artikel

Bruining en ‘controlled release’ in de magnetron

Algemeen

Magnetronstraling kan producten toch de gewenste bruine kleur geven die normaal gesproken ontbreekt bij verwarming in de magnetron. NIZO food research deed onderzoek naar het gebruik van een coating bestaande uit ondermeer een mengsel van water en glycerol.

Glycerol kan lokaal verhitting bewerkstelligen en daarmee lokale bruinkleuring door Maillardering. Verkennend onderzoek naar magnetronstraling-gertriggerde encapsulaten liet zien dat er mogelijkheden zijn voor controlled release van gevoelige kleur- en flavourcomponenten in producten die in de magnetron worden bereid. Magnetronovens zijn handig voor wie even snel een maaltijd wil opwarmen, maar hebben ook nadelen. Zo is de temperatuur in een magnetronproduct niet overal hetzelfde en is er minder geur- en smaakontwikkeling dan bij versbereide maaltijden. Bovendien zijn in de magnetron ‘gebakken’ producten minder knapperig en niet mooi bruin, zoals bij verwarming in een gewone oven.

Maillard-reactie
De bruining van een product is het resultaat van de Maillard-reactie. Deze reactie tussen suikers en eiwitten vindt plaats bij een hoge temperatuur en een laag watergehalte. Zulke condities zijn aanwezig bij verwarming in een conventionele oven, waarbij producten vanaf het productoppervlak naar binnen toe worden verwarmd. Magnetronstraling verwarmt een product juist van binnenuit naar buiten toe. Hierdoor wordt het productoppervlak niet snel genoeg opgewarmd om de waterarme condities te krijgen die nodig zijn voor de Maillard-reactie.

NIZO-onderzoekers ontdekten dat een coating bestaande uit het voedingsmiddeleningrediënt glycerol de condities verbetert. Glycerol is veel gevoeliger voor magnetronstraling dan water. Dit komt waarschijnlijk door de combinatie van een hoge diëlektrische constante en een relatief lage warmtecapaciteit en een lage warmtegeleidingscoëfficiënt [1, 2]. Een mengsel dat voor de ene helft bestaat uit water en voor de andere helft uit glycerol wordt daardoor minstens twee maal zo snel warm als zuiver water.

Lokale verhitter
Glycerol kan lokaal een Maillard-reactie op gang brengen die ervoor zorgt dat een product bruin wordt. De truc hierbij is om glycerol onder te brengen in een matrix met eigenschappen die maken dat deze niet vervloeit tijdens de magnetronbehandeling. Een andere mogelijkheid is om glycerol op bijvoorbeeld voorgebakken brood the sproeien voordat het de magnetronoven ingaat.
Figuur 1 toont dat glycerol inderdaad een Maillard-reactie op gang kan brengen: een mooi bruin koekje, gemaakt van standaardingrediënten (bloem, boter, suiker), dat zojuist uit de magnetronoven gekomen is. Normaal gesproken zou het koekje, hoewel goed van smaak, bleek van kleur zijn.
Figuur 2 laat zien hoe glycerol werkt als bron van gelokaliseerde verhitting in the magnetron.

Glycerolhoudende korrels doen het onderliggende palmvet binnen een minuut smelten. Waterhoudende korrels daarentegen worden niet voldoende warm om smelten te veroorzaken.
De mogelijkheid om Maillardering van magnetronkoekjes op gang te brengen kan handig zijn wanneer in korte tijd flinke aantallen koekjes nodig zijn. Denk aan een feestje thuis, of aan toepassingen in de industrie, zoals de cateringbranche.

Release trigger
Behalve voor de bruinkleuring van magnetronproducten zijn er volgens NIZO ook mogelijkheden voor de ontwikkeling van magnetronstraling-gertriggerde encapsulaten. Een voorbeeld zijn deeltjes die gevoelige kleur- en flavourcomponenten bevatten, die pas vrij komen bij bereiding in de magnetron. Zulke deeltjes kunnen ook gevuld worden met een kleurstof, die een product tijdens de bereiding van kleur doet veranderen (zie figuur 3). Het principe werkt als volgt: encapsulaten zijn hol van binnen en hebben een elastische, geleerde buitenkant. De encapsulaten worden gevuld met een waterhoudende vloeistof of met een waterige suspensie. Bij verwarming in de magnetron wordt eerst de inhoud van de encapsulaten verwarmd. Deze gaat koken, er ontstaat damp en de druk op de buitenkant neemt toe. Uiteindelijk kan de buitenkant de druk niet meer weerstaan en scheurt open, waardoor de vloeistof of suspensie vrijkomt.

Figuur 4 toont een voorbeeld van een encapsulaat. In dit geval is de inhoud, vanwege de goede zichtbaarheid, een suspensie van theeblaadjes. Allerlei andere, liefst poreuze ingrediëntdeeltjes kunnen echter ook als inhoud dienen. Denk aan vezeldeeltjes of suspensies waarin smaak-, geur- of kleurstoffen geabsorbeerd zijn. Een alternatief voor vezels is food-grade, poreuze silica.

Verder ontwikkelen
Deze magnetron-getriggerde encapsulaten moeten verder worden ontwikkeld om de houdbaarheid ervan te verlengen, aldus NIZO. Voor toepassing in consumentenproducten moeten ze bovendien acceptabel zijn wat betreft uiterlijk en mondgevoel. Nu is dat nog niet voor alle gewenste toepassingen het geval. NIZO heeft de intentie om met geïnteresseerde partners aan verdere ontwikkeling te werken.

Reageer op dit artikel