Met het oog op een duurzamer voedingspatroon zoeken we met z’n allen vaker naar volwaardige alternatieven voor dat stukje vlees op ons bord. De vraag naar kwalitatieve vleesanalogen die zowel op sensorisch als nutritioneel vlak voldoen aan de behoeften van de consument neemt dus toe. Benieuwd hoe planten, schimmels, insecten en microalgen kunnen bijdragen aan deze eiwittransitie? De onderzoekers van het ProFuNu-project zoeken het voor jou uit
De verwerking van diverse eiwitbronnen, zoals erwt en meelworm, tot volwaardige vleesalternatieven houdt heel wat verwerkingsstappen in, gaande van eiwitextractie tot texturering en formulering. De invloed van deze verwerkingsstappen op techno-functioneel, nutritioneel en gezondheidsvlak bleef tot voor kort sterk onderbestudeerd. Daar brachten de onderzoekers van UGent, KU Leuven, ILVO en Thomas More verandering in met het ProFuNu-project. In dit cSBO-project, gesteund door Flanders’ FOOD en VLAIO, worden de verwerkingsstappen van diverse alternatieve eiwitbronnen (erwt, Spirulina, meelworm, mycoproteïne) in verband gebracht met de techno-functionele en nutritionele kwaliteit.
Eiwit fractionering
Een eerste stap in het verwerkingsproces van diverse eiwitbronnen is de eiwit fractionering, waarbij het eiwit wordt geëxtraheerd uit de grondstofmatrix. Op deze manier worden eiwitconcentraten en -isolaten bekomen. Maar eiwitextractie is niet altijd noodzakelijk. Zo is het vaak eenvoudiger om eiwitrijke voedingsbronnen, zoals erwten en microalgen, als ingrediënt te verwerken in een voedingsmiddel.
Om de invloed van verschillende extractieprocessen op eiwitkwaliteit te evalueren, onderzochten ILVO en Thomas More verscheidene extractieprotocollen voor erwt en meelworm.
Preliminaire onderzoeksresultaten tonen aan dat voor extractie uit erwt het gebruik van ultrafiltratie resulteert in een meer volledig eiwitprofiel en betere eiwitkwaliteit van het extract, terwijl toepassing van iso-elektrische precipitatie de voorkeur geniet bij opschaling. De verschillende afdodings- en droogtechnieken die voorafgaan aan het extractieproces uit meelwormen hebben een grote impact op de oxidatieve stabiliteit van het extract. Om oxidatie te beperken, worden blancheren en oven-drogen aangeraden als respectievelijke afdodings- en droogtechniek.
Eiwit texturering
Om de gewenste structuur van vleesanalogen te bekomen, is vaak een extra texturatiestap van de eiwitbron vereist. In het kader van het ProFuNu-project gingen ILVO en KU Leuven aan de slag met natte extrusie (high-moisture extrusion) en enzymatische cross-linking van eiwitextracten.
Het onderzoek toonde reeds aan dat erwteneiwit succesvol getextureerd kan worden d.m.v. zowel natte extrusie als incubatie met het enzym transglutaminase. Op meelworm- en Spirulina-extract wordt de werkzaamheid van transglutaminase nog nagegaan.
Uit textuuranalyses blijkt dat beide texturatietechnieken leiden tot verschillende structurele eigenschappen (hardheid, kauwbaarheid) van het erwteneiwit, wat diverse toepassingsmogelijkheden biedt.
Enzymatische cross-linking is een milde texturatietechniek die structuurvorming kan induceren in eiwitten. Deze texturatietechniek kan de potentiële toepassingsmogelijkheden van bepaalde eiwitten in de voedingssector aanzienlijk verhogen. Een belangrijk enzym voor cross-linking is transglutaminase. Dit enzym katalyseert het covalent aan elkaar linken van de aminozuren glutamine en lysine ter vorming van een sterk eiwitnetwerk.
Gezondheidsimpact
Hoe en of de verwerking van alternatieve eiwitbronnen een invloed kan hebben op onze gezondheid wordt onderzocht d.m.v. rattenstudies aan de UGent. In dit onderzoek worden ratten gevoederd met diëten o.b.v. varkensvlees en vleesalternatieven waarna verschillende metabole parameters worden opgevolgd. De eerste resultaten suggereren potentiële gezondheidsvoordelen van de consumptie van hybride producten (in dit geval deels varkensvlees, deels mycoproteïne) t.o.v. varkensvlees (bv. meer gebalanceerde dikke darm microbiota, minder oxidatieve stress). Rattenproeven die uitgaan van (getextureerd) erwteneiwit zijn volop lopende. Gezien de verschillen in samenstelling van de alternatieve eiwitbronnen t.o.v. vlees dient de invloed op de aanbreng van essentiële nutriënten ook nog beter in kaart gebracht te worden.
Toekomstperspectieven
Om het volwaardige potentieel van alternatieve eiwitbronnen in de voedingsindustrie in kaart te brengen, zijn bijkomende inzichten vereist van techno-functionele, sensorische en nutritionele aard. Ook de gezondheidsimpact van deze (verwerkte) eiwitbronnen, al dan niet in relatie tot vlees, verdient bijkomende aandacht in het voedingslandschap. Met ProFuNu (2022-2025) willen we bijdragen aan deze kennisopbouw. De komende maanden zetten de onderzoekers verder in op het ontrafelen van de techno-functionele en nutritionele gevolgen van eiwitextractie en texturering van erwt en Spirulina.
Bent u geïnteresseerd in deze thematiek en de projectspecifieke resultaten? Het is nog niet te laat om toe te treden tot de industriële adviesraad van het project.
Tijdens de ‘Inspiratiedag - Expeditie processing: de impact van voedselverwerking op productkwaliteit' in Techopolis zal je bovendien aan de hand van een reeks inspirerende keynotes en interactieve workshops kunnen kennismaken met tal van andere innovatieve procestechnieken en hun impact op productkwaliteit. Noteer dus zeker 24 september in je agenda!
