De uitdaging van astringentie: hoe behoud je smaak én voedingswaarde?

Een struikelblok in de ontwikkeling van plantaardige producten is de smaak: de specifieke off-flavours en de wrange nasmaak die vaak gepaard gaat met plantaardige eiwitten. Traditionele oplossingen, zoals het toevoegen van vetten en suikers, maskeren het effect, maar brengen voedingskundige nadelen met zich mee. Nizo-onderzoeker Els de Hoog ziet veel kansen voor fermentatie. “Hiermee vermindert niet alleen de ongewenste off-taste, maar ook astringentie.”

Nizo heeft een leidende rol in astringentie-onderzoek, met name gericht op nieuwe plantaardige eiwitten. Het gaat hierbij om het testen en screenen van voedselformuleringen met betrekking tot lubricatie (tribologie), moleculaire interacties met speeksel, extractieprocedures en sensorische scoring door menselijke testpanels. Het meeste werk vindt plaats in samenwerking met industriële partijen, één op één of in consortia met de industrie en universiteiten. Het jarenlange onderzoek heeft inmiddels diverse waardevolle inzichten opgeleverd, vertelt Els de Hoog, senior projectmanager Flavour & Texture.

Wat is astringentie?

“Astringentie is de sensorische beleving van een droog, wrang gevoel in de mond, die je niet verwacht bij bijvoorbeeld zuivelalternatieven. Daardoor wordt astringentie als niet prettig en niet gewenst ervaren. Veel consumenten herkennen astringentie bij het drinken van zwarte thee of wijn. Ze weten echter niet dat veel alternatieve eiwitten ook astringentie veroorzaken.”

Hoe belangrijk is het tegengaan van astringentie?

“Smaak is enorm belangrijk. Als de consument de smaak van een product niet waardeert, dan zal er geen herhaalaankoop plaatsvinden.”

Hoe hinderlijk wordt astringentie door consumenten ervaren?

“Dat is heel wisselend. Ik denk dat het merendeel van de consumenten de off-taste, de vaak wat bonige smaak van vleesvervangers op basis van plantaardige eiwitten, als nog vervelender ervaart. Maar dat hangt wel heel sterk af van de persoon. Richting de toekomst verwacht ik dat de nieuwe generatie wat meer gewend is aan astringentie en deze smaakbeleving niet als heel hinderlijk ervaart. Dat komt mede doordat de nieuwe generatie andere verwachtingen heeft van het product.”

Ik verwacht dat de nieuwe generatie astringentie niet als hinderlijk ervaart

Hoe ontstaat astringentie in plantaardige producten?

“Verschillende moleculen kunnen de oorzaak zijn, zoals polyfenolen. Astringentie kan veroorzaakt worden door de interactie van die polyfenolen met andere componenten in het voedingsproduct of in je mond. Deze interactie heeft invloed op het tongoppervlak. Het gaat niet om een ervaring van poederigheid of ruwheid, maar om het samentrekken van de tong. Dat kun je een beetje vergelijken met het proeven van een zure smaak. Het lastige is echter dat de mechanische beleving per consument verschilt. Dat maakt astringentie-onderzoek zo moeilijk.”

Hoe gaan jullie daarmee om?

“Als je een sensorisch panel de astringentie van bepaalde producten wilt laten beoordelen, dan moet je dus onderling heel goed afspreken hoe astringentie wordt beschreven. Inmiddels weten we precies welke mensen binnen ons panel meer of minder gevoelig zijn voor astringentie. Het hangt heel erg samen met de fysiologie van je mond en van je receptoren. Daarnaast zien we dat astringentie tijdsafhankelijk is. Dus als jij iets eet, dan heb je bij het doorslikken een bepaalde astringentiebeleving. Een kwartier later is deze nog steeds merkbaar. Uiteindelijk vlakt de beleving langzaam af. Dat is op zich wel te verklaren: als jij je lubricerende laag op je tongoppervlak opbreekt, beschadigd of veranderd, dan heeft het enige tijd nodig voor herstel. Daardoor moet je er tijdens het onderzoek voor zorgen dat de leden van het sensorisch testpanel precies op hetzelfde moment hun astringentie meten.”

Bij welke plantaardige producten komt astringentie het meest voor?

“Alle plantaardige eiwitten kunnen astringentie veroorzaken. De hoeveelheid astringente moleculen is echter sterk afhankelijk van de cultivar. Het maakproces heeft echter een nog grotere invloed. Hoe worden de ingrediënten gemaakt? En hoe worden ze toegepast om een bepaald voedselproduct  te maken.”

Kun je dat toelichten?

“Polyfenolen zijn relatief kleine moleculen. Als je het ingrediënt zuivert, dan kun je astringentie verminderen. Datzelfde geldt voor fermentatie. Fermentatie helpt enerzijds om het aantal astringente moleculen te verminderen. Anderzijds worden tijdens het fermentatieproces geuren gevormd, die een positief effect hebben op de smaakbeleving van zo’n product. Je kunt dus in het verwerkingsproces aanpassingen doen, maar vaak helpt het al enorm om met fermentatie te werken.

Tijdens het fermentatieproces worden geuren gevormd, die een positief effect hebben op de smaakbeleving

Een andere mogelijkheid is om een andere bron van je ingrediënten te kiezen, die van oudsher minder astringente moleculen bevat. Daarnaast proberen voedingsmiddelenbedrijven de astringentie te maskeren door veel vet of suiker toe te voegen. Dat wordt bijvoorbeeld bij veel plantaardige yoghurts gedaan. Deze zijn lekker smeuïg en weinig astringent. Dat werkt heel goed. Een nadeel is echter dat hierdoor de nutritionele waarde vermindert.”

Kun je wat meer over het onderzoek vertellen?

“Wij richten ons op de gangbare plantaardige eiwitten die nu veel worden gebruikt, zoals peulvruchten. Daarbij richten we ons met name op erwten, kikkererwten en Nederlands veldbonen. Soja wordt in ons onderzoek minder meegenomen. Er is al veel over soja bekend en vanwege de allergenen en gmo-verdenkingen is dit ingrediënt minder populair.”

Wat is het doel van jullie onderzoek?

“We willen onze klanten handreikingen geven om astringentie te verminderen. Hiervoor is het belangrijk om meer te weten te komen over het onderliggende, drijvende mechanismen van astringentie. Met welke astringente moleculen hebben we te maken? Zijn het polyfenolendie astringentie veroorzaken, of is misschien de eiwitfractie zelf? Dat maakt een diepere, meer chemische analyse belangrijk. Vervolgens gaan we de productiemethodes testen.”

Welke meetmethode gebruiken jullie om de assistentie te meten?

“Wij gebruiken een tribometer. Hiermee meten we de lubricatie van de tong. Omdat de viscositeit belangrijk is, maken we vaak ook gebruik van reologie. Bij een hogere viscositeit is de astringentie vaak minder. Dat komt doordat de diktebeleving of de vettigheidbeleving wat dominanter is. Toch is het sensorisch panel vaak leidend. De interpretatie van het menselijke brein op hetgeen er wordt geproefd, kan niet met apparaten worden gemeten.”

Welke belangrijke ontdekkingen hebben jullie de afgelopen jaren gedaan?

“Astringentie is enorm complex. Nog complexer dan we hadden verwacht. We hadden ons niet gerealiseerd dat er zoveel verschillende mechanismes zijn en dat de tijdsbeleving van de sensorische beleving van astringentie zo belangrijk is. Verder hebben we onderzocht welke verschillende routes goed werken. We zien bijvoorbeeld dat fermentatie een heel goed middel is om de sensorische eigenschappen van ingrediënten te verbeteren. Hiermee verbeter je de gehele smaak. Je vermindert niet alleen de astringentie, maar ook de off-taste die veel plantaardige eiwitten, zoals peulvruchten, hebben.”

Is daarmee het probleem dan niet opgelost?

“Helaas niet. Er zijn veel verschillende mogelijkheden om astrigentie te verminderen. Vaak is een combinatie van maatregelen het meest effectief. Je kunt kijken naar een combinatie van verschillende ingrediënten, waardoor de bijdrage van de afzonderlijke verschillende ingrediënten wat kleiner wordt. Ook kun je maskeren met heel veel vet. Of een klein beetje vet toevoegen en daarnaast fermenteren. Daarnaast kun je ook nog naar andere verwerkingsstappen kijken. Helaas blijkt aanpassingen in de productie in de praktijk vaak lastig te zijn. Bijvoorbeeld doordat de polyfenolen vaak al in de ingekochte ingrediënten aanwezig zijn. Of dat bedrijven vastzitten aan een bepaalde formulering. Daardoor hebben ze minder bewegingsruimte om de astringentie op te lossen.”

Waar willen jullie je de komende tijd op richten in het onderzoek?

“We willen de verbeteringsmogelijkheden, zoals fermentatie, nog verder uitwerken. Dat is vooral een kwestie van nog meer screenen van fermentatieculturen in combinatie met verschillende producten.”

Heb je tot slot tips voor productontwikkelaars om hier goed mee om te gaan?

“Kijk naar verschillende ingrediëntenleveranciers. Zeker bij plantaardige ingrediënten maakt het een groot verschil van welke leverancier een ingrediënt afkomstig is. Zorg ervoor dat je breed scala ingrediënten test.”

Een struikelblok in de ontwikkeling van plantaardige producten is de smaak: de specifieke off-flavours en de wrange nasmaak die vaak gepaard gaat met plantaardige eiwitten. Traditionele oplossingen, zoals het toevoegen van vetten en suikers, maskeren het effect, maar brengen voedingskundige nadelen met zich mee. Nizo-onderzoeker Els de Hoog ziet veel kansen voor fermentatie. “Hiermee vermindert niet alleen de ongewenste off-taste, maar ook astringentie.”

Nizo heeft een leidende rol in astringentie-onderzoek, met name gericht op nieuwe plantaardige eiwitten. Het gaat hierbij om het testen en screenen van voedselformuleringen met betrekking tot lubricatie (tribologie), moleculaire interacties met speeksel, extractieprocedures en sensorische scoring door menselijke testpanels. Het meeste werk vindt plaats in samenwerking met industriële partijen, één op één of in consortia met de industrie en universiteiten. Het jarenlange onderzoek heeft inmiddels diverse waardevolle inzichten opgeleverd, vertelt Els de Hoog, senior projectmanager Flavour & Texture.

Wat is astringentie?

“Astringentie is de sensorische beleving van een droog, wrang gevoel in de mond, die je niet verwacht bij bijvoorbeeld zuivelalternatieven. Daardoor wordt astringentie als niet prettig en niet gewenst ervaren. Veel consumenten herkennen astringentie bij het drinken van zwarte thee of wijn. Ze weten echter niet dat veel alternatieve eiwitten ook astringentie veroorzaken.”

Hoe belangrijk is het tegengaan van astringentie?

“Smaak is enorm belangrijk. Als de consument de smaak van een product niet waardeert, dan zal er geen herhaalaankoop plaatsvinden.”

Hoe hinderlijk wordt astringentie door consumenten ervaren?

“Dat is heel wisselend. Ik denk dat het merendeel van de consumenten de off-taste, de vaak wat bonige smaak van vleesvervangers op basis van plantaardige eiwitten, als nog vervelender ervaart. Maar dat hangt wel heel sterk af van de persoon. Richting de toekomst verwacht ik dat de nieuwe generatie wat meer gewend is aan astringentie en deze smaakbeleving niet als heel hinderlijk ervaart. Dat komt mede doordat de nieuwe generatie andere verwachtingen heeft van het product.”

Ik verwacht dat de nieuwe generatie astringentie niet als hinderlijk ervaart

Hoe ontstaat astringentie in plantaardige producten?

“Verschillende moleculen kunnen de oorzaak zijn, zoals polyfenolen. Astringentie kan veroorzaakt worden door de interactie van die polyfenolen met andere componenten in het voedingsproduct of in je mond. Deze interactie heeft invloed op het tongoppervlak. Het gaat niet om een ervaring van poederigheid of ruwheid, maar om het samentrekken van de tong. Dat kun je een beetje vergelijken met het proeven van een zure smaak. Het lastige is echter dat de mechanische beleving per consument verschilt. Dat maakt astringentie-onderzoek zo moeilijk.”

Hoe gaan jullie daarmee om?

“Als je een sensorisch panel de astringentie van bepaalde producten wilt laten beoordelen, dan moet je dus onderling heel goed afspreken hoe astringentie wordt beschreven. Inmiddels weten we precies welke mensen binnen ons panel meer of minder gevoelig zijn voor astringentie. Het hangt heel erg samen met de fysiologie van je mond en van je receptoren. Daarnaast zien we dat astringentie tijdsafhankelijk is. Dus als jij iets eet, dan heb je bij het doorslikken een bepaalde astringentiebeleving. Een kwartier later is deze nog steeds merkbaar. Uiteindelijk vlakt de beleving langzaam af. Dat is op zich wel te verklaren: als jij je lubricerende laag op je tongoppervlak opbreekt, beschadigd of veranderd, dan heeft het enige tijd nodig voor herstel. Daardoor moet je er tijdens het onderzoek voor zorgen dat de leden van het sensorisch testpanel precies op hetzelfde moment hun astringentie meten.”

Bij welke plantaardige producten komt astringentie het meest voor?

“Alle plantaardige eiwitten kunnen astringentie veroorzaken. De hoeveelheid astringente moleculen is echter sterk afhankelijk van de cultivar. Het maakproces heeft echter een nog grotere invloed. Hoe worden de ingrediënten gemaakt? En hoe worden ze toegepast om een bepaald voedselproduct  te maken.”

Kun je dat toelichten?

“Polyfenolen zijn relatief kleine moleculen. Als je het ingrediënt zuivert, dan kun je astringentie verminderen. Datzelfde geldt voor fermentatie. Fermentatie helpt enerzijds om het aantal astringente moleculen te verminderen. Anderzijds worden tijdens het fermentatieproces geuren gevormd, die een positief effect hebben op de smaakbeleving van zo’n product. Je kunt dus in het verwerkingsproces aanpassingen doen, maar vaak helpt het al enorm om met fermentatie te werken.

Tijdens het fermentatieproces worden geuren gevormd, die een positief effect hebben op de smaakbeleving

Een andere mogelijkheid is om een andere bron van je ingrediënten te kiezen, die van oudsher minder astringente moleculen bevat. Daarnaast proberen voedingsmiddelenbedrijven de astringentie te maskeren door veel vet of suiker toe te voegen. Dat wordt bijvoorbeeld bij veel plantaardige yoghurts gedaan. Deze zijn lekker smeuïg en weinig astringent. Dat werkt heel goed. Een nadeel is echter dat hierdoor de nutritionele waarde vermindert.”

Kun je wat meer over het onderzoek vertellen?

“Wij richten ons op de gangbare plantaardige eiwitten die nu veel worden gebruikt, zoals peulvruchten. Daarbij richten we ons met name op erwten, kikkererwten en Nederlands veldbonen. Soja wordt in ons onderzoek minder meegenomen. Er is al veel over soja bekend en vanwege de allergenen en gmo-verdenkingen is dit ingrediënt minder populair.”

Wat is het doel van jullie onderzoek?

“We willen onze klanten handreikingen geven om astringentie te verminderen. Hiervoor is het belangrijk om meer te weten te komen over het onderliggende, drijvende mechanismen van astringentie. Met welke astringente moleculen hebben we te maken? Zijn het polyfenolendie astringentie veroorzaken, of is misschien de eiwitfractie zelf? Dat maakt een diepere, meer chemische analyse belangrijk. Vervolgens gaan we de productiemethodes testen.”

Welke meetmethode gebruiken jullie om de assistentie te meten?

“Wij gebruiken een tribometer. Hiermee meten we de lubricatie van de tong. Omdat de viscositeit belangrijk is, maken we vaak ook gebruik van reologie. Bij een hogere viscositeit is de astringentie vaak minder. Dat komt doordat de diktebeleving of de vettigheidbeleving wat dominanter is. Toch is het sensorisch panel vaak leidend. De interpretatie van het menselijke brein op hetgeen er wordt geproefd, kan niet met apparaten worden gemeten.”

Welke belangrijke ontdekkingen hebben jullie de afgelopen jaren gedaan?

“Astringentie is enorm complex. Nog complexer dan we hadden verwacht. We hadden ons niet gerealiseerd dat er zoveel verschillende mechanismes zijn en dat de tijdsbeleving van de sensorische beleving van astringentie zo belangrijk is. Verder hebben we onderzocht welke verschillende routes goed werken. We zien bijvoorbeeld dat fermentatie een heel goed middel is om de sensorische eigenschappen van ingrediënten te verbeteren. Hiermee verbeter je de gehele smaak. Je vermindert niet alleen de astringentie, maar ook de off-taste die veel plantaardige eiwitten, zoals peulvruchten, hebben.”

Is daarmee het probleem dan niet opgelost?

“Helaas niet. Er zijn veel verschillende mogelijkheden om astrigentie te verminderen. Vaak is een combinatie van maatregelen het meest effectief. Je kunt kijken naar een combinatie van verschillende ingrediënten, waardoor de bijdrage van de afzonderlijke verschillende ingrediënten wat kleiner wordt. Ook kun je maskeren met heel veel vet. Of een klein beetje vet toevoegen en daarnaast fermenteren. Daarnaast kun je ook nog naar andere verwerkingsstappen kijken. Helaas blijkt aanpassingen in de productie in de praktijk vaak lastig te zijn. Bijvoorbeeld doordat de polyfenolen vaak al in de ingekochte ingrediënten aanwezig zijn. Of dat bedrijven vastzitten aan een bepaalde formulering. Daardoor hebben ze minder bewegingsruimte om de astringentie op te lossen.”

Waar willen jullie je de komende tijd op richten in het onderzoek?

“We willen de verbeteringsmogelijkheden, zoals fermentatie, nog verder uitwerken. Dat is vooral een kwestie van nog meer screenen van fermentatieculturen in combinatie met verschillende producten.”

Heb je tot slot tips voor productontwikkelaars om hier goed mee om te gaan?

“Kijk naar verschillende ingrediëntenleveranciers. Zeker bij plantaardige ingrediënten maakt het een groot verschil van welke leverancier een ingrediënt afkomstig is. Zorg ervoor dat je breed scala ingrediënten test.”