C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
2.
HULPSTOFFEN
2.5
"MEEL" IN DE VLEESWARENINDUSTRIE.
Auteur: JA. De Vries 1994
Bij de conversie naar een elektronisch beschikbaar document zijn er kleine tekstuele en inhoudelijke wijzigingen aangebracht. (RedCom). September2005
blad 1 van 7
C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
INHOUDSOPGAVE 1
INLEIDING....................................................................................................................3
2 EIGENSCHAPPEN EN ANALYSE VAN ZETMEEL.................................................3 2.1 Eigenschappen van zetmeel ........................................................................................3 2.2 Analyse van zetmeel ...................................................................................................4 2.3 Modificatie van zetmeel..............................................................................................5 3 TOEPASSINGEN VAN "MEEL" IN VLEESPRODUCTEN.......................................6 3.1 Traditionele producten ................................................................................................6 3.2 Enkelvoudige producten .............................................................................................6 3.3 Samengestelde producten (grof) .................................................................................6 3.4 Samengestelde producten (fijn) ..................................................................................6 3.5 Vleesbevattende producten .........................................................................................6 3.6 Paneerlagen en beslagen (Fuller and Parry, 1987; Callens, 1991) .............................6 3.7 Vetvervanging in vleesproducten ...............................................................................7 4
WARENWETTELIJKE ASPECTEN ............................................................................7
5
LITERATUUR. ..............................................................................................................7
blad 2 van 7
C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
1
INLEIDING
In het begrip "meel" (of "bindmeel") worden in de vleeswarenindustrie 3 verschillende typen product verenigd: -
gemalen en gezeefde granen zoals bloem en boekweitmeel. In traditionele producten als balkenbrij, bakbloedworst en bakleverworst schrijft de traditie boekweitmeel en ook wel roggemeel voor. In sommige boerenleverworst-recepten komt havermout voor. Rijstemeel wordt wel gebruikt in paté. De belangrijkste functie van deze melen is het middels het binden van water verschaffen van stevigheid aan de producten. Een belangrijke tweede functie is, dat deze producten uiteraard effect hebben op de smaak en het mondgevoel. Dit laatste zorgt er in veel gevallen voor dat niet ongestraft het ene meel door het andere kan worden vervangen.
-
gezuiverde zetmelen uit granen of aardappelen: maïszetmeel, aardappelzetmeel (vaak aangeduid met aardappelmeel) of tarwezetmeel. Het verschil tussen tarwezetmeel en bloem is de aanwezigheid van o.a. gluten in bloem. Bij het gebruik van "meel' in vleeswaren geldt dat het functionele effect (nl. het binden van water) door het zetmeel wordt geleverd. Zoals bekend is dit voor bloem in brood anders: in dat geval is de gluten de belangrijkste functionele component, hoewel ook bij brood geldt dat het zetmeel een belangrijke rol speelt. Gezuiverde zetmelen verdienen de voorkeur in die gevallen, waar waterbinding zonder smaakeffecten wordt verlangd. Vaak ook schrijft de traditie een bepaald product voor. Zo wordt aardappelmeel relatief vaak gebruikt in Spaanssprekende landen o.a. in Latijns Amerika. In veel voedingsmiddelen worden chemisch gemodificeerde zetmelen gebruikt, maar deze producten spelen geen rol van betekenis in de vleeswarenindustrie, ook door de warenwettelijke bepalingen in dit opzicht. In de VS is de wetgeving op dit punt liberaler.
-
paneermeel (uit beschuit of uit speciaal voor dit doel zonder gist gebakken brood), dat als bindmiddel wordt gebruikt, en ook dienst doet in paneerlagen om vleesproducten. In tegenstelling tot bloem of zetmeel vereist paneermeel geen verhitting voor het zijn waterbindende rol kan vervullen.
Al deze producten spelen een weliswaar bescheiden, maar toch belangrijke rol in de vleeswarenindustrie. Naast zetmeel spelen nog enkele uit zetmeel vervaardigde hulpstoffen een rol in de vleeswarenindustrie, nl. dextrose en maltodextrines (zoetstof, smaakverbeteraar, draagstof voor smaakstoffen en snel-benutbare energiebron voor melkzuurbacteriën), maar dit zal hier verder onbesproken blijven. De rol die "meel" speelt in vleeswaren kan soms ook worden vervuld door andere ingrediënten en additieven: eiprodukten, sojameel (of -concentraat of -isolaat), wei-eiwitten, caseinaat, bloedplasma, vezel en sommige verdikkings- en geleermiddelen (carrageenan, gelatine, alginaat). In het volgende hoofdstuk zullen de eigenschappen van zetmeel (als belangrijkste bestanddeel van "melen") worden behandeld, terwijl het derde hoofdstuk ingaat op enkele toepassingen van zetmeel in vleeswaren. 2
EIGENSCHAPPEN EN ANALYSE VAN ZETMEEL
2.1 Eigenschappen van zetmeel Kenmerkend voor zetmeel is het feit, dat het bestaat uit zetmeelkorrels, gedeeltelijk kristallijne deeltjes, waarin planten in compacte vorm energie opslaan. Elke soort zetmeel heeft korrels van karakteristieke vorm en afmetingen (zie tabel 1).
blad 3 van 7
C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
Tabel 1: Overzicht eigenschappen verschillende soorten zetmeel aardappelzetmeel vochtgehalte gemiddelde diameter (µm) lipide-gehalte Eiwit gehalte verstijfselingstemperatuur
19 28 0.1 0.1 60-65
maïszetmeel 13 10 0.8 0.3 75-80
tarwezetmeel 13 8 0.9 0.4 80-85
13 15
waxy maïs zetmeel 13 10
0.1 0.1 60-65
0.2 0.3 65-70
tapiocazetmeel
De korreleigenschappen hebben grote invloed op de zetmeeleigenschappen. De kleine korrels (5µ) van rijstzetmeel kunnen bijvoorbeeld verklaren dat rijstepap glad en fijn van structuur is. Men kan gemakkelijk in een eenvoudige lichtmicroscoop vaststellen van welke grondstof een bepaald zetmeel is gemaakt. Het waterbindend vermogen van zetmeel berust op het zwellen van de korrels in warm water: de gezwollen korrels nemen een groot volume in en bevatten veel water, dat daarmee aan de continue fase van het vleeswaar wordt onttrokken. Hierdoor zijn de vleeseiwitten in een hogere effectieve concentratie aanwezig, of anders gezegd door de aanwezigheid van de gezwollen zetmeelkorrels is er minder vleeseiwit nodig om een voldoende stevig produkt te krijgen. Zoals bekend vormen gegeleerde vleeseiwitten het bindende principe in verhitte vleeswaren. Aardappelzetmeel begint te zwellen bij ongeveer 60°C (zie tabel), terwijl graanzetmelen hogere temperaturen nodig hebben. Daarom is aardappelzetmeel soms aan te bevelen boven andere zetmelen, want vele vleeswaren worden maar tot 70°C verhit. Bovendien verliest vlees al bij 58°C vocht, dat bij gebruik van aardappelzetmeel snel wordt gebonden en geen kans krijgt te migreren en tot vochtafzetting te leiden. 2.2
Analyse van zetmeel
Zetmelen worden vaak functioneel gekarakteriseerd door middel van een Brabender amylogram, waaraan de verstijfselingstemperatuur en de temperatuur, waarbij de hoogste viscositeit wordt bereikt alsmede de "Brabenderviscositeiten" (een maat voor de "dikte" van de zetmeelsuspensie bij deze temperaturen) kunnen worden afgelezen. Dergelijke Brabendercurves laten zien, dat aardappelzetmeelkorrels tot bijzonder grote volumes kunnen uitzwellen in vergelijking tot andere zetmelen en dus ook aanleiding kunnen geven tot hogere viscositeiten. Er moet daarbij wel bedacht worden, dat de omstandigheden in de Brabender amylograaf nogal afwijken van de praktijkomstandigheden in vleeswaren, waarin meestal minder grote verschillen worden waargenomen. Graanzetmelen zijn bijvoorbeeld minder gevoelig voor zout dan aardappelzetmeel is. Naast de korrelgrootte en de Brabenderkenmerken is het amylosegehalte nog van belang voor een functionele karakterisering van zetmeel. Vooral de amylose in zetmeel kan aanleiding geven tot "Metrogradatie", d.w.z. viscositeitsafname of vochtuittreding na bewaren veroorzaakt door herkristallisatie van de zetmeelmoleculen. Dit speelt vooral een rol in waterige systemen zoals sauzen en minder in vleeswaren. Daarnaast is de amylose-component van belang voor het aantonen van zetmeel in vleeswaren, omdat de amylosecomponent van het zetmeel met jodium een intens blauwpaarse kleur geeft. Hierdoor is het eenvoudig om (kwalitatief) de aanwezigheid van zetmeel in vleeswaren aan te tonen, met uitzondering van waxy maïs zetmeel en waxy rijstzetmeel, die alleen amylopectine bevatten en geen amylose. Kwantitatieve analyse van zetmeel in vleeswaren is mogelijk met o.a. enzymatische analysemethoden (Southgate, 1991). Zetmeel wordt dan omgezet in glucose, dat vervolgens met behulp van HPLC of enzymen wordt bepaald. De warenwet geeft een methode aan, die gebaseerd is op de draaiing van gepolariseerd licht van een extract van het product. De tabel geeft nog enkele chemische kenmerken van de verschillende zetmelen, maar die zijn alleen relevant voor de analyse van het zuivere zetmeel.
blad 4 van 7
C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
Bloemsoorten worden vaak gekarakteriseerd door middel van de Brabender Farinograaf en de Brabender Extensograaf, waarbij een brooddeeg wordt gemaakt en gemeten. Daarnaast wordt vaak het eiwitgehalte gemeten. Typische bloemmetingen zijn nog het Hagberg valgetal (dat iets over de amylase-activiteit zegt) en de Selini sedimentatiewaarde (die iets over de eiwitkwaliteit voor het broodbakken zegt), maar een bloemkarakterisering met behulp van een Brabender Amylograaf zegt meer over waterbindende eigenschappen van de bloem. Alle melen worden tijdens en na productie gecontroleerd op aanwezigheid van micro-organismen. Aan kiemgetallen, gisten en schimmels worden bovengrenzen gesteld, terwijl de fabrikanten de afwezigheid van pathogenen zoals Salmonella garanderen. Dit geldt ook voor paneermeel, dat vroeger via het gebruik van oud brood besmet kon zijn met bij voorbeeld schimmels. Paneermeel zoals dat nu in de handel is, voldoet aan strenge microbiologische eisen. In het Meelbesluit van de Warenwet staan eisen aan paneermeel geformuleerd. 2.3
Modificatie van zetmeel
Naast fysische behandelingen als walsdrogen en extrusie worden zetmelen ook chemisch gemodificeerd. Zoals al opgemerkt worden chemisch gemodificeerde zetmelen niet veel toegepast in vleeswaren. De voordelen ten opzichte van gewoon zetmeel in de vleeswaren, waaraan nu al zetmeel wordt toegevoegd, zijn niet groot (Treurniet, 1977). In de VS worden ze wel op beperkte schaal gebruikt, ook als vetvervanger. In bevroren vleeswaren (bijvoorbeeld ter verbetering van de snijdbaarheid) worden wel gestabiliseerde zetmelen gebruikt om vochtafscheiding in de verpakte gesneden producten te beperken. Daarom kort een overzicht van gemodificeerde zetmelen op deze plaats. Er zijn drie types modificatie, die ook in bepaalde in het Zetmeelbesluit van de Warenwet beschreven combinaties mogen worden uitgevoerd: 1.
2.
3.
verknopen met fosfaatverbindingen, waarbij de korrels worden verstevigd, zodat ze beter bestand zijn tegen hitte en tegen afschuifkrachten (bijvoorbeeld bij stromend steriliseren). De spaarzame vakliteratuur over dit onderwerp geeft aan, dat verknoopt zetmeel inderdaad kan leiden tot iets steviger boterhamworst in het geval van hoge verhitting. veresteren met azijnzuur of veretheren met propyleenoxide, waarmee retrogradatieverschijnselen kunnen worden tegengegaan, zodat de stabiliteit bij bewaren, invriezen en dergelijke verbetert. Een neveneffect is het verlagen van de verstijfselingstemperatuur, waardoor deze producten al bij een lagere temperatuur (vanaf 55°C) water binden. afbreken van de zetmeelkorrels door middel van enzymen, oxideren of behandelen met zuur, waardoor zetmeel in hogere concentraties kan worden toegepast zonder erg hoge viscositeiten te veroorzaken. Verregaande enzymatische afbraak leidt tot maltodextrines, glucosestropen en -uiteindelijk- dextrose (=kristallijne glucose).
Zetmeel en gemodificeerd zetmeel kunnen ook nog worden voorverstijfseld door ze na verwarmen in water te (wals- of sproei-) drogen of door ze te extruderen. Ze kunnen dan evenals paneermeel ook koud water verdikken. In gekookte vleeswaren bieden ze meestal geen voordelen, ook omdat ze niet bestand zijn tegen hoge shear zoals tijdens het cutteren.
blad 5 van 7
C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
3
TOEPASSINGEN VAN "MEEL" IN VLEESPRODUCTEN
3.1
Traditionele producten
Een voorbeeld hiervan is het gebruik van boekweitmeel in "balkenbrij", waarbij bouillon wordt gekookt met daarin stukjes gekookt varkensvlees en boekweitmeel, dat vervolgens in platte bakken wordt gegoten en afgekoeld, waarna het snijdbaar is. In Engeland worden veel verse worstsoorten gemaakt met paneermelen. 3.2
Enkelvoudige producten
Vleesproducten bestaande uit één of meerdere spieren, zoals gekookte ham. Aan ham bijvoorbeeld wordt wel zetmeel via injectie met de pekel toegevoegd. De injectievloeistof moet dan wel goed geroerd blijven. Het leidt tot een hogere opbrengst. 3.3
Samengestelde producten (grof)
Vleesproducten, die van kleinere (mm - cm schaal) stukken worden gemaakt (wolf): "burgers", frikadellen en gehaktballen. In dergelijke producten wordt nogal eens paneermeel gebruikt. Vooral als veel vet wordt toegevoegd, verbetert paneermeel de stevigheid. De warenwet laat de aanwezigheid van 6% zetmeel toe. In hamburgers wordt zo'n 20% rundvet verwerkt en meestal geen vleesvreemde eiwitten, zetmeel of andere toevoegingen. 3.4
Samengestelde producten (fijn)
Verkleinde vleesproducten (cutter). Deze grote categorie producten omvat zowel paté als allerlei worstsoorten, waarin overigens nog weer grotere stukken vlees kunnen worden verwerkt. Rijstebloem wordt wel gebruikt in paté, dat een fijnkorrelige structuur moet hebben. Bloem, aardappelzetmeel, maïszetmeel en andere zetmelen worden gebruikt als bindmiddel in gekookte worstsoorten als frankfurters en knakworsten en ook in boterhamworst (luncheon meat). In boterhamworst geeft aardappelzetmeel volgens Olsman (1965) de beste resultaten met betrekking tot kookverlies, stevigheid en smaak- en kleurbehoud. Frankfurters met aardappelzetmeel hebben betere organoleptische eigenschappen dan die met bloem volgens Bushway et al (1982). 3.5
Vleesbevattende producten
Kroketten, salades en andere kokswaren, met vlees gevulde sauzen en loempia's bevatten bijna altijd zetmeel of gemodificeerd zetmeel als verdikkingsmiddel, maar zullen hier verder onbesproken blijven. 3.6
Paneerlagen en beslagen (Fuller and Parry, 1987; Callens, 1991)
Hierbij kan onderscheid worden gemaakt tussen adhesiebatters (doorhaaleiwitten), waarop vervolgens paneermeel wordt aangebracht en zgn. tempurabatters, die een knapperige korst vormen. Industriële paneermelen variëren in deeltjesgrootte en luchtigheid. "Japans broodkruim" geeft bijvoorbeeld zeer luchtige en knapperige coatings. Adhesie-batters en tempura-batters bevatten vaak bloem, maar leveranciers van batters hebben veel verschillende producten, die naast eiwit, bloem en zetmeel nog allerlei andere ingrediënten kunnen bevatten, afhankelijk van het soort en de toestand van het vlees, de beschikbare apparatuur en dergelijke.
blad 6 van 7
C.V.I. § 2.5 “Meel” in de vleeswarenindustrie
3.7
Vetvervanging in vleesproducten
Vooral in de VS krijgt dit onderwerp veel aandacht, waarbij de doelstelling kan zijn reductie van de vetinname, maar ook van de verzadigd vet-, de calorie- of de cholesterolinname. Het gebruik van mager vlees (varkens bevatten overigens de laatste jaren al veel minder spek dan vroeger) leidt meestal tot een verandering en achteruitgang van de sensorische eigenschappen alsmede tot een kostprijsverhoging. Veranderingen in de werkwijze en de keuze van het vlees kunnen verbeteringen tot stand brengen, bijvoorbeeld in Bologna (Claus en Hunt, 1991), maar meestal is dit onvoldoende. Er wordt daarom gezocht naar een ingrediënt, dat vet kan vervangen, d.w.z. dat de eigenschappen, die het vet aan het product geeft, aan het vetarme product kan teruggeven. Een extra dosering van water en meel in producten, waaraan toch al meel wordt toegevoegd ligt voor de hand, maar resulteert meestal niet in organoleptisch gelijkwaardige producten. En uiteraard mogen de warenwettelijke maxima niet worden overschreden, tenzij men een andere productaanduiding wil accepteren. In de VS is aan het eind van de jaren 80 de wetgeving op dit punt aangepast, waardoor er meer bindmiddel en water mag worden gebruikt. Het gebruik van carrageenan in een laag-vet hamburger in de VS is hiervan een voorbeeld. Een (op de VS gericht) overzicht van laag-vet vleeswaren en ingrediënten daarvoor geeft Giese (1992). Zetmeelprodukten, die als vetvervanger worden gebruikt, zijn meestal maltodextrines (met enzymen afgebroken zetmeel). Maltodextrines zijn geschikt als vetvervanger omdat oplossingen van maltodextrines na verloop van tijd geleren tot een witte pasta, die zalvig aanvoelt. Zetmeelgelen zijn normaal gesproken elastisch, maar bij maltodextrines is de amylose te ver afgebroken om te kunnen bijdragen aan moleculaire netwerkvorming en dus elasticiteit van de gel. Maltodextrine-gelen smelten bij ongeveer 50°C, waardoor met name toepassing in koudgegeten vleeswaren in aanmerking komt. 4
WARENWETTELIJKE ASPECTEN
Aan vlees mag geen zetmeel worden toegevoegd, tenzij de producten gepaneerd zijn en als zodanig ook aangeduid worden. In de Nederlandse Warenwet is het gebruik van zetmeel bij de bereiding van vleesproducten niet meer geregeld. Voor de verplichte aanduidingen wordt verwezen naar Warenwetbesluit Etikettering van Levensmiddelen (1992). Indien men gemodificeerd zetmeel gebruikt, dient dit ook als zodanig aangegeven te worden. 5 1 2 3 4 5 6
7 8
LITERATUUR. Bushway, A.A. et al (1982). J. Food Sci. 47, p.402-408. Callens, R. (1991). Voedingsmiddelentechnologie 22/4/1991. Claus, J.R. en Hunt, M.C. (1991). J. Food Sci. 56, nr.3, p.643-647 + 652. Fuller, D.B. and Parry, R.T (eds) (1987). Savoury coatings. Elsevier, London/ New York. Giese, J. (1992). Food Technol. April 1992, p.100 - 108. Olsman, W.J.(1965). Organoleptische eigenschappen van boterhamworst, bereid met diverse zetmeelsoorten, rapport CIVO-TNO, Afdeling Nederlands Centrum voor Vleestechnologie. Southgate, D.A.T. (1991). Determination of food carbohydrates, Elsevier London / New York, Ch.4, p.59 - 72. Treurniet, D.M.L. (1977). Vleesdistributie en vleestechnologie 3, p.6-7.
blad 7 van 7