Informatiefiche Dossier: Bio-economie in de aardappelsector

Economische kengetallen

De aardappelsector is een sterk groeiende sector en dat resulteerde in 2020 in 3,9 megaton biomassa. Het Belgisch areaal steeg de laatste vijf jaar van 78.685 naar 97.336 ha. Het merendeel hiervan ligt in Vlaanderen (53.000 ha in 2020) (Bron).

De Vlaamse aardappelverwerkende industrie produceerde in 2020 2,5 megaton aan aardappelproducten, waarvan een groot deel voor export bestemd is (Bron).

De B2BE Facilitator onderzoekt hoe de aardappelsector kan evolueren naar een meer biogebaseerde economie, waarbij fossiele grondstoffen vervangen worden door biomassa uit primaire productie of uit nevenstromen die tijdens de verwerking van aardappelen ontstaan.

Bio-economische voorbeelden op de akker

Gebruik van biopesticiden tegen aardappelziekten of –plagen

In 2017 werd in de aardappelproductie 1.657 ton aan chemische pesticiden gebruikt (bron). Een enorme hoeveelheid die volledig biogebaseerd kan worden. Een innovatieve toepassing binnen de biopesticiden zijn GLV of Green Leaf Volatiles. Dit zijn vluchtige organische stoffen die een bepaald signaal geven aan planten waardoor bv. de tolerantie tegen plantenziekten wordt verhoogd.

• GLV komen vrij bij planten die weefselschade oplopen zoals bv. bij het maaien van gras.
• GLV fungeren als “groen vaccin” tegen o.a. de aardappelplaag aangezien ze ervoor zorgen dat de ziekte-intensiteit lager ligt (cfr. Onderzoek UGent)
• Om de dosering, formulering en doelgerichte modificatie van de GLV te optimaliseren is verder onderzoek nodig.

Biostimulanten uit biomassastromen

Een voorbeeld hiervan is Aphasol701 (Damaco Groep), een nieuwe generatie biostimulant gemaakt van pluimvee-eiwitten. In samenwerking met de UGent werd Aphasol701 getest op 11 verschillende commerciële velden en gecontroleerde omgevingen. De voordelen (Bron):

• Gemiddelde opbrengstverhoging van 16%.
• Betere wortelontwikkeling en dus beter transport/opname van nutriënten. Wanneer abiotische stress-situaties ontstaan (droogte, hitte, zout …) zorgen de 19 aminozuren in Aphasol701 ervoor dat de aardappelplant zich sneller herstelt.

• Het drogestofgehalte blijft ongewijzigd en er zijn meer aardappelen met een groter kaliber voor de friettypes.

Aardappelloof – biomassa met hoogwaardige valorisatie opties?

Nieuw onderzoek toont aan dat aardappelloof bruikbaar is voor bemesting, in de papierindustrie of om er eiwitten uit te halen (30% eiwitfractie).

Om deze toepassingen verder te onderzoeken en op te schalen dient er een nieuwe machine ontwikkeld te worden om het loof te verzamelen, zonder daarbij de aardappelruggen te beschadigen. De timing is cruciaal zodat de aardappelen toch voldoende kunnen afrijpen.

Bioactieve componenten kunnen uit het loof geëxtraheerd worden en het resterende materiaal kan via vergisting omgezet worden in energie en warmte.

In Vlaanderen is er in totaal 158.512 ton DS aardappelloof beschikbaar. Aardappelloof heeft een biogaspotentieel van 453 Nm3/ton DS en een methaangehalte van 56%. Dit zorgt voor een energieproductie van 1.448.673,69 GJ (Bron).

Kiemremming – biogebaseerd alternatief voor chemicaliën

Kiemremmers op basis van muntolie of olie van de sinaasappelschil zien hun intrede in de aardappelsector.

Bijvoorbeeld BIOX-M, een natuurlijke kiemremmer die voor 100% bestaat uit muntolie. Het product wordt verspreid via heet-vernevelmachines, is volledig residuvrij en kan ook gebruikt worden in de biologische teelt. Onderzoek van Teper-Bamnolker, P., Dubai, N., et al. (2010) toonde aan dat muntolie voor 73% bestaat uit de component R-carvon, een monoterpeen, die voor het kiemremmend effect zorgt.

Restaarde

Restaarde van aardappelen kan pathogenen (schimmelsporen, nematoden of aaltjes) bevatten, die tot 20 jaar kunnen overleven op het veld. Deze zorgen voor cyste-vorming en verminderde opbrengst.

De wetgeving verplicht de landbouwer om deze restaarde af te voeren. De aarde kan wel nog gebruikt worden buiten de landbouwsector bij bv. wegenwerken, weiden en bermen.

Flanders’ FOOD onderzoekt de thermische behandeling van de restaarde voor afdoden van pathogenen (welke temperatuur is nodig voor een hoge efficiëntie met minimale tijd en energie).

Valorisatie van aardappelnevenstromen bij de verwerking

De verwerking van aardappelen verschilt naargelang deze geteeld zijn voor de frietindustrie of voor de directe verkoop. Strengere (cosmetische) normen zorgen ervoor dat de nevenstromen van aardappelen bestemd voor directe verkoop significant groter zijn dan bij frietaardappelen. Voor telers van aardappelen voor directe verkoop is het een uitdaging om die nevenstromen te valoriseren. Waar verwerkende bedrijven in de frietindustrie meestal beschikken over extra installaties om bepaalde nevenstromen om te zetten naar aardappelvlokken, -puree of –kroketten is dat bij hen niet het geval. Pomuni is hierbij een voorbeeld van een uitzondering en combineert directe verkoop van aardappelen met de verwerking van de nevenstromen (zero waste) naar puree voor o.a. kroketten (fresh / frozen).

Drie grote aardappelnevenstromen komen vrij bij de verwerking:

• Aardappelstoomschillen
• Rauwe aardappelsnippers
• Waswater

Op vandaag worden deze vaak enkel verwerkt en verkocht als:

• Krielaardappelen: Te kleine aardappelen worden soms vermarkt als krielaardappelen, maar ze blijven ook vaak op het veld achter. Spuitschema’s verminderen het risico voor ziektes, maar voor zowel de geïntegreerde gewasbescherming als voor het bodemmanagement worden deze aardappelen beter van het veld gehaald.
• Veevoeder (pluimvee- en varkensvoeders): In 2019 werd er 3.543 ton aardappeleiwit opgenomen in het sectoraal bemonsteringsplan, dit is een deel van de totale hoeveelheid die in veevoeders gebruikt wordt. Verder bestaan er ook bedrijven als Trotec die aardappelnevenstromen (zowel bulkproducten als verpakte goederen) omzet naar hoogwaardige basisgrondstoffen voor dierenvoeder.
• Biogas: Biogasinstallaties verwerken aardappel(nevenstromen) tot biogas door anaerobe vergisting. Nadien wordt dit gas m.b.v. warmtekrachtkoppeling omgezet in warmte en elektriciteit. Er dient opgelet te worden met de hoeveelheid restaarde die meekomt met deze aardappel(nevenstromen) aangezien teveel restaarde voor bezinksel kan zorgen in de biogasinstallatie. Afhankelijk van de aanwezige hoeveelheid zetmeel hebben aardappelnevenstromen een biogaspotentieel van 150 tot 200 Nm3 per ton verse massa en een methaangehalte van 51,4%.

• Suiker en zetmeel extractie uit waswater: Wit zetmeel komt uit waswater van een van de eerste blancheerstappen. Dit waswater is nog vrij proper waardoor het voldoende kwalitatief is voor gebruik in veevoeders of in de chemische industrie (bv. lijm). Grijs zetmeel ontstaat uit waswater op het einde van het verwerkingsproces. Dit waswater is meer vervuild en minder geschikt voor hoogwaardige toepassingen waardoor het vandaag naar biogasinstallaties gaat.

Onderzoek

Verschillende innovatieve projecten of bedrijven onderzoeken meer hoogwaardige toepassingen voor deze aardappelnevenstromen. Zo is er bv. het bedrijf Avecom dat actief is in de ontwikkeling van een technologie van microbiële fermentatie op basis van aardappelstoomschillen en aardappelsnippers maar ook op basis van nevenstromen uit de bredere voedingssector. Ook lopen er nog een heel aantal andere innovatieve onderzoeksprojecten:

• VEG-i-TEC project (UGent, Flanders’ FOOD, howest, vito, Vlakwa, Belgian Fries Pilot): onderzoek naar alle nevenstromen die ontstaan in de aardappelverwerking.
• EffSep project (Flanders’ FOOD, UGent, KULeuven, UHasselt): onderzoek naar hoe, via fermentatie, eiwit geëxtraheerd kan worden uit rauwe aardappelsnippers. Dit eiwit kan gebruikt worden als vervanging voor o.a. soja-eiwit.
• Model2Bio project (Europees consortium met o.a. Flanders’ FOOD): onderzoek naar het creëren van een modelleringstool die bedrijven zal helpen om biomassastromen te identificeren, te selecteren en te hergebruiken. De samenstelling van de aardappelstoomschillen, maar ook de stabilisatiemogelijkheden, de extractie en opzuiveringsmethoden voor de bioactieve stoffen uit de schillen zal onderzocht worden. Verder zal de modelleringstool ook inzichten uit logistiek en levenscyclusanalyse bevatten.
• NEWPACK-project (Agristo, Europees Consortium): onderzoek naar hoe biopolymeren gevormd kunnen worden door fermentatie van de uit de aardappelschillen geëxtraheerde glucose. De biopolymeren worden gebruikt in de bioplastics-industrie (o.a. verpakkingen voor aardappelproducten).
• Sucr’eau project (Flanders’ FOOD, UGent, watercircle.be, belgapom): onderzoek naar het gebruik van grijs zetmeel uit vervuild waswater in hoogwaardige toepassingen: kan water en energie bespaard worden door water uit de 2e blancheur te hergebruiken?
• ValProMic project (Agristo, Clarebout, Akwadok en Avecom, VLAIO): onderzoek naar zetmeel houdende proceswaters van aardappelverwerkende bedrijven als inputmateriaal voor de microbiële fermentatie van ValProMic. Na de microbiële fermentatie ontstaat een biomassa met 70% microbieel eiwit en een gunstig aminozuurprofiel. Deze biomassa moet gedroogd worden vooraleer het als alternatief voor vismeel of soja-eiwit in dierenvoeding gebruikt kan worden.

Partners

Dit dossier kwam tot stand in samenwerking met: