Levensmiddelentechnoloog Remko Boom wint oeuvreprijs

Het zijn de jaren 90 en een net gepromoveerde Remko Boom zit volledig geconcentreerd achter een computer. Levensmiddelentechnologie staat nog niet op zijn radar. In plaats daarvan simuleert hij bij Unilever hoe vuile was en wasmiddel door een wasmachine husselen. Textiel versimpelt hij tot bolletjes, verbonden via veertjes. Elk bolletje bevat openingen waar water met zeep in kan stromen en zo het vuil eruit kan spoelen. Hij drukt op enter en de bolletjes beginnen te bewegen. De computer voorspelt precies welk type wasmiddel diep in alle kleding doordringt, of wat er gebeurt als de wasmachine te vol zit met kleding.

Digitale wasjes

Toen Boom in 1998 gevraagd werd om Unilever in te ruilen voor een functie als leerstoelhouder voedingsmiddelentechnologie in Wageningen had hij daar eerst geen neiging toe. “Ik dacht: wat weet ik nu van voedsel?”, vertelt Boom in zijn kantoor. Nu, ruim vijfentwintig jaar later en nog steeds leerstoelhouder, is van spijt geen sprake – hij straalt volop wanneer hij vertelt over voedseltechnologie. “Het mooie is dat er veel overeenkomsten zijn met mijn achtergrond in microstructuren”, legt Boom uit. “Zoom je ver genoeg in op voedsel zoals brood of een vleesvervanger, onthullen ook die een poreuze microstructuur. Aan zulke structuren heb ik ook gewerkt tijdens mijn promotie.” Juist door zijn afwijkende achtergrond denkt Boom anders na over voeding dan de gemiddelde levensmiddeltechnoloog. “Verrassende combinaties, zoals kennis en methodes van andere vakgebieden toepassen, hebben soms een prachtige uitkomst.”

Zo’n verrassende combinatie vond Boom al snel toen hij toch de overstap maakte naar Wageningen University & Research. Hij ontdekte dat zijn computerprogramma voor wasmachines meer kon dan digitale wasjes draaien. In het Wageningse laboratorium groeiden onderzoeker Arjen Rinzema en zijn promovendus Maarten Schutyser schimmels op graankorrels. Om die microben van voldoende zuurstof te voorzien, lieten ze de korrels ronddraaien in een soort trommel. Wat leuk, dacht Boom, dat lijkt wel een wasmachine. Dus haalde hij zijn computerprogramma tevoorschijn; die bleek ook te kunnen worden gebruikt voor dit fermentatieproces. “De computer liet precies zien waar zuurstof bij kwam en hoe de vrijgekomen warmte zich ophoopte en zich verspreidde”, aldus Boom. “Daardoor begrepen we het proces beter en gebruikten we het programma vervolgens om dat systeem op te schalen voor de industrie.”

Gekke ideeën

Sinds vandaag mag Remko Boom zich scharen in hetzelfde rijtje als 22 andere gerenommeerde chemische technologen. “Ik was compleet verrast en moest wel even naar adem happen toen ik het hoorde”, vertelt Boom. “Eerst dacht ik dat ze me vroegen om me te nomineren, maar ik bleek al gewonnen te hebben.” De oeuvreprijs is een grote erkenning voor Boom en zijn vakgebied. “Levensmiddelentechnologie werd lang niet zo hoog gewaardeerd binnen de chemische wetenschappen”, legt hij uit. Misschien omdat we niet met zuivere stoffen werken, zoals de traditionele chemie. “Al vind ik dat die complexiteit ons vakgebied juist zo interessant maakt”, voegt hij er glimlachend aan toe. Deze prijs laat zien dat levensmiddelentechnologie steeds meer erkenning krijgt en nu een volwaardig onderdeel is van de chemische wetenschappen.

De complexiteit in zijn vakgebied ziet Boom dus als uitdaging. Het helpt daarbij dat hij zich niet laat beperken door onderzoeksmethodes en gewoontes in één vakgebied. “Ik vind het leuk om rare, onverwachte dingen te doen”, zegt Boom met een brede glimlach op zijn gezicht. Kijk naar ons hele voedselproductiesysteem, vertelt hij. Ingrediënten maken uit voedingsgewassen, daar is een hoop winst te behalen. En dat kan door een beetje out of the box te denken. Om de groeiende wereldbevolking te voeden moeten we ons volgens Boom niet zozeer richten op méér voedsel maken, maar vooral efficiëntere voedselproductieprocessen inrichten. “Ingrediënten zoals eiwitten uit voedselgewassen halen via klassieke productieprocessen verloopt inefficiënt, omdat we ons teveel richten op het zuiver maken ervan.”

“Neem sojabonen”, schetst Boom. “Die vermalen we in de industrie tot een meel en dat lossen we op in water. Dan halen we eerst zetmeel eruit door het geheel te centrifugeren en daarna laten we eiwitten naar de bodem zakken door de zuurtegraad met chemicaliën aan te passen.” Op zich een goede methode om die stoffen te scheiden, maar toch blijft er steeds wat eiwit achter waar je dat niet zou willen. Uiteindelijk isoleert de industrie met die grote hoeveelheden water en chemicaliën slechts veertig tot zestig procent van het eiwit. “Bovendien zit je na het proces met afvalwater vol met ‘verontreinigingen’ zoals zetmeel en eiwitresten die je eigenlijk goed had kunnen gebruiken”, vertelt de hoogleraar. Dus dacht hij: als water zo kostbaar is en de afvalstroom belastend is voor het milieu, moeten we het misschien zonder water doen”.

Blazen

Hoe zo’n ingewikkeld scheidingsproces zonder water en chemicaliën kan? “Het is eigenlijk heel simpel: je blaast ertegen”, zegt Boom. Hij vergelijkt het met een hand vol kiezelstenen en zand. Gooi die in de lucht en blaas je er hard tegen. De zandkorrels zich mee laten voeren door de wind, terwijl de grotere kiezelstenen direct naar beneden vallen. Bij voedsel werkt dat hetzelfde: zetmeel zijn grote ‘korrels’, terwijl eiwit klein en licht is en zich mee laat voeren door de wind. Door lucht tegen de vermalen voedingsgewassen aan te blazen kun je de twee dus scheiden. “Natuurlijk krijg je op die manier geen volledig zuivere fracties”, zegt Boom. Maar onze levensmiddelen zijn zelden zuiver. Brood is een mengsel van onder andere zetmeel en eiwit, en ook een vleesvervanger bestaat niet puur uit eiwit. “Je moet er alsnog weer andere ingrediënten aan toevoegen, dus waarom zou je ze dan eerst scheiden?”, aldus Boom.

Het feit dat de industrie toch zoveel energie in steekt in zuivere producten maken, heeft volgens Boom te maken consistentie. “Zo kunnen bedrijven precies dezelfde producten maken in fabrieken overal ter wereld, met dezelfde smaak, samenstelling en textuur.” Ook bevatten zuivere producten geen antinutriënten, stoffen die de opname van vitamines en mineralen belemmeren of op andere manieren ongezond zijn. Die stoffen haalt de blaastechnologie van Booms groep er nog niet allemaal uit. “Samen met voedingskundigen zoeken we uit hoeveel van zulke stoffen in het eindproduct zitten en met welke milde manieren we die eruit kunnen halen”, aldus Boom. “Mogelijk kan kunstmatige intelligentie ons hier een handje bij helpen.”

Naast kunstmatige intelligentie laat Boom zich ook inspireren door andere ontwikkelingen in de maatschappij, zoals onze voertuigen. In de negentiende eeuw reed de eerste stoomtrein (voortgeduwd door warmte), in de twintigste eeuw kwamen verbrandingsmotoren en nu rijden we steeds meer op elektriciteit. “Het maffe is dat we in de levensmiddelenindustrie zijn blijven hangen in de negentiende-eeuwse technologie: warmte”, stelt Boom. Poeders maken of producten drogen gebeurt vrijwel altijd met warmte. Maar dat kost vreselijk veel energie, dus moet het anders, vindt de Wageningse Boom. “Ook bij voeding kunnen we warmte vervangen door elektriciteit. Zet stroom op een mengsel, en het trekt water eruit.” De groep van Boom ontwikkelt nu allerlei nieuwe, elektrisch gedreven droog- en scheidingsprocessen die energie-efficiënt zijn.

Vissen in afvalbak

Ook in de collegezalen wil Boom verrassend zijn. Hij merkt dat zijn manier om anderen te inspireren met gekke combinaties werkt. Studenten hebben naar zijn idee nog een betere antenne voor nieuwe dingen dan medewerkers. Dat ziet hij in een collegezaal, maar ook in zijn lab toen een promovendus kaas probeerde na te maken door verschillende eiwitten en vetten te mengen. Een experiment mislukte, en dus gooide ze het resultaat in de afvalbak. Een van de masterstudenten wierp toevallig een blik in de prullenbak en dacht ‘hé, dat lijkt wel op vlees’ en viste het goedje weer tussen het afval uit. “Uiteindelijk was dat het startpunt voor ons nu grootschalige onderzoek naar meat analogues (vleesvervangers)”, vertelt Boom.

Van wasmiddelenonderzoek tot revolutionaire technieken in de levensmiddelentechnologie, terugkijkend op zijn carrière is Boom trots op zijn onderzoeken, maar vindt hij bachelor, master en promovendi opleiden en inspireren misschien nog wel het mooist. “Als ik door colleges of interacties met studenten of promovendi iets kan bijdragen aan hun leven en hun motivatie voor duurzaamheid, is dat een van de beste successen die ik kan behalen.”