Projecten

Bloemfunctionaliteit II

Bloemfunctionaliteit II

Opportuniteit en probleemstelling

Naast de intrinsieke tarwekwaliteit, bepalen ook de bewaarcondities van zowel tarwe als bloem de functionaliteit van bloem. Wijziging in bloemeigenschappen door tarwe op verschillende ogenblikken te vermalen en/of bloem langer of korter te bewaren leiden tot variaties in het verwerkingsgedrag van tarwebloem en/of hebben een weerslag op de kwaliteit van graangebaseerde eindproducten. In de industriële praktijk worden momenteel veelal additieven aangewend om de functionaliteit van bloem en bijgevolg haar kwaliteit te controleren. De aard en dosering van de additieven is echter niet altijd gerelateerd aan of afgestemd op de wijziging in bloemeigenschappen tijdens bewaring. Verder is niet geweten of deze additieven best aan versgemalen bloem of aan bewaarde bloem vlak voor de verwerking tot eindproduct toegevoegd worden.

Zowel het beheersen van bloemveroudering als rationeel gebruik van additieven om dit doel te bereiken hebben een grote industriële relevantie en dit zowel bij de aankoop, verkoop of verwerking van tarwe(bloem).

onderzoek

Bloemfunctionaliteit II zal een wetenschappelijke basis verschaffen voor het beheersen van bloem(functionaliteit) tijdens bewaring door specifiek in te spelen op de tarweconstituenten die verantwoordelijk zijn voor de veranderingen tijdens bewaring. In het eerste werkpakket wordt gefocust op de atmosfeer tijdens bewaring en wordt de impact van de aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof op de verouderingsfenomenen bestudeerd.

In het tweede werkpakket (WP) ligt de focus op (bio)chemische additieven. Het effect op bloemveroudering wordt bestudeerd. Verder wordt nagegaan op welke moment (voor of na de bloembewaring) deze best toegevoegd worden. Daartoe worden verschillende bloemstalen vergeleken:

  • Verse bloem zonder additieven
  • Verse bloem waaraan additieven zijn toegevoegd
  • Verouderde bloem zonder additieven
  • Verouderde bloem waaraan additieven toegevoegd zijn voor de bloembewaring
  • Verouderde bloem waaraan additieven toegevoegd zijn na de bloembewaring, dus vlak voor de analyse.

 

resultaten en toegevoegde waarde voor bedrijven

De resultaten en bevindingen uit dit project vergroten de kennis van de bedrijven over de kwaliteit van bloem en de impact hiervan op de functionaliteit van de bloem. Daarnaast leerden de bedrijven ook hoe ze de veranderingen in de bloem tijdens bewaren kunnen beheersen.

In tegenstelling met wat men waarneemt in een industrieel vermalingsproces, kon men bij de vermaling op laboschaal (met Bühler molen) geen veranderingen in het gedrag en de samenstelling van bloem waarnemen in de eerste uren na vermalen. Vermoedelijk kan men dit verschil in gedrag van de bloem bekomen bij vermaling op industriële schaal en vermaling op laboschaal toeschrijven aan het verschil in temperatuur en de benodigde tijd om de bloem te laten afkoelen. Ter info: bij vermaling op industriële schaal kan de temperatuur van de molen en dus van de bloem gemakkelijk oplopen tot 50 à 60°C.

Men kan dus concluderen dat de veranderingen in bloemeigenschappen beperkt kunnen worden door de temperatuur tijdens het vermalen te controleren (reduceren) en de benodigde tijd om de bloem te laten afkoelen te beperken.

De beschikbaarheid van zuurstof beperken bij het bewaren van bloem heeft blijkbaar geen impact op de waargenomen veranderingen in bloem. Anderzijds kan men niet uitsluiten dat volledig anaerobe bewaring van bloem, de zuurstof gerelateerde veranderingen in bloem, teniet kan doen.

De impact van het toevoegen van ascorbinezuur is globaal gezien groter in vers vermalen bloem dan in bloem die al een tijdje bewaard werd. Men kan het gebruik van ascorbinezuur dan ook rationaliseren door dit additief enkel toe te voegen aan vers vermalen bloem en niet aan alle batchen van bloem zoals vandaag gebruikelijk is.

Cysteïne is een interessant additief om de bloem performantie stabieler te maken gedurende de volledige stockageperiode. Door cysteïne toe te voegen bleef het specifiek volume van de broden meer constant bij bewaring, terwijl het specifiek volume van brood gebakken met bloem waaraan geen additieven werden toegevoegd of waaraan ascorbinezuur werd toegevoegd hier duidelijk door werd beïnvloed.

Doelgroepbedrijven

De inzichten van dit project komen de hele keten van de graanverwerkende industrie (molens, industriële bakkerijen, cake-, koekjesproducten…) of delen ervan ten goede.   

 Uitvoerders

De onderzoeksmissie van het Laboratorium voor Levensmiddelenchemie en –biochemie van de K.U. Leuven (LMCB, http://www.biw.kuleuven.be/lmt/labolmc/labolmc.htm) bestaat er in basisinzicht te genereren in verband met graanconstituenten zoals zetmeel, niet-zetmeelpolysachariden, lipiden, reserveproteïnen en relevante fysiologische proteïnen. Daarnaast is het een expliciet doel deze basiskennis toe te passen in graangebaseerde biotechnologische processen om procesparameters te optimiseren, en de kwaliteit en gezondheidsbevorderende effecten van verschillende producten (brood, koekjes, cakes,…) te verbeteren.

Dit project past volledig binnen zowel het basis- als het toegepaste luik van de missie.

Het project kan terugvallen op de aan het Laboratorium beschikbare expertise en infrastructuur op vlak van structurele en functionele karakterisering van de bloemconstituenten en het gebruik van enzymen en redoxagentia als middel om via doelgerichte wijzigingen in bloemconstituenten inzicht te verwerven in hun functionaliteit in graan-gebaseerde biotechnologische processen. Relevante onderzoeken in deze context zijn de FWO-projecten ‘Invloed van amylolytische enzymen en inhibitoren ervan op broodveroudering en broodhardheid (2004-2007)’ en ‘Verhoogd inzicht in de enzymatische hydrolyse van amylose, amylose-lipidecomplexen en amylopectine (2007-2010)’ en de IWT- projecten ‘De rol van de proteïnematrix tijdens broodveroudering (2003-2007)’, ’Relatie tussen ultrastructuur en kwaliteit van pasta: een moleculaire, micro- en macroscopische benadering (2005-2010). Relevant in deze context zijn ook drie afgelopen Flanders’ Food projecten: ‘Rol van tarwebloemconstituenten, suiker en vet in koekjessystemen’ (2006-2009), ‘Rol van tarwebloemconstituenten, suiker en vet in quatre quart cakesystemen (2006-2009)’ en ‘Evaluatie van de bloemfunctionaliteit voor graangebaseerde toepassingen’ (2007-2009), en –uiteraard- ook het huidige project Bloemfunctionaliteit.

Het LMCB heeft bovendien nauwe contacten met internationaal gerenommeerde experts in het domein. Zo is expertise beschikbaar bij R&R Research Services (dr. R. Carl Hoseney) en bij Food Polymer Science Consultancy (drs. Louise Slade & Harry Levine). In eerdere Flanders’ FOOD projecten werd reeds van de kennis van beiden groepen gebruik gemaakt via consultancy sessies.

Deelnemen

Het project is afgelopen sinds 30/04/2014, maar het rapport met de resultaten kan wel nog besteld worden. Bij de bestelling van het rapport kan er ook een persoonlijke toelichting worden gegeven door de verantwoordelijke projectmanager (Veerle Rijckaert). De prijs hiervan is afhankelijk van de deelnameprijs voor een project, en is afhankelijk van de ouderdom van de resultaten en de grootte (aantal werknemers) van het bedrijf. Voor meer info en/of een bestelling, neemt u best contact op met de projectbeheerder.