• 18/01/2012

Op naar verlengen houdbaarheid bakkerijproducten (+video)

Inzicht in de microstructuur van bakkerijproducten aanwenden om hun houdbaarheid in Atmosphere Packaging -verpakking te optimaliseren.

Trefwoorden: #bakkerijproducten, #CAT, #CT, #MAP

Lees verder

research

ENGINEERINGNET -- Voor een bakkerijproduct is het streefdoel vaak om alle zuurstof uit de verpakking (en het product) te halen tijdens het verpakken en te werken met een folie die geen zuurstof doorlaat.

Onderzoek aan het Lab4Food van de K.H.Kempen heeft uitgewezen dat onder andere voor bakkerijproducten zich in de praktijk een bepaalde gasuitwisseling voordoet tussen het product en de kopruimte tijdens én na het gasverpakken (MAP: Modified Atmosphere Packaging).

Dit heeft tot gevolg dat de gewenste gassamenstelling niet bereikt wordt onmiddellijk na het verpakken. Ook kan de samenstelling verder veranderen tijdens de bewaarperiode en steeds meer afwijken van de optimale samenstelling, omdat zuurstof tijdens de bewaring verder kan uittreden uit het product zolang een evenwicht niet is bereikt.

Dit kan aanleiding geven tot schimmelgroei op het productoppervlak waardoor het voordeel van de duurdere MAP-verpakking wordt teniet gedaan.

De manier van verpakken blijkt bepalend te zijn voor hoe snel en dus in welke mate de restzuurstof uit het product wordt gehaald.

Figuur 1 (Leen Van Campenhout, Lab4Food ): De gasuitwisseling die optreedt tussen product en kopruimte binnen enkele minuten na het verpakken. De metingen werden uitgevoerd voor sandwiches verpakt in 100% stikstof en dezelfde verpakking, maar met verschillende verpakkingstechnieken. De grafieken geven de verandering van zuurstofconcentratie in MAP verpakte sandwiches weer, in functie van tijd, en bij verschillende verpakkingstechnieken.

Wanneer de kopruimte tijdens het verpakken gespoeld wordt met een gasmengsel met 0% zuurstof gedurende een standaard tijd, bedraagt het restzuurstofgehalte in de verpakking ongeveer 5%.

Het zuurstofgehalte stijgt na het verpakken, omdat de zuurstof die nog aanwezig is in de sandwich uittreedt naar de kopruimte toe. Het zuurstofgehalte in product en kopruimte bereikt na ongeveer 300 seconden een evenwicht van ongeveer 10%.

Wanneer het spoelen langer aangehouden wordt, liggen zowel het restzuurstofgehalte onmiddellijk na het verpakken als het evenwichtszuurstofgehalte lager. Het resultaat is echter niet bevredigend wanneer men streeft naar een zuurstofgehalte van 0% in kopruimte en product.

Verpakken door middel van vacuümcompensatie (eerst lucht verwijderen uit verpakking en -eventueel ten dele- uit het product door aanleggen van vacuüm en vervolgens de gewijzigde atmosfeer injecteren) levert duidelijk betere resultaten op.

Naarmate een sterker vacuüm aangelegd wordt, ligt de bereikte gassamenstelling na verpakken dichter bij de gewenste. Zelfs bij het zware vacuüm in dit experiment hadden de sandwiches na het verpakken nog steeds het gewenste uitzicht.

Dit experiment toont aan dat het bekomen van een gewenste gassamenstelling in MAP verpakte producten de ontwikkeling van een geschikt gasverpakkingsconcept en het toepassen van geoptimaliseerde verpakkingsparameters vraagt.

De snelheid waarmee gassen worden uitgewisseld tussen product en kopruimte wordt (ten dele, afhankelijk van het product) bepaald door de microstructuur van het product.

De afdeling MeBioS van de K.U.Leuven gebruikt apparatuur en expertise om de 3D microstructuur van een voorwerp, in casu een levensmiddel, op te meten. Afhankelijk van de dimensies van de gasruimten en hun connectiviteit zullen gassen sneller of trager uit de productmatrix treden. Ruimtelijke verschillen in het product (bv. korst t.o.v. kruim) zullen de gasuitwisseling ook beïnvloeden.

Figuur 2 (Pieter Verboven, MeBioS): X-stralen CT apparatuur voor het opmeten van de 3D microstructuur van levensmiddelen:

Figuur 3 toont beelden van de microstructuur van brood, cake en bladerdeeg, met een aantal parameterwaarden die op basis van de 3D-microstructuur bepaald werden.

Figuur 3 (Pieter Verboven, MeBioS ): Door X-stralen CT gegenereerde beelden van de 3D-microstructuur van brood, cake en bladerdeeg, waarvan een aantal parameterwaarden zoals porositeit en connectiviteit werden afgeleid:

K.H.Kempen en K.U.Leuven bereiden een nieuw onderzoeksproject voor in het TETRA (‘TechnologieTransfer’)- programma van het IWT.

De doelstellingen van het project zijn om (1) gewijzigde atmosfeerverpakkingsconcepten van bakkerijproducten te optimaliseren door gasuitwisselingseffecten tussen product en kopruimte in rekening te brengen en (2) ervoor te zorgen dat gebruikers de verbeterde technologie snel en eenvoudig kunnen implementeren aan de hand van een Best Practice Guide.

U kan uw interesse voor deelname melden aan Leen Van Campenhout (leen.van.campenhout@khk.be) van de K.H.Kempen.


(KV) (Bron FoodGate) (foto wikipedia)

ACHTERGROND
- Bij het toepassen van MAP (Modified Atmosphere Packaging) vervangt men de lucht in de kopruimte rond het levensmiddel door een mengsel van CO2, N2 en/of O2. Voor de implementatie van de technologie is de selectie van een geschikt gasmengsel, een verpakkingsmateriaal en een verpakkingstechniek nodig. De selectie van een verpakkingstechniek vertaalt zich concreet in de keuze van een machine en van de machine-instellingen. Deze elementen vormen samen het volledige verpakkingsconcept.


- Wat levert deelname aan het TETRA project op?
• U maakt kennis met de gasverpakkingstechnologie of u verbreedt uw kennis rond het topic (door de opleiding gepland in dit project en in de bijeenkomsten van de gebruikerscommissie).
• U maakt kennis met de technologie van de microstructuurbepaling van levensmiddelen en de eigenschappen van producten die hieruit afgeleid worden.
• U kan indien gewenst (enkele van) uw producten aanbieden om als case studies in het project te laten onderzoeken en te verpakken.
• U krijgt een gratis exemplaar van de Best practice Guide die in dit project afgeleverd wordt.
• U breidt uw netwerk uit met andere bedrijven die het verpakken in gewijzigde atmosfeer (gaan) toepassen en met toeleveranciers van gassen, verpakkingsmaterialen, toestellen, meetapparatuur, ….
• U maakt kennis met het Lab4Food en met MeBioS en de diensten die wij uw bedrijf kunnen bieden voor productontwikkeling en procesoptimalisering.


Video: Via computeranimatie kan men een virtuele wandeling maken doorheen de microstructuur van brood, cake en bladerdeeg.