{"id":15383,"date":"2026-05-22T08:22:11","date_gmt":"2026-05-22T08:22:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/maike-van-rooijen\/"},"modified":"2026-05-22T08:22:18","modified_gmt":"2026-05-22T08:22:18","slug":"maike-van-rooijen","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/maike-van-rooijen\/","title":{"rendered":"Maike van Rooijen"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15384,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15383","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Optimization-based meal planning","samenvatting":"De groeiende wereldbevolking legt een toenemende druk op het voedselsysteem, wat de risico's voor zowel de menselijke gezondheid als die van de planeet vergroot. Een verschuiving naar duurzamere di\u00ebten is noodzakelijk; di\u00ebten die gezond zijn, een lage milieu-impact hebben, en cultureel aanvaardbaar en economisch toegankelijk zijn. Tegelijkertijd reiken duurzaamheidsuitdagingen verder dan de keuze van individuele voedingsmiddelen naar de manier waarop voedsel wordt georganiseerd en geconsumeerd in maaltijden. In het bijzonder worden huishoudelijke voedselverspilling en de consumptie van lokaal geproduceerd voedsel be\u00efnvloed door beslissingen op het gebied van inkoop en planning.\n\nDit proefschrift onderzoekt hoe maaltijdplanning op basis van optimalisatie kan bijdragen aan duurzamere di\u00ebten door voedselverspilling te verminderen en de consumptie van lokale seizoensproducten te verhogen. Het onderzoekt verschillende beslissingen van huishoudens rond voedselplanning en hun invloed op prestatie-indicatoren gerelateerd aan duurzame di\u00ebten. Door een optimalisatieperspectief op maaltijdplanning te hanteren in een veld dat grotendeels is geworteld in de psychologie en de sociale praktijktheorie, biedt het proefschrift kwantitatieve inzichten en afwegingen, en identificeert het mogelijkheden om de duurzaamheid van het voedselsysteem te verbeteren.\n\nIn hoofdstuk 2 onderzoeken we of verbeterde maaltijdplanning de voedselverspilling in huishoudens kan verminderen. Een belangrijke oorzaak van voedselverspilling is ontoereikende planning, deels door onhandige verpakkingsgrootten in de detailhandel en onvoldoende aandacht voor ongebruikt voedsel. We ontwikkelen een model voor maaltijdplanning dat maaltijdplannen en boodschappenlijstjes genereert door combinaties van recepten te selecteren op basis van beschikbare verpakkingsgrootten. Het model kan maaltijdplannen genereren die voldoen aan de voedingsrichtlijnen terwijl ze verwaarloosbare voedselverspilling, een lage milieu-impact en lage kosten realiseren. De resulterende maaltijdplannen bestaan voornamelijk uit vegetarische recepten, omdat deze goed presteren op deze dimensies. Bovendien laten we zien dat het uitsluitend focussen op het verminderen van voedselverspilling in grammen onvoldoende is om de milieu-impact van het totale dieet te verlagen.\n\nIn hoofdstuk 3 breiden we deze bevindingen uit door te onderzoeken hoe onzekerheid in voedselbehoeften de optimale inkoopstrategie\u00ebn voor het verminderen van voedselverspilling be\u00efnvloedt. Planning voor meerdere dagen helpt om aankopen te co\u00f6rdineren, maar vermindert de flexibiliteit om te reageren op veranderende behoeften. We gebruiken een 'rolling horizon'-benadering om maaltijdplanning te simuleren onder dynamisch veranderende voedselbehoeften. De resultaten laten zien dat langere planningshorizonten het meest effectief zijn bij het verminderen van voedselverspilling voor huishoudens met voorspelbare behoeften, terwijl kortere horizonten, en dus frequentere winkelbezoeken, effectiever zijn voor huishoudens die te maken hebben met grotere onzekerheid. Daarnaast laten we zien dat receptselectie en inkoop op basis van beschikbare voorraad de voedselverspilling verminderen bij alle niveaus van onzekerheid.\n\nIn hoofdstuk 4 onderzoeken we de gevolgen van een verschuiving naar meer lokale en seizoensgebonden di\u00ebten. 'Food miles' (voedselkilometers) zijn verantwoordelijk voor ongeveer 20% van de wereldwijde voedselgerelateerde broeikasgasemissies. Het verminderen van food miles biedt daarom een kans om de milieu-impact van het voedselsysteem te verlagen, vooral wanneer rekening wordt gehouden met seizoensgebonden beschikbaarheid. We ontwikkelen een model voor maaltijdplanning dat het gebruik van lokale seizoensproducten verhoogt, terwijl de nutritionele adequaatheid behouden blijft en rekening wordt gehouden met broeikasgasemissies, kosten en culturele aanvaardbaarheid. Naast het verbeteren van de praktische toepasbaarheid van maaltijdplannen, biedt het meenemen van seizoensgebonden beschikbaarheid inzicht in de voedingswaarde en zelfvoorzienendheid van een regio gedurende het jaar.\n\nIn hoofdstuk 5 verbeteren we vertakkingsstrategie\u00ebn voor het oplossen van problemen met structuren die vergelijkbaar zijn met die in dit onderzoek. De in de voorgaande hoofdstukken ontwikkelde maaltijdplanningsmodellen maken gebruik van binaire beslissingsvariabelen om elkaar uitsluitende receptkeuzes weer te geven. Dergelijke structuren leiden tot grote 'branch-and-bound'-bomen en lange rekentijden. 'Special Ordered Set 1' (SOS1)-beperkingen kunnen de effici\u00ebntie van de vertakking verbeteren, mits de variabelen in een set een natuurlijke ordening hebben. Wij stellen verbeterde vertakkingsstrategie\u00ebn voor voor problemen met SOS1-sets waarin een natuurlijke ordening ontbreekt, zoals bij receptensets het geval is. Bovendien laten we zien dat het verbreken van symmetrie in SOS1-beperkingen binnen het branch-and-bound-algoritme de rekeneffici\u00ebntie aanzienlijk kan verbeteren.\n\nDit proefschrift toont aan dat maaltijdplanning op basis van optimalisatie kan bijdragen aan de ontwikkeling van duurzamere di\u00ebten. Door nutritionele, ecologische, economische en gedragsmatige overwegingen te integreren, onthult het onderzoek belangrijke afwegingen in de formulering van een duurzaam dieet. De bevindingen benadrukken het bestaande bewijs voor de noodzaak van een verschuiving naar meer plantaardige di\u00ebten, terwijl ze laten zien hoe verschillende plannings- en inkoopstrategie\u00ebn de duurzaamheidsuitkomsten be\u00efnvloeden. Ten slotte bieden de in dit proefschrift ontwikkelde maaltijdplanningsmodellen een basis voor toekomstige hulpmiddelen voor besluitvorming en consumentgerichte toepaslagen die gericht zijn op het ondersteunen van duurzame voedselkeuzes.","summary":"The growing global population puts increasing pressure on the food system, exacerbating risks to both human and planetary health. A shift towards more sustainable diets is required; diets that are healthy, have a low environmental impact, and are culturally acceptable and economically accessible. At the same time, sustainability challenges extend beyond the choice of individual foods to how foods are organized and consumed across meals. In particular, household food waste and the consumption of locally produced foods are influenced by food purchasing and planning decisions.\n\nThis thesis investigates how optimization-based meal planning can contribute to more sustainable diets by reducing food waste and increasing the consumption of locally in-season foods. It examines several household food planning decisions and their influence on performance indicators related to sustainable diets. By adopting an optimization-based meal planning perspective in a field largely grounded in psychology and social practice theory, the thesis provides quantitative insights and trade-offs and identifies opportunities to improve the sustainability of the food system.\n\nIn Chapter 2, we investigate whether improved meal planning can reduce household food waste. A key driver of household food waste is inadequate meal planning, partly due to inconvenient retail package sizes and insufficient consideration of unused food. We develop a meal planning model that generates meal plans and shopping lists by selecting combinations of recipes based on available retail package sizes. The model can generate meal plans that meet nutritional guidelines while achieving negligible food waste, low environmental impact, and low costs. The resulting meal plans predominantly consist of vegetarian recipes, as they perform well across these dimensions. Moreover, we show that focusing solely on reducing food waste in grams is insufficient to lower the environmental impact of the overall diet.\n\nIn Chapter 3, we extend these findings by examining how uncertainty in food needs affects optimal food shopping strategies for reducing household food waste. Planning for multiple days helps to coordinate food purchases, but reduces flexibility in responding to changing needs. We use a rolling horizon approach to simulate meal planning under dynamically changing food needs. The results show that longer planning horizons are most effective at reducing food waste for households with predictable needs, whereas shorter planning horizons, and thus more frequent shopping trips, are more effective for households facing greater uncertainty. In addition, we show that recipe selection and shopping based on available food items reduce food waste across all levels of uncertainty.\n\nIn Chapter 4, we investigate the implications of shifting towards more local and seasonal diets. Food miles account for approximately 20% of global food-related greenhouse gas emissions. Reducing food miles therefore offers an opportunity to lower the environmental impact of the food system, particularly when seasonal availability is taken into account. We develop a meal planning model that increases the use of local in-season foods while maintaining nutritional adequacy and considering greenhouse gas emissions, costs, and cultural acceptability. Besides improving the practical applicability of meal plans, considering seasonal availability provides insights into the nutritional adequacy and self-sufficiency of a region throughout the year.\n\nIn Chapter 5, we improve branching strategies for solving problems with structures similar to those considered in this research. The meal planning models developed in the previous chapters rely on binary decision variables to represent mutually exclusive recipe choices. Such structures lead to large branch-and-bound trees and long computation times. Special Ordered Set 1 (SOS1) constraints can improve branching efficiencies for these structures, provided that the variables in a set have a natural ordering. We propose improved branching strategies for problems with SOS1 sets in which a natural ordering is absent, as is the case for recipe sets. Moreover, we show that breaking symmetry across SOS1 constraints within the branch-and-bound algorithm can substantially improve computational efficiency.\n\nThis thesis demonstrates that optimization-based meal planning can contribute to the development of more sustainable diets. By integrating nutritional, environmental, economic, and behavioral considerations, the research reveals key trade-offs in sustainable diet formulation. The findings emphasize existing evidence on the need to shift towards more plant-based diets, while showing how different planning and shopping strategies influence sustainability outcomes. Finally, the meal planning models developed in this thesis provide a foundation for future decision-support tools and consumer-facing applications aimed at supporting sustainable food choices.","auteur":"Maike van Rooijen","auteur_slug":"maike-van-rooijen","publicatiedatum":"19 juni 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/maikevanrooijen?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/cb5f948a-996d-4135-a987-db6de61e5a92\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"18662","isbn":"978-94-6534-429-4","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":15385,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Wageningen University","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15383","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15383"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15383\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15386,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15383\/revisions\/15386"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15384"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15383"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15383"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}