Vorming en stabiliteit van schuim

Wageningen Food & Biobased Research onderzoekt de vorming en stabiliteit van schuim in voedingsmiddelen op moleculair, ingrediënt- en productniveau. Dat levert inzichten op waarmee schuimeigenschappen te voorspellen en te sturen zijn.

Van toetjes, slagroom en cappuccino tot bier en brood. Schuim in of op voedingsmiddelen is, vanwege zijn romige mondgevoel, populair bij de consument. Luchtbellen bieden ook aanknopingspunten voor verlaging van het vetgehalte in producten. Voor fabrikanten heeft schuim echter een groot nadeel: de kwaliteit en stabiliteit er van zijn lastig te controleren. Hoe zorg je er voor dat opgeklopte slagroom na een half uur nog luchtig is? En hoe maak je een luchtig toetje met minder suiker? Schuimvorming is een ingewikkeld proces, dat beïnvloed wordt door een groot aantal factoren. Zo speelt bij het opschuimen van melk behalve het vet- en eiwitgehalte ook de mate waarin melkeiwitten ontvouwen zijn een rol. Wageningen Food & Biobased Research helpt ingrediëntenleveranciers, voedingsmiddelenbedrijven en apparatenbouwers de kwaliteit en stabiliteit van schuim te voorspellen en te sturen. Wij hanteren hierbij een integrale aanpak: we onderzoeken schuim op meerdere niveaus – van molecuul en oppervlak tot de dunne film tussen de luchtbellen en het eindproduct - en leggen een relatie tussen ingrediënten, productieproces en product.

Voorspellen van schuimeigenschappen

Wageningen Food & Biobased Research zet unieke kennis en onderzoeksfaciliteiten in. Onze expertise loopt uiteen van levensmiddelenchemie en -natuurkunde tot levensmiddelentechnologie en modelleren. Wij combineren als één van de weinige organisaties in de wereld verschillende technieken om schuimeigenschappen te voorspellen. Zo geven drop tensiometers ons inzicht in de de eigenschappen van het lucht-watergrensvlak en gebruiken we de Sheludko-cel om de dunne films tussen luchtbellen te bestuderen; het al dan niet breken van zo’n film zegt iets over de schuimstabiliteit. De FoamScan gebruiken we voor onderzoek naar de vorming en stabiliteit van een schuim. Deze techniek geeft inzicht in de hoeveelheid lucht die je kunt inslaan, veranderingen in de belgrootte(verdeling) en de drainage van het schuim. Daarnaast passen wij X-ray Tomografie (XRT) toe voor driedimensionaal onderzoek naar de verdeling van de belgrootte – die van invloed is op bijvoorbeeld het mondgevoel, het uiterlijk en de structuur van producten. Op basis van onze moleculaire kennis van ingrediënten en onze kennis van het maken van schuim  ontwikkelen we kwantitatieve ontwerpregels waarmee de eigenschappen van schuimen te voorspellen en dus te sturen zijn.

Bedrijven kunnen bij ons terecht voor R&D-projecten en voor advies op het gebied van schuim(gedrag). Wij organiseren regelmatig bijeenkomsten waar experts op het gebied van schuimontwikkeling kennis en ervaring kunnen uitwisselen.

Vorming en stabiliteit van microbellen

Een van onze onderzoeksprojecten, uitgevoerd binnen de publiek-private samenwerking TI Food and Nutrition, richt zich op de ontwikkeling van voedingsmiddelen met minder vet, en meer eiwitten en vezels. Binnen dit project bestuderen we de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de vorming en (in)stabiliteit van kleine luchtbellen, de zogenaamde microbellen. Ook willen we inzicht krijgen in het fysische en chemische gedrag van microbellen, en hoe deze sensorische eigenschappen als mondgevoel en romigheid beïnvloeden.