Van rauwe groente tot gezond en lekker product: de eerste resultaten van het VeggieChain project

Naast een positieve impact op de gezondheid spelen ook nog andere factoren een rol bij de consumptie van groenten. Twee andere belangrijke factoren zijn namelijk een lekkere geur (aroma) en een lekkere smaak, samengevat in de term "flavour".

Om mensen meer groenten te laten consumeren, is het daarom belangrijk om zowel gezonde als lekkere groenten te voorzien. De groenteverwerkende keten kan hierin bijdragen. Deze keten bestaat uit verschillende stappen (Fig. 1). Elke van deze stappen kan een positieve of negatieve impact hebben op de verschillende gezondheids- en flavourgerelateerde aspecten van groenten. Tot nu toe heeft onderzoek zich voornamelijk gericht op de impact van individuele verwerkingsstappen op deze kwaliteitsaspecten. Een holistische benadering ontbreekt.

Hoe evolueren gezondheidsbevorderende componenten doorheen de groenteverwerkende keten? En wat met flavour?

Gaat een aangename flavour hand in hand met behoud van gezondheidsbevorderende componenten? Zijn er bepaalde stappen in de keten die positief kunnen bijdragen tot beide kwaliteitsaspecten? Of die juist beter vermeden worden?

Dit zijn vragen die worden onderzocht in het door VLAIO gesteund project VeggieChain. VeggieChain is een collectief fundamenteel onderzoeksproject (type cSBO) met KU Leuven als coördinerende onderzoeksgroep en UGent, ILVO, VIVES en Flanders’ FOOD als partners. In dit project wordt de impact van de verschillende verwerkingsstappen in de keten op spruiten en prei onderzocht en dit voor beide kwaliteitsaspecten. Spruiten en prei zijn namelijk belangrijke gewassen wereldwijd, maar zeker ook voor onze Vlaamse landbouwsector. Bovendien hebben beide groenten een heel interessant nutritioneel profiel. Zo zijn ze rijk aan vitamine C, vitamine K1 en carotenoïden en hebben ze ook hun eigen troeven. Spruiten en prei bevatten namelijk elk een specifiek enzym, respectievelijk myrosinase en alliinase. Deze enzymen zetten op hun beurt glucosinolaten en S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxide als substraten om tot verschillende componenten die kunnen bijdragen tot de gezondheidbevorderende aspecten en het karakteristieke aroma van beide groenten. In de weefselcellen van deze groenten zitten enzym en substraat echter gescheiden van elkaar door een celmembraan en/of een celwand. Om de wenselijke interactie tussen beide toe te laten, is weefselbeschadiging door snijden of mixen dus nodig.

Mixen of PEF als voorbehandeling

In het eerste deel van het project wordt de impact van verschillende voorbehandelingen op de rauwe groenten onderzocht. De verschillende voorbehandelingen hebben als doel enzymatisch omzettingen in verschillende mate mogelijk te maken door het weefsel van de groenten op verschillende niveaus te beschadigen. Twee vormen van weefselbeschadiging worden toegepast naast een controle. Zie Fig. 2 voor een schematisch overzicht van de toegepaste voorbehandelingen.

• Mixen resulteert in een groentepuree, waarbij de celwanden en celmembranen van de plantencel maximaal gebroken worden.
• Het toedienen van gepulseerde elektrische velden (PEF) bij lage veldsterkte resulteert in een gedeeltelijke beschadiging waarbij enkel een doorboring van het celmembranen van de plantencel plaatsvindt, maar de groenten zelf intact blijven.
• Voor de controle worden de enzymen eerst geïnactiveerd met een hittebehandeling vooraleer de groenten gepureerd worden. Op deze manier wordt de interactie tussen substraat en enzym zoveel mogelijk beperkt.

Eerste resultaten VeggieChain

De impact van de voorbehandeling wordt geëvalueerd op het behoud en de vorming van gezondheidsbevorderende componenten en op de aanwezigheid van aromacomponenten. Uit de eerste resultaten blijkt dat het gehalte aan gezondheidsbevorderende componenten en het aromaprofiel verschilt tussen de verschillende voorbehandelingen voor beide groenten:

Hitte heeft een duidelijke invloed op het aroma door tal van niet-enzymatische reacties maar zorgt voor een relatief goed behoud van gezondheidsbevorderende componenten.

Mixen leidt duidelijk tot de vorming van een ander aromaprofiel. Dit is het gevolg van geïnduceerde enzym-substraat interacties. Terwijl het gehalte aan vitamine C, vitamine K1 en carotenoïden in beide groenten daalt door deze voorbehandeling zien we door mixen wel een wenselijke omzetting van glucosinolaten en S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxide tot gezondheidbevorderende componenten.  

Het effect van de PEF-behandeling is verschillend voor prei en spruiten. In prei is er een duidelijk effect van PEF op de enzymatische omzettingen. Bovendien verschilt dit effect van de andere behandelingen. Voor spruiten daarentegen wordt geen prominent effect van de PEF-behandeling waargenomen voor zowel de gezondheidsbevorderende als de aromacomponenten. Deze waarneming kan verschillende oorzaken hebben. Ten eerste zou dit te wijten kunnen zijn aan de gelaagde structuur van spruiten. De aanwezige luchtlagen minimaliseren mogelijks het effect van een PEF-behandeling. Daarnaast zou het kunnen dat de toegepaste PEF-behandeling niet in staat was het enzym en het substraat samen te brengen.

Maar worden de gedetecteerde verschillen en gelijkenissen tussen de verschillende behandelde spruiten en prei ook door de mens op die manier waargenomen? Om dit te verifiëren worden in vivo sensorische testen ingezet. De bekomen resultaten liggen hierbij niet altijd in lijn met de analytische resultaten. Dit kan te wijten zijn aan het feit dat de neus van de mens enkel aroma-actieve componenten kan waarnemen en dus de geur-neutrale componenten niet in kaart brengt.

De resultaten van het project zijn gedetailleerd neergeschreven in wetenschappelijke artikels. Neem contact op met de betrokken innovatiemanager voor inzicht in deze resultaten (zie onder).

In het verdere verloop van VeggieChain zal de invloed van verschillende voorbehandelingen verder onderzocht worden. Daarnaast zal ook het effect van de volgende stappen in de keten op de kwaliteitseigenschappen van de groenten onderzocht worden. Dit gaat specifiek over preservatie met het oog op het verlengen van de houdbaarheid, zoals diepvriezen of pasteurisatie en opslag (Fig.1). Dit wordt in eerste instantie op laboschaal onderzocht, maar zal vervolgens ook op industriële schaal in de pilootinstallaties van de partners worden geanalyseerd. Daarnaast zal ook de impact van verschillende regeneratietechnieken, zoals koken, stomen en microgolfopwarming bekeken worden in de FR&D Hall te Roeselare.

Op deze manier willen we de impact van de volledige voedselverwerkende keten op vlak van zowel gezondheid als aroma in kaart brengen.

Auteurs van dit artikel: Flore Vancoillie, Sophie Delbaere, Tara Grauwet, Ann Van Loey (KU Leuven)