Inzicht in het kookgedrag van gewone boon: de evolutie van textuur en vluchtige componenten in relatie tot het toestandsdiagram en de bewaarcondities

De kwaliteit van plant-gebaseerde levensmiddelen is gerelateerd met de chemische samenstelling en de cellulaire structuur. Belangrijke kwaliteitsparameters zijn o.a. kleur, smaak en geur en textuur. In plant-gebaseerde levensmiddelen wordt de cellulaire structuur sterk beïnvloed door celwand polysachariden (aanwezig in celwand en midden lamella). Het wijzigen van deze polymeren tijdens (pre)-processing, naoogst opslag, processing en bewaren als gevolg van al dan niet enzym-gekatalyseerde reacties kunnen aanleiding geven tot drastische wijzingen in de productkwaliteit. Als gevolg hiervan gaat heel wat aandacht naar onderzoek i.v.m. de invloed van thermische en niet-thermische procestechnologieën en bewaring op kwaliteitseigenschappen van deze producten.

Peulvruchten zijn één van de plantaardige grondstoffen die belangrijke wijzigingen kunnen ondergaan tijdens naoogst opslag. Tijdens bewaring onder tropische condities kan het ‘hard to cook’ (HTC) defect, zich ontwikkelen. Dit leidt tot een sterke verhoging van de kooktijd tijdens de bereiding. In dit onderzoek zullen wij ons voornamelijk richten op de gewone boon (Phaseolus vulgaris), die model kan staan voor andere peulvruchten. Er werd reeds aangetoond dat de mate waarin dit effect zich manifesteert afhankelijk is van variëteit, dit heeft geleid tot onderscheid in HTC gevoelige en niet HTC gevoelige (easy to cook ETC) variëteiten. Verschillende hypothesen werden geformuleerd waaronder (al dan niet ondersteund door directe waarnemingen) in bijzonder wijzigingen die optreden in de celwandpolysachariden ter hoogte van de midden lamella. Deze hypothesen omvatten pectine cross linking, lignificatie, complexvorming tussen fenolen en proteïnen en lipide oxidatie. De effecten van HTC op het kookgedrag werden bestudeerd en invloed op nutriënten en visuele en textuureigenschappen zijn aan bod gekomen. Hieruit blijkt dat HTC een duidelijke invloed heeft op kooktijd, verlies aan thermolabiele nutriënten, een gereduceerde digestie van zetmeel en proteïnen en daaraan gekoppelde verlaagde bio-beschikbaarheid.  Alhoewel er de afgelopen decennia reeds onderzoek verricht is naar de mechanismen die aan de basis liggen van het HTC gedrag, blijven heel wat onderzoeksvragen onbeantwoord.

De doelstelling van het voorliggend onderzoek is om het inzicht in de ontwikkeling van HTC en de gevolgen bij bereiding (koken) van peulvruchten sterk te verhogen. Het is algemeen gekend dat het succesvol bewaren van biologische materialen best plaatsvindt bij temperaturen benden de glastransitietemperatuur van het materiaal.  Deze hypothese werd tot op vandaag niet onderzocht in de context van HTC. Dit gegeven vormt dan ook de basis voor een eerste onderzoekspiste. Aangezien de verschillende simultane wijzigingen die plaatsvinden tijdens bewaring in de complexe matrix van peulvruchten mag met niet verwachten dat onderzoek naar individuele componenten toelaat een diepgaand inzicht te verwerven in het fenomeen van HTC. Daarom zal in een tweede deel van het onderzoek een geïntegreerde benadering worden uitgewerkt waarbij de verschillende hypothesen simultaan onderzocht worden. Om een verhoogd inzicht te verwerven zullen we daarom, in tegenstelling tot de beschikbare informatie in de literatuur, simultaan verschillende biopolymeren bestuderen tijdens bewaren en koken, bovendien zullen we wijzigingen in functie van de tijd (kinetiek) in detail opvolgen. Bovendien wensen wij in deze studie niet enkel de consequenties op niveau van textuur maar ook op niveau van smaak, aroma en geur in kaart te brengen, dit door gebruik van een omics benadering van de evolutie van de vervluchtigbare componenten gevormd tijdens koken (van HTC en ETC materialen).