Pimp je puree: Een innovatieve aanpak voor eiwitverrijkte aardappelpuree

Aanpak productontwikkeling eiwitverrijking in aardappelpuree

Binnen het FoodCare-project werd onderzocht hoe men bereidingsprocessen en producten kan aanpassen om kwaliteit te optimaliseren. We belichtten daarbij zowel de aanpak als de gevonden optimale bereidingswijzes. Resultaten voor de trajecten op broccoli, kip en gepaneerde vis werden reeds eerder gepubliceerd. In dit artikel lichten we toe hoe we te werk zijn gegaan om een maaltijdcomponent te verrijken met eiwit. De centrale vraag was of we een eiwitverrijkte aardappelpuree kunnen ontwikkelen met 5 tot 15% eiwittoevoeging die van smaak en uitzicht sterk aanleunt bij de originele puree.

Productontwikkeling voor doelgroepen

Voldoende eiwitinname is belangrijk voor spierbehoud en herstel bij ziekte. Maar dit is niet altijd eenvoudig. Door medische redenen of door een verminderde eetlust slagen vele ouderen er vaak niet meer in om volwaardige portiegroottes te eten. Het aanbieden van nutritioneel densere voeding is één van de pistes om de voedingstoestand te verbeteren. In dit traject van het FoodCare-project kozen we voor het verrijken van een aardappelpuree, aangezien deze maaltijdcomponent frequent geserveerd wordt en in vele keukens gemakkelijk te bereiden is. 

Screenen van eiwitingrediënten en opstellen betrouwbaar testprotocol

Als basispuree werd een koud-bereide vlokkenpuree gekozen. Vervolgens werd verkend welke eiwitingrediënten commercieel beschikbaar zijn. Elk van die grondstoffen heeft zijn impact op de smaak, textuur en uitzicht van de puree. Daarnaast spelen ook prijs en nutritionele waarde een rol. De doelstelling was een zo hoog mogelijke eiwittoevoeging te realiseren, zonder aanzienlijk af te wijken van de originele puree. 

In de screeningsfase werd voor 17 eiwitingrediënten, met eiwitgehaltes tussen 50 en 95%, de impact op de kwaliteit van de puree geëvalueerd (kleur, textuur, smaak, geur). De dosering werd gradueel verhoogd. Dit resulteerde in de selectie van 5 beloftevolle eiwitingrediënten die verder verkend werden.  Daarnaast werd er een referentiebereidingswijze opgesteld om resultaten  betrouwbaar te kunnen vergelijken. Dit betekent dat er bijvoorbeeld op gestandaardiseerde wijze werd gemengd, gestoomd of werd warm gehouden. Bovendien werd een analytische beoordelingswijze op punt gesteld om de kwaliteit objectief te evalueren en verschillen nauwkeurig waar te nemen. Tot slot werden de nutritionele gegevens opgevraagd bij de producenten, met speciale aandacht voor de gehaltes aan essentiële aminozuren. 

Bij hoge dosering van afzonderlijke eiwitingrediënten werden grote afwijkingen waargenomen, zoals het vloeiender of vaster worden en het afwijken van de geur of de kleur. Om die reden bleek het interessant om combinaties van eiwitingrediënten te evalueren. Bijgevolg kon de dosering van afzonderlijke ingrediënten relatief laag blijven, met lage impact op de kwaliteit, maar kon toch een behoorlijk hoge totale eiwittoevoeging bereikt wordt. Het verkennen van optimale combinaties van ingrediënten gebeurde in de volgende stap.
 

Design of Experiments (DoE) en wenselijkheidsstudie

In een DoE worden ingrediënten op doordachte wijze gecombineerd en gevarieerd in hoeveelheid. Dit laat toe om nadien de resultaten wiskundig te modeleren zodat ook resultaten van andere samenstellingen af te leiden zijn die niet effectief bereid werden. Vijf eiwitingrediënten werden in diverse verhoudingen en hoeveelheden gecombineerd. Met een minimaal aantal testbatches (een 25-tal) werd een maximale output verkregen. Per kwaliteitskenmerk (bijvoorbeeld de aanwezigheid van off-flavour) werd een model verkregen dat beschrijft hoe het kenmerk evolueert in functie van de samenstelling van de puree.

Een volgende stap was het definiëren van wenselijkheden, bijvoorbeeld een kleur die zoveel mogelijk lijkt op de referentie, een kleverigheid zoals de referentie of een zo hoog mogelijke totale eiwitverrijking. Vanzelfsprekend zijn de preferentiële recepten voor het ene kwaliteitskenmerk andere dan voor het andere kwaliteitskenmerk. Men moet dus op zoek gaan naar de beste compromissen over alle kwaliteitsaspecten heen. Dit gebeurt in een wenselijkheidsstudie. Aan elk recept (combinatie van puree met eiwitrijke ingrediënten) werd een wenselijkheidsscore toegekend overeenkomstig met de mate waarin aan alle vooropgestelde kwaliteitsvereisten voldaan werd. De recepten met de hoogste scores bevatten de beste compromissen.

Resultaten van de DoE toonden dat optimale recepten een combinatie bevatten van wei- en collageeneiwit, samen goed voor een eiwittoevoeging van ca. 8 g eiwit per 100 g puree. Dit resulteerde in een puree met een eiwitgehalte van ca. 10 g per 100g.

Een aantal plantaardige eiwitingrediënten werden meegenomen in de experimenten, maar vertoonden een aanzienlijk effect op kleur, smaak en textuur dat niet gemaskeerd kon worden in de aardappelpuree.

Validatie via een smaaktest

Vervolgens werd er op de uitgekozen recepten een volwaardige smaaktest uitgevoerd. Dit waren drie recepten met toevoeging van wei- en collageeneiwit, resulterend in een eiwittoevoeging van 8,6; 10,9 en 12 g eiwit per 100g puree. Ook de referentiepuree (zonder toevoeging) werd meegenomen. Uitzicht, geurafwijking, textuur, kleverigheid, korreligheid, mondgevoel en smaakafwijking werden gescoord door een panel van 30 experten. De puree met 8,6g eiwittoevoeging per 100g leunde sterk aan bij de referentiepuree. De smaakafwijking werd 2,5/10 gescoord, terwijl die voor de referentie 1/10 bedroeg. De puree werd evenwel iets droger, korreliger en minder romig omschreven dan de referentiepuree, maar verschilde niet qua kleverigheid. Bij hogere toevoeging van collageeneiwit werd de puree smeuïger en qua textuur meer gelijkend op de referentie, maar werd een hogere smaakafwijking gewaargeworden tot score 3,5/10. Algemeen werden de resultaten voor een puree met ca. 10 g per 100g als zeer goed bevonden.

Conclusie

Via een stapsgewijze aanpak en een ‘design of experiments’ (DoE) konden op efficiënte wijze optimale recepten voor eiwitverrijkte puree gevonden worden. Een combinatie van wei- en collageeneiwit werd als meest optimale toevoeging bevonden. Ook de resultaten van de smaaktest werden positief bevonden. Een waardevolle basis voor een succesvolle productontwikkeling werd gelegd.
Deze aanpak kan ook gevolgd worden om andere maaltijdcomponenten of tussendoortjes te ontwikkelen.