artikel

Onderzoek naar zure wei

Technologie & Techniek

Onderzoek naar zure wei

Bij zure wei gaat het vaak over de groter wordende plas wei die overblijft bij het maken van Griekse yoghurt. Maar er zijn veel meer soorten zure wei.

De samenstelling ervan hangt af van de grondstof en het gebruikte procedé. Het zuur in de wei is van invloed op de bereiding van niet-hygroscopisch poeder en op andere toepassingen.

De hoeveelheid zure wei groeit gestaag nu Griekse yoghurt en Griekse yoghurt-achtige producten steeds populairder worden. Weistromen die vrijkomen bij de productie van hüttenkäse, kwark en tvarog dragen daar nog het nodige aan bij. Ook bij de productie van caseïne komt zure wei vrij. Die laatste bevat geen melkzuur, maar wel andere anorganische zuren. Terwijl kaaswei op dit moment breed toegepast wordt, zijn de toepassingsmogelijkheden van zure wei, afkomstig van de bereiding van verse kaas en Griekse yoghurtproducten, nog relatief onontgonnen terrein.

Samenstelling zure wei

Een belangrijk verschil tussen zure wei en kaaswei zit hem in de samenstelling van beide types wei. Kaaswei bevat ‘echt’ eiwit, terwijl zure wei vanwege de verschillen in verwerking over het algemeen geen proteïne bevat. Daarom is een vergelijking met kaasweipermeaat meer op zijn plaats. Om de verschillen in de samenstelling van wei te bestuderen, is op pilotschaal uit een partij magere melk kaaswrongel, caseïne, kwark en yoghurt gemaakt. De wei van de diverse processen is opgevangen en gebruikt om de kristallisatie en het drogen van lactose te onderzoeken1 en applicatietoepassingen te testen. De verschillende soorten wei vertonen duidelijke verschillen in samenstelling.

Alle zure weiproducten bevatten ongeveer 6 procent droge stof, meestal lactose. Het eiwitgehalte van zure wei die vrijkomt bij de bereiding van yoghurt of kwark is zeer laag, omdat in dit productieproces de meeste wei-eiwitten in gedenatureerde vorm in het eindproduct achterblijven.

Wei die vrijkomt bij kaas- of caseïnebereiding bevat daarentegen nog bijna alle wei-eiwitten uit de melk. Vergeleken met kaaswei bevat zure wei een grote hoeveelheid zuur en een verhoogde hoeveelheid as, met name calcium en fosfor. Wei die afkomstig is van yoghurtbereiding bevat melkzuur. Dit is een zwak zuur, zodat de titreerbare zuurgraad van zure wei uit de yoghurt- en kwarkproductie hoger is dan die van wei uit de zure caseïneproductie. Bovendien wordt dit over het algemeen als zuurder ervaren, zelfs bij dezelfde pH. Afhankelijk van de cultuur die is gebruikt voor de fermentatie, kan zure wei ook galactose bevatten, zoals af te leiden valt uit de verschillen in galactosegehalte van de wei die vrijkomt bij de yoghurtbereiding en bij kwarkbereiding. De kwaliteit van zure weipoeders valt of staat met de kristallisatie van de lactose, die in grote hoeveelheden in de wei aanwezig is. Bij het ontwikkelen van niet-hygroscopische poeders moeten de verschillen in samenstelling tussen de diverse soorten wei dan ook gerelateerd worden aan de lactosekristallisatie. In een productieproces voor zure weipoeder is lactosekristallisatie een tijdsbepalende factor die bij optimalisatie de kosten van het proces kan verlagen.

Zure wei in veevoeder

Momenteel wordt het grootste deel van de zure wei toegepast in veevoeder, hetzij direct in – geconcentreerde – vloeibare vorm, hetzij na verwerking tot poeder. Gebruik van zure wei in vloeibare vorm betekent besparing op een duur droogproces en een ingewikkeld poederbereidingsproces. In de Verenigde Staten mag de wei niet op het riool geloosd worden en wordt ze uitgereden over het land. Daarbij wordt het aanwezige fosfaat ingezet als meststof. Bij deze toepassingen is echter nauwelijks sprake van valorisatie in de zin van (geld)waardeverhoging. En datzelfde geldt voor verwerking in biovergistingsinstallaties.

Toepassing in dranken

Directe toepassing van zure wei in dranken zou de eenvoudigste manier zijn om van deze afvalstroom een waardevol ingrediënt te maken voor de voedingsmid delenindustrie. Zure wei wordt nu in een beperkt tot zeer beperkt aantal dranken toegepast, zeker in vergelijking met dranken waarin melkpermeaat wordt ge bruikt. Dat wordt in concentraties van 25 tot 50 procent toegepast in dranken.

Commercieel verkrijgbare zure wei dranken zijn White Moustache-wei (The White Moustache, VS) en Diät Kurmölke (Heirler, Duitsland). Er zijn ook andere dranken beschreven op basis van zure wei in com binatie met vruchtensap3 of in combinatie met andere melkeiwitten.4, 5 Een voordeel van het gebruik van zure wei in plaats van melk of weipermeaat is het hogere calciumgehalte. Bovendien geeft de lactose in zure wei een natuurlijke zoetheid aan de drank. Deze rechtstreekse toepassing van zure wei kent beperkingen omdat zure wei de smaak en zuurgraad van het levensmiddel beïnvloedt en dus extra receptuuraanpassingen nodig kan maken.

Andere toepassingen

Verwerking van de zure wei tot poeder verlengt de houdbaarheid en vergroot de toepassingsmogelijkheden. Zure weipoeder zou kunnen worden gebruikt als een natuurlijk zuur (melkzuur), een natuurlijke zoetstof (lactose) of als een bron van mineralen (calcium). Het doelproduct waarin het poeder toegepast wordt, moet echter niet te negatief beïnvloed worden door de andere componenten van de zure wei. Op verzoek van NIZO food research hebben studenten Food Design van de HAS Hogeschool zure weitoepassingen ontwikkeld voor bakkerijproducten, snacks, snoep, soepen, droge maaltijden, graan- en zuivelproducten. Zure wei zou de zoute smaak van producten kunnen versterken. Verder zou met name de galactose kunnen bijdragen aan de bruining en gekarameliseerde smaak van bakkerijproducten. Zure wei kan een hartig smaakprofiel verlenen aan saladedressings en snacks. Het gebruik ervan heeft in de meeste toepassingen echter een onprettige bijsmaak, zoals een zure smaak of kaasachtige kenmerken bij gebruik van kwarkwei. Daarom moet per applicatie zorgvuldig het juiste type en het gehalte aan zure wei worden gekozen.

Isolatie en zuivering componenten

Om het toepassingsgebied te verbreden, richt het huidige onderzoek zich op verdere isolatie en zuivering van componenten uit de zure wei. Dit zou ook de verwerking tot niet-hygroscopische poeders gemakkelijker kunnen maken, met name door eerst het zuur te verwijderen. De ontwikkeling van nieuwe toepassingen zou min of meer dezelfde weg kunnen volgen als de valorisatie van kaaswei, met bijvoorbeeld het isoleren van lactose en mineralen, die ook als bron kunnen dienen voor specifieke geïsoleerde componenten. Dit kan ook een stap omvatten om de zure wei te neutraliseren, wat een zoute smaak geeft en de smaak van het voedingsmiddel verandert. Het zout zou geheel of gedeeltelijk kunnen worden verwijderd in het totale proces. Mogelijkheden die onderzocht worden, zijn de scheiding en terugwinning van eiwitten en het door filtratie omzetten van zure wei in lactose.6 Daarnaast is een mogelijkheid beschreven om een oplosbare vezel – galacto-oligosaccharide, GOS – te produceren uit de zure wei die vrijkomt bij de bereiding van Griekse yoghurt.

Om de kwaliteit van zure weipoeders uit industriële, homogene zure weistromen te verbeteren, is inzicht nodig in de complexe interacties tussen de weisamenstelling, de gebruikte processen en de uiteindelijke toepassing. Door de toepassing van zure wei te verbreden van diervoeding naar humane voeding en als ingrediënt voor de voedingsmiddelenindustrie, wordt het gebruik van zure weipoeders economisch aantrekkelijker. Over het algemeen zal de kwaliteit van het weipoeder – bijvoorbeeld niet klonterend, goed oplosbaar en niet verkleurend – haar weerslag hebben op de kwaliteit van het eindproduct. De bron waaruit de zure wei wordt gewonnen, is van invloed op de smaak van de zure wei en kan ook leiden tot off-flavors tijdens de opslag van het weipoeder. De samenstelling heeft ook invloed op de kleurontwikkeling tijdens productie en opslag.

Reageer op dit artikel