FLANDERS' FOOD RADAR

Microgolfdrogen van meelwormen als alternatief voor vriesdrogen

Onderzoek binnen het ENTOMOFOOD-project toont aan dat microgolfdrogen van meelwormen op industriële schaal een goed alternatief vormt voor vriesdrogen. Van groot belang is rekening te houden met de wateractiviteit om de microbiële stabiliteit van het (eind)product te garanderen. Dit artikel geeft toelichting.

Eetbare insecten vinden hun weg in het Westerse voedingspatroon als alternatieve eiwitbron. De meelworm is een van de tien insectsoorten toegelaten door het Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen (FAVV). Van die tien soorten, is de meelworm ook het insect dat momenteel op de grootste schaal gekweekt wordt. Om meelwormen langer houdbaar te maken en gemakkelijk te transporteren, worden ze vaak ingevroren en gevriesdroogd. Beide conserveringstechnieken zijn duur en niet erg duurzaam. Het is dan ook belangrijk op zoek te gaan naar alternatieve conserveringsmethoden die bij voorkeur duurzamer zijn. Alternatieve conserveringstechnieken zijn enkel nuttig als ze kunnen worden toegepast op industriële schaal, betaalbaar zijn en wanneer ze producten leveren met een goede nutritionele en microbiële kwaliteit.

Binnen het CORNET-project ENTOMOFOOD wordt microgolfdrogen onderzocht als alternatief voor vriesdrogen. Dit artikel gaat in op het microgolfdrogen van meelwormen op industriële schaal en het effect op de fysische en microbiële kwaliteit ervan.

Microgolfdrogen

Vooraleer eetbare insecten te consumeren, stelt het FAVV dat ze best een verhittingsstap ondergaan om hun microbiële belading te reduceren. Microgolfdrogen is een verhittingsstap waarbij elektromagnetische straling zorgt voor een interne verhitting van het product. In het project werden zowel geblancheerde als niet geblancheerde meelwormen gedroogd met behulp van microgolven. Het microgolfdrogen gebeurde op industriële schaal, met een specifieke banddroger (Figuur 1 en 2) in het testcentrum van MEAM (Herk-de-Stad), lid van de gebruikersgroep van ENTOMOFOOD.

Figuur 1: Toestel MEAMDRY S32, industriële microgolven

Figuur 1: Toestel MEAMDRY S32, industriële microgolven & Figuur 2: Geblancheerde meelwormen voor het drogen

Wateractiviteit en vochtgehalte

Bij het drogen van levensmiddelen, focust men in de industrie vaak enkel en alleen op vochtgehalte van het product. Die parameter is echter niet de correcte om te beslissen of een voedingsmiddel voldoende droog is om microbiële stabiliteit te garanderen of niet. De wateractiviteit (Aw) is een betere maatstaf om dat te beoordelen. De wateractiviteit is een maat voor de hoeveelheid water beschikbaar voor microbiële groei en kan waarden aannemen tussen 0 en 1. Een voedingsmiddel is slechts microbieel stabiel wanneer de wateractiviteit lager dan 0,60 bedraagt. Onder een Aw van 0,60 kunnen micro-organismen zich niet meer vermenigvuldigen. In figuur 3 is duidelijk te zien dat bij drogen van meelwormen het vochtgehalte sneller daalt bij toenemende droogtijd dan de wateractiviteit. Een sterke daling in het vochtgehalte wil dus niet zeggen dat het product voldoende droog is.

Om te voorkomen dat er te veel energie in het proces wordt gestoken, kan het streefdoel zijn om de wateractiviteit nét onder 0,60 te krijgen. Dat bleek uit proeven in het ENTOMOFOOD-project echter niet zo eenvoudig voor meelwormen. Droogtijden van 8, 10 en 13 minuten waren hiervoor niet voldoende. Wanneer gedroogd werd gedurende 16 en 20 minuten werd dan weer een Aw ver onder 0,60 bekomen. De meelwormen zagen er ook veel donkerder uit wat vermoedelijk wijst op ‘overprocessing’. In de insectensector streeft men naar meelwormen die een zekere houdbaarheid hebben, én die daarbij hun oorspronkelijke bleekgele kleur behouden. Dat kan goed door ze te vriesdrogen, maar voor alternatieve droogtechnieken blijkt dat criterium moeilijker te behalen. Wat microgolfdrogen betreft, lijkt het erop dat zich een sterke daling in Aw voor doet tussen 13 en 16 minuten drogen. Dat maakt het moeilijk om te drogen tot exact onder de limietwaarde. Het is wel zo dat de hiergenoemde droogtijden specifiek zijn voor het gebruikte toestel, dat gekenmerkt wordt door een aantal stralers van een bepaald vermogen en een specifieke band. De droogtesten uitgevoerd in het ENTOMOFOOD-project tonen aan dat het mogelijk is om meelwormen te drogen aan de hand van microgolven, maar procesparameters moeten voor ieder type microgolfdroger geoptimaliseerd worden, met de wateractiviteit als belangrijkste criterium.

Figuur 3: Wateractiviteit en vochtgehalte van verse, geblancheerde en gedroogde meelwormen

Microbiële kwaliteit

Verse meelwormen hebben een vrij hoge microbiële belading. Wanneer meelwormen gedurende 40 seconden worden geblancheerd en daarna gedroogd in de microgolf, kunnen de microbiële aantallen sterk gereduceerd worden. Langere droogtijden resulteren ook in een sterkere afname van de microbiële belading. Microgolfdrogen na blancheren heeft echter geen extra afdodend effect voor de micro-organismen. Microgolfdrogen zonder vooraf te blancheren doet de microbiële belading ook dalen. De reductie van micro-organismen door microgolfdrogen kan toegeschreven worden aan de toenemende temperatuur van de meelwormen, mogelijks gecombineerd met elektromagnetische effecten. Speciale aandacht moet gegeven worden aan bacteriële endosporen. Endosporen zijn hittebestendig en werden niet afgedood door blancheren en microgolfdrogen.

Conclusie

Het onderzoek heeft aangetoond dat microgolfdrogen van meelwormen mogelijk is. Belangrijk hierbij is te kijken naar de wateractiviteit om te bepalen of het product voldoende droog is om microbiële stabiliteit te garanderen. Op vlak van microbiële kwaliteit is microgolfdrogen dus geschikt als alternatief voor vriesdrogen. Er moet wel blijvend aandacht besteed worden aan de aanwezigheid van endosporen. Anderzijds geldt dan weer niet “hoe langer behandelen, hoe beter”, want ‘overprocessing’ leidt tot donkere en ongewenste bruinkleuring. Een uitgebreide versie van de resultaten kan teruggevonden worden in Vandeweyer et al. (2017).

Naast de microbiële kwaliteit wordt in het CORNET-project ENTOMOFOOD ook het effect van microgolfdrogen op de nutritionele waarden van meelwormen onderzocht om na te gaan of microgolfdrogen op dat vlak een volwaardig alternatief kan zijn voor vriesdrogen.

Artikelenreeks: Alternatieve Voedselbronnen

In het kader van de themagroep ‘Alternatieve Voedselbronnen’ van het platform ‘Duurzaamheid’ zal onze Radar-nieuwsbrief de komende edities – naast een aantal reeds verschenen artikels over oliehoudende zaden, niet-oliehoudende zaden, rubisco en heterotrofen – een reeks bevatten waarin de bestaande kennis en nieuwe evoluties op het vlak van insecten (voor humane voeding) zullen worden toegelicht.

De reeks over insecten wordt geschreven door de onderzoekers van het Flanders’ FOOD CORNET-project ENTOMOFOOD. Voor meer vragen kan u steeds bij hen terecht. De auteurs van dit tweede artikel zijn Sanne Lenaerts en Leen Van Campenhout. Deelnemen als bedrijf aan ENTOMOFOOD is ook nog steeds mogelijk.

Bronnen

  • Ngonlong Ekendé, E., Bergen, K., & Keppens, C. (2016). Omzendbrief betreffende het kweken en in de handel brengen van insecten en levensmiddelen op basis van insecten voor humane consumptie. Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de voedselketen, http://www.favv-afsca.be/levensmiddelen/omzendbrieven/_documents/2016-04-26_circ-ob_NL_insecten_V2_TC.pdf
  • Jeevitha, G.C., Sowbhagya, H.B. & Hebbar, H.U. (2016). Application of microwaves for microbial load reduction in black pepper (Piper nigrum L.). Journal of the Science of Food and Agriculture, 2016.
  • Banik, S., Bandyopadhyay, S., & Ganguly, S. (2003). Bioeffects of microwave – A review. Bioresource Technology, 87, 155 – 159.
  • Vandeweyer, D., Lenaerts, S., Callens, A., & Van Campenhout L. (2017). Effect of blanching followed by refrigerated storage or industrial microwave drying on the microbial load of yellow mealworm larvae (Tenebrio molitor). Food Control, 71, 311 - 314.

Nuttige links

Reacties