Mild conserveren breekt door

Techniek

Houdbaar én lekker: het kan allebei

Mild conserveren breekt door

Leendert van der Ent


    Warning: Undefined array key -1 in /var/hpwsites/u_twindigital_html/website/html/webroot/digitaalvismagazine.nl/wp-content/plugins/diziner-core/lib/TwinDigital/Diziner/Core/Post.php on line 965
  • Mild conserveren breekt door

    1.


    Warning: Undefined array key 0 in /var/hpwsites/u_twindigital_html/website/html/webroot/digitaalvismagazine.nl/wp-content/plugins/diziner-core/lib/TwinDigital/Diziner/Core/Post.php on line 928
  • Mild conserveren breekt door

    1.

Na een lange aanloopperiode krijgen milde conserveringstechnieken de laatste jaren echt voet aan de grond. Ze maken het mogelijk de smaak en geur van vers te verenigen met langere houdbaarheid zonder dat conserveringsmiddelen nodig zijn. In laboratoria en pilotplants staan alweer nieuwe technieken klaar.

Leendert van der Ent

‘PEF maakt in Europa een sterke groei door, ook in andere toepassingen dan conserveren’

De trend richting (koel)verse gemaksvoeding is onstuitbaar. Voor veel nieuwe voedingsmiddelen is het met klassieke conserveringsmethoden kiezen tussen houdbaar of lekker. Zonder behandeling zijn veel kant-en-klaarproducten nauwelijks houdbaar of voedselveilig. Maar na een klassieke hittebehandeling om de houdbaarheid te verlengen is bijvoorbeeld guacamole geen guacamole meer. En ook het toevoegen van conserveringsmiddelen is dankzij de clean labeltrend vaak geen optie. Natuurlijk zijn er soms natuurlijke conserveringsmiddelen die iets aan de houdbaarheid kunnen bijdragen, maar op zichzelf zijn ze vaak onvoldoende. Milde conserveringsmethoden bieden uitkomst voor producenten die vers, lekker, voedselveilig en houdbaar willen bieden. Wie het over mild conserveren wil hebben, kan moeilijk om de klassieke conserveringsmethoden heen. Dat zijn pasteuriseren en steriliseren. Door te pasteuriseren – vijftien seconden verhitten bij 72 °C – gaan vrijwel alle bacteriën, gisten en schimmels dood, maar sporen overleven het wel. Dat beperkt de houdbaarheid van gepasteuriseerde producten in de koeling tot een termijn van weken. Sterilisatie rekent door drie minuten 121 °C aan te houden wél af met sporen. Het proces maakt blikken en potten, en eigenlijk alle natte producten die niet in de koeling hoeven, zeer lang houdbaar. Hoe meer hitte, hoe beter de houdbaarheid dus. Maar ook: hoe meer invloed op smaak, textuur, geur en gezonde bestanddelen zoals vitaminen. Daarom is er al tientallen jaren een zoektocht gaande naar alternatieven die minder hittebelasting combineren met langere houdbaarheid.

Milder pasteuriseren – HPP

Door een druk van 6.000 bar uit te oefenen op producten biedt pascalisatie of High Pressure Processing (HPP) een succesvol alternatief voor pasteurisatie. De hoge druk inactiveert bacteriën, gisten en schimmels al bij lage temperatuur. Smaak, kleur, geur en vitaminen blijven beter behouden. Sporen overleven deze behandeling wel; daardoor ligt de houdbaarheid na HPP op gelijke hoogte met pasteurisatie. Veel voedingsmiddelenproducenten passen deze techniek toe op de behandeling van sappen, vleeswaren en natte salades. Voedingsmiddelentechnoloog Jasper van Altena, die machinebouwer Avure Technologies vertegenwoordigt in het EMEA-gebied: “Het is vanwege de druk wel zaak een flexibele verpakking toe te passen. Het product comprimeert onder druk eerst 15%, waarna dit volume na decompressie weer terugkomt. Daar moet een verpakking wel tegen kunnen.”
Nick van Lanen, business developer bij engineering- en implementatiebedrijf Top in Wageningen: “Bij HPP vul je de verpakkingen af en behandel je de producten daarna pas in een batchproces. Een voordeel daarvan is dat relatief kleine hoeveelheden van verschillende soorten en smaken producten in één batch kunnen worden behandeld. Daardoor, en vanwege het feit dat dit proces kan worden uitbesteed aan tollers, ligt de technologie binnen het bereik van (kleine) voedingsmiddelenproducenten. De prijs per eenheid product is vanwege het handwerk in het batchproces relatief hoog. Maar doordat de prijs vooraf bekend is, kan elk bedrijf de functionele meerwaarde en potentiële meeropbrengst afwegen tegen de kosten.”
Ariette Matser, Expertise Leader Food Processing Technology bij Wageningen University & Research (WUR): “De houdbaarheid van vers gekoeld vruchtensap gaat van ongeveer een week naar een maand. Aseptisch afvullen is niet nodig en er is geen kans op nabesmetting omdat het product al voor de behandeling verpakt is. Dankzij een toenemend aantal tollingcentra kunnen bedrijven laagdrempelig ervaring opdoen met HPP. Als dat succesvol verloopt en het volume toeneemt, kunnen ze overstappen op een eigen lijn.” De technologie beleefde midden jaren negentig in de Verenigde Staten een doorbraak omdat het de enige optie is om verse guacamole langer houdbaar te maken, vertelt Van Altena: “Guacamole is in de Verenigde Staten een groot product. Het land loopt vijftien jaar op ons voor in HPP. De VS zijn goed voor 50% van de wereldmarkt. De sappenmarkt is daar verzadigd, maar andere segmenten groeien door. Europa neemt 20% voor zijn rekening, vooral vleeswaren en koude soepen (gazpacho) in Zuid-Europa. De rest van de wereld tekent voor de resterende 30%, onder andere met koud gebrouwen koffie en thee.” De technologie groeit met tientallen procenten per jaar. Het toepassingsgebied verbreedt en de kosten van het gebruik van de machines dalen. Van Altena: “In Nederland gaat het bijvoorbeeld om halalvlees voor de export en om allerlei sappen en (groenten) smoothies met stukjes erin. Mits eerst getest wordt of alle pathogenen goed worden geïnactiveerd, kan een fabrikant bij een toller desgewenst al met 100 kg beginnen.” Van Altena erkent dat HPP per eenheid product niet de voordeligste conserveringsmethode is. “Maar dat is betrekkelijk, want je kunt het moeilijk vergelijken met wat er nog niet is en dat op een andere manier niet op de markt kan komen. De toepassingen zitten veelal in nieuwe productcategorieën zoals verse dips, salsa”s, hummus en (andere) vegetarische eiwitbronnen. Ook in opkomst is de foodservice. We gaan steeds meer uit eten en de horeca heeft moeite om personeel te krijgen. Binnen ketens bereidt een chefkok dan centraal sauzen, die dankzij HPP hun smaak behouden tot ze decentraal worden geserveerd. Dit alles rechtvaardigt de verwachting dat de toepassing van HPP wereldwijd tussen 2017 en 2023 nog eens zal verdubbelen.”

Milder pasteuriseren – PEF

De toepassing van Pulsed Electric Fields (PEF) als pasteurisatie-alternatief is een aantal jaren operationeel en wordt nu door de markt duidelijk opgepikt. WUR heeft de laatste jaren gewerkt aan inzicht over toepassing van de juiste veldsterkte, de juiste pulsduur en het optimale aantal pulsen. Matser: “De optimale behandeling hangt onder andere samen met de aanwezige micro-organismen. Gisten hebben een andere gevoeligheid voor PEF dan bepaalde pathogenen. Ook de pH-waarde van het te behandelen product heeft invloed op het resultaat. Dit betekent dat je voor elk product moet onderbouwen welke condities geschikt zijn om de houdbaarheid te verlengen en pathogenen te inactiveren. Voor vruchtensappen is deze onderbouwing er. Er vindt veel onderzoek plaats naar andere productgroepen.” Van Lanen: “Het onderscheidende van PEF is dat de elektrische velden wel een gaatje maken in de celwand, maar dat ze de celstructuur niet vernietigen zoals hitte dat doet. Die gaatjes in de celwand doden bacteriën en hebben op plantencellen het verrassende effect dat ze een intensere smaak afgeven. Door de veldsterkte en het aantal pulsen te variëren kun je het optimum aan houdbaarheid en smaakintensiteit opzoeken.” De pulserende elektrische velden kunnen in een lijn met maar één operator door vloeibare producten worden gevoerd. Daarom leent deze technologie zich voor de behandeling van relatief grote volumes. Dat kan een reden zijn om voor PEF te kiezen boven HPP. Daarnaast heeft PEF nog andere sterke punten. De technologie maakt in Europa, en zeker in Nederland, waar de hele keten ervoor aanwezig is, een sterke groei door. Matser: “Dit groei zit vooral in toepassingen in bijvoorbeeld de aardappelindustrie, voor het beter snijden en verwerken van aardappels. Ik verwacht dat die groei de komende jaren doorzet dankzij doorontwikkeling van de technologie.” Voor het in lijn mild conserveren van vruchtensappen past bijvoorbeeld Hoogesteger PEF succesvol toe. De successen van de technologie zijn daarnaast te danken aan andere toepassingen dan een langere houdbaarheid van de behandelde producten. “Het elektroporatie- effect van PEF, dat wil zeggen het doorboren van de celwand, maakt de technologie geschikt voor toepassing in processen als extraheren, drogen en snijden”, legt Matser uit. “De toepassing van PEF voor het drogen van groeten en fruit en het extraheren van componenten groeit sterk. Een ander voorbeeld waarvoor dat geldt is het snijden van aardappelen. PEF draagt hier bij aan een flinke vermindering van het snijverlies.” 

Milder steriliseren – Magnetron

Naast alternatieven voor pasteurisatie is er ook behoefte aan alternatieven voor sterilisatie. Matser bespeurt behalve productkwaliteit een tweede motivatie voor het vinden van alternatieven: “Nieuwe woningen moeten van het gas af, maar voor de industrie geldt dat net zo goed. Dat betekent dat allerlei elektrische processen in de belangstelling staan om gasgestookte processen te vervangen.”
Van Lanen: “Om sporen af te doden kun je hoe dan ook niet om drie minuten verhitting bij 121 °C heen. Toch zijn ook hier mildere processen mogelijk. Wat de totale hittebelasting door sterilisatie enorm opvoert, zijn de anderhalf uur opwarming die aan het proces voorafgaat en minimaal een uur koelen die erop volgt. Als je dat kunt verminderen, krijg je toch een milder proces.” Eén manier om dat te bereiken is door middel van een sterilisatiealternatief dat bekend is uit de huishoudelijke sfeer: de magnetron. “Net als de huis-, tuin- en keukenmagnetron kenmerkt ook de industriële magnetron zich door het risico van coldspots en hotspots”, merkt Van Lanen op. “Doordat magnetronstralen niet ver in een product doordringen – typisch één centimeter per kant in een industriële toepassing, moet een verpakking daarom zijn aangepast.”

Milder steriliseren – Radiogolven

Sneller opwarmen en afkoelen kan ook door middel van radiogolven (Radio Frequencies, RF). Die kunnen veel verder in een product doordringen: vanaf elke kant 5 cm. Deze technologie is nog niet operationeel. Het fundamentele onderzoek ervoor heeft onder andere plaatsgevonden bij de WUR. Top heeft inmiddels een installatie op pilotplant-schaal in Wageningen in bedrijf, de eerste ter wereld. Van Lanen: “De technologie is nog niet perfect, maar we zijn wel zover dat er niet veel meer nodig is dan tweaken. Zo werken we uiteindelijk toe naar een spin-out van het bedrijf. Als de installatie eenmaal operationeel is, dan zal de hitteblasting minstens de helft lager liggen dan bij klassieke sterilisatie. Dat levert al met al een flinke winst op voor smaak en vitaminegehalte.”

‘Koud plasma kan uitgroeien tot een nuttige aanvulling op de milde conserverings-technieken’

Milder pasteuriseren – PATS

Een derde mogelijkheid is hogedruksterilisatie. In het Engels wordt dit ofwel aangeduid als Pressure Assisted Thermal Sterilisation (PATS). Daardoor ontstaat een verdere adiabatische (door druk veroorzaakte) temperatuurstijging. Een starttemperatuur van 80 tot 90 °C levert bij 7.000 bar een eindtemperatuur rond 120 °C op. Als die druk wegvalt, is die temperatuurstijging ook meteen weer weg. Dat scheelt veel op de totale hittebelasting; snel koelen is hier de heilige graal. “Er is veel onderzoek naar gedaan. De gebruikelijke anderhalf uur opwarming kan met hogedruksterilisatie veel korter”, vertelt Matser. De onderzoeksinspanningen hebben in geleid tot een pilotopstelling bij WUR met een capaciteit van 80 l/u (liter per uur). WUR werkt in dit project samen met het Deutsches Institut für Lebensmittelforschung (DIL). “Samen werken we aan de validatie van het proces. Je moet wel zeker weten dat je in elk hoekje van een verpakking sporen inactiveert. Om die zekerheid te krijgen hebben we gezamenlijk een sensor met een zender ontwikkeld die de voedselveiligheidsgegevens doorstuurt voor registratie. Voor hittesterilisatie zijn dergelijke “buttons” er ook, maar die kunnen niet tegen de hoge druk van deze techniek. Maar nu de validatie is geregeld, hoeft marktintroductie niet ver meer weg te zijn, al zijn er nog wel horden te overwinnen richting industriële opschaling. Het is belangrijk dat de kwaliteitswinst opweegt tegen de hogere kosten van het proces. We gaan met kleine stapjes richting de markt.” De meerwaarde ziet Matser vooral voor kant-en-klare maaltijden en soepen in zak. Net als bij RF ligt ook voor PATS de praktijktoepassing nog enkele jaren in de toekomst. Van Lanen geeft aan dat Top een andere afweging heeft gemaakt dan de WUR: “We hebben de mogelijkheden onderzocht binnen het EU-project High Pressure Sterilisation (HIPSTER), maar wij zagen uiteindelijk meer in RF. PATS geeft weliswaar een nog iets betere productkwaliteit, maar die woog wat ons betreft niet op tegen de meerkosten ten opzichte van RF.”

Milder steriliseren – koud plasma

Behalve voor sterilisatie van producten wordt stoom ook gebruikt voor het desinfecteren van oppervlakten van voedingsmiddelen, en van verpakkingen voorafgaand aan het afvullen. Matser: “Als alternatief voor een gasgestookt stoomproces komt de toepassing van koud plasma in aanmerking. Wij werken hierbij samen met de TU Eindhoven en hebben testunits ontwikkeld die aantonen dat koud plasma met inert dragergas voor voldoende inactivatie van micro-organismen op oppervlakken kan zorgen.”
Dit is wel een technologie voor de langere termijn, want opschaling van laboratoriumschaal naar industriële schaal is geen sinecure. “De komende jaren zal er meer duidelijkheid komen”, veronderstelt Matser. “Maar ik denk dat er succesvolle combinaties van deze technologie met producten mogelijk zijn. Koud plasma kan uitgroeien tot een nuttige aanvulling op de milde conserveringstechnieken.”


    Warning: Undefined array key -1 in /var/hpwsites/u_twindigital_html/website/html/webroot/digitaalvismagazine.nl/wp-content/plugins/diziner-core/lib/TwinDigital/Diziner/Core/Post.php on line 965
  • Mild conserveren breekt door

    Vorige artikel

    Warning: Undefined array key 0 in /var/hpwsites/u_twindigital_html/website/html/webroot/digitaalvismagazine.nl/wp-content/plugins/diziner-core/lib/TwinDigital/Diziner/Core/Post.php on line 928
  • Mild conserveren breekt door

    Volgende artikel