Peulvruchten en afgeleiden als beloftevolle ingrediënten

Pulsebake zocht naar antwoorden op stijgende broodprijzen

Peulvruchten bieden heel wat potentieel bij de ontwikkeling van bakkerijproducten met een gebalanceerd nutritioneel profiel en duurzaam karakter. Bovendien kunnen ze gebruikt worden als een plantaardig alternatief voor melk en ei. Het project PulseBake onderzocht deze mogelijkheden, die des te relevanter zijn nu de graanprijs blijft stijgen.

Insteek van het project

Doelstellingen

In PulseBake hebben het onderzoekscentrum AgroFoodNature van HOGENT en de Vakgroep Levensmiddelentechnologie, Voedselveiligheid en Gezondheid van UGent de voorbije twee jaar hun krachten gebundeld. Dit TETRA-project heeft hierbij de steun van het Vlaams Agentschap Innoveren en Ondernemen (VLAIO) gekregen.

Het ultieme doel: nagaan welke barrières er bestaan voor het gebruik van peulvruchten in de graan- en bakkerijsector, en hoe die kunnen worden weggenomen. Denk dan vooral aan de smaak en de houding van de consument. Er staat immers heel wat op het spel nu de graanprijzen de pan uit swingen. Een mogelijke oplossing is het diversifiëren binnen de gebruikte ingrediënten, en peulvruchten vormen hierbij een voor de hand liggend alternatief. Bovendien kadert dit omschakelen binnen de eiwittransitie, waarbij we evolueren naar een voedingspatroon met meer plantaardige eiwitten.

Concreet werden vijf types peulvruchten en hun afgeleiden geselecteerd om te analyseren en hun toepassingen in kaart te brengen: droge erwten, linzen, kikkererwten, droge bonen en veldbonen. Deze zijn allemaal wijd beschikbaar, mét een duidelijke Vlaamse ambitie om ze ook lokaal te telen. Vervolgens wordt deze kennis in minstens vijf applicaties in de graan- en bakkerijsector gevalideerd, gericht op industriële en ambachtelijke bakkerijen, grondstofleveranciers en maalderijen. Samen met het werkveld werd gekozen voor nutritionele balancering van een tarwegebaseerd en een glutenvrij bakkerijproduct, plantaardige vulling, biscuiterie en sandwich.

Gezond én duurzaam

Waarom juist peulvruchten? Ze zijn een relatief goedkope bron van koolhydraten, voedingsvezels, eiwitten, vitamines en mineralen. Bovendien bieden heel wat gezondheidsvoordelen. Ze leveren belangrijke micro- en macronutriënten aan in het voedingspatroon en zijn van nature rijk aan bioactieve componenten als fenolen, vitamines en flavonoïden. Omwille van hun hoge concentratie aan vezels helpen ze bij het verminderen van welvaartsziekten gerelateerd aan het voedingspatroon. Het effect van voedingsvezels op de darmwerking is bekend, maar ze beschermen ook tegen bepaalde darmaandoeningen. Ze hebben bovendien een prebiotische rol en dragen bij aan een verlaging van het cholesterolgehalte in het bloed.

Peulvruchten kunnen dus helpen bij de ontwikkeling van bakkerijproducten met een gebalanceerd nutritioneel profiel en ze kunnen ingezet worden in plantbased of veganistische bakkerijproducten als vervanger voor melk en eieren. De vraag naar dergelijke producten neemt sterk toe, maar tegelijkertijd is er meer knowhow nodig bij de productontwikkeling ervan.

Daarnaast hebben peulvruchten veel potentieel op het gebied van duurzaamheid, wat een belangrijke motivatie is voor de eiwittransitie. Wat betreft klimaatimpact scoren peulvruchten ook erg goed, beter dan melk en eieren, en zelfs beter dan baktarwe en in de EU geteelde soja. Zowel de CO₂-impact als het landgebruik liggen laag bij de vijf onderzochte peulvruchten. Erwten presteren daarbij iets beter dan de rest en linzen iets minder goed, vanwege de hoeveelheid irrigatiewater die bij deze teelt wordt gebruikt en de lage opbrengsten per hectare. De vergelijking per kilogram product toont aan dat de waterafdruk van ei en melk in dezelfde grootteorde ligt als die van peulvruchten.

Er dient wel een belangrijke kanttekening gemaakt te worden. Peulvruchten bevatten zogenaamde antinutritionele factoren. Om deze effectief te verminderen, is verwerking noodzakelijk (bijvoorbeeld weken, verhitten). Deze stappen moeten ook worden opgenomen in de duurzaamheidsberekeningen.

Aanpak en perspectieven

Analyses en risico's

Heel wat uitdagingen dus, met een duidelijke nood aan kennistransfer. De eerste stap was het in kaart brengen van de macro- en micronutriënten per type peulvrucht, waarbij ook binnen eenzelfde soort verschillen waarneembaar zijn. Hierbij valt op dat eiwitisolaten bij het opzuiveren een veel hoger natriumgehalte hebben, tussen 50 en 150 keer meer. Zoals gezegd bevatten peulvruchten ook antinutritionele stoffen, die van nature aanwezig zijn in planten, zoals granen, aardappelen, noten, fruit en groenten. Deze stoffen hebben doorgaans een negatieve impact op de vertering of gezondheid, maar kunnen in kleine dosissen echter positief zijn voor het lichaam.

De meest voor de hand liggende toepassingen zijn het vervangen van eieren en het uitbalanceren van de nutritionele samenstelling

Op dit vlak valt er dan ook nog veel te leren. Zo bestaan er voor de meeste peulvruchtproducten specifieke procedures en processen om deze negatieve stoffen te neutraliseren. Het gebruik van bonenmeel is echter complex, omdat hier nog onvoldoende onderzoek naar is verricht en de afbraak van lectines tijdens het bakproces een onzekere factor vormt. Nog heel wat werk op de plank dus en het is duidelijk dat nieuwe toepassingen kunnen leiden tot nieuwe risico's. Het feit dat er geen vastgestelde richtlijnen of drempelwaarden zijn, maakt de noodzaak voor additioneel onderzoek nog dringender.

Vermarkten

Een belangrijke vraag binnen PulseBake was de manier waarop deze peulvruchten nu het beste in de markt kunnen gezet worden. Uit een uitgebreid marktonderzoek bleek dat er zeker voor mainstreamproducten nog ruimte op de markt is. Het aantal nieuwe bakkerijproducten met peulvruchten is namelijk nog vrij beperkt. Bij het implementeren van peulvruchten is het wel cruciaal om de prijs onder controle te houden en om te focussen op de functie van de peulvrucht, niet de peulvrucht zelf. Hiermee spreek je niet alleen de consumenten op zoek naar innovaties aan, maar kan je ook de gewoontedieren overtuigen. Duurzaamheid, gezondheid en op termijn lagere prijzen zijn dus de voornaamste argumenten.

Resultaten en toepassingen

Functionaliteit

Naar functionaliteit toe kon men enkele algemene conclusies trekken. Zo zag men dat de maaltechniek de partikelgrootte bepaalt, dat op zich een effect heeft op de functionaliteit (bv. waterbinding, zetmeelverstijfseling, emulsievermogen). Uit de testen bleek ook dat kikkererwtenmelen geen stabiel schuim vormen, wat hun toepassingen kan beïnvloeden. In het algemeen kan men stellen dat het peulvruchttype niet bepalend is voor de onderzochte functionele eigenschappen, maar de partikelgrootte en samenstelling spelen wel een grote rol. Ten slotte is vooral de benodigde kleur een cruciale factor bij het kiezen voor een bepaalde peulvruchtgrondstof.

Bij het analyseren van peulvruchtencakes ging men kijken naar het effect van het roosteren van het peulvruchtenmeel, waarbij de veldboon veelbelovend bleek. Het resulterende vochtverlies kon vervolgens gecompenseerd worden in de cake-formulering. Uiteindelijk bleek dat de keuze van de peulvrucht belangrijk is voor het sensorisch profiel van het eindproduct en dat voorbehandelingen zoals pellen en roosteren het sensorisch profiel van het
eindproduct kunnen veranderen.

De meest voor de hand liggende toepassingen van peulvruchten zijn het vervangen van eieren en het uitbalanceren van de nutritionele samenstelling. De eerste toepassing biedt heel wat voordelen: een breder doelpubliek, minder allergenen, prijsdrukking en minder afhankelijkheid van eieren. Dit vervangen kan volledig of gedeeltelijk zijn. Bij een plantaardige wafel werden er zo helemaal geen eieren gebruikt, door een één-op-één substitutie met peulvruchteneiwit-isolaten (kikkererwt, erwt, veldboon). Hierbij bleek het wafelbeslag met ei-substituten denser en meer rigide dan de referentie en de wafels zelf zijn denser, harder en taaier. Hoewel eiwitisolaten van peulvruchten de functionaliteit van eieren deels kunnen overnemen, blijven emulgatoren en verdikkingsmiddelen nodig.

Het uitbalanceren van de samenstelling zorgt dan weer voor vezel- en eiwitverrijking en verdere productdiversificatie. Hieruit bleek dat enkel gebruik van peulvruchtenmelen voor verrijking tot "rijk aan"-claims technologisch en sensorisch onhaalbaar is. Kleine vervangingen (10 tot 15%) hebben dan weer relatief weinig effect op technologische en sensorische eigenschappen en leiden tot nutritionele verbetering. Uiteindelijk biedt de combinatie van vormen (meel, gekookt) met andere bloemsoorten en zaden of pitten innovatieve producten.

Voor glutenvrije broden oogt het potentieel dan weer een pak groter. Peulvruchtenmelen en -eiwitten kunnen hier ingezet worden voor nutritionele verrijking, waarbij de melen het volume, de textuur en de kleur aanzienlijk verbeteren. Een cruciale vaststelling hierbij: de consument evalueert de broodeigenschappen van glutenvrij peulvruchtenbrood positief. Uiteindelijk blijft de smaak van de peulvruchtenmelen en -eiwitten wel een aandachtspunt.

Recepten

Om de daad bij het woord te voegen, presenteerden studenten van Ter Groene Poorte 3 toepassingen op het slotevent van PulseBake: vegan banketbakkersroom, vegan sandwiches en glutenvrij brood met een zeker gehalte peulvruchtenmeel. Deze broodtoepassing bestond specifiek uit pistolets met een kookstuk van witte bonen en bruin brood met peulvruchtenmeel. De aanwezigen konden dan ook meteen zelf ervaren wat peulvruchten te bieden hebben voor de bakkerijsector.

Gert Jonckheere gaf een demo voor de sandwiches en broodtoepassingen, waarbij de nodige handelingen van het deeg werden overlopen. Uiteraard werd telkens de nodige aandacht besteed aan de verwerking van de peulvruchten, om zo hun smaak en nutritionele eigenschappen te optimaliseren.

Recepten

Bruin brood met peulvruchten
• Deeg kneden 8 min. in eerste versnelling
• 2 min. in tweede versnelling
• 20 min. bulkrijs
• Afwegen in stukken van 500 g en opbollen
• 20 min. bolrijs
• Oppunten en in kleine bakvormen leggen
• Narijs van 60 min.
• Insnijden en afbakken bij 230 °C met stoom gedurende 35-40 min.

Vegan sandwiches
• Bloem, het water, de eieren en de gist in de kneder doen
• Meng tot een slap deegje. Voeg puddingpoeder, zout en suiker toe
• Meng goed onder. Voeg de vetstof toe
• Deeg uitkneden tot je een vliesje kan vormen
• Deegtemperatuur: 28-29 °C
• Afwegen: 1.800 g per 30 stuks
• Bolrijs: 5 min
• Langsteken en op bakplaten leggen
• Narijs: 1u30
• Tijdens de narijs tweemaal instrijken met sun glace
• Afbakken 240 °C gedurende 7 tot 8 min

Pistoletjes met kookstuk
• Bereiden kookstuk
• 150 g witte bonen 48 uur weken in koud water (uitgelekt gewicht: 325 g)
• Witte bonen op een zacht vuurtje met 1 l bier en 1.250 g water (vocht in meerdere malen toevoegen)
• Kooktijd: 2u30
• Bereiding deeg
• Bloemsoorten samen zeven voor gelijkmatige verdeling
• Water gist en bereidingsmiddel toevoegen
• Kneedtijd: 8 min. eerste en 2 min. tweede
• Na 4 min. zout en kookstuk toevoegen
• Massarijs: 1 uur
• Doorslaan van het deeg
• Verdelen in 30 stuks
• Narijs: 1 uur
• Pistolets draaien met slot omhoog op inschiettapijten
• Met stoom inovenen 20 min. bij 204 °C