Vroeger werd vlees of vis gerookt of gezouten om te bewaren. Nu stellen actieve en intelligente verpakkingen bederf uit. Straks verklapt een kleurpin hoe fris je eetwaar nog is. Specialisten Frank Devlieghere en Liesbeth Jacxsens leggen uit hoe het werkt.

In de juiste verpakking blijven levensmiddelen veel langer houdbaar en behouden beter hun smaak en geur. Hoe wordt onze voeding behandeld en wat staat ons te wachten ? Prof. dr. ir. Frank Devlieghere en dr. ir. Liesbeth Jacxsens zijn verbonden aan het Laboratorium voor levensmiddelenmicrobiologie en -conservering, Vakgroep Levensmiddelentechno-logie en Voeding van de Universiteit Gent. Vanuit hun functie weten zij alles over nieuwe verpakkingsmaterialen die worden gebruikt om bederf uit te stellen. De vakgroep is in België de enige, en op Europees vlak een belangrijke speler op het gebied van het verpakken van levensmiddelen. Er wordt samengewerkt met een 170 bedrijven.

Volgens professor Devlieghere maken mensen minder en minder tijd vrij voor het klaarmaken van eten en alles wat hen daarbij helpt, zit in de lift. “De levensmiddelenindustrie doet minder een beroep op traditionele bewaringstechnieken. Roken, zouten, aanzuren, fermentatie, steriliseren, diepvriezen : het zijn oudere methodes die impact hebben op de sensorische kwaliteit van het voedsel. Dat aanvaardt de huidige consument niet. Daarom moet er gebruik gemaakt worden van nieuwere conserveringstechnieken. Wij moeten de ontwikkeling van micro-organismen op een andere manier gaan onderdrukken. Dat gebeurt in principe met combinaties van technieken.”

Liesbeth Jacxsens bevestigt : “Men wil vers consumeren, lekkere en gezonde dingen eten die kant-en-klaar zijn en bovendien nog even houdbaar, want de consument wil niet elke dag boodschappen doen. Om dat te benaderen heeft men nieuwe vormen van verpakking nodig. Verpakking wordt conservering. Voorheen was verpakking het beschermen tegen alles wat ‘buiten’ aanwezig is, zoals licht of micro-organismen. Nu moet ze ook helpen conserveren. Een eerste manier was de zogenaamde ‘gemodificeerde atmosfeerverpakking’ (MAP), te herkennen aan de verplichte tekst : Verpakt onder beschermde atmosfeer. In eerste instantie is deze methode toegepast op kookham en andere vleeswaren die microbieel bederven. Nu worden talrijke levensmiddelen verpakt onder zo’n beschermende atmosfeer.

Bederf van levensmiddelen wordt gekatalyseerd door een aantal zaken : enerzijds heb je de microbiologische aspecten (organismen die uitgroeien en allerhande stoffen produceren, zoals zuren, alcohol, zwavelverbindingen), die smaak, kleur en geur doen afwijken. Een tweede oorzaak van bederf wordt veroorzaakt door enzymen die aanwezig zijn en bijvoorbeeld verkleuring veroorzaken, zoals het bruin kleuren van een doorgesneden appel. Een derde oorzaak zijn chemische processen, waaronder oxidatie. Een voorbeeld zijn vetten die oxideren onder invloed van zuurstof, waardoor bijvoorbeeld boter een ranzige smaak krijgt. Dan zijn er nog de fysische processen die vooral met stabiliteit te maken hebben. Bijvoorbeeld een emulsie die onstabiel wordt, een saus die begint te schiften, yoghurt waarop een waterlaagje komt te staan.

De huidige bewaartrends van levensmiddelen proberen op een of andere manier in die vier processen een rol te spelen. De nieuwere technieken worden meestal gecombineerd als een ‘hordentechnologie’. Men gaat het levensmiddel bijvoorbeeld een weinig verhitten (pasteuriseren in plaats van steriliseren), men gaat het vervolgens koelen en dan gasverpakken onder beschermde atmosfeer. Zo heeft men drie ‘horden’ gecreëerd die het bederf uitstellen. Door de eerste techniek van het verhitten worden micro-organismen afgedood, door koelen worden de overlevende sporen van micro-organismen geremd, en de gasverpakking zorgt voor de beschermende atmosfeer die de ontkieming van sporen trager doet verlopen.”

Koeling is essentieel

Frank Devlieghere : “Meer en meer levensmiddelen worden onder koeling bewaard, kijk maar in de supermarkt, waar het oppervlak dat ingenomen wordt met koelschappen, gestaag groeit. Dat komt omdat men minder oude, extreme bewaartechnieken gebruikt en overgaat op de combinatie van diverse technieken, waarbij koeling altijd essentieel is. Wat in de supermarkt niet gekoeld staat zijn levensmiddelen die microbieel niet bederven. Koekjes en cornflakes zijn zo droog dat micro-organismen er niet op kunnen uitgroeien. Of de micro-organismen zijn allemaal afgedood, zoals bij gesteriliseerde producten of bij voeding in blik en bokalen. De schappen met dit soort producten worden kleiner ten voordele van de ruimte voor gekoelde voeding. In de beschermende of gemodificeerde atmosfeer wijzigt men de samenstelling van de atmosfeer rond het levensmiddel, de lucht die aanwezig is in een verpakking wordt vervangen door een ander gasmengsel. In de gewijzigde atmosfeer zit voornamelijk stikstof en toegevoegde CO2 (koolstofdioxide), wat het bewarende gas is. In het begin van de jaren tachtig is men in Engeland begonnen om deze techniek toe te passen en het continent is enkele jaren later gevolgd. De tweede generatie is EMAP, wat staat voor evenwichtsgemodificeerde atmosfeerverpakking. Met EMAP creëert men een ideaal klimaat voor groenten en fruit.”

Groenten en fruit ademen

Liesbeth Jacxsens : “Het probleem is dat groenten en fruit ademen, het zijn levende weefsels. Geoogst en zelfs versneden blijven groenten en fruit ademen, nemen zij, zoals mensen, zuurstof op en produceren zij ook CO2. Het gevolg is dat als je groenten en fruit in een afgesloten verpakking steekt, alle zuurstof wordt verbruikt en CO2 wordt geproduceerd. De verpakking blaast op. Groenten en fruit hebben zuurstof nodig want anders beginnen ze te fermenteren : er ontstaat een alcoholproductie en dat proef je. Met EMAP zorgt men ervoor dat er zuurstof uit de lucht in de verpakking komt, zodat groenten en fruit kunnen ademen tijdens het bewaren, en dat de geproduceerde CO2 weer kan ontsnappen in omgekeerde richting naar de omringende lucht. Zo creëert men een evenwicht. De kunst ligt erin om groenten en fruit traag te laten ademen, want de snelheid van ademen bepaalt de degradatie van het product. Tijdens het ademen gebruikt het product immers reservestoffen. Paddestoelen ademen zeer snel en hebben dus een korte houdbaarheid. Kool ademt traag en is dus langer, tot weken, houdbaar. In moderne verpakking heeft men in plaats van de 21 procent zuurstof die er in onze lucht zit, slechts 5 tot 10 procent zuurstof, waardoor de producten trager ademen en daardoor langer houdbaar zijn. Op deze manier verdubbelt men de bewaartijd makkelijk. Zet men een versneden sla naast een sla verpakt in evenwichtsgemodificeerde atmosfeer, dan is de eerste na een of twee dagen kapot door enzymatische bruinverkleuring, uitdroging en microbiologische uitgroei. Sla in EMAP-verpakking is beschermd tegen uitdroging, ademt langzamer en blijft tot driemaal langer houdbaar, dus tot een zestal dagen. Dat geldt ook voor andere versneden groenten.”

Frank Devlieghere : “In de toekomst gaan wij bestuderen welke invloed dergelijke bewaring heeft op het vitaminegehalte, want daarover is nog weinig geweten.”

Actieve verpakking

De derde generatie is de actieve verpakking, die deelneemt aan het conserveringsproces. Daar zijn twee soorten in : de absorberende en de vrijstellende. Het beste voorbeeld van de absorberende verpakking zijn de zuurstof- absorbers of zuurstof- happers ( scavengers), die vrij frequent worden toegepast. Vroeger vond men in de verpakking van bijvoorbeeld pizza’s of kaas vaak een zakje. Daarin zat ijzerpoeder, dat de eigenschap heeft om de zuurstof binnen de verpakking te binden, waardoor de lucht zuurstofvrij wordt. Dat mag, maar de consument heeft moeite met de aanwezigheid van zo’n zakje en bovendien bestaat het gevaar dat verstrooide mensen het zakje openen en het ijzerpoeder als kruidenmengeling gebruiken. Het was dus een uitdaging om absorberende zaken, liefst onherkenbaar, in de verpakkingsfolie te integreren. In Amerika, Japan en Australië gebruikt men deze actieve verpakking courant voor vlees, vis en groenten. De techniek wordt niet toegepast in ons land en nog maar weinig in Europa, omdat de wetgeving nog niet is aangepast.

Bij de tweede soort, de vrijstellende verpakking, worden actieve componenten doelbewust vrijgesteld vanuit de verpakking naar het levensmiddel toe, om daar een bepaalde activiteit uit te oefenen en zo de houdbaarheid te verlengen. Een zakje dat ethanol (alcohol) als antischimmel vrijstelt, werkt als het in een vochtige omgeving komt en is een veelgebruikte techniek om bij verpakt brood de schimmelgroei tegen te gaan. Ook hier bestaat de uitdaging om het product uit zakjes direct in de folie te stoppen, zodanig dat het proces eleganter verloopt. Dergelijke verpakkingen bestaan in experimentele fase, waarbij actieve stoffen als antimicrobiële en antioxidatieve componenten via de folie worden vrijgesteld. Met dit type producten geraak je echter nog in de problemen met de huidige wetgeving.

Intelligente verpakkingen

“En dan heb je nog de intelligente verpakkingen, die parallel lopen met de actieve verpakkingen. Intelligente verpakking geeft informatie aan de consument of aan de distributie over de hoedanigheid van het verpakte levensmiddel. Intelligente verpakking kan bijvoorbeeld aangeven in hoever er een temperatuursmisbruik is geweest en in hoever er al bederf optreedt. Bij vis of kip bestaat er een soort pin die in de verpakking wordt geduwd en die aan de hand van een kleurenschaal aangeeft in welke mate er al stikstofverbindingen zijn gevormd. Die stikstofverbindingen zorgen ervoor dat vis niet lekker ruikt en smaakt. In Scandinavië en Duitsland wordt dergelijke intelligente verpakking gebruikt en wordt de koper tijdig gewaarschuwd dat de verpakte vis niet meer lekker is. Er zijn ook intelligente verpakkingen die aangeven wanneer de temperatuur te hoog is opgelopen. Relatief nieuw is de verpakking die de rijpheid van fruit aanduidt, bijvoorbeeld voor peren of meloenen. Eens het product uit te verpakking is, dient men het even snel te consumeren als niet verpakte producten. Hoe de consument op al deze vernieuwingen zal reageren, valt af te wachten.” n

Tekst Pieter van Doveren

Vroeger hoefde verpakking alleen maar te beschermen, nu helpt ze ook om het voedsel beter en langer te conserveren.

De kunst ligt erin om groenten en fruit traag te laten ademen, want de snelheid van ademen bepaalt de degradatie van het product.