‘De Belgische frietcultuur is niet in gevaar als het van fotonica afhangt’

De discussie over acrylamide in onze frietjes bewijst nog maar eens dat we nooit eerder zo bewust waren van onze voeding en de samenstelling ervan. Onderzoekster Lien Smeesters legt uit welke rol de wetenschap hierin kan spelen.

Voedselveiligheid wordt steeds belangrijker in onze samenleving en staat hoog op de agenda van wetenschappelijk onderzoek, industrie en beleidsvoering. Nooit eerder waren we zo bewust van onze voeding, de samenstelling ervan en de aanwezigheid van ongezonde stoffen. Niemand twijfelt eraan dat acrylamide en andere toxische bestanddelen maar beter uit onze voedselketen geweerd worden. Om onze voedselveiligheid te vrijwaren, werkt de Europese Commissie aan een beleid dat onze voedingsindustrie en onze eetcultuur aan banden kan leggen.

Europa overweegt namelijk om een strengere regelgeving te hanteren voor acrylamide. Acrylamide is een kankerverwekkende stof die wordt gevormd tijdens de verwerking van zetmeelrijke producten, op temperaturen hoger dan 120°C. Deze acrylamidevorming treedt onder meer op tijdens het bakken van frieten. Tijdens de voorbije jaren werden extreem hoge concentraties acrylamide in frieten gedetecteerd, tot 20 keer hoger dan de huidige Europese richtlijnen. Deze concentraties zijn te wijten aan het type aardappel en aan de hoge baktemperatuur, waarop de rauwe aardappelen worden gefrituurd. Om de gevaarlijke acrylamidevorming te verminderen, wordt er geopperd om de huidige bakwijze van onze frieten aan te passen. De typische smaak en structuur van traditioneel gebakken Belgische frieten kan daarbij verloren gaan.

Scannen naar foute aardappelen

Fotonica, of de wetenschap van het licht, snelt ter hulp met een nieuwe laserscantechnologie ontwikkeld door onderzoeksgroep B-PHOT Brussels Photonics aan de Vrije Universiteit Brussel. Een optische screening kan al tijdens het sorteerproces het risicio op acrylamidevorming per aardappel accuraat voorspellen.

Verschillende rauwe aardappelen, die er net hetzelfde uitzien en hetzelfde smaken, vertonen een verschillende acrylamidevorming tijdens het frituren. In elke rauwe aardappel zijn er acrylamide-precursors of ‘voorlopers’ aanwezig. Bestanddelen zoals suiker, zetmeel en water beïnvloeden de acrylamidevorming. Kleine nuances in acrylamide-precursors zorgen voor een groot contrast in de acrylamidevorming en maken het verschil tussen gezondere en kankerverwekkende frieten.

Deze laserscantechnologie brengt in kaart welke aardappelen aanleg hebben voor een lage of hoge acrylamideconcentratie tijdens het frituren. Waarop vervolgens ongeschikte aardappelen betrouwbaar uit de frietproductieketen kunnen worden gehaald, zonder gebruik van chemische middelen.

Klinkt als Star Wars. hoe selecteert een scanner ‘foute’ aardappelen? De aardappel wordt belicht met verschillende laserstralen, waarbij verschillende interacties optreden. Een deel van de invallende laserstralen kan worden geabsorbeerd door de aardappel, terwijl een ander stuk kan reflecteren aan het oppervlak of verstrooien na interactie met de aardappel. Het type proces dat optreedt en de mate waarin het voorkomt is afhankelijk van de chemische structuur van de aardappel. Aardappelen die ongeschikt zijn voor het frituren zullen op een andere manier met de inkomende laserstralen interageren, waardoor een onderscheid kan gemaakt worden tussen de geschikte en ongeschikte aardappelen.

In tegenstelling tot de chemische analyses die frequent worden gebruikt voor de bepaling van de compositie van voedsel, tast de optische methode het voedingsproduct zelf niet aan. Alle aardappelen die ongeschikt zijn voor het frituren, kunnen nog steeds worden gebruikt voor andere bereidingen bij temperaturen lager dan 120°C. Naast chemische analyses worden er reeds kwaliteitstesten uitgevoerd op rauwe aardappelen en wordt de kleur van de frieten geëvalueerd. De resultaten van de huidige kwaliteitstesten vertonen echter weinig correlatie met de acrylamidevorming tijdens het frituren. In de aardappelverwerkingsindustrie worden na het frituren de donkerste frieten uit het verwerkingsproces verwijderd, aangezien deze een hogere concentratie aan acrylamide bevatten, maar deze methode is onvoldoende, aangezien frieten met een gelijkaardige kleur nog steeds verschillende acrylamideconcentraties kunnen bevatten.

Minder voedselverspilling

Bovendien wordt zo ook heel wat voedsel vernietigd. In tegenstelling tot technologieën die vandaag vaak gebruikt worden, draagt lichttechnologie dus niet enkel bij tot een hogere bescherming van de voedselveiligheid, maar vermindert het bovendien de voedselverspilling. Aardappelen die niet geschikt zijn voor bereiding aan hoge temperaturen, kunnen nog steeds gebruikt kunnen worden voor verwerking aan lage temperaturen als bijvoorbeeld aardappelpuree.

De integratie van de laserscannertechnologie in industriële sorteermachines laat toe om de aardappelen met een snelheid van een paar ton per uur te screenen. In dit type van optische sorteermachines worden de producten gescand met lasers terwijl ze zich voortbewegen op de transportband. Indien een ongeschikte rauwe aardappel wordt gedetecteerd, kan deze vervolgens aan hoge snelheid uit de voedselstroom worden ‘weggeblazen’.

Niet enkel de acrylamide-precursors beïnvloeden de interactie van licht met de voedingsproducten. Andere toxische stoffen, zoals bijvoorbeeld mycotoxines, zullen ook de inkomende laserstralen beïnvloeden. Dit laat toe om de innovatieve laserscannertechnologie ook toe te passen voor de detectie van andere kankerverwekkende stoffen.

Wetenschappelijk onderzoek in fotonica en in tal van andere domeinen, kan belangrijke oplossingen aanreiken als antwoord op maatschappelijke uitdagingen, zoals voedselveiligheid en innovatie. Via een nauwere samenwerking tussen onderzoeksgroepen aan universiteiten, industrie en beleid wordt onderzoek vertaald in effectieve toepassingen die bijdragen tot socio-economische innovatie ten gunste van onze samenleving.

De huidige bakwijze van onze Belgische frieten loopt dus nog geen gevaar wanneer het van fotonica afhangt.