Voor voedingsmiddelenfabrikanten die de consument willen helpen bij het maken van een gezonde keuze is het belangrijk dat producten met een verlaagd vetgehalte toch hun aantrekkelijke smaak behouden. Daarbij dient rekening gehouden te worden te worden met viscositeit, afbraak en wrijving in de mond, en de afgifte van aromas.

Coating
Zowel cacaoboter als vet uit zuivel zijn vaste stoffen bij consumptietemperatuur en smelten wanneer ze in de mond de lichaamstemperatuur aannemen. Vetarme versies van deze producten kunnen in vaste vorm hard, brokkelig of taai zijn. In vloeibare of halfvloeibare vorm zijn ze plakkerig of kleverig. NIZO heeft een groot aantal oplossingen voor technische afbraak ontwikkeld. Zo kunnen in vaste stoffen bijvoorbeeld structuurbrekers worden gebruikt om breekpunten toe te voegen en een harde of taaie textuur te verkorten. Voor vloeibare en halfvloeibare producten zijn innovatieve verdikkingssystemen ontwikkeld die zorgen voor het ‘smelten’ in de mond.

Naast de bijdrage aan de afbraak van de structuur van het product in de mond zorgt vet ook voor een coating in de mond. Deze vetcoating wordt ervaren als een verminderde wrijving in de mond (C) wanneer de tong tegen het gehemelte wrijft. Bij de bestudering van dit verschijnsel wordt gebruikgemaakt van een tribometer.

Een tribometer meet de wrijving tussen twee oppervlakken met een dunne laag materiaal ertussen. NIZO-onderzoek heeft aangetoond dat vetrijke producten lagere wrijvingswaarden hebben. Vetarme producten die niet de lage wrijvingswaarden van vetrijke producten hebben, zijn waarschijnlijk de producten die worden ervaren als astringent, korrelig of ruw.

Tot slot verschilt het aroma-afgifte profiel (D) van vetarme producten vaak aanzienlijk van die van de volvette productversie. Bij verwerking van vetarme producten in de mond komen bepaalde aromaverbindingen sneller of in grotere hoeveelheden vrij, terwijl andere langzamer of minder vrijkomen. Dit gedrag is voor elke aromaverbinding afhankelijk van de specifieke verdeling tussen de vet- en de waterfase.

Omdat producten in de mond worden verwarmd of gekoeld, afgebroken en vermengd met speeksel, moet de aroma-afgifte onder ‘in vitro’-condities worden geoptimaliseerd. Met de olfactometer is het mogelijk om aroma-afgifte in vetrijke en vetarme producten direct tijdens consumptie te vergelijken, waardoor de kenmerken van vette producten op de vetarme varianten kunnen worden toegepast.

Wrijving in de mond
Zoals bij veel producten, wordt een groot deel van de vetten in een dressing doorgeslikt zonder dat het vet rechtstreeks in contact komt met de mondholte. Het vet dat daar wel mee in contact komt – en uiteindelijk zorgt voor de vetcoating van de mondholte – is het vet dat bijdraagt aan verlaging van wrijving in de mond. Een van de manieren om de smaak van vetarme producten te verbeteren is door tijdens consumptie zoveel mogelijk van het aanwezige vet in contact te laten komen met de tong en de mondholte.

TIFN-verband
Al eerder deed NIZO onderzoek in TIFN-verband. Dit liet zien dat in modelsystemen van een emulsie waarin water de continue fase is de samensmelting van de emulsie in de mond leidt tot een hogere vetcoating [de Hoog, 2006]. Amylasegevoelige emulgatoren zoals OSA zetmeel (Octenyl Succinezuur Anhydryde gemodificeerd zetmeel) kunnen worden gebruikt om de samensmelting in de mond te bewerkstelligen. Uit eerdere onderzoeken blijkt dat modelemulsies met gemodificeerd zetmeel hogere waarden hebben voor romigheid, vettigheid en dikte dan referentie-emulsies [Dresselhuis, 2008].

Tot op heden is het verschijnsel van samensmelting in de mond alleen gedemonstreerd in modelemulsies. De modelemulsies bevatten meer dan 10% vet, terwijl dat bij gangbare vetarme consumentenproducten meestal minder dan 10% is. Melk, vetarme yoghurt en light-mayonaise bevatten ongeveer 3% vet. De modelemulsies waren bovendien geprepareerd met neutrale zuurgraad (pH) en zonder toevoeging van andere macronutriënten, zoals eiwitten en bulkzetmeel. De toepasbaarheid van de uitkomsten op complexe voedselsystemen was daarom niet duidelijk.

Druppelsamensmelting
Het huidige onderzoek was erop gericht om de resultaten van modelemulsies te vertalen naar productapplicaties door het genereren van richtlijnen. Deze richtlijnen dienen als ontwikkelingstool om te bepalen welke producteigenschappen al dan niet passen bij een technologie. De factoren die van invloed zijn op de samensmelting zijn in het onderzoek stap voor stap beschreven. Hieruit volgen de productcategorieën die het meest geschikt zijn voor de ontwikkeling van de samensmelting die de romige smaak versterkt.

Afbeelding 2 toont microscopische foto’s van 15% olie-in-water modelemulsies. Een stabiele emulsie kan worden gemaakt met 5,0% OSA zetmeel. Als referentie was een emulsie met 2,5% natriumcaseïnaat gemaakt. Zoals verwacht vertoonde de emulsie met OSA zetmeel na verwerking in de mond tekenen van druppelsamensmelting en de emulsie met natriumcaseïnaat niet. Het is mogelijk dat de samensmelting slechts boven een bepaalde minimale vetconcentratie plaatsvindt, omdat de samensmelting afhangt van vetdruppels die bij afbraak samenkomen en versmelten.

Om te testen of de samensmelting relevant is voor vetarme producten, werd de 15%-emulsie verdund tot een concentratie met 3% vet. Na verwerking in de mond was samensmelting in de emulsie met 3% vet duidelijk zichtbaar, hoewel de grootte van de druppels kleiner was dan de grootte van de druppels in de emulsie met 15% vet.

Sommige regulier verkrijgbare voedingsmiddelen, zoals yoghurt, sommige sauzen en mayonaise, hebben een lage pH. De 15% olie-in-water emulsie die in dit onderzoek werd bereid, had een neutrale pH-waarde. Gemodificeerd zetmeel is meestal pH-stabiel. Om aan te tonen dat de samensmeltingsprocessen pH-onafhankelijk zijn werd de 15%-emulsie gemengd met azijn tot een vetgehalte van 13,5% en een pH van 3,2. Na verwerking in de mond vertoonde de emulsie met lage pH, waarvoor gemodificeerd zetmeel werd gebruikt, eenzelfde soort druppelsamensmelting als de vergelijkbare pH-neutrale emulsie.

Eiwit is een belangrijke macronutriënt die in veel regulier verkrijgbare voedingsmiddelen voorkomt. Om te testen of de druppelsamensmelting zich ook voordoet als in de productsamenstelling eiwit aanwezig is werd de emulsie met OSA zetmeel gemengd met 0% vet melk (Friesche Vlag). Met toevoeging van 0,8% zuiveleiwit aan de emulsie werd geen samensmelting waargenomen.

Mosterd-bieslookdressing
Op basis van de eerder genoemde ontwikkelrichtlijnen werd geconcludeerd dat de destabilisatie van de emulsie kan worden geïnduceerd door het gebruik van gemodificeerd zetmeel voor producten met een vetpercentage van 3% of hoger, met een breed bereik van pH-waarden. Productsamenstellingen met eiwitten uit zuivel zijn niet geschikt.

Er werd een mosterd-bieslookdressing ontwikkeld met OSA zetmeel als emulgator. Ter vergelijking werd een mosterd-bieslookdressing bereid met yoghurt als bron van zuiveleiwit. De druppelgrootte was in het product met de yoghurt veel kleiner. Veel druppels zijn op de microscopische foto niet zichtbaar. Beide producten waren gestabiliseerd tegen ontmenging of vetafscheiding tijdens de opslag ’s nachts. Afbeelding 3 toont microscopische foto’s van de mosterd-bieslookdressings vóór en na verwerking in de mond. Na verwerking in de mond was de druppelsamensmelting zichtbaar in de dressing met OSA zetmeel, terwijl de dressing met de yoghurt na de verwerking nagenoeg ongewijzigd bleef.

Hoe verder
Smakelijke vetarme producten blijven aantrekkelijk voor de consument. Hoewel dit recente onderzoek oplossingen biedt voor verbetering van de vetperceptie in emulsieproducten, ontbreken voor veel productcategorieën nog effectieve oplossingen voor de volle smaak van vet. In dit onderzoek hebben wij druppelsamensmelting aangetoond in een dressing, maar de geteste technologie is niet toepasbaar voor zuivelproducten waarin eiwit aanwezig is. Voor verbetering van vetarme zuivelproducten wordt gewerkt aan een eiwitemulgator die gevoelig is voor afbraak en samensmelting bij verwerking in de mond.