Met behoud van smaak; VOEDSELCONSERVERING VIA HOGE DRUK OF ELEKTRISCHE PULSEN

Bij verhitting van voedsel gaan smaak-, kleur- en geurstoffen en vitamines vaak verloren. In Japan en Frankrijk zijn nu jams en vruchtensappen op de markt die geconserveerd zijn via hoge-druktechnologie. Ze smaken meer naar echt fruit.

WIE WEL EENS melk heeft geproefd die rechtstreeks afkomstig is van de koe, weet dat rauwe melk anders smaakt dan gepasteuriseerde melk, die weer anders smaakt dan gesteriliseerde melk. Aardbeienjam smaakt minder naar aardbeien dan geprakte aardbeienmoes, en gekookte worteltjes uit blik doen alleen nog in de verte denken aan verse worteltjes. Dat smaakverlies is te wijten aan de verhitting. Verhitting is een veel gebruikte manier om celwanden af te breken en om bacteriën en schimmels te doden. Maar helaas vallen vanaf zo'n veertig graden ook smaak-, kleur- en geurstoffen en vitamines uit elkaar, waardoor de voedingsmiddelen een aantal van hun natuurlijke eigenschappen verliezen. Daarnaast kost verhitting flink wat energie.

Er zijn alternatieve conserveringsmethoden die minder energie kosten en waarbij smaakstoffen en vitamines beter behouden blijven. De laatste jaren steken bedrijven en overheden miljoenen guldens in hoge-druktechnologie. De micro-organismen worden gedood door de levensmiddelen enkele minuten in water van hoge druk te plaatsen. Het voordeel van hoge druk is dat ze wel celwanden en grote moleculen zoals eiwitten kapot maakt, maar kleine moleculen, zoals de smaakstoffen en vitamines, ongemoeid laat.

JAPANSE JAMS

In Japan en in Frankrijk zijn de eerste hoge-drukbehandelde vruchtensappen en jams al op de markt. Op de Japanse markt zijn ook al hoge-drukbehandelde vruchten voor op ijsjes, desserts met gelei, avocadomoes, rauwe ingevroren vis en rauwe ham met minder zout. Dat echte jams meer naar vers fruit smaken dan verhitte jams, ontdekte prof.dr. C.T. Verrips van Unilever, toen hij laatst Japanse jams proefde. “Maar ze zijn nog wel veel te duur.”

Een vijftiental Europese onderzoeksinstellingen werken aan hoge-druktechnologie, waaronder het Agrotechnologisch onderzoeksinstituut ATO-DLO in Wageningen. “Wij hebben al allerlei producten in ons hoge-drukapparaat gehad”, zegt procestechnoloog ir. A.M. Matser. “Champignons, worteltjes, eieren, vruchtensappen, melk, vlees, en vis.”

De producten gaan al of niet verpakt in een druktank met water of een ander drukmedium. De druk is op te voeren tot 10.000 bar (10.000 keer hoger dan de atmosferische druk). Omdat de druk overal rond het product even hoog is, vallen vaste levensmiddelen als eieren en worteltjes zelfs bij die hoge druk niet uit elkaar. Alleen wanneer het voedingsmiddel lucht bevat, zoals bij champignons, klappen cellen in elkaar en gaat het mis. Zo'n product blijkt dan minder geschikt voor deze technologie.

De experimenten hebben al geleerd dat bij 1.000 bar de cellen beginnen te desintegreren, bij 2.000 bar vallen de eerste eiwitten uit elkaar, vanaf 4.000 bar leggen steeds meer micro-organismen het loodje en bij 10.000 bar gaan ook de sporen dood. Zo'n hoge druk van 10.000 bar is echter nog niet mogelijk in de apparaten die de voedingsindustrie gebruikt. Deze bevatten alleen water, en water wordt bij 6.000 bar en 20 graden Celcius ijs. In de Japanse en Franse jams en vruchtensappen zijn de sporen dan ook niet gedood. Net als gepasteuriseerde melk, waarin de sporen ook niet zijn gedood, moet je ze gekoeld bewaren.

Het lijkt erop dat de micro-organismen afsterven omdat de hoge druk membraaneiwitten beschadigt. Maar daarbij is nog niet geheel duidelijk welke micro-organismen en welke macro-moleculen, bij welke combinaties van druk, temperatuur en zuurgraad worden aangetast en hoe de structuur van het levensmiddel precies verandert. Ook dat laatste brengt druk teweeg. Bij bijvoorbeeld vlees worden de vezels afgebroken wat het vlees malser maakt. En zo kunnen groentensauzen steviger worden vanwege de pectines die vrijkomen wanneer cellen kapot gaan.

Verrips verwacht dat er binnen vijf jaar over de effecten van hoge druk net zoveel bekend is als over de effecten van verhitting op levensmiddelen. Het onderzoek zit in een stroomversnelling dankzij de vele nieuwe technieken waarbij onderzoekers moleculaire veranderingen kunnen volgen in levende cellen. Ook de prijs zal dalen, zo denkt hij. Met geld van Economische Zaken werken Unilever en het ATO-DLO aan goedkopere hoge-drukapparaten.

Er is nog een tweede, volgens de industrie veelbelovende conserveringstechniek die verhitting kan vervangen: pulserende elektrische velden (PEF). Bij deze techniek komt het voedingsmiddel een microseconde onder een elektrisch veld te staan van dertigduizend Volt per centimeter. Daardoor gaat er een stroom door het voedingsmiddel, en worden de micro-organismen en eiwitten als het ware geëlektrocuteerd. Ook deze elektrische behandeling tast wel de macro-moleculen aan maar niet de smaak-, geur- en reukstoffen en vitamines. Onlangs startte de EU een onderzoeksprogramma naar de mogelijkheden ervan. “PEF-behandelde melk heb ik in de VS al geproefd”, vertelt dr. H.C. Mastwijk van het ATO-DLO. “Het eerste product verwacht ik over twee jaar op de Amerikaanse markt.”

ZUURGRAADVERLAGING

De onderzoeksinstituten experimenteren nu met verschillende pulslengtes en tijden tussen de pulsen. Ze gaan ervan uit dat bijvoorbeeld zuivelproducten een andere pulsbehandeling vragen dan groenten, omdat daar andere bacteriën in zitten. En daarbij kan het ook voorkomen dat juist een combinatie van elektrische velden met andere conserveringstechnieken, zoals zuurgraadverlaging of hoge-druktechnologie, de micro-organismen het effectiefst doodt.

Het voordeel van elektrische behandeling is dat melk, sauzen of sappen continu door een behandelkamer met elektrodes kunnen worden geleid, en dat is efficiënter dan pakken stuk voor stuk in een hoge-drukmedium plaatsen. Er moet echter nog wel veel werk worden verzet om betaalbare, grootschalige PEF-systemen te ontwikkelen. Een Amerikaans bedrijf bouwt nu de eerste commerciële apparaten voor zo'n 1,5 miljoen gulden per stuk, maar deze hebben nog lang niet de gewenste behandelcapaciteit van ten minste vijfduizend liter per uur.

Rest de vraag of consumenten de nieuwe technieken gaan accepteren. In de jaren zeventig leek doorstraling van voedsel ook een veelbelovend alternatief voor verhitting. Maar hoewel onderzoekers en bedrijven volhouden dat doorstraalde levensmiddelen veilig zijn, is het bij niche-markten gebleven: doorstraling wordt nu alleen toegepast wanneer alternatieve conserveringstechnieken niet mogelijk zijn, zoals bij kruiden en garnalen. De reden? Consumenten hebben eenvoudigweg niet graag doorstraald voedsel.

De Consumentenbond buigt zich pas over de hoge-druktechnologie en elektrische pulsen als de eerste producten bij de Warenwet worden aangemeld, zo leert navraag. Maar de bond gaat hetzelfde bezwaar opperen als bij voedseldoorstraling: gevreesd wordt dat de technieken de bedrijven niet stimuleren om hygiënischer te gaan werken, omdat het eindproduct toch nog kan worden behandeld. De Bond gaat tevens aandringen op etikettering. Daarmee zal dan pas in de winkels blijken of ook de consumenten hoge-druktechnologie en elektrische behandeling een goed alternatief vinden voor verhitting. En of ze de nieuwe smaken en structuren appreciëren.