes begraven in vochtige grond
Na het paren worden de vrouwtjes in een aparte ruimte geplaatst, waar ze de eitjes in een zachte laag ingraven. Door ze apart te houden worden de eitjes niet opgevreten voordat ze uitkomen.
Babykrekels in warme ruimte uitgebroed
De ontwikkeling van de krekels hangt af van de temperatuur. Houders met eitjes gaan daarom naar een ruimte waar de temperatuur stabiel op 25-30 °C wordt gehouden.
Na 7-10 dagen komen de eitjes uit.
Met fruit en groente smaken insecten beter
De fokkers serveren de insecten eerst droogvoer, waarmee de installatie goed schoon te houden is. Als de dieren volgroeid zijn krijgen ze bijvoorbeeld watermeloen of
wortels, wat de smaak verbetert.
Kokend water maakt eten van krekels
Slechts 60 dagen nadat de eitjes zijn ingegraven, zijn de krekels volgroeid. De fokker tilt ze uit de houder en doodt ze in kokend water. De smaak van de krekels wordt als nootachtig omschreven.
Vlees trekt een wissel op de aarde
De evolutie van de mens is nauw verbonden met vlees. Toen onze voorouders de prooien van de jacht boven vuur gingen roosteren in plaats van ze rauw te verorberen, haalde het lichaam ineens veel meer energie uit een maaltijd.
Vooral dankzij dit geroosterde vlees ontwikkelden we grote hersenen, die ons zo’n voordeel gaven dat we boven aan de voedselketen zijn beland.
Maar waar vlees ons in de prehistorie voordelen gaf, kan de moderne vleesproductie ons juist in ons voortbestaan bedreigen. Uit onderzoeken blijkt dat de vraag naar vlees de komende jaren verder zal stijgen.
Volgens de afdeling voor economische en sociale aangelegenheden van de VN zijn er in 2050 wel 9,7 miljard mensen op aarde, en de totale voedselproductie moet 70 procent toenemen om de groei bij te houden.
Veel mensen gruwen bij de gedachte aan knapperige insecten tussen hun tanden. Daarom zijn fabrikanten de diertjes gaan vermalen tot eiwithoudend meel, dat geschikt is om pasta, koekjes en alles ertussenin te maken.
De wereldbevolking groeit nu wel iets langzamer dan de afgelopen 40 jaar, maar de levensstandaard in de armste landen zal waarschijnlijk stijgen, en dat heeft grote gevolgen voor de voedselproductie.
Vrijwel alle onderzoeken naar de vleesconsumptie wijzen uit dat de hoeveelheid vlees die een persoon soldaat maakt, nauw verbonden is met de dikte van de portemonnee.
Er staat met andere woorden veel vaker vlees op het menu in welvarende maatschappijen dan in de armste regionen op aarde. In landen als India en China neemt de middenklasse deze jaren razendsnel toe.
De twee landen hebben samen ruim 2,5 miljard inwoners, en met de stijgende welvaart gaan ook de Chinezen en Indiërs massaal aan het vlees, wat rampzalig zal zijn voor het milieu.
Nu al zet het fokken van slachtvee de aarde op drie manieren onder druk: door de uitstoot van broeikasgassen, het verbruik van water en een gebrek aan landbouwgrond.
Van erwten naar ‘vlees’ in 4 stappen
1: De erwten, de grootste bron van eiwitten, worden van het veld gehaald.
Ze worden aangevuld met eiwit van sojabonen.
2: De erwten worden in water geweekt.
Daarbij wordt het eiwit uit de erwten gespoeld en gedroogd tot poeder.
3: Daar gaan andere gedroogde plantaardige stoffen bij, zoals olie.
Een machine verhit het mengsel, koelt het en zet het onder druk. Zo ontstaat de eiwitstructuur die doet denken aan de textuur van vlees.
4: Smaakstoffen worden eraan toegevoegd.
De juiste kleur krijgt het vlees van titaandioxide, een natuurlijk mineraal dat werkt als witte kleurstof. Ten slotte wordt het product verpakt en gaat het naar de winkel.
De productie van vlees brengt een grote uitstoot van broeikasgassen met zich mee. De Voedsel- en Landbouworganisatie van de VN, de FAO, stelt dat de veeteelt ten behoeve van vlees verantwoordelijk is voor wel 14,5 procent van de door mensen veroorzaakte CO2-uitstoot.
Al het slachtvee dat er is stuurt namelijk constant enorme hoeveelheden methaan de atmosfeer in. En dit broeikasgas is 23 keer zo krachtig als CO2.
Een ander groot probleem is het verbruik van water. Er is ruim 15.000 liter water nodig om 1 kilo rundvlees te produceren.
En dat komt niet doordat koeien zo’n dorst hebben, maar doordat er zo veel water gemoeid is met het telen van het voer voor de koeien.
Er is ruim 15.000 liter water nodig om 1 kilo rundvlees te produceren.
Tot 99 procent van al het water dat in de vleesproductie gaat zitten, komt zelfs van het veevoer.
Vakmensen spreken van ‘het virtuele water’, een term die bedacht is door de Britse hoogleraar geografie John Anthony Allan, waarmee hij al het water bedoelt dat naar de productie van vlees gaat maar dat niet direct zichtbaar is als je een biefstukje uit de koeldisplay van de buurtsuper haalt.
Door het gigantische waterverbruik zijn grote voedingsmiddelenproducenten als de VS, India en China steeds meer genoodzaakt hun grondwaterreserves aan te spreken om de productie op gang te houden.
Gegevens van NASA tonen aan dat meer dan de helft van de 37 grootste grondwaterbekkens ter wereld aan het slinken is. Het probleem is nog groter in perioden met droogte, waarbij er geen regenwater voor irrigatie is.
Varkens, kippen en koeien verbruiken veel voedsel en water als ze opgroeien, terwijl slechts ongeveer de helft van hun vlees gegeten kan worden. Insecten zijn daarentegen geniale eiwitfabriekjes.
Het derde probleem van vleesproductie is ruimtegebrek. De vleesindustrie neemt al 70 procent van alle landbouwgrond op aarde in beslag.
Op de wereldkaart is er weliswaar nog ruimte zat, maar veel van de potentiële akkers zijn verdeeld over een klein aantal landen, waar de grond niet geëigend is voor de productie van de voedingsmiddelen waar het meeste behoefte aan is.
Eiwit van planten en petrischalen
Deze drie problemen van vlees hebben één achterliggende oorzaak: het vee is vreselijk slecht in het omzetten van plantaardige eiwitten in vleeseiwitten. In plaats van plek en water te verspillen aan deze dieren zou het veel beter werken om dat zelf te doen.
Voedingsmiddelentechnologen proberen dan ook vleesproductiemethoden te vinden die niet van levende dieren afhankelijk zijn. Eén van de oplossingen is kweekvlees uit het laboratorium, waarbij veestapels, stallen en voedselmarkten plaats gaan maken voor weefselmonsters in een celcultuur.
Een van de pioniers op dit gebied is de Nederlandse onderzoeker Mark Post, die in 2013 internationaal de aandacht trok door ’s werelds eerste hamburger te serveren die geheel in de petrischaal was vervaardigd.
Door een biopt (een weefselmonster) van een levende koe te nemen wist Mark Post spierstamcellen te winnen, die zichzelf in grote aantallen kunnen reproduceren in een celcultuur in de petrischaal van het lab.
Onderzoekers van het bedrijf Impossible Foods hebben een molecuul afgenomen van planten, dat nepvlees een echte bloedsmaak geeft.
Onderzoekers maken een bloedige vegaburger
Onderzoekers van het bedrijf Impossible Foods hebben een molecuul afgenomen van planten, dat nepvlees een echte bloedsmaak geeft.
Bloedmolecuul geeft vegaburger een vleessmaak
Heem geeft een vegaburger zijn vleessmaak en -kleur. Het molecuul bestaat uit een ijzeratoom gebonden aan de kleurstof porfyrine. Het ijzergehalte zorgt voor de smaak van bloed. Heem zit in het eiwit dat stoffen door het bloed vervoert, hemoglobine, en de onderzoekers hebben een manier gevonden om vegetarische heem uit sojabonen te maken. De stof maakt nog geen procent van de vegaburger uit.
Tarwe-eiwit en aardappeleiwit:
Geven het ‘vlees’ structuur, malsheid en eiwitten.
Xanthaangom:
Wordt gebruikt als verdikkingsmiddel.
Soja-eiwitisolaat:
Voorkomt dat vlees uitdroogt.
Kokosolie:
Werkt als vervanger voor vleesvet.
Mark Post gaf de stamcellen dezelfde voedingsstoffen als ze van de koe zouden hebben gekregen. Toen hij het voedsel daarna weghaalde, gingen de cellen samen spiervezels vormen.
Na acht weken had hij genoeg om er een hamburger van te maken. Voor de smaak kreeg dit prototype nog geen ster van de culinair recensenten, vooral doordat de burger uitsluitend uit spiervezels bestond en geen vetweefsel bevatte, wat een gewone hamburger wel heeft.
Tegelijkertijd waren de kosten torenhoog door de vele onderzoeksuren die erin waren gestoken om elk van de 20.000 spiervezels van het vlees te kweken.
Daardoor kostte die ene hamburger ruim 200.000 euro. Maar Mark Post heeft er alle vertrouwen in en denkt dat zijn methode in de nabije toekomst een schaalgrootte zal kunnen bereiken waarbij stamcelvlees met het ouderwetse biefstukje kan concurreren – qua smaak én prijs.
Recensenten proeven ’s werelds eerste kunstmatige biefstuk
Waar Mark Posts hamburger uit echte spiervezels van een koe bestaat, zien andere onderzoekers mogelijkheden in planten als alternatief voor hamburgers.
Bedrijven als Impossible Foods en Beyond Meat in de VS hebben plantaardige vleesproducten van sojabonen en erwten gemaakt, en ze wat smaak en textuur betreft op rundvlees en kip laten lijken.
De bedrijven vervangen het dierlijke vet door onder meer kokosolie, en met een bepaald bloedmolecuul, dat heem heet, geven ze hun gedroogde eiwitpoeder een authentieke vleessmaak.
Dit nepvlees heeft niet alleen voordelen voor het milieu, maar lijkt ook een gezonder alternatief voor vlees te zijn.
In 2016 bleek uit onderzoek van Harvard Medical School dat de bron van eiwit veel uitmaakt voor de gezondheid.
Vooral voor mensen die roken of overgewicht hebben, kan een menu op basis van plantaardige eiwitten het risico op hart- en vaatziekten verkleinen ten opzichte van het risico dat ze lopen als ze hun eiwit uit vlees halen.
Echt vlees bevat namelijk verzadigd vet, dat het cholesterolgehalte in het bloed aanzienlijk verhoogt.
Zespoters redden de wereld
De kunstmatige vleesproducten krijgen in de toekomst waarschijnlijk gezelschap in het koeldisplay van een ander type voedsel.
En in tegenstelling tot kweekvlees en het plantaardige nepvlees heeft die natuurlijke eiwitbron geen kunstgrepen nodig.
Het eiwitgehalte van insecten als torren, rupsen, sprinkhanen en krekels ligt op het niveau van dat van rundvlees en kip, en ze bevatten gezonde vetzuren, mineralen en aminozuren.
Vergeleken met gevogelte en vee is dit ‘ongedierte’ een veel betere eiwitfabriek, en insecten zijn met een fractie van de kosten van vee en gevogelte te kweken.
De productie van het voedsel dat je in één dag eet, heeft 2000 tot 5000 liter water gekost.
Volgens de FAO eten koeien 12 keer zo veel als krekels voor het aanmaken van dezelfde hoeveelheid eiwitten.
Anders dan koeien en varkens zijn insecten namelijk koudbloedig; de grote dieren moeten hun lijf warmer houden dan de omgeving en daar steken ze dan ook veel energie in, maar dat hebben insecten niet nodig.
Bovendien denken de deskundigen van de VN dat er voor elke hectare land die aan het kweken en voederen van meelwormen opgaat, 10 hectare gebruikt wordt voor net zo’n hoeveelheid eiwit van vee.
Daarbij stoten insecten veel minder ammoniak en methaan uit via de uitwerpselen.
Met stamceltechnologie kunnen onderzoekers theoretisch vlees kweken dat smaakt naar dat van de uitgestorven dodo.
Proeven van uitgestorven dieren
Misschien lopen je de rillingen over de rug bij het idee dat je ooit kweekvlees eet of een insect tussen je tanden verbrijzelt. Maar de nieuwe eiwitbronnen bieden ook culinaire belevenissen die eerder niet mogelijk waren.
De onderzoekers laten zich voor de keuken van de toekomst namelijk niet alleen door bestaande diersoorten inspireren.
De mogelijkheid om net als in de film Jurassic Park uitgestorven diersoorten weer tot leven te wekken valt misschien ooit te realiseren met moderne gentechnologie.
In 2015 zijn wetenschappers van de universiteiten van Harvard en Yale er bijvoorbeeld in geslaagd om via genetische manipulatie een kippenembryo met een dinosaurussnuit in plaats van een snavel te creëren.
Dankzij museumexemplaren van allerlei uitgestorven soorten is het denkbaar dat we ooit het complete genoom van bijvoorbeeld de dodo kennen.
Met stamceltechnologie kan het vlees van dieren in theorie in het lab worden gemaakt, wat in de toekomst zal kunnen leiden tot exotische specialiteiten als dodonuggets of mammoetsteaks.