Coeliakie is een aandoening waarbij gluten en gerelateerde eiwitten een immunologische respons in de dunnen darm initieert waarbij de epitheelcellen van de darm vernietigd worden. Het ziektebeeld dat hiermee gepaard gaat varieert van patiënt tot patiënt. Vroeger ging men ervan uit dat het om een aandoening met een beperkte omvang ging. Ondertussen hebben studies aangetoond dat het om een aandoening gaat die zo’n 1% van de wereldbevolking treft. Nieuwe behandelingstherapieën worden onderzocht, maar momenteel is de enige effectieve oplossing voor deze patiënten een levenslang glutenvrij dieet. Hierbij worden tarwe, kamut, spelt, rogge en gerst gebannen. Of haver in een glutenvrij dieet past, is op dit ogenblik nog niet helemaal uitgeklaard. Maar tengevolge van steeds meer ondersteuning van de veiligheid van haver voor coeliakie patiënten, werd recent in de Codex Alimentarius een nota toegevoegd, waarin gesteld wordt dat haver voor de meeste coeliakie patiënten verdragen wordt. |
Gluten bepalen in grote mate de unieke bakeigenschappen van tarwe. Gluten dragen ondermeer bij tot de waterabsorptie capaciteit, samenhang, viscositeit, rekbaarheid, elasticiteit en gashoudende capaciteit. In glutenvrije degen ontwikkelt zich geen proteïnennetwerk met dergelijke eigenschappen. Een deeg van glutenvrije bloem heeft hierdoor bv. een veel vloeibaardere consistentie, en lijkt eerder op een cakebeslag. Vanuit technologisch standpunt is het opvangen van deze gluteneigenschappen dan ook de grootste uitdaging. Recente studies wijzen uit dat de bakperformantie van glutenvrije bloem sterk verbeterd kan worden door het toevoegen van hydrocolloiden, enzymen, zuurdesem of het toepassen van hoge druk. Elk van deze ‘oplossingen’ wordt hieronder kort toegelicht.
Hydrocolloïden
Hydrocolloïden kunnen de visco-elastische eigenschappen van gluten nabootsen. Onderzoek heeft aangetoond dat hydrocolloïden inderdaad succesvol kunnen worden ingezet in glutenvrije broden, met een verbeterde kruimstructuur en hoger broodvolume als gevolg. Hierbij is echter zowel het type en de hoeveelheid hydrocolloïd als het type glutenvrije bloem of andere toevoegingen van belang. Er werd onderzoek gevoerd naar het gebruik van hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), carboxymethylcellulose (CMC), psyllium, Johannesbroodpitmeel , guargom, agarose, β-glucan en xanthaangom. Tabel 1 geeft een aantal voorbeelden.
Tabel 1: voorbeelden van hydrocolloïden in glutenvrij brood
Hydrocolloïd | geleringseigenschappen | Effect in glutenvrij brood |
Agarose | Gelvorming bij verwarmen | Verhoogd broodvolume Minder uniforme kruim Vertraagde veroudering |
Guar gom | Verhoogde viscositeit, geen gelvorming | Homogene kruimstructuur Vertraagde veroudering |
Johannes broodpitmeel | Beperkt oplosbaar in koud water, lost op vanaf 85°C gelvorming met xanthaangom of kappa-carageen | Hoger brood Vertraagde veroudering |
Hydroxypropylmethylcellulose | Gelvorming bij verwarmen Oppervlakte-actief, filmvormingseigenschappen | Verhoogde specifiek volume Verbeterde gasretentie en waterabsorptie |
Xanthaangom | Hoge viscositeit, pseudoplastisch Gelvorming met agarose, kappa-carrageen, konjac en johannesbroodpitmeel | Verlaagde broodvolume en verhoogde kruimstevigheid |
Enzymen
Enzymgebruik is wijdverspreid in de broodproductie. In glutenvrij brood wordt de impact van enzymen op de proteïnenfunctionaliteit bestudeerd. De aandacht gaat vnl. uit naar het ondersteunen van de vorming van een proteïnennetwerk. Transglutaminase, proteasen, glucose-oxidase en laccase werden bestudeerd. De resultaten suggereren dat enzymen een krachtig tool kunnen vormen om de functionaliteit van een glutenvrij deeg te verbeteren. De proteïnenbron (type glutenvrije bloem) speelt echter een cruciale rol in de impact van enzymen. Zo konden proteasen bv. succesvol worden ingezet in glutenvrij brood op basis van haver of bruine rijstebloem, terwijl de toepassing ervan in boekweitbloem nefast was voor de kwaliteit.
Zuurdesem
Zuurdesem kent een lange traditie in tarwe- en roggebrood. De positieve effecten van zuurdesem worden geassocieerd met een pH daling tijdens de fermentatie (door de zuurproductie van de melkzuurbacteriën) met een verhoogde gasretentie, activering van aanwezige proteasen, waterbinding, preventie van bederf,… tot gevolg.
Diverse onderzoeken richtten zich op een evaluatie van de ontwikkeling van een grote variëteit van melkzuurbacteriën en gisten in zuurdesems bereid op basis van granen met of zonder gluten en pseudogranen zoals amaranth, quinoa of boekweit. Men stelde vast dat ondermeer het type glutenvrije bloem bepalend is voor de microbiële samenstelling van de resulterende zuurdesem. Er is dus nog nood aan verdere ontwikkeling van starterculturen en een optimalisatie van procescondities s voor zuurdesems specifiek voor glutenvrije toepassingen. Toch werden met starterculturen die typisch ingezet worden voor tarwe of gerst al goede resultaten geboekt in glutenvrij brood, vnl. m.b.t. textuur en smaak.
Wat zuurdesemfermentatie ook aantrekkelijk maakt in glutenvrij bakken, is de proteolyse die bewerkstelligd kan worden door melkzuurbacteriën. Dit kan de toxiciteit van gluten reduceren.
Hoge druk
Studies hebben aangetoond dat toepassing van hoge druk nieuwe structuren en texturen kan doen ontstaan door het wijzigen van de functionele eigenschappen van proteïnen en zetmeel. Zo kan het bijvoorbeeld zetmeelverstijfseling of de vorming van een proteïnennetwerk induceren. Daarom lijkt het een interessante techniek om toe te passen bij glutenvrije broden. Verder onderzoek is echter vereist gezien er nu vooral informatie is over het effect van hoge druk op ofwel zetmeel, ofwel gluten, maar slechts beperkt op een heel bloemsysteem en granenverwerking.
Bron
Hüttner E.K. en Arendt E.K. (2010). Recent advances in gluten-free baking and the current status of oats. Trends in Food Science & Technology, Vol. 21(6), Pages 303-312.