Curcumine is een natuurlijke kleurstof in het rhizoom van de kurkumaplant en wordt gezien als mogelijk alternatief voor kleurstoffen uit fossiele bronnen. Interreg-project CurCol heeft onderzocht wat daarvoor nodig is en onlangs besteedde het LTO lijfblad Nieuwe Oogst er aandacht aan via een artikel.
Het Interreg-project CurCol onderzocht de mogelijkheden om de kleurstof curcumine te winnen uit kurkumaplanten die in Europese kassen geteeld worden. Om de curcumine vervolgens te gebruiken als natuurlijke kleurstof in verpakkingen.
Saskia Buysens van het Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt Oost-Vlaanderen (PCG) vertelt dat de organisatie al vaker in Interreg-projecten heeft samengewerkt met Nederlandse partners. Collega Jeroen van Mullem vertelt dat bij het project vooral met Vlaamse tuinders werkte, maar dat het uiteindelijke doel is om de teelt door heel Noordwest-Europa mogelijk te maken.
Volgens Kees Kruithof, docent chemie aan Avans Hogeschool in Breda, is het voorstel voor CurCol voortgekomen uit eerdere experimenten met het maken van biobased kleurstoffen uit curcumine. ‘Ons doel was een alternatief ontwikkelen voor synthetische kleurstoffen in verpakkingsmaterialen.’
Bij synthetische kleurstoffen komt in Europa per jaar zo’n 87 miljoen ton aan afval vrij. De uit fossiele brandstoffen gewonnen kleurstoffen bevatten vaak ecotoxische stoffen die bij recyclen van papier, afvalverwerking en composteren van verpakkingsmateriaal in het milieu terecht kunnen komen.
Curcumine heeft dit nadeel niet, maar is tot nu toe wel duurder. Bovendien maakt de lagere uv-stabiliteit de kleurstof niet geschikt voor gebruik in verpakkingsmateriaal. Dit is te ondervangen door de moleculen chemisch aan te passen en door het gebruik van groene uv-blockers of antioxidanten. Met dergelijke ingrepen blijft de kleurstof wel biologisch afbreekbaar.
Daarnaast is het mogelijk om curcumine niet alleen te gebruiken voor de gele kleur, maar ook als basis voor onder andere rode en blauwe kleurstoffen voor bioplastic materialen en inkten.
Onderzoeksproject
CurCol werkt samen met partners uit Ierland, Duitsland, België en Nederland. Projectleider is Bas Koebrugge van MNEXT. Dit is een samenwerkingsverband tussen Avans Hogeschool en HZ University for Applied Sciences in Vlissingen. ‘Het is een echt onderzoeksproject geweest’, zegt hij. ‘We hebben veel geëxperimenteerd en getest en deelonderzoeken in de keten gedaan.’
Zo onderzocht de Westfälische Wilhelms-Universität in Münster onder welke omstandigheden de natuurlijke kleurstoffen biologisch afbreekbaar zijn. Aachen-Maastricht University bracht de milieu-impact van lokaal telen in beeld.
De toepassing van de kleurstoffen is onderzocht door onderzoeksinstituut Centexbel in Gent en Kortrijk voor de textielindustrie en voor plastic, inkt en papier voor de verpakkingsindustrie. Rodenburg Biopolymers in Oosterhout onderzocht de biologisch afbreekbare polymeren en de Technological University of the Shannon in het Ierse Athlone keek naar een breed pakket aan polymeren.
Rubia Natural Colours in het Noord-Brabantse Steenbergen werkte aan het opschalen van de productie van de kleurstoffen.
Zelfvoorzienend
Maar de productie begint bij de teelt van kurkuma, waar het PCG proeven mee heeft gedaan. Het zag mogelijkheden om leegstaande kassen weer rendabel mee te maken, zowel met grondgebonden als substraatteelt. Het eerste uitgangsmateriaal kwam rechtstreeks uit India, maar inmiddels bieden ook lokale plantenkwekers kurkumaplanten aan, zoals professionele kweker van kruiden in pot Kruiden Claus in Kruishoutem.
‘Na de eerste teelt kun je de eigen rhizomen opnieuw gebruiken als uitgangsmateriaal en is de teelt zelfvoorzienend’, legt Van Mullem uit. In het laatste geval is het wel zaak om te zorgen dat zich daarmee geen ziektes en virussen verspreiden.
Voor de teelt van kurkuma zijn een hoge temperatuur en luchtvochtigheid noodzakelijk, omdat de plant oorspronkelijk uit de tropen komt. Volgens Buysens is de teelt vrij gemakkelijk, heeft de kurkumaplant weinig meststoffen nodig en is deze niet gevoelig voor ziektes en plagen. ‘Het is wel een arbeidsintensieve teelt, omdat de aanplant en het oogsten van het rhizoom, waaruit de kleurstof komt, momenteel nog grotendeels handmatig moet gebeuren.’
Tegenwoordig telen vier tot vijf telers in Vlaanderen op kleine schaal kurkuma, met name voor gebruik in specerijen en voeding. Buysens verwacht dat de markt flink kan groeien bij gebruik van curcumine als kleurstof.
Demonstratiekit
Koebrugge concludeert dat met CurCol een stap voorwaarts is gezet om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en de CO2-footprint te verkleinen. Het vergt nog wel meer onderzoek om de natuurlijke kleurstoffen commercieel inzetbaar te maken.
Ook de rest van de plant, die wel twee meter hoog kan worden, verdient daarbij aandacht. Mogelijk valt daaruit olie te winnen en zijn de biomassa en de bloemen geschikt voor andere aardevolle toepassingen. Voor geïnteresseerden in de bevindingen tot nu toe is een video en een demonstratiekit beschikbaar.