Onderzoek naar natte hittebehandeling ter verbetering van peulvruchtenmeel

In het project PulseFlour onderzoeken KU Leuven en Flanders’ FOOD nieuwe verwerkingsmethodes van de volledige peulvruchten tot ingrediënten. Door voorafgaand aan de vermaalstap een natte hittebehandeling toe te passen, kunnen de verterings-, sensorische en functionele eigenschappen van peulvruchtenmelen worden gestuurd en geoptimaliseerd.

Het vierjarige project PulseFlour is vorig jaar van start gegaan. Over de aanleiding vertelt Trui Luyckx, Innovatiemanager bij Flanders’ FOOD: “Als nieuwe eiwitbron zijn peulvruchten heel interessant. Ze hebben een lage milieu-impact. Ook zijn ze nutritioneel heel hoogwaardig vanwege de aanwezige eiwitten, zetmeel en vezels. Desondanks is de peulvruchtenconsumptie in België relatief laag. Via verwerken van de peulvruchten tot peulvruchtmeel en het gebruik ervan als ingrediënt in talrijke toepassingen willen we de consumptie boosten.”

Verschillende eigenschappen zijn inherent aan de microstructuur van de peulvrucht. “Zoals gezegd zijn peulvruchten rijk aan zetmeel en eiwitten. Deze macronutriënten zijn van nature ingekapseld door de celwand van cotyledoncellen”, legt Luyckx uit. “Als deze inkapseling behouden kan blijven tijdens het verwerkingsproces, dan zijn de nutriënten minder toegankelijk voor onze spijsverteringsenzymen. Ze worden trager verteerd. Dit kan leiden tot een langer verzadigingsgevoel en een lagere glycemische index.”

Vertering en verzadiging

Momenteel worden in de voedingsindustrie hoofdzakelijk droog vermalen peulvruchentmeel, of eiwitconcentraten en -isolaten van peulvruchten gebruikt. “In de industrie worden hoofdzakelijk peulvruchtingrediënten verkregen door middel van droge vermaling. Deze verwerkingstechniek leidt tot celbreuk. Het gevolg daarvan is het verlies van de vertraagde vertering van macronutriënten en bijhorend verzadigingsgevoel.” Middels het project PulseFlour wordt hiervoor een oplossing gezocht.

In PulseFlour bestuderen onderzoekers het potentieel van veldbonen, linzen en (kikker)erwten in deze context. Luyckx licht toe: “Het Laboratorium voor Levensmiddelentechnologie (LFT) van KU Leuven is de kernonderzoekspartner binnen dit project. Zij hebben de afgelopen jaren veel ervaring opgebouwd rond deze peulvruchtsoorten. We willen zoveel mogelijk werken met peulvruchten van Belgische origine. De veldbonen en erwten komen uit België. De kikkererwten zijn van Franse origine en de linzen komen uit Canada. Ondanks de afstand hebben we toch voor linzen gekozen, omdat ze een relatief toegankelijk sensorisch profiel hebben. Daardoor wordt de smaak over het algemeen iets meer gewaardeerd dan die van andere peulvruchten.”

Natte hittebehandeling

Sinds de projectstart heeft het onderzoeksteam van LFT zich vooral gefocust op de karakterisatie van de peulvruchten en het verwerkingsproces tot meel. “We hebben de macronutriënten en de celwandeigenschappen van de verschillende peulvruchtsoorten gekarakteriseerd. Momenteel onderzoeken we hoe het peulvruchtmeel optimaal verwerkt kan worden voor toepassing in diverse applicaties. Daarbij wordt voorafgaand aan de vermalingsstap een natte hittebehandeling toegepast.” Ann Van Loey, wetenschappelijk coördinator, legt uit: “Hierdoor zal naast celbreuk ook celscheiding optreden. Door de keuze van de procescondities tijdens de hittebehandeling, kan de verhouding van de mate van celbreuk en celscheiding gestuurd worden. Een bijgevolg hiervan is dat de verteringseigenschappen worden beïnvloed.” Naast de impact op de verteringseigenschappen van het meel, heeft de microstructuur en de verwerkingswijze ook invloed op het aromatisch profiel en de techno-functionele eigenschappen. “Deze eigenschappen, zoals bijvoorbeeld viscositeit, beïnvloeden de textuur en structuur van het uiteindelijk voedingsproduct.”

Het is op dit moment echter nog niet duidelijk hoe de microstructuur van het meel de verterings- en technofunctionele eigenschappen en het aromatisch profiel precies beïnvloedt. Ook is nog niet bekend wat de implicaties daarvan zijn op de waardering voor het eindproduct door de consument. “Om hierin inzicht te verwerven, is bijkomend onderzoek nodig.”

Belangrijk inzicht

Inmiddels hebben de onderzoekers al een belangrijk inzicht verkregen: “We hebben ontdekt hoe je het proces van celbreuk naar celscheiding, en dus de microstructuur van het meel, kunt sturen. Dat kan zowel door middel van temperatuur, tijd als kookmedium”, vertelt Luyckx. “We onderzoeken nu wat de invloed is van deze factoren op de kwaliteit van het peulvruchtmeel in termen van nutritionele, techno-functionele en sensorische kwaliteit.”

Verder wordt onderzocht wat er gebeurt als deze verwerkingsmethode op grotere schaal wordt toegepast. “Hiervoor hebben we een nauwe samenwerking met de industriële adviesraad van het project, die uit verschillende voedingsbedrijven en maalderijen bestaat. Samen met de adviesraad onderzoeken we wat de meest interessante toepassingsmogelijkheden zijn.”

In het project wordt eveneens naar andere stappen in het verwerkingsproces gekeken. “We starten met de volledige peulvrucht. De peulvruchten worden geweekt. Daarna worden ze voor een bepaalde tijd gekookt om de gewenste microstructuur en eigenschappen te creëren. Vervolgens worden ze gemalen en gedroogd tot een ingrediënt dat verder verwerkt kan worden. Aangezien ook de droogstap een effect zou kunnen hebben op de kwaliteitseigenschappen van het meel, onderzoeken we de specifieke rol hiervan. Daarbij vergelijken we verschillende droogtechnieken, zoals vriesdrogen en luchtdrogen.”

Brede toepasbaarheid

Het meel of de bloem heeft een heel brede toepasbaarheid, benadrukken de onderzoekers. “Aangezien de aminozuursamenstelling heel complementair is aan die van granen, leidt de combinatie peulvrucht- en graangebaseerde melen tot een meer volledig aminozuurprofiel. Dat biedt kansen voor het gebruik als ingrediënt voor de bakkerijsector.” Ook voor de productie van vleesalternatieven en bereide maaltijden is het peulvruchtenmeel heel geschikt. “De toepassingen zijn heel divers. Het ingrediënt is niet meer uitsluitend interessant vanwege het eiwitgehalte, maar ook op het vlak van zetmeel, micronutriënten, et cetera.”

Door de brede toepasbaarheid is er veel belangstelling vanuit de voedingsindustrie. “Dat zien we ook terug binnen de industriële adviesraad. Als bedrijven interesse hebben in dit onderzoek, kunnen zij nog steeds toetreden tot deze raad.”

Voor de toekomst van peulvruchtmelen ziet Luyckx veel kansen. “In tegenstelling tot de verschillende graanvariëteiten vormen de peulvruchten nog een redelijk nieuw onderzoeksdomein. Er zijn nog veel mogelijkheden voor verdere verbetering en optimalisatie.”

Het project is tot stand gekomen met steun van VLAIO (Agentschap Innoveren & Ondernemen). Voor meer informatie/ vragen kunnen belangstellenden contact opnemen met: trui.luyckx@flandersfood.com of ann.vanloey@kuleuven.be.