Tekst Agaath Diemel
“Een fijne tijd, op een campus die er heel anders uitzag”, zo herinnert Jan-Maarten Geertman zich zijn jaren in Delft. Want in 1994 was de centrale bibliotheek aan het Raam 180 en colleges volgde de student scheikundige technologie in het gebouw Gele Scheikunde aan de Julianalaan 136. Voor zijn promotieonderzoek stak hij de weg over naar Rode Scheikunde. Hij komt nog geregeld op de campus, onder andere vanwege zijn voorzitterschap van de Stichting Biotech Academy Delft, die vanuit de afdeling biotechnologie postacademisch onderwijs aanbiedt. Zelf maakte hij als student al snel de keus voor de biotechnologie. “Scheikunde vond ik een beetje saai”, bekent hij. “Werken met levende wezentjes is veel complexer.” Die wezentjes zijn meest gistsoorten, de eencellige organismen die al anderhalve eeuw een belangrijke rol spelen in de Delftse biotechnologie. “Gist kan uit suikers allerlei producten maken, waar alcohol er een van is. Tijdens mijn promotie onderzocht ik vergistingsprocessen om verschillende grondstoffen voor de industrie te maken.” Dat onderzoek was destijds al gericht op een “duurzamere toekomst met de hulp van micro-organismen.”
Kruidnagelgeur
Aansluitend leidde Geertman bij Iogen Corporation in Canada onderzoek naar het maken van bio-ethanol. In plaats van het verkrijgen van verschillende eindproducten draaide dat juist om het verwerken van verschillende startproducten. “We probeerden om het gistorganisme toleranter te maken voor een suikersoep waarin allerlei typen houtsuikers zaten, zoals xylose of arabinose uit landbouwafval als maïs- en tarwestro.” En met succes, want Iogen produceert tegenwoordig in Brazilië op commerciële schaal biobrandstoffen. Intussen stond Geertman sinds 2010 aan het hoofd van het gistonderzoek bij Heineken. “De giststam die Heineken gebruikt, zorgt voor eigenschappen die heel specifiek zijn voor ons bier, zoals de smaak van bananen en de geur van appels. We wilden het verband leren begrijpen tussen het dna en dat fysiologische karakter van de gist”, vertelt hij. Daarvoor werkte zijn afdeling nauw samen met de TU Delft, eerst aan het ontrafelen van het dna zelf, later aan het voorspellen van de fysiologische en genetische verbanden met behulp van modellen. “Daar zijn mooie dingen uit voortgekomen. De kruidnagelgeur in witbier heeft bijvoorbeeld te maken met één kleine verandering die honderden jaren geleden in het dna van dat gist plaatsvond, weten we nu.”
Minder water
“Met de kennis van de genetica van gist hebben we methoden ontwikkeld om op een natuurlijke manier te evalueren of industriële giststammen een gewenste eigenschap bezitten en die vervolgens verder te ontwikkelen”, vertelt Geertman. Het aanpassen van de biergist kan invloed hebben op de smaak, maar bijvoorbeeld ook op hoe efficiënt je kunt produceren. “Vroeger kon je aan de wort, de soep die de basis van het bier vormt, elf tot twaalf procent suiker – afkomstig uit mout – toevoegen, met de huidige giststammen is dat wel 18 tot 20 procent. Voor het product maakt het namelijk niet uit of je dat water aan het begin of aan het einde toevoegt.” Minder water in het proces betekent een lager energieverbruik en kleinere installaties. Sinds 2022 geeft Geertman leiding aan de transitie naar klimaatneutrale bierproductie bij alle 183 productiesites van Heineken wereldwijd.
Bier brouwen is van nature een behoorlijk energie-intensief proces. “Tijdens het brouwen los je gemalen mout op in water, waarna enzymen in de mout het aanwezige zetmeel omzetten in suikers. Dat doe je door de vloeistof in stappen te verwarmen. Voor het fermentatieproces moet je de temperatuur weer verlagen. De fermentatie zelf produceert weer warmte. Voor het verpakken moet de temperatuur weer omlaag en vervolgens omhoog voor de pasteurisatie. Al die temperatuurverschillen maken dat we veel energie verbruiken.” Een deel van die energie wordt teruggewonnen met traditionele warmtewisselaars, maar dat is bij lange na niet genoeg.
Net zero
“In het net zero-programma moet het energieverbruik zo laag mogelijk worden door procesverbeteringen, zoals dat verhogen van de suikerconcentratie. De rest van het verbruik moet dan hernieuwbaar worden. Dat kan op allerlei manieren, onder meer door biogas te maken uit restproducten. Het hangt ook af van de locatie. In Spanje hebben we een contract met Engie om water voor de productie op te warmen met zonnecollectoren.” Naast de brouwerijen moeten ook de wijngaarden in Egypte, de waterfabriek in Portugal en de frisdrankfabriek in Bunnik ‘net zero’ worden. Een flinke uitdaging, maar wel een die Geertman op het lijf geschreven is. “Innoveren is mijn passie. Dingen verbeteren en efficiënter maken lopen als een rode draad door mijn werk.” Als programmamanager is hij alleen zelf niet meer hands-on bij de innovatie betrokken. “Er wordt natuurlijk heel veel nieuwe technologie ontwikkeld, maar met de bagage die ik uit mijn studietijd heb, begrijp ik dat. Je kunt snel zien hoe dingen werken of wat het probleem is. Of je nu procestechnologie of reactorkunde hebt gestudeerd, je hebt een bepaalde denkwijze geleerd die nog steeds relevant is. Dat is de kracht van Delft.”