RuBisCO is HET planteneiwit in groene planten zoals spinazie, bietenblaren en algen. Een veelbelovend voedingsingrediënt en mogelijks een belangrijke valorisatiepiste voor groene plantaardige nevenstromen.
RuBisCO, oftewel ribulose-1,5-bifosfaat carboxylase oxygenase, is misschien wel het meest voorkomende eiwit op deze planeet. Het enzym katalyseert de eerste stap in het fotosyntheseproces van CO2–fixatie zodat uit CO2 energie-dense suikermolecules gemaakt kunnen worden. Het is daarmee het voornaamste eiwit in groene planten. Tot 50% van het eiwit in de groene delen van planten kan bestaan uit RuBisCO. Rekening houdende met een eiwitconcentratie tussen de 1,2 en 8,2% op de natte biomassa, varieert de concentratie van RuBisCO in bladgroen dus tussen de 0,6 en 4,1% afhankelijk van de plant en de groeicondities. Ter referentie: koemelk heeft een eiwitpercentage van 3,5%.
Nog even doorrekenen: uitgaande van een bietenbladopbrengst van 40 ton versgewicht per hectare, met een drogestofpercentage van 8%. Het eiwitpercentage bedraagt 18,75% per kg drogestof, waardoor de eiwitopbrengst per hectare op 600 kg komt. Daarnaast bevat bietenblad 2,3 ton vezels en 400 kg suiker. Een groot deel van die 600 kg eiwit bestaat dus uit RuBisCO. In de praktijk kan de opbrengst variëren, afhankelijk van het oogsttijdstip, de maaihoogte en de lokale groeiomstandigheden. De potentiële extractie van eiwit uit bietenblaren is uitgebreid bestudeerd in een project met een Nederlands consortium van bedrijven (zie kadertekst). Bovendien vormen bietenbladeren slechts één stroom voor valorisatie van de eiwitfractie. Ook andere grote gewassen komen in aanmerking: aardappelloof, maïs, gras, …
De verwachtingen van dit planteiwit RuBisCO zijn hoog gespannen: Gezien het alle essentiële aminozuren bevat die het menselijk lichaam nodig heeft, is dit enzym bijzonder geschikt voor humane consumptie. Vrij uniek in de plantenwereld. Bovendien is RuBisCO gemakkelijk oplosbaar in water en blijkt dit enzym nog enkele interessante functionele, voedingstechnische eigenschappen te bevatten.
Een schuim bereidt met RuBisCO-proteïne heeft een groter volume dan een schuim bereidt met soja- of wei-eiwit. De luchtbellen in deze schuim zijn ook kleiner. De lucht is beter verdeeld. De pH speelt een belangrijke rol. Zo kan een groter schuimvolume bekomen worden bij een basische pH, meer dan 7, dan bij een pH van 4,5. Bovendien blijkt de schuim met RuBisCO bijzonder stabiel. Zowel bij een hoge als bij een lage pH vindt er in de eerste 2 uur nauwelijks coalescentie plaats. Het RuBisCO-eiwit biedt daarmee een interessant eiwit-alternatief voor op zuivel gebaseerde schuimen in koffie, ijs en andere desserten.
RuBisCO-eiwit heeft ook interessante gelerende eigenschappen. Uit experimenten blijkt dat bij een pH van 7, er al een gel gevormd wordt bij het verwarmen van een RuBisCO-oplossing van 2% (w/w). Met wei-proteïnen en sojaproteïnen is een minimumconcentratie van 10% (w/w) en zelfs 12% (w/w) voor soja.
Het potentieel is er voor RuBisCO en toch is er nog een weg te gaan. De extractie van dit eiwit tot een kleurloos en geurloos poeder met de juiste functionele eigenschappen is nog een proces dat moet opgeschaald worden. Op labo-schaal werd het eiwit al food-grade geïsoleerd door het NIZO. Het is niet gemakkelijk om de groene kleur veroorzaakt door de aanwezigheid van chlorofyll te verwijderen. Naast de extractie en opschaling dient dit eiwit ook in de markt gezet te worden. Voedingsproducenten gaan RuBisCO niet introduceren in hun producten als het de smaak en textuur negatief beïnvloedt. Finaal dient het eiwit goedkoper te zijn dan huidige ingrediënten, bij voorkeur met een positief beeld voor de consument en misschien nog enkele gezondheidsvoordelen.
Bronnen
- Project: Kleinschalige raffinage van bietenblad
- The extraction of the abundant plant protein RuBisCO – From waste product to food ingredient; NewFood, Volume 14, Issue 2, 2011.
