Junior R&D-scientist Rebecca Steppan heeft de afgelopen tijd verschillende kalibratielijnen gemaakt voor de NIR-bepaling van het vocht-, eiwit- en vetgehalte in grondstoffen voor en tussen- en eindproducten van de productie van vleesvervangers. Hiervoor maakte zij gebruik van de vorig jaar aangeschafte ProxiMate NIR van Büchi Labortechnik.

Ojah uit het Gelderse Ochten ontwikkelt en produceert duurzame, plantaardige eiwitproducten die worden toegepast in vleesvervangers. Het bedrijf, dat groot is geworden met producten die een kipachtige textuur hebben, breidt zijn assortiment regelmatig uit met nieuwe concepten. Hiervoor wordt niet alleen gekeken naar belevingsparameters als smaak, bite en mondgevoel, maar ook naar chemische, zoals vocht-, eiwit- en vetgehalte, die met NIR worden bepaald.

NIR helpt Ojah met de ontwikkeling en QC van plantaardige vleesvervangers

Blijf op de hoogte
Schrijf je in om geen enkele digitale LabVision te missen

In mijn geval begin ik iedere maandag met een rondje proeven!

Ojah heeft ruim drie jaar een eigen laboratorium, dat fungeert als R&D- en kwaliteitslab.

Ojah heeft inmiddels vijf lijnen waar onder meer duurzame, plantaardige eiwitproducten met een kipachtige textuur worden geproduceerd (foto: Ojah).

Plenti ProFiber™, dat is gebaseerd op dezelfde eiwitvezel als die van de plantaardige stukjes kip, kan heel gemakkelijk met andere producten worden verwerkt, zoals vis (foto: Ojah).

Waar Rebecca de enige is die kalibreert, wordt de NIR vooral door collega’s van productie en logistiek gebruikt voor het uitvoeren van de metingen. “Aanvankelijk deed ik ook de metingen voor productie, maar dat is, ook in verband met het dragen van passende werkkleding, niet altijd even efficiënt. Ik heb voor de collega’s een SOP geschreven, aan de hand waarvan ze de meting foutloos kunnen verrichten. Dat gaat prima, niet in de laatste plaats omdat er niet zoveel kan misgaan: een petrischaaltje met het monster op de monsterhouder zetten, op start drukken en de resultaten rollen er binnen enkele seconden uit. Zo weet productie ook direct of het proces naar wens verloopt!”

Met het voltooien van het kalibratietraject voor de bestaande producten komt het kalibratiewerk geenszins stil te vallen. “Iedere keer als we een nieuwe grondstof toepassen is er sowieso een nieuwe kalibratielijn nodig. Maar ook bij de bestaande grondstoffen is er kalibratiewerk aan de winkel. Als je wisselt van grondstofleverancier of zelfs bij een nieuwe oogst van in ons geval sojabonen kunnen er verschillen ontstaan. Het wordt ook aangeraden om enkele malen per jaar de kalibratiedatabase aan te vullen met nieuwe monsters; daar wordt ie ook robuuster van.”

Waar Büchi voor meer mature markten in de feed- en foodindustrie, zoals veevoeder, kaas en vlees(!), databases met metingen kan verstrekken voor pre-kalibraties, was er in dit geval geen kant-en-klare kalibratielijn voorhanden. Omdat het hier gaat om een set unieke producten in een relatief jonge markt zijn er gewoon nog te weinig meetgegevens beschikbaar om tot een bruikbare database te komen.

Rebecca moest derhalve zelf aan de slag. “Dat is in de eerste plaats veel monsters verzamelen voor de referentiemetingen. Omdat we op ons lab buiten de NIR geen speciale apparatuur voor het meten van eiwit, vocht en vet hebben, zijn die monsters allemaal opgestuurd naar een extern lab. Daarbij gaat het om behoorlijke aantallen. Alleen al voor het vochtgehalte heb ik 100 monsters gebruikt. Al die monsters heb ik ook met de NIR gemeten.”

Vervolgens moet op basis van de referentie- en NIR-meetresultaten een kalibratielijn worden gemaakt. Hiervoor bevat de software van het instrument de AutoCal-functie, die niet-specialisten helpt bij het vinden van de optimale correlatie op basis van de referentiewaardes en de gemeten spectra. “Die functie bood mij goede ondersteuning. En als ik iets niet begreep kon ik gemakkelijk contact krijgen met applicatiespecalisten van Büchi voor hulp. Zij wezen mij ook op andere functies waarmee je gedetailleerd de kalibratielijn kan analyseren en zaken kan aanpassen, zoals het niet-meenemen van outliers. Inmiddels kan ik er goed mee overweg, maar ik overweeg nog wel om mij nog meer in deze materie te verdiepen door het volgen van de chemometrie-cursus die Büchi aanbiedt.”

Druk op de knop

Nooit klaar

Kalibratielijn

NIR

Kwaliteitscontrole

Laboratorium

Groei

De ingangs- en kwaliteitscontroles op met name eiwit, vet en vocht worden sinds ruim een jaar in het laboratorium uitgevoerd op de ProxiMate NIR van Büchi Labortechnik. “Tot die tijd werden monsters voor dergelijke analyses opgestuurd naar een contractlab. Dat was geen ideale situatie, omdat we in sommige gevallen wel weken op de resultaten moesten wachten. Tijdens mijn stage bij Ojah was ik betrokken bij het selectieproces. We hebben eerst onderzocht welke techniek voor ons het meest geschikt is voor onze toepassingen. Daar kwam NIR als beste uit de bus. Weliswaar vergde dat een grotere investering dan voor andere technieken, zoals vochtmeting, maar je kunt er wel meerdere parameters mee meten, wat ook voor toekomstige bepalingen heel handig is. Voor de selectie van het NIR-apparaat hebben we twee leveranciers benaderd. De keuze is hierbij in het voordeel van Büchi uitgevallen. Naast de robuustheid en het gebruiksgemak sprak ook de in het instrument geïntegreerde kleurmeting ons aan.”

Naast de sensorische testen vinden er in het laboratorium ook analyses plaats op parameters als vocht-, eiwit- en vetgehalte. Deze analyses zijn ook relevant voor de kwaliteitsbewaking, met name de ingangscontrole van de grondstoffen. “Voordat we gaan produceren willen we zeker weten of een partij niet te nat is en of het eiwitgehalte klopt. Tijdens het proces bepalen we het vochtgehalte. Dat is van belang voor de procesinstellingen bij de volgende stap, het marineren. En uiteraard bepalen we deze parameters ook in onze eindproducten’, licht Rebecca toe.
Op de eindproducten, die 24/7 worden geproduceerd, vinden in kader van de kwaliteitscontrole ook sensorische testen plaats. “Elke ochtend krijgen we de producten die zijn geproduceerd en dan kijken we of het mooie stukjes zijn, of de bite en het mondgevoel goed zijn en je die vezelachtige structuur goed kunt ervaren. Dat doen we per toerbeurt. In mijn geval begin ik iedere maandag met een rondje proeven!”

Zo’n drie jaar geleden heeft Ojah een eigen laboratorium opgezet, dat fungeert als R&D- en kwaliteitslab. Het applicatielaboratorium (de NPD-keuken) is er al sinds de start van het bedrijf. Daar worden nieuwe formuleringen en recepten voor marinades ontwikkeld.

Het R&D-team bestaat uit vier personen, waaronder junior R&D-scientist Rebecca Steppan, die sinds maart 2020, direct na haar master-stage bij Ojah in het kader van de opleiding Food Technology aan de Universiteit Wageningen, in dienst is. Haar werkzaamheden zijn zeer gevarieerd. “Het werk voor R&D is vaak georganiseerd in projecten. Bijvoorbeeld het testen en karakteriseren van een nieuwe grondstof of het onderzoeken hoe een aanpassing in het proces uitvalt. Momenteel werk ik nauw samen met engineering voor het optimaliseren van een nieuwe machine. Om te achterhalen of ze doen wat wij willen, voeren we allerhande tests uit op de producten. Wat gebeurt er met de textuur, kleur, smaak, geur; hoe is het mondgevoel, de bite? Dat zijn deels sensorische testen: kijken, voelen, ruiken. Heel belangrijk ook in het kader van productontwikkeling. Met de applicatiecollega’s hebben we dan ook vaak tastings van nieuwe producten.”

Inmiddels worden bij Ojah per jaar op vijf productielijnen duizenden tonnen plantaardige vleesvervangers geproduceerd. Daarbij rollen al lang niet meer alleen stukjes Beeter® van de transportbanden. Zo zijn er ook de Heppi® ribs, die zijn gemaakt uit erwtenmeel, water en kruiden. Deze zien er uit en smaken als spareribs. Ze zijn vrij van additieven, glutenvrij en arm aan koolhydraten, en hebben een eiwitgehalte van 25%. Ze doen het net als spareribs goed op de barbecue, maar omdat ze geen bot hebben kunnen ze ook op bijvoorbeeld een broodje worden geserveerd.

In het twaalfjarig bestaan van Ojah is de markt voor vleesvervangers enorm veranderd. In het begin was er vooral behoefte aan kwalitatief hoogwaardige eindproducten, zoals de plantaardige kipstukjes. Met de groeiende populariteit van vleesvervangers stijgt ook de vraag naar een mix van texturen, waarbij voedselproducenten de losse eiwitvezels van Ojah als ingrediënt gebruiken in hun eindproducten. Dat zie je bijvoorbeeld in een toenemend aanbod van plantaardige alternatieven voor vis, waarbij de halffabrikaten van Ojah zorgen voor de gewenste textuur en voedingswaarde. Een andere toepassing is het combineren van meerdere texturen in één plantaardig product, een beetje vergelijkbaar met pees-, spier- en vetweefsel in gehakt. Er liggen wat dat betreft ook kansen om aan te haken bij de groeimarkt voor kweekvlees, die in het nabije verschiet ligt, waarbij de plantaardige textuur als drager kan functioneren. Een hybride strategie die ook bij ‘gewoon’ vlees kan worden toegepast: gehaktballen die voor de helft plantaardig zijn.

Ojah speelt hierop in met de ontwikkeling van Plenti ProFiber™, dat is gebaseerd op dezelfde eiwitvezel als die van de plantaardige stukjes kip, en heel gemakkelijk met andere producten kan worden verwerkt. De eiwitvezels zorgen voor een niet-homogene structuur, waarmee productontwikkelaars vleesalternatieven van hoge kwaliteit kunnen creëren met technieken die al worden gebruikt door de vleesverwerkende industrie. Ojah ziet dat de voedselfabrikanten waarmee het bedrijf samenwerkt steeds meer behoefte hebben aan een product dat zij zelf kunnen verwerken tot een eindproduct. Waar in het begin nog 100% werd ingezet op eindproducten streeft het bedrijf nu naar een 50/50-verdeling tussen ingrediënten en eindproducten.

De niet bewust nagestreefde kip-bite heeft het bedrijf geen windeieren gelegd. Onder de merknaam Beeter® wordt het product sinds 2010 aan tal van voedingsproducenten geleverd. Die verwerken ze tot eigen producten, die over de hele wereld in supermarkten worden verkocht. Daarbij zijn er –letterlijk– verschillende smaken mogelijk, die in de vorm van marinades aan de kipstukjes worden toegevoegd. Dat kan gaan om marinades, die door Ojah zelf, al dan niet in samenspraak met de klant, zijn ontwikkeld. Ook kan de klant zelf de receptuur voor de marinade aanleveren.

“Verhip, het lijkt net kip!” Dat waren volgens de overlevering de woorden van CEO en één van de Ojah-oprichters Frank Giezen toen hij in 2009 de eerste stukjes proefde van een materie die beoogde dezelfde vezelstructuur te hebben als vlees. De stukjes werden gemaakt door middel van het nat extruderen (‘high moisture extrusion’) van eiwitrijk sojameel. Hierbij worden water en de eiwitmassa onder hoge druk en temperatuur gemengd tot een vloeibare, plakkerige massa. Deze massa wordt vervolgens al draaiende door de extruder geperst. Door het spuitgat van de extruderbuis te koelen stolt de eiwitmassa weer tot een materie met in dit geval een stevige, sappige en vlezige structuur. Dat resultaat hangt samen met de combinatie van een bepaalde wrijving en afschuiving in de extruder. Samen met procesparameters als temperatuur en druk vormen die het geheim van de smid.

Volledig scherm