Probleem op deze pagina?

Project: GLUeLESS: De rol van de verschillende ingrediënten in de kwaliteitsbepaling van glutenvrij brood

VIS/CO: Collectief onderzoek van Vlaamse Innovatiesamenwerkingsverbanden
01/01/2015
31/12/2017

In dit project worden een aantal ingrediënten en additieven geselecteerd waarvan bewezen is dat ze positief bijdragen tot de kwaliteit van glutenvrij brood. Door een aantal parameters op te volgen tijdens het volledige broodbereidingsproces (deeg/beslagbereiding, fermentatie, bakken, afkoelen en verouderen) en te vergelijken met deze van controlebroden, wordt getracht de rol van deze ingrediënten en additieven in de kwaliteitsbepaling te begrijpen. Begrip van de kwaliteitsbepalende parameters zal toelaten in de toekomst de toepassing van nieuwe recepturen, ingrediënten en additieven in de glutenvrije broodbereiding eenvoudiger in te kunnen schatten. Eens de kwaliteitsbepalende parameters gekend zijn zal de ontwikkeling van nieuwe glutenvrije broden sneller en meer gefocust kunnen verlopen.

De doelgroep van dit project bestaat uit alle bedrijven die actief zijn in de markt van de glutenvrije producten of kennis willen verwerven op dat vlak. De doelgroep bestaat naast producenten van glutenvrije eindproducten ook uit producenten en leveranciers van bakkerijgrondstoffen, functionele ingrediënten (bv. zetmelen en zetmeelderivaten, glutenvrije eiwitten, producenten van inuline en fructo-oligosachariden,…) en graanhandelaren.

PROBLEEMSTELLING
Coeliakiepatiënten leiden aan een autoimmuun-ziekte waardoor ze geen gluten verdragen in hun voeding. Hierdoor zijn ze verplicht levenslang een strikt glutenvrij dieet te volgen. Hoewel initieel ontwikkeld voor coeliakiepatiënten, wordt een glutenvrij dieet ook om andere redenen gevolgd, zoals glutengevoeligheid of een nieuwe ‘lifestyle trend’. Hierdoor stijgt de vraag naar kwaliteitsvolle gluten-vrije producten. Vandaag hebben glutenvrije producten op de markt een slechtere kwaliteit dan de overeenkomstige tarwe-gebaseerde producten. De grootste gebreken zijn een breekbare kruim, gebrek aan smaak en mondgevoel, te weinig kleur en een snelle veroudering.
In dit project worden op basis van de bestaande wetenschappelijke literatuur en in samenspraak met de bedrijven van het consortium een aantal ingrediënten en additieven geselecteerd waarvan bewezen is dat ze positief bijdragen tot de kwaliteit van glutenvrij brood.
Begrip van de kwaliteitsbepalende parameters zal de doelgroep-bedrijven toelaten in de toekomst de toepassing van nieuwe recepturen, ingrediënten en additieven in de glutenvrije broodbereiding eenvoudiger in te schatten. Dit zal de ontwikkeling van nieuwe glutenvrije broden versnellen en meer gefocust maken.

ONDERZOEKSAANPAK
Dit project bestaat uit vier werkpakketten.
In het WP1 wordt de analyse- en bakmethode op punt gesteld. Enerzijds wordt gebakken in de ‘electrical resistance oven’ (ERO) waarin een viscositeitsprobe werd ingebouwd om tijdens fermenteren en bakken de viscositeitsevolutie van het deeg/beslag op te volgen. Anderzijds zal de waterdistributie in vers gebakken glutenvrij brood en de herverdeling ervan tijdens veroudering opgevolgd worden met proton nucleaire magnetische resonantie (1H-NMR).
In WP2 worden een aantal standaardrecepturen van glutenvrij brood geoptimaliseerd. Van glutenvrije broden bereid volgens deze geoptimaliseerde recepturen worden vervolgens uitgangswaarden voor de verschillende parameters bepaald tijdens de fermentatie, de bakfase en broodveroudering. Hierbij worden onder andere bovenvermelde technieken toegepast.
In WP3 wordt vervolgens telkens de impact van kleine wijzigingen aan de standaardreceptuur bestudeerd met de vooropgestelde methoden. Uit wijzigingen ten opzichte van de uitgangswaarden van de verschillende parameters gemeten tijdens het hele bereidingsproces en tijdens broodveroudering wordt getracht de kwaliteitsbepalende factoren van glutenvrij brood te begrijpen en grenzen voor deze parameters af te bakenen om een zo kwaliteitsvol mogelijk brood te bekomen.
In WP4 worden alle activiteiten die betrekking hebben op de coördinatie en de valorisatie in het kader van dit project gebundeld.

UITVOERDERS
Flanders’ FOOD beheert en coördineert het project. De uitvoering is in handen van een onderzoeksgroep van de Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de KU Leuven.
Hoofduitvoerder: KU Leuven:
 Het project zal uitgevoerd worden door het Laboratorium voor Levensmiddelenchemie en –biochemie (KU Leuven, Departement Microbiële en Moleculaire Systemen) (LMCB) (www.biw.kuleuven.be/m2s/clmt/lmcb). onder leiding van Prof. Jan Delcour (jan.delcour@biw.kuleuven.be) en Dr. Ellen Fierens (ellen.fierens@biw.kuleuven.be)

In WP1 werd de methodologie voor de analyse van glutenvrij brood op punt gesteld. Om de fenomenen die plaatsvinden tijdens fermenteren en bakken van glutenvrij brood te bestuderen, werd gebruik gemaakt van een elektrische weerstandsoven (ERO). Deze bakprocedure werd gecombineerd met een CO2-meting in de headspace van de ERO, als alternatief voor rheofermentometer analyses, die niet mogelijk waren voor glutenvrij brood omwille van de lage beslagviscositeit. Daarnaast kon de beslaghoogte opgevolgd worden, evenals de beslagviscositeit, waarvoor gebruik gemaakt werd van een viscositeitsprobe voorzien van een coating om corrosie te voorkomen veroorzaakt door gist in het glutenvrij beslag. Om de veroudering van glutenvrij brood te bestuderen waren geen specifieke wijzigingen nodig ten opzichte van de reeds geoptimaliseerde procedures voor tarwebrood. Er werd gebruikt gemaakt van textuur-, DSC en 1H-NMR analyses. In WP2 werden twee basisrecepturen opgesteld, een op basis van rijstbloem (rijstbrood) en een op basis van een mengsel van cassave- en aardappelzetmeel en ei-eiwit (‘zetmeelbrood’): Verder bevatten deze recepturen kraanwater, gist, suiker, zout en calciumpropionaat (om schimmelvorming tijdens 6 dagen bewaring te vermijden).

Door het opvolgen van de beslaghoogte, -viscositeit en CO2-concentratie in de headspace tijdens fermentatie en bakken in de ERO kon geconcludeerd worden dat het eindvolume en de kruimstructuur van de glutenvrije broden in grote mate afhangt van de balans tussen het moment van structuurzetting (gemeten door de viscositeitstoename van het beslag als gevolg van zetmeelverstijfseling) en dat van gascelopening (plotse vrijgave van CO2 uit het beslag, gemeten via de toename van CO2-concentratie in de headspace). Het rijstbrood werd gekenmerkt door een laag volume en een inhomogene kruimstructuur. Dit werd veroorzaakt door het instorten van het beslag vooraleer het kruim gezet was tijdens de bakfase. Daarentegen werd het grootste deel van de CO2 in zetmeelbeslag vastgehouden totdat de kruimstructuur gezet was, met als gevolg een groter volume en fijne kruimstructuur in het zetmeelbrood. Het volume en de kruimstructuur van glutenvrij brood kunnen dus verbeterd worden door ingrediënten te gebruiken die inspelen op de parameters die structuurzetting en gascelopening bepalen. Tijdens bewaring neemt de hardheid van glutenvrij brood toe door amylopectineretrogradatie en vochtmigratie van kruim naar korst. In zetmeelbrood was deze toename van hardheid minder uitgesproken dan in rijstbrood, wat kon toegeschreven worden aan de verschillende initiële kruimstructuur en broodvolume.

In WP3 werd de invloed van verschillende ingrediënten en additieven tijdens de bereiding en bewaring van glutenvrij rijst- en zetmeelbrood onderzocht door telkens kleine wijzigingen (bepaalde componenten werden vervangen door andere) in de recepturen aan te brengen.

KU Leuven, Departement Microbiële en Moleculaire Systemen - LMCB
Jessica Devos
Voeding en gezondheid, Voedingstechnologie
Elien Danckaerts, Jan Delcour, Veerle Rijckaert
Luc Verhoeven (Just Innovation), Luc Larmuseau (iLLumoo)
Share this on