FLANDERS' FOOD RADAR

Over smaak en kleur valt niet te twisten

Op bezoek bij prof. Bart Nicolai, afdelingshoofd van de Afdeling Mechatronica, Biostatistiek en Sensoren (MeBioS, faculteit Bio-ingenieurswetenschappen K.U.Leuven), voor een uitgebreid interview over smaakonderzoek bij de diverse onderzoeksgroepen van die afdeling

Smaak is iets heel complex en dus moeilijk te meten omwille van de wederzijdse beïnvloeding van de smaakcomponenten. De zuurtegraad van cola bijvoorbeeld is een stuk lager dan die van ongesuikerde yoghurt die nochtans zuurder smaakt dan cola. De reden is dat er in cola enorm veel suiker zit. Zo gaat men bijvoorbeeld bij geneesmiddelen de bittere componenten camoufleren met zoetstoffen zodat een kind gemakkelijk die ‘bittere pil’ kan doorslikken. Er is dus heel veel interactie tussen de verschillende smaakgewaarwordingen. Daarbuiten is er ook interactie met de omgeving bijv. de kleur van het licht. Het smaken van bier is anders in een lawaaierig en berookt café dan in een rustig restaurant tijdens een maaltijd. Betreffende smaak blijft de psychologie dus van groot belang.

SNELLE MEETTECHNIEKEN

De afdeling MeBioS (Mechatronica, Biostatistiek en Sensoren) van het departement Biosystemen meet de kwaliteitseigenschappen van landbouwproducten en van voedingsmiddelen. Aanvankelijk vooral textuur, thans vooral smaak inclusief aroma. Dit smaakonderzoek spitst zich toe op plantaardige levensmiddelen via sensortechnologie (prof. Jeroen Lammertyn). Qua smaakonderzoek streven wij vooral naar snelle meettechnieken. Smaak is samengesteld uit 5 componenten die we in de mond kunnen waarnemen: zuur, zoet, zout, bitter en umami (dit laatste wordt veroorzaakt door een aminozuur glutamaat en geeft de typische vlezige volmondige smaak van de Chinese keuken, het versterkt de overige componenten). Tot daar toe is het vrij eenvoudig. Maar het wordt veel complexer omdat het ook te maken heeft met geur, aroma dat we via de neus waarnemen, zowel voor als tijdens (de zogenaamde retronasale geurcomponent) als na de consumptie van het product. Wij hebben in onze neus een vierhonderdtal verschillende geurreceptoren die min of meer hun specifieke gevoeligheid hebben voor een bepaalde geur. Onze hersenen reageren daarop door een bepaalde geurgewaarwording. Dit vormt een gigantisch meettechnisch probleem want een eenvoudig product heeft soms meer dan honderd verschillende geurcomponenten die een soort typische vingerafdruk vormen van dat product en die allemaal moeten kunnen gemeten worden. Ook de textuur is voor de smaak van belang (hardheid, viscositeit) die we waarnemen met alle spieren in onze mond. Voor het meten beschikken we over standaardtechnieken. Bijv. voor suikers, zuren en bitterstoffen gebruiken wij HPLC hogedrukvloeistofchromatografie, een vrij trage (30 minuten per staal) en erg specialistische (dus dure) scheidingstechniek. Wat aroma’s betreft gebruiken we klassieke gaschromatografie gekoppeld met massaspectrometrische technieken We nemen dan een monster van het product waarvan men het aroma wil kennen, bijv. een sap. Die stof wordt op een naald geabsorbeerd. Die naald wordt in de gaschromatograaf (zie foto) gebracht. Daar worden die vluchtige stoffen van die naald losgemaakt en geïnjecteerd in het apparaat waarin een lange kolom zit met een gevoelige coating. Die gasmoleculen worden door die kolom gejaagd en gaan geabsorbeerd worden door die coating. De ene component wordt beter geabsorbeerd dan de andere al naargelang zijn samenstelling. Het gevolg is dat die componenten gescheiden worden in de tijd. De meest vluchtige componenten gaan sneller lopen dan de minder vluchtige. Wanneer ze aan het einde van die kolom komen worden ze als het ware in stukjes gekapt. Deze stukjes zijn geladen ionen en die kunnen op basis van lading en massa gescheiden worden in de massaspectrometer. Elke component heeft een typisch profiel, een zogenaamd massaspectrum. Dat is dus een soort vingerafdruk voor die component. Wij doen dan beroep op een databank waar tienduizenden massaspectra in opgeslagen zijn en waaruit de computer opzoekt welke componenten eigen zijn aan dit aromamengsel. Het grote probleem is nu dat er in een aroma vele tientallen tot honderden componenten zitten. Om die te gaan koppelen met bepaalde geurgewaarwordingen zoals menselijke experten die kunnen waarnemen, gaan we gebruik maken van speciale statistische technieken. Dit zijn de zogenaamde multivariate technieken die specifiek ontwikkeld zijn om vanuit complexe informatie bruikbare informatie te destilleren.

TOEPASSINGEN

Veel van die meettechnieken dienen om problemen op te sporen. Soms lukt een producent er niet in om aan zijn product de smaak te geven die hij verlangt, bijv. omwille van een fout in het productieproces. Door middel van onze meettechnieken analyseren we welke component verantwoordelijk is voor de smaakafwijking. Daarna kijken we waar die component te voorschijn is gekomen.

We gebruiken die techniek ook voor rassenselectie. Voor tomaten is het belangrijk dat een goede productiviteit van het ras gecombineerd wordt met een hoge kwaliteit (smaak, textuur, kleur e.a.). Wij zoeken aan de hand van onze metingen naar de ideale tomaat die we volgend seizoen gaan telen. Als we rassen identificeren die de moeite waard zijn om op te nemen in ons kwaliteitssysteem, dan zullen de veilingen effectief dat ras overnemen. Zo werkt MeBioS ook samen met Bernard Lahousse die foodpairing introduceerde, waarbij we gaan zoeken welke aromatische aspecten bepaalde producten gezamenlijk hebben. Aan de hand van die resultaten gaat hij nieuwe combinaties van producten aanmaken. Hij geeft zijn ideeën door aan een aantal chefs die ze toepassen in nieuwe gerechten.

DE MENS HEEFT HET LAATSTE WOORD

We werken vaak samen met het Oost-Vlaamse Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt in Kruishoutem. Dat is één van onze partners waar met een smaakpanel wordt gewerkt. Dat is onze ultieme referentie. Want de ultieme meetmachine voor smaak blijft de mens. Maar zijn capaciteit om veel monsters te proeven is heel beperkt. Instrumentale meettechnieken zijn veel sneller en beter geschikt voor het routinematige werk, maar moeten geijkt worden aan de hand van de scores afkomstig van die smaakpanels. MeBioS heeft ook heel wat modificaties uitgedacht om die meettechnieken te versnellen en nu duurt een meting een vijftal minuten per staal. Zo kunnen we een voorlopige selectie van de nieuwe rassen doen. Maar de uiteindelijke selectie gaat dan opnieuw gebeuren door de panels bij onze partner. We onderscheiden twee soorten panels: sensorische panels en consumentenpanels. Een sensorisch panel bestaat uit een tiental personen die volgens een bepaald protocol worden getraind om smaakanalyses te doen. Ze beginnen met een discussie waar ze een bepaald product beschrijven met betrekking tot de smaak - componenten. Ze gaan dus een woordenschat ontwikkelen om de smaak en het aroma te omschrijven, vergelijkbaar met een wijnclub die de smaak van een wijn beschrijft. Het smaakpanel gaat echter verder dan de poëzie van de wijnclub. Ze trachten overeenstemming te bereiken over een aantal termen die ze gaan gebruiken om die smaak te karakteriseren. In een volgende fase worden die mensen getraind zodat zij op een reproduceerbare manier een score kunnen geven. Aan de hand van bijvoorbeeld de zoetheid van tomaten worden de individuele panel - leden geijkt, zodat ieder lid van het panel weet dat een score tien overeenkomt met een welbepaalde intensiteit van zoetheid in dat product. Ze testen dan een zo groot mogelijk palet van monsters van hetzelfde tomatenras zodat ze de volledige zoetheidschalen kunnen beschrijven. Er kan ook gewerkt worden met oplossingen van suiker in verschillende concentraties zodat ze een referentiepunt hebben om zichzelf te ijken. De training van zulk een panel is een cruciale stap en dat kan niet gebeuren met tien toevallige passanten.

10

Eenmaal dat het panel getraind is, gaan de leden onbekende monsters testen en een score bepalen van de smaakkenmerken. Het resultaat is dan een gemiddelde score wat betreft de verschillende attributen van dat product en op die manier werkt een dergelijk panel als een meetinstrument. Men gaat nooit vragen of een product lekker is of slecht smaakt, maar heel specifiek wat de zoetheid is van deze appel of de zuurtegraad van deze tomaat. En dan geven ze daar een zo objectief mogelijke score aan. Dat is echter niet evident. Er spelen diverse invloeden mee zoals de kleur van het product. Het panel gaat tomaten proeven onder rood licht aangezien een groene tomaat automatisch geassocieerd wordt met een minder zoete smaak. Op het einde van het jaar worden geen sensorische testen gedaan omdat dan vaak overwaarderingen van bepaalde attributen gebeuren. Psychologie speelt dus ook een rol. De samenstelling en opleiding van die panels is geen eenvoudige zaak en vraagt bovendien de gepaste statistische technieken om deze complexe informatie correct te interpreteren. Meestal wordt dat dus uitbesteed aan gespecialiseerde bedrijven. De afdeling MeBioS is gespecialiseerd in de statistische analyse van data en werkt ook mee aan studiedagen waar men aanleert hoe men met dergelijke data moet omspringen en wat er kan verwacht worden van de resultaten van een sensorisch panel. MeBioS kan snelle testen doen van grote aantallen monsters via instrumentele meettechnieken die dan wel gekalibreerd zijn aan de hand van zulk een sensorisch panel. Naast de sensorische panels zijn er de consumenten - panels waar een grote groep van ongeveer 100 personen bij elkaar gebracht wordt die representatief is voor de doelgroep van het eindproduct. Babyvoeding wordt bijv. niet beoordeeld door bejaarden. Wanneer het product door heel de bevolking gebruikt wordt, wordt de groep zo breed mogelijk samengesteld (verschillende leeftijd, sociale klasse, geslacht enz.). De consumenten geven een score aan hun appreciatie en die resultaten worden dan statistisch geanalyseerd. Het grote verschil met 30 jaar geleden is dat we nu begrijpen dat de gemiddelde consument eigenlijk niet bestaat. Zo is er bijvoorbeeld nogal wat te doen rond nieuwe appelrassen. Meer dan 65% van onze appelproductie bestaat uit Jonagold. Dat is eenzijdig en dus kwetsbaar want er is op de markt ook interesse voor andere appelvariëteiten. In Noord-Europa lust men eerder harde en zuurachtige appels terwijl men in Zuid-Europa eerder zachte en vooral zoete appels verkiest. Ook de jeugd heeft een andere appelvoorkeur dan de oudere generatie. De ontwikkeling van nieuwe appel cultivars gebeurt dus voor een bepaald segment van de consumenten. Dit is de grote vernieuwing van het consumentenonderzoek van de laatste jaren.

DISPUTANDUM?

Wij kunnen dus wel objectief smaakcomponenten en aroma’s meten, maar de resultaten krijgen pas betekenis wanneer ze wordt gerelateerd aan de voorkeuren van de consumenten. We kunnen echter niet discussiëren over smaak, geur en kleur van de consument en we gaan specifiek voorkeursproducten ontwikkelen voor een bepaald consumentensegment. Het gaat hier overigens niet enkel over smaak. Ook bijvoorbeeld over verpakking. Het water moet al in de mond lopen bij het zien van de verpakking. Om dat effect te bereiken wordt onderzoek gedaan naar de bewegingen van de oogpupil bij het bekijken van een bepaalde verpakking. Afhankelijk van het resultaat kan de vorm van de verpakking worden aangepast.

NIEUWE ONTWIKKELINGEN

Er zijn heel wat nieuwe ontwikkelingen betreffende sensoren voor smaak en aroma. Goede voorbeelden zijn de elektronische neus en de elektronische tong. Hij spreekt daar ook over de bioelektronische neus die ontwikkeld wordt in samenwerking met IMEC. Dit zijn echter toestellen voor erg gespecialiseerde toepassingen. De toekomst voor dagelijks gebruik ligt eerder in de wegwerpmeetinstrumenten die gemakkelijk afleesbaar zijn. Twee jaar geleden waren MeBioS en het Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten (VCBT vzw) betrokken bij het onderzoek naar een nieuwe sensor die gebruikt wordt om de rijpheid van peren te meten. Het is een label met een bepaalde kleur dat aan de binnenkant van een verpakking zit. Naarmate de peer doorrijpt gaat ze meer geurstoffen produceren en het label gaat verkleuren. Dit is van belang omdat bepaalde consumentengroepen harde groene peren verkiezen boven rijpe boterachtige peren. Want uiteindelijk blijft de klant koning en wil hij zijn eigen voorkeur niet ter discussie stellen.

Nuttige links