Leden login

Kijk op kaas

verslag: Willem van Middendorp

Dit keer was een wat kleinere zaal beschikbaar in de alternatieve locatie De Bosrand te Ede. Tegelijkertijd werd een populair onderwerp - zoals kaas bleek te zijn - aangesneden. Dat leverde - voor het eerst sinds lange tijd - weer eens de situatie op met meer aanmeldingen dan plaatsen. Het bestuur had - voorafgaande aan het najaarsymposium van 2004 - dan ook de ondankbare taak om een aantal te laat aangemelde deelnemers de mededeling: 'vol is vol' te doen. Als pleister op de wonde zou er wel een exemplaar van de 'handouts' - tegen kostprijs - naar de telaatkomers worden gezonden. Dit verslag mag daar mogelijk een ondersteuning bij zijn.

Dagvoorzitter Jacob Heida warmde de zaal nog even op door te wijzen op het overzichtelijke programma en de uitgebreide handouts. Daarmee moest het lukken.

Genetische basis van melkkwaliteit

Henk Bovenhuis van de leerstoelgroep Fokkerij en Genetica van Wageningen UR beet het spits af met een verhandeling over de erfelijke aanleg van koeien t.a.v. de melksamenstelling. Als goed docent begon hij met het uitleggen van hoe het ook weer zit met erfelijkheidsgraden, fokdoelen en nakomelingenonderzoek.

De erfelijkheidsgraad (h2) bijvoorbeeld ligt tussen 0 en 1. Een h2 = 1 wil dan zeggen, dat alles is te herleiden tot genetische factoren.

Duidelijk werd dat door de fokkerij-inspanningen in Nederland een genetische vooruitgang van de melkproductie per koe is bereikt van ongeveer 70 kg. melk per jaar. Van 3000 kg melk per koe in 1945 ging het naar 8000 kg in 2004.

In samenwerking met de leerstoelgroep Productontwerpen en Kwaliteitskunde en met het bedrijfsleven is inmiddels een onderzoekprogramma met de sierlijke naam Milk Genomics Initiative opgestart. Bedoeld is om de mogelijkheden in kaart te brengen. Het idee is dat door fokkerijmaatregelen de (kwaliteits)eigenschappen van melk in een gewenste richting te verbeteren zouden zijn. Met 20 fokstieren en 50 proefstieren en tweemaal duizend melkkoeien is het onderzoek opgezet. Allereerst worden de genen die een directe relatie hebben met kwaliteitseigenschappen van melk geanalyseerd op het voorkomen van varianten. Vervolgens wordt de omvang en betekenis van de genetische variatie (en de genetische relaties) in de samenstelling van de melk bepaald. Daar zitten al interessante dingen in. Zo is uit Fins onderzoek bekend, dat 10% van het koeienras Finnish Ayrshire melk levert die slecht stremt. Dat komt waarschijnlijk van de aanwezigheid van de E-variant van κ-caseïne.

Als te meten kenmerken noemde Bovenhuis een zestal eiwitcomponenten en het vet met zijn vetzuurpatronen.

Op de vraag van Prof. Pieter Walstra over de nauwkeurigheid van de erfelijksheidsgraad, die volgens hem bovendien ook nog streekafhankelijk is, was het antwoord dat de schattingsfout ligt tussen 0,05 en 0,10.

Prof. Jan Wouters wilde weten, wanneer het genoom van de koe bekend zal zijn. Bovenhuis verwacht dat dat eind 2004 al het geval zal zijn in het publieke domein. Dat zal zeker betere mogelijkheden voor het verdere onderzoek inhouden.

Gerard van de Berg constateerde tenslotte dat - naar zijn indruk - het eiwitgehalte nauwelijks verschilt, terwijl er zo'n variatie is eiwitcomponenten.

Het lopende onderzoek moet daar nieuw licht op gaan werpen.

Kaas maken met membraantechnologie

Membraantechnologie wordt gebruikt om melk en melkproducten te concentreren of te demineraliseren. Bekend zijn de omgekeerde osmose en ultrafiltratie. Afhankelijk van de pH kom je tot maximaal 24 % droge stof (voor zoete wei). Met ultrafiltratie(UF) kan eiwit worden geconcentreerd en gestandaardiseerd, zo gaf Peter van Iperen van Invensys APV aan.

In de loop der tijd zijn er complete productielijnen ontwikkeld om melk met behulp van UF 'in line' te standaardiseren en te concentreren. Voor het kaasmaakproces betekent dat de kaasmelk een hoger uitgangseiwitgehalte heeft, dat er minder stremsel nodig is en dat de kaasopbrengst hoger is. Bovendien kan met een constant eiwitgehalte een betere procescontrole worden bereikt.

De membraantechnologie blijkt echter meer mogelijkheden te bieden. Zo is er de microfiltratie (MF). MF wordt gebruikt om bacteriën en sporen te verwijderen. Dit kan zowel uit melk of wei als uit de kaaspekel zijn. Ook hiervoor zijn complete productielijnen ontwikkeld. Interessant is natuurlijk, dat de kaasbereiding op deze manier van start kan gaan met nagenoeg bacterie- en sporevrije kaasmelk. Hierdoor is geen nitraattoevoeging meer nodig. Overigens is MF ook interessant om het 'schapleven' van consumptiemelk te verlengen (minimaal 50% langer).

Proeven hebben uitgewezen dat 99,9% van de bacteriën verwijderd worden. In rauwe melk met 90 aerobe sporen per ml en 145 anaerobe sporen per ml bleek een reductie van respectievelijk 98,89% en 95,17% te kunnen worden bereikt.

In het bedrijf van dhr. Van Iperen is men nu doende de verschillende technologiën te combineren. Zo worden interessante mogelijkheden gezien in de combinatie van MF en eiwitfractioneren. Met behulp van een caseine-standaardisatie wordt een ideale grondstof voor de kaasbereiding samengesteld. Nog in ontwikkeling zijn technieken om gedeeltelijke en zelfs volledige concentratie van de kaasmelk mogelijk te maken. Dat laatste vergt echter speciale kaasbereidingsapparatuur. Het is de vraag of hiermee de traditionele kazen gemaakt kunnen worden. Het lijkt meer iets voor nieuw kaassoorten of 'kaasbasis' dan wel kaasproducten voor pizza's.

Van Iperen wist een groot aantal voordelen van eiwitfractionering op en rijtje te zetten. Varierend van geringere volumes van de kaasmelk en de wei (bij de uiteindelijk kaasbereiding) tot minder stremsel benodigd en een kortere stremtijd. Andere voordelen: stevigere wrongel, betere insluiting van stofwrongel en vet, enigszins hogere opbrengst en de mogelijkheid van innovatieve processen en nieuwe kaassoorten. Tenslotte is op deze manier een kaas met laag vetgehalte en een uitstekende smaak te produceren. Omdat de wei-eiwitten grotendeels al voor de kaasbereiding zijn verwijderd uit de melk zijn ze van uitstekende kwaliteit voor verdere verwerking.

De reiniging van pekelbaden is eveneens een nuttige toepassing van MF. Het is snel te installeren en het vergt geen grote investering, alsdus Van Iperen. Gisten en schimmels worden nagenoeg volledig verwijderd en bacteriën voor > 99,4% (totaal kiemgetal). Ook dode bacteriecellen worden verwijderd, wat van belang kan zijn vanwege ongewenste enzymatische activiteit. Het chemisch evenwicht blijft gehandhaafd, omdat maar 6-7% van de Ca en 2-3% van de N verdwijnt.

Vanzelfsprekend blijven de nadelen van hittebehandeling (pH verandering, neerslaan calciumfosfaat en eiwitdenaturatie) achterwege. Er is geen filter nodig en er kan continu gewerkt worden.

Al met al een goed alternatief ten opzichte van de huidige methoden, waartoe ook behandeling met UV-licht en het toevoegen van conserveermiddelen behoren.

Tenslotte nam de heer van Iperen zijn gehoor nog mee naar de wereld van 'Slim Product'. Wei-eiwitconcentraat kan namelijk op allerlei manieren uiteenvallen en weer samengevoegd worden.

Met voorverhittingsstappen, hoogverhitten in een geschraapte warmtewisselaar en heethouden kan een eiwitproduct worden gemaakt dat als vetvervanger dienst kan doen, maar ook functionele eigenschappen kan toevoegen. Daarbij kan gedacht worden aan: mondgevoel, waterbinding en viscositeit, zachte consistentie en voedingswaarde.

De heer Arnauts vroeg zich af of de drie verhittingsstappen in het gepresenteerde systeem de smaak niet beïnvloeden. Van Iperen kon dit bevestigen noch tegenspreken aangezien de gegevens uit Denemarken kwamen.

Zuursels met toegevoegde waarde

Baukje Folkertsma van DSM Food Specialties ontwaarde in het publiek verschillende toehoorders, die minstens evenveel van zuursels zouden weten als zijzelf. Er is echter één verschil zo contstateerde zij: "het bestuur heeft mij gevraagd er hier iets over te vertellen". Dat deed ze dan ook met verve. De micro-organismen in kaas vallen - volgens een indeling gehanteerd in 'Cheddarland' - in twee grote groepen uiteen, namelijk zuursels en melkzuurbacteriën die niet tot een zuursel horen.

De zuurselbacteriën maken een integraal onderdeel uit van de kaasbereiding. Ze zorgen voor de omzetting van lactose, wat bijdraagt tot de fysisch-chemische en mechanische karakteristieken van elke kaassoort. Gedurende de kaasrijping zorgen de afgescheiden enzymen (vooral vet- en eiwitsplitsende) voor de organoleptische en functionele eigenschappen van de kaas.

De melkzuurbacteriën die niet tot het zuursel behoren vormen een zeer heterogene groep. Het zijn vooral mesofiele lactobacillen, pediococcen en enterococcen. Zij dragen bij aan de smaak en helaas soms ook aan de smaakafwijking of gebreken in de textuur of het ontstaan van kristallen.

Tot een speciale categorie behoren de toegevoegde bacteriën ('adjuncts'). Het zijn geselecteerde kaas-gerelateerde micro-organisemn, die aan de kaasmelk worden toegevoegd om de organoleptische en functionele eigenschappen van de kaas te verbeteren. Door kaasmelkpasteurisatie neemt het aantal niet-zuursel melkzuurbacteriën af. Met 'adjuncts' kan dit weer worden opgevangen. Hetzelfde geldt in het geval van de bereiding van kaas met een laag vetgehalte.

Traditioneel worden 'adjuncts' toegevoegd voor de smaak, voor het bereiken van een versnelde rijping, smaakverbetering (ontbittering) en smaakmodulering. Dit laatste leidde vaak tot nieuwe kaassoorten zoals de Gentenaar, Oud-Amsterdam en Dublinner (cheddar-variant).

Er wordt gewerkt met levende en verzwakte of afgezwakte 'adjuncts'.

Aan de hand van literatuurgegevens illustreerde Mevrouw Folkertsma de zoektochten naar de meest geschikte toegevoegde bacteriën. Het is vaak monnikenwerk om ze te isoleren en te karakteriseren. Met name ten aanzien van cheddarkaas worden aardige resultaten gerapporteerd.

Het is van belang dat de bacteriën spontaan de celinhoud vrijgeven (autolyseren) omdat de meeste enzymen - betrokken bij de rijping - intracellulair werken.

Voor een gecontroleerde lysis kan met bacteriofagen gewerkt worden of met 'adjuncts' die zelf nisine of bacteriocine produceren. Van de faag-geïnduceerde lysis toonde Folkertsma een literatuurreferentie uit 1987. Dit jaartal duidt er wel op, dat het op zich een elegante invulling is, maar het is ook link om met fagen te werken en vandaar waarschijnlijk dat het later ook niet verder is uitgewerkt.

Afgezwakte 'adjuncts' kunnen interessant zijn als producent van enzymen tijdens de kaasrijping. Het afzwakken wordt bereikt door hittebehandeling, vriezen en dooien, lysozym-behandeling, behandeling met een oplosmiddel, spray- en vriesdrogen of lactose-negatieve mutanten bereiden. Het vriezen is effectief maar minder goed herhaalbaar en duur. Vandaar dat de hittebehandeling het meest voor de hand ligt (minder effectief, maar goed herhaalbaar). De industriële toepassing van reproduceerbare afzwak-behandelingen behoeft nog verdere ontwikkeling.

Sommige melkzuurbacteriën zijn erkende producenten van exocellulaire polysacchariden (EPS). Met EPS in kaas wordt wat meer water vastgehouden en neemt het smeltgedrag ('meltability') en de snijdbaarheid van de kaas toe.

In het Verenigd Koninkrijk zijn hier met cottage cheese en ook met cheddar leuke resultaten behaald.

Vanzelfsprekend is er een keerzijde aan de medaille. Het vochtgehalte kan namelijk niet ongelimiteerd toenemen. Dit mag niet vanwege wettelijke eisen, maar ook uit het oogpunt van rijping, organoleptische en functionele eigenschappen is dat niet gewenst. In de wei vormt EPS nog de meeste problemen vanwege membraanvervuiling en negatieve droogeffecten.

Een oplossing zou kunnen zijn om de EPS in te kapselen. Broadbent et al rappoteerden in 2001 de mogelijkheid om bacteriën te ontwikkelen, die de polysacchariden intracellulair ontwikkelen. In dat geval zullen de technologische problemen minder zijn.

Een bijzondere categorie is de toegevoegde bacterie met het oog op gezondheid en voeding. Probiotische en mogelijk prebiotische melkzuurbacteriën geven een toegevoegde waarde aan de kaas en plaatsen het in de hoek van de 'functional foods'. Kaas kan een uitstekende drager zijn van probiotica, gezien zijn matrixstructuur. Het is hiervoor meer geschikt dan bijvoorbeeld yoghurt. Anderzijds zijn er ook negatieve effecten, zoals de lange rijpingstijd van sommige kazen, het hoge zoutgehalte en de lage wateractiviteit (aw).

Mevrouw Folkertsma is wel zo reëel om vraagtekens bij de noodzaak te zetten. 'Is de geproduceerde hoeveelheid probiotica wel voldoende om werkelijk effectief te zijn voor de consument?'.

In de literatuur worden bioactieve peptiden, vitamines, geconjugeerde linoleenzuur en γ-aminoboterzuur (GABA) gerapporteerd. GABA is een neurotransmitter en reduceert de bloeddruk, maar is eigenlijk een soort 'soft drug'

Al met al concludeert mevr. Folkertsma dat met melkzuurbacteriën de gezondheids- en voedingseigenschappen evenals de veiligheid van kaas toenemen.

De heer Stadhouders herinnert zich van indertijd, dat van de 120 staphylococcen er misschien 2 effectief waren. De niet-zuursel bacteriën in melk waren zelden nuttig. Mocht er dan eens een positieve zijn, dan kun je die beter toevoegen.

Mevr. Folkertsma onderkent dit, maar zegt dat het onderzoek een reactie was op de gunstige pers over de goede smaak van rauwmelkse kaas. De realiteit was en is echter dat er ook veel slechte smaken zijn.

De heer Stadhouders bepleit een gecontroleerde productie.

Dhr. G. van de Berg constateert dat er nu met mengsels wordt gewerkt. Eenzijdige culturen leverden vroeger vaak negatieve ervaringen op.

Mevr. Folkertsma zegt dat er voldoende gereedschap is om nieuwe soorten te ontwikkelen, maar dat het goed is om op je hoede te blijven.

Smaakvorming door melkzuurbacteriën

Over de smaak van kaas valt te twisten. Ten minste wanneer je daarvoor een wetenschappelijk kader bouwt en te weten komt waarover je praat.

Jeroen Wouters heeft daaraan gewerkt bij NIZO food research en leidde ons binnen in de complexe wereld van de smaakvorming gedurende de kaasrijping.

Het kaasaroma is afkomstig van vet, lactose en vooral de caseine. Met gaschromatografische analyse is al eenvoudig aan te tonen dat in verse wrongel het aantal pieken (dus componenten) nog te overzien is, maar na zes weken is dit aantal al indrukwekkend toegenomen.

In schema gezet levert de eiwitafbraak een complex overzicht op met als resultaat: het ontstaan van smaakcomponenten als esters, thio-esters en zwavelverbindigen.

Als voorbeelden werkteWouters de afbraak uit van een tweetal aminozuren (Leucine en Methionine) door de melkzuurbacteriestam Lactococcus lactis.

Zo ontstaat 3-methylbutanal uit leucine. Het geeft een moutige/chocoladeachtige smaak en het is de 'sleutelsmaakcomponent' in de meeste harde kaassoorten. Het gehalte is bijvoorbeeld hoog in Proosdijkaas. Door middel van screening-methoden worden stammen geselecteerd, die enzymactiveiten hebben om de leucineomzetting te bevorderen. Ook kunnen mutanten worden gescreend die niet in staat zijn 3 methylbutanal te produceren.

De omzetting van methionine leidt tot smaken met zwavelverbindingen. Er zijn twee routes. De ene leidt naar de thio-esters (de kaasachtige smaak in Camembert) en de andere naar dimethyldisulfide/dimethyltrisulfide (uiig).

Met 'food grade' (d.w.z. lactococcus-eigen materiaal) en vriendelijke selectiemarkers wordt een overproductie bereikt van C-S lyases (enzym dat C-S verbinding van methionine aanpakt). Dit levert mogelijkheden om de 'Gouda-smaak' te verhogen. Op fabrieksniveau (kaasproef met 2000 liter) kon dit resultaat echter nog niet aangetoond worden.

Alle aanleiding dus om de rol van celafbraak ('lysis') nader te onderzoeken. De celafbraak van zuurselbacteriën gaat relatief langzaam. Bovendien is het afhankelijk van de aanwezigheid van autolysines (zuurseleigen afbrekende enzymen, afhankelijk van de stam). De celafbraak resulteert in een verbeterd contact tussen enzymen en het substraat. Met als gevolg: bevordering van de kaasrijping en smaakdiversificatie.

Hoe dit proces te verbeteren?

Een screening van 190 Lactococcus lactis-stammen op autolysis bracht ruim honderd stammen aan het licht met minder dan 10% lysis. Enkele tientallen stammen hadden 50% of meer lysis. Nader onderzoek leverde op, dat een indeling te maken valt naar groepen van stammen aan de hand van de lysogeniteit t.o.v. gevoeligheid voor mutanolysine (celwandafbrekend enzym) en het percentage lysis.

Wanneer de eiwitafbraak onevenwichtig verloopt worden er meer bittere peptiden gevormd dan er afgebroken worden. De C-peptide van β-caseïne is zo één. De C-peptide afbraakcapaciteit varieert zeer sterk per L. lactis-stam. Daarnaast is er een rol voor specifieke peptidases.

Wouters concludeerde, dat door stamselectie het gebrek bitter verminderd kan worden.

Piet Verhagen wil weten in hoeverre sprake is van selectie of genetische modificatie?

Wouters antwoordt dat hier selectie de hoofdrol speelt. Hij heeft in dit verband wat minder vertrouwen in genetische modificatie. Wanneer de directe toepassing in levensmiddelen door de maatschappij wordt geaccepteerd, zou deze richting gekozen kunnen worden.

Prof. Pieter Walstra vraagt zich af of een geselecteerde eigenschap wel stabiel is. Wouters antwoordt dat een gen tot expressie moet komen. Bij een plasmide gecodeerde eigenschap bijvoorbeeld is controle op stabiliteit nodig.

Jacob Heida informeert of andere stammen ook commercieel verkrijgbaar zijn.

Wouters meldt dat dat nog niet het geval is. Tot nu toe wordt er alleen nog op laboratoriumniveau mee gewerkt.

Kaasinnovaties

Eva-Maria Düsterhöft medewerker NIZO food research afdeling Texture - in deze kring nog beter bekend als secretaris van het bestuur - schetste een palet van productintroducties, consumententrends en technologische mogelijkheden op het gebied van kaas.

NIZO food research is aangesloten bij Innovaction - een 'creatieve marketing onderneming, die gespecialiseerd is in voedselinnovatiestrategieën'. Via deze bron wordt cijfermateriaal gegenereerd om de markt en het consumentengedrag in beeld te krijgen.

Zo zijn er cijfers over de productlanceringen in Europa tussen 1993 en 2004. Daaruit blijkt dat het aantal nieuwe kaassoorten (harde zowel als zachte) explosief is gestegen. Met voor de harde kazen een top van 120 introducties in 2002. Waarbij het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk eruit springen met ieder ruim dertig. Zachte kaas en 'spreads' kenden Europees gezien die top een jaar later met 140 stuks.

De vernieuwing kan worden gevonden in de aanbiedingsvorm, de verpakking (hersluitbaar, meerdere varianten bijeen), de variëteit/soort (uit een speciaal gebied, van speciaal seizoen, nieuwe smaak), de ingrediënten (minder vet, plantaardig vet, specifieke vetzuren) en diversen (kaas voor bakken,braden of fonduen, kaas voor kinderen).

Met een aantal voorbeelden per categorie toonde Mevr. Düsterhöft op welke wijze de producenten de vernieuwing doorvoeren.

Alles hangt natuurlijk samen met de technologische mogelijkheden.

Succesievelijk werden enkele aspecten nader bekeken. Allereerst de technologie van het inkapselen van ingrediënten. Dit wordt gedaan om een smaak te maskeren of een ingrediënt te beschermen, dan wel gecontroleerd vrij te laten komen of vochtuittreding te vertragen.

Hier liggen kansen voor bijvoorbeeld producten waarbij het ingekapselde ingrediënt vrijkomt bij het kauwen of bij verhitting.

Een andere technologie betreft het textureren van melkeiwitten. Te denken valt aan het op maat maken voor het mondgevoel of een vezelachtige, vleesgelijkende structuur of juist een lichte, poreuze structuur (snack). Het is handig om hierbij te bedenken dat caseines zich geheel anders gedragen dan wei-eiwitten. Caseines lenen zich er bijvoorbeeld bij uitstek voor, om als gedroogde vezels te worden bereid. Met wei-eiwitten kunnen aggregaten worden gevormd om componenten af te schermen.

Met behulp van extrusie kunnen ook kaasproducten in een bepaalde textuur worden gebracht (bijv. 'streamcheese').

De bereiding van 'crispy'-producten vormt een grote uitdaging, omdat daarmee in de snacks-sector wat te bereiken valt.

Tenslotte is er de deelstroombehandeling. De room kan bijvoorbeeld afzonderlijk worden gefermenteerd. Na recombinatie ontstaat dan een nieuwe smaakcombinatie, bijvoorbeld kaas met de smaak van een schimmelkaas, zonder daarvan het uiterlijk te hebben.

Tot slot gaf Mevr. Düsterhöft nog enkele stellingen ter overdenking mee:

- 'Flexibiliteit' zal het sleutelwoord moeten zijn in de nieuwe technologie om in te kunnen spelen op de snel veranderende consumentenvraag.

- 'Werkelijk innovatieve' product-concepten vragen om een niet-conventionele technologie.

'Past dit nu wel in de grootschalige kaasbereiding', zo vroeg voorzitter Jacob Heida zich af. Het antwoord luidt: 'Het kan wel degelijk in de basistechnologie worden meegenomen'.

Vervolgens constateert de voorzitter, dat sommige ideeën al tientallen jaren oud zijn. Er liggen dus 'plenty' mogelijkheden voor de industrie om op te pakken, luidt de conclusie.

Kaas verpakken

Als laatste spreker was een internationale gast uitgenodigd. Het was Maurizzio Rossi van het bedrijf Sealed Air in Italië. De heer Rossi - die zich in keurig engels tot de toehoorders richtte - sprak de hoop uit dat zijn taalgebruik beter zou worden begrepen, dan wat hij kon opmaken uit ons Vlaams.

Innovaties in de kaasverpakkingen richtten zich in de eerste plaats op kostenverlaging, vervolgens op de betere gebruiksgemak van de verpakking en tenslotte op verbetering van de producthoudbaarheid.

Kostenverlaging kan worden gevonden door het materiaalgebruik te verbeteren, uitval te beperken, de 'output' te verhogen, de procesvoering te verbeteren en te automatiseren (minder of geen bedieningspersoneel).

Als voorbeeld om tot kostenbeheersing te komen, werkte dhr. Rossi het 'Overlap Sealable Bag Rotary System' (OSB Rotary System) uit. Twee producten worden in vakjes in een verpakking geplaatst zonder bedieningspersoneel. Met een video presentatie toonde de spreker aan, dat een en ander vlekkeloos kan werken.

Wat betreft het gebruiksgemak doelde Rossi op gemakkelijk te openen, hersluitbaar en betere presentatie. Door zijn bedrijf zijn voor elk onderdeel invullingen bedacht. De betere presentatie van stukjes harde kaas wordt bijvoorbeeld bereikt door ze te verpakken op een stevige onderligger met daar omheen een soort krimpfolie.

Toch wel het meest in het oog springende gedeelte van zijn presentatie noemde de spreker zelf het derde deel over de verbeterde producthoudbaarheid. Hij introduceerde daarbij het begrip 'actieve verpakking'. Daaronder wordt een verpakkingsoplossing (een materiaal of verpakkingsproces) verstaan, waardoor - bovenop de traditionele functies (bescherming, presentatie, bijeenhouden) - in relatie tot het verpakte product zelf of tot omgevingsfactoren, de opslagstabiliteit en het gebruiksgemak worden verbeterd.

Een actieve verpakking werkt op drie manieren:

- door iets weg te laten gaan (zuurstof, koolzuur, geurtjes)

- door iets toe te laten (smaken, antimicrobiële stoffen, antioxidanten)

- door veranderingen in het voorkomen als reactie op omgevingsveranderingen (diagnostische verpakking: microbendetectie of temperatuursignalering)

Verpakkingen waarin de zuurstof wordt weggevangen, zijn er in vele soorten. Omdat vacuumzuigen vaak onvoldoende is om de zuurstof volledig te verwijderen, moet er iets additioneels gebeuren. Dat kan door een 'sachet' toe te voegen of via een speciaal etiket of via een dubbele verpakkingslaag, waarin een zuurstofwegvangend polymeer zit..

Als voorbeeld van antimicrobiële verpakkingen noemde dhr. Rossi kaasverpakkingen met daarin een schimmelwerend middel. Met caciotta-kaas zouden interessante resultaten zijn geboekt.

In de discussie werd naar voren gebracht dat het nuttig is onderscheid te maken tussen 'verpakken voor opslag' en verpakken om te rijpen". Het is altijd de kunst om een balans te vinden tussen het vochtgehalte aan de ene kant en zuurstof- en koolzuurgehalte aan de andere kant.

Tenslotte

Samenvattend gaf de voorzitter tenslotte de aandachtspunten van deze dag weer:

- we hebben veel verwachtingen van het 'milkgenomics'-systeem

- membraanfiltratie is niet alleen UF en OO, maar ook microfiltratie en microparticulatie.

- naast generieke zuursels zijn er de 'toevoeg melkzuurbacteriën'

- er is meer inzicht in de smaakvorming door melkzuurbacteriën

- encapsuleren en textureren kunnen leiden tot kaasintroducties

- kostenreductie en productconservering vragen de aandacht

Concluderend: voldoende mogelijkheden om verder mee te komen.

De sprekers en de deelnemers worden dank gezegd voor hun inbreng.

De volgende keer (voorjaar 2005) gaat het over……..Wei.

Verslag: Willem van Middendorp

Wijs met wei

Verslag: Willem van Middendorp

In een wegrestaurant in de buitenwijken van Hoogeveen troffen zo'n negentig deelnemers elkaar voor het voorjaarssymposium 2005. Dit alles om het te kunnen koppelen aan een excursie naar het Zuivelpark Hoogeveen. Dagvoorzitter Jacob Heida constateerde met vreugde een hele redelijke opkomst en bereidde zijn gehoor voor op interessante wetenswaardigheden over producten uit wei: waardevolle ingrediënten, prebiotische en functionele producten, maar vooral het benutten van het grootste bestanddeel van wei: water.

Gezondheidsbevorderende ingrediënten.

Inleider Jacques Bindels, onderzoeker bij Numico Research in Wageningen, meende het klappen van de zweep al te kennen. Het was al de derde keer, dat hij voor het Genootschap een inleiding verzorgde. Naar zijn zeggen was hij tien en twee jaar geleden ook al present. (Inderdaad hield hij in november 1990 een verhaal over koemelkeiwitallergieën en in mei 2001 sprak hij over pré- en probiotica in zuigelingenvoeding - WOvM). Het gaf hem blijkbaar de vrijheid om dit keer zijn presentatie niet tevoren bij de secretaris in te leveren.

Ditmaal was zijn onderwerp: 'Gezondheidsbevorderende ingrediënten uit wei'. Bindels meldde dat hij zich met name op de literatuur had georiënteerd en daar nog wat eigens en origineels aan had toegevoegd.

Wanneer je praat over gezondheidsbevorderende ingrediënten van wei, dan heb je het vooral over de eiwitten.

Het intypen van de woorden 'whey protein supplement health' leverden hem 577.000 sites via Google op.

De weieiwitten zijn interessant omdat ze vrij rijk zijn aan cysteïne en de caseines vanwege het aminozuur methionine. Biologische functionaliteiten zijn bijvoorbeeld te herkennen bij α-lactalbumine. Dit weieiwit heeft effect op stemming en gedrag.. Dat laatste wordt o.a. door serotonine in het brein gereguleerd. Serotonine wordt uit tryptofaan gemaakt en daar zijn de α-lactalbuminen nu net rijk aan. Een cross-over studie met achttien vrijwilligers, waarbij de interesse uitging naar de effecten op eetlust en stemming leverde geen effecten op wat betreft voedsel inname en eetlust. Er werd wel een significante correlatie voor effecten op stemming (angst, stress) gevonden.

Wei-eiwitten hebben effect op het glutathiongehalte. De biochemische werkzaamheid daarvan is aangetoond. Ter discussie staat nog in hoeverre nadrukkelijk natieve wei-eiwitten noodzakelijk zijn.

Immuunglobulines hebben effect op de infectiebescherming. Met moedermelk worden antilichamen uit het eigen verleden meegegeven: het zgn. 'homing-in'-mechanisme. Met hyper-immune eiwitten zijn er enige mogelijkheden om dit mechanisme te imiteren. Als voorbeeld geldt de passieve immunisatie tegen rotavirus. De basis hiervoor wordt gevonden in biestwei (colostrum). In Australië is dit reeds gereguleerd, zodat het kan worden gebruikt.

Het GMP (glycomacropeptide) zou perspectief bieden bij PKU-patiënten. PKU is een aangeboren stofwisselingsziekte waarbij het enzym phenylalanine-hydroxylase deficiënt is. GMP is dan interessant vanwege het zeer lage phenylalanine-gehalte en een zeer hoog threonine-gehalte.

Bindels ziet voor de toepassing van wei(eiwitten) in - met name - zuigelingenvoeding een gouden toekomst, die weliswaar al twintig jaar aan de gang is.

Wijs met lactoferrine!

Peter Tips van DMV International lichtte lactoferrine eruit en besprak de toepassingen. Hij begon met het vertonen van een foto van een lieflijk landschap om naar zijn zeggen aan te geven, dat lactoferrine een natuurlijke component is. Het zit ook in tranen en neusvocht. Het heeft een bacteriostatisch effect, d.w.z. dat de bacteriën niet worden gedood, maar geremd in de groei. Het geeft het lichaam de tijd om bacteriedodende stoffen aan te maken. Het natuurlijke lactoferrine heeft een open structuur in tegenstelling tot de commerciële variant. De wetenschap is er nu in geslaagd het lactoferrine te activeren (aLF), waardoor de open structuur is hersteld en het bacteriostatische effect maximaal is..

Het aLF wordt benut om karkassen in de slachterij te besproeien als decontaminatietechniek. Wanneer een halve karkas door een electrostatisch sproeisysteem wordt gehaald sproeit er gedurende twee seconden aLF op, wat 1 - 10 μg per cm2 oplevert. Drie seconden water van 70 oC sproeien zorgt ervoor, dat geen residu meer aanwezig is.

Een andere interessante toepassing is aLF als groeiremmer voor pathogene bacteriën. Escherichia Coli )157:H7, die wordt behandeld met aLF, heeft geen fibuleae meer en daardoor geen hechtingsmogelijkheden aan het vleescollageen. Proeven tonen aan dat zelfs geen groei optreedt na 600 uur.

Voor vers vlees is na een behandeling met aLF een houdbaarheidsverlenging van 1,7 dag haalbaar, aldus Tips.

Ook in pluimveevlees en varkensvlees zijn interessante resultaten gemeld. Een in vitro proef met Campylobacter jejuni op pluimveevlees leidde tot de conclusie: geen groei. De behandeling met 1% aLF gaf een 4 log reductie.

Een andere applicatie is in verpakkingmaterialen. Toevoeging van aLF aan het 'soaker pad' (absorberende lapje onder een verpakt stuk vlees) blijkt effectief tegen Shewanella putrifaciens.

De verwachting is dat er ook perspectieven zijn op het terrein van de mondhygiëne. Met name Streptococcus mutans is daar de te bestrijden bacterie.

Geactiveerde lactoferrine werkt waarschijnlijk ook antiviraal.

Op een vraag van Hein van Valenberg over lactoferrine in zuigelingenvoeding, antwoordde Tips dat dat inderdaad wordt toegevoegd om de samenstelling van moedermelk zo dicht mogelijk te benaderen.

Jan Wouters vroeg of er toepassingen bekend zijn van gehydrolyseerde lactoferrine. Die bleek dhr.Tips niet te kennen, want dat was een ander patent.

Microorganismen die eenmaal in het vlees zijn gedrongen worden door aLF niet achterhaald, zo luidde het antwoord op de volgende vraag.

Wat is het effect, wanneer men aLF langer op het vlees laat zitten? Antwoord: De houdbaarheid neemt toe, maar de kans op achterblijvende residuën ook.

Hoe zit dat dan met natuurlijk LF? Antwoord: Dat is sterk afhankelijk van de procesbehandeling. De LF concentratie daalt sterk na een normale pasteurisatie (>720C 15 seconden). In ondermelk wordt dan nog 100 ppm gevonden.

Tenslotte werd geconstateerd, dat LF duur is. Tips antwoordde dat het product in de VS op vlees voor hamburgers wordt toegepast. Daar geldt als strak motief: de hamburger mag er niet één cent duurder door worden. Desalniettemin blijft de afnemer de aLF wel afnemen.

Functionaliteit van wei

René Floris - onderzoeker bij NIZO food research - stelde dat de productie van melk door het vee voor menselijke consumptie nog ouder is dan de weg naar Rome. In zijn inleiding getiteld 'The whey to functionality' liet hij zien, dat uit het oude Egypte al afbeeldingen daarvan te traceren zijn.

Wei als bijproduct van de fabricage van kaas of caseinaat is een nuttige bron voor vele functionele toepassingen.

De progressie op het terrein van industriële fractionerings- en isolatietechnieken doet een verscheidenheid van grondstoffen op basis van wei ontstaan. Voorbeelden: weieiwitconcentraat (WPC), verrijkte β-lactoglobuline en verrijkte α-lactalbumine, lactoferrine en immuunglobulinen.

De functionaliteit van wei-eiwit is te vinden in drie richtingen. Bij de technische functionaliteit valt te denken aan waterretentie, viscositeit, schuimeigenschappen en ook aan vetvervanging. Op het gebied van de nutritionele functionaliteit noemde Floris moedermelkimitatie van babyvoeding en bioactieve stoffen. De derde functionaliteit is kostenreductie door de toepassing als melkpoedervervanger of als ei wit vervanger.

Specifieke eigenschappen maken wei-eiwitten geschikt voor specifieke toepassingen. Wei-eiwitten hebben in tegenstelling tot de caseïnes een goedgedefineerde driedimensionale structuur en ze zijn hitte-labiel.

De structuur van β-lactoglobuline maakt een beteugelde reactiviteit mogelijk, bewerkstelligt door vrije -SH groepen en de aanwezigheid van retinol. Hierdoor kunnen afhankelijk van pH en ionsterkte respectievelijk oplossingen, transparante gelen, niet-doorschijnende gelen en troebele gelen worden bereid. Het varkens-β-lactoglobuline (equine) biedt duidelijk minder mogelijkheden dan het koemelkeiwit, met name omdat het geen vrije cysteïne (SH) bevat.

Een nieuwe ontwikkeling is de koudegelering, waardoor heel gericht gelen te maken zijn onder ambiënte condities. Dit vindt toepassing om deeltjes in te kapselen of als verdikkingsmiddel (onder invloed van zuur of zout) met als nevenvoordeel dat geen dure ingrediënten verloren gaan. Het veronderstelde model van deze gelering bestaat eruit, dat eerst aggregatie plaatsvindt, waarna in zure omstandigheden (pH >3,5) disulfidebindingen worden gevormd ('cross linking'). De S-S bindingen dragen sterk bij tot de mechanische eigenschappen van het product en ze voorkomen of vertragen vervormingen (synerese)

Uit α-lactalbumine zijn met enzymen gedeeltelijk gehydrolyseerde moleculen te bereiden die met Ca2+ plus wat andere ionen tot de vorming van zgn. nanotubes zijn te bewegen. 'Innovation by combination' noemt Floris dat.

Toepassing als bioactieve stof zijn er vele. Te noemen vallen: bloeddrukverlaging, antimicrobiële werking, immuunstimulering, anti-oxidantwerking en meer medische invullingen.

Jan Wouters wil weten wat het gedrag van de polymeren is, hoe hitteresistent zijn ze? Antwoord: Een verdere bewerking/verhitting zal effect hebben. De nanotubes van α-lactalbumine kunnen zeker geen hoge verhitting doorstaan.

Willem Bosma vraagt in hoeverre een eiwitfilm nog verteerbaar is. René Floris denkt in essentie van wel, maar kent geen testresultaten.

Pre-biotisch product uit wei

Het proces van productontwikkeling kent zo zijn eigen kenmerken. Aan de hand van een prebiotisch product van het bedrijf Borculo Domo Ingredients (BDI) gaf Jan Willem Veldsink een lesje marketing, waarin het ontwikkelingsproces van een nieuw product verweven was.

Allereerst onderscheid je in welke markt je opereert. Is het B2B of B2C? De karakteristieken van 'Business to Business' zijn: Klant is bekend; Markt is duidelijk - spelers willen zichzelf onderscheiden, Relatief langzaam; Beperkt aantal nieuwe producten: ~1/jr; Wetenschappelijke benadering. In tegenstelling daarmee staat de 'Business to Consumer'-benadering: Consument is goeddeels onbekend; Markt is zeer gefragmenteerd en dynamisch; Veel nieuwe productintroducties: >4/jr; Meer markttechnische en emotie-invloeden.

Wanneer de markt bekend is, is het van belang de klant beter te leren kennen. Wat zijn de wensen, wat is het goede moment en hoe zit het met de regelgeving, zijn zo de vragen.

Daarop wordt dan een technologieprogramma gebouwd. Het gaat er dan om paradoxen op te lossen. Veldsink verbeeldde dat door het conceptuele zeventiende schaakstuk ten tonele te voeren. De zgn. paard/dame-combinatie. Daarmee illustreerde hij meteen zijn stellingname wanneer een innovatie succesvol is: indruk maken! ('impact!'). Hij benoemde een vijftal invalshoeken om effect te bereiken: Verras de klant met een innovatie klaar voor gebruik, Communiceer de voordelen duidelijk, Wees bereid om samen te werken in gezamenlijke ontwikkelingen, Pas je aan aan het ontwikkelingsschema van de klant, Hanteer een goede prijs/resultaat verhouding.

Een succesvol nieuw product van BDI mocht als voorbeeld dienen: Vivinal GOS (GOS= transgalacto-oligosaccharide). Het GOS-product was interessant omdat gezocht werd naar babyvoedingsproducten, die beter aansloten bij de moedermelk. Met name op de Japanse markt was een vraag geconstateerd. Het nieuwe GOS-product behoort tot de categorie van niet-verteerbare koolhydraten, is een oplosbare vezel, komt natuurlijk in moedermelk voor, is pre-biotisch (d.w.z. het heeft een structuur die niet wordt afgebroken door lichaamseigen enzymen en het remt ongewenste, schadelijke bacteriën) en is een uit melk afkomstig ingrediënt (lactose).

Veldsink benoemde vervolgens een zevental technologische stappen die voor de ontwikkeling doorlopen moesten worden. Dit besloeg de periode van 1993 tot en met 1999. Bij de concept ontwikkeling kwam naar voren dat het product de groei van bifidobacteriën stimuleerde (geeft een gezonde darmflora en reduceert krampjes), verder gaf het een vezelverrijking en is het een moedermelkimitatie.

Jan Wouters heeft wat moeite met het ten tonele gevoerde schaakstuk. Het stuk bestaat namelijk niet, is zijn constatering. Veldsink laat zich niet uit het veld slaan en zegt dat je zo'n stuk wel graag zou willen hebben.

Jaap Verheij verhaalt nog van ontwikkelingen voor 1993. In de jaren 80 werden met Cees Booij producten als mixtose en borculose ontwikkeld.

Bedrijfsbezoek

De gastheren van de middag introduceren beide hun bedrijfsonderdeel. Dhr. Siebe de Groot - projectmanager bij DOC Kaas - legt uit, dat op de locatie Zuivelpark Hoogeveen niet alleen een nieuwe kaasfabriek is verrezen, maar ook een weifabriek én een waterfabriek. Dat laatste is vooral de noviteit. In tegenstelling tot de conventionele kaasfabrieken is DOC Kaas - wat watervoorziening betreft - grotendeels zelfvoorzienend. In de oude situatie was de verhouding melk in : afvalwater uit = 1 : 1,1. Oftewel bij een verwerking van 2000 m3 melk per dag moest dagelijks 2200 m3 afvalwater geloosd worden. In de nieuwe situatie is men 'selfsupporting' met water en wordt er bij 2000 m3 melk per dag nog maar 1200 m3 afvalwater geloosd.

Dhr. Henk Kerkhof - general manager van DVN (DOC VOLAC Nutrition) - geeft een impressie van de weiproductenbereiding. DVN is een joint venture en beoogt de wei voor 100% te verwerken tot producten die de markt vraagt. Dan gaat het om hoogwaardig, grootschalig en 'foodgrade'.

Tenslotte

Voorzitter Jacob Heida vatte de inleidingen treffend samen door ze kort te benoemen. Hij voelde zich wei-wijs geworden:

Bindels: via biologische waarde en gunstige aminozuren naar functionaliteit

Tips: de wereld van lactoferrine

Floris: overzicht mogelijkheden van weiverwerking; functionele eigenschappen van wei-eiwitten

Veldsink: de GOS-case

De Groot/Kerkhof: geïntegreerde kaas- en weiverwerking.

Secretariaat

Natalie Hotrum

NIZO food research BV
Postbus 20
6710 BA Ede

 

e: Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.

Redactie

Willem van Middendorp






e: Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.

Lidmaatschap

Voor slechts 20 euro per jaar bent u lid van Het Genootschap.

  • Toegang tot het besloten gedeelte van de website;
  • Deelname aan symposia tegen gereduceerd tarief;
  • Ontvangen van onze periodieke nieuwsbrief.

Interesse? Meld u aan bij de secretaris!