Smaak (en meer) in kaart brengen in je voedsel
Bij M4i wordt massaspectrometrie gebruikt voor een breed scala aan onderzoek, van biomedisch onderzoek tot voedselonderzoek.
Dr. Mudita Vats deed haar promotieonderzoek naar de lokalisatie van smaakmoleculen in voedsel, waarbij ze gebruikmaakte van een techniek genaamd Mass Spectrometry Imaging (MSI) om te visualiseren waar deze moleculen zich bevinden. "Dit verschilt van klassieke massaspectrometrietechnieken," legt ze uit. "Ik vergelijk het met het analyseren van een smoothie versus een pizza. In een smoothie zijn alle ingrediënten gemengd, en met de analysetechniek kun je ze identificeren. Bij een pizza kun je zien waar de ingrediënten zich bevinden, zoals peperoni of champignons. Dit is ook wat we doen met MSI."
Samen met haar begeleider Prof. Ron Heeren begon Mudita te kijken naar waar smaakstoffen en vitamines zich precies bevinden in champignons, onderzoek dat begon met een eenvoudige vraag vanuit de industrie. Een Nederlands champignonbedrijf wilde weten waar vitamines zich concentreerden in hun product, zodat ze champignons konden telen en verwerken op een manier die zoveel mogelijk voedingswaarde behield.
Op zoek naar smaak, plakje voor plakje
Het team sneed de champignons in dunne plakjes voordat deze werden geanalyseerd met de MSI-machine. Het was verrassend om te zien dat sommige moleculen meer aanwezig waren in de hoed en andere meer in de steel, een soort heterogeniteit die de meeste mensen in de keuken al intuïtief aanvoelen. "Dit ervaren we natuurlijk ook tijdens het koken," zegt Mudita. "Als ik bijvoorbeeld koriander aan een saus toevoeg, verwijder ik de stelen omdat die bitterder zijn dan de blaadjes."
Datzelfde principe, dat de plek waar een molecuul zich bevindt bepaalt hoe voedsel eruitziet, smaakt en aanvoelt, bleek naast champignons ook op andere gebieden belangrijk te zijn. Mudita heeft MSI sindsdien toegepast op plantaardige vleesvervangers, in samenwerking met een bedrijf dat plantaardige burgers ontwikkelt. "Je moet echt dicht in de buurt komen van wat mensen fijn vinden aan textuur, smaak en uiterlijk," legt ze uit. "Soms maak je een prachtig uitziende alternatieve burger, maar zodra de consument hem eet, smaakt hij niet naar vlees." Eén opvallende bevinding: wanneer een vleesburger en een plantaardige burger naast elkaar op dezelfde grill worden bereid, verspreidt het vet van het vlees zich over de grill en wordt het opgenomen door de plantaardige burger. Mensen beoordeelden die plantaardige burger als smakelijker dan dezelfde burger die op een aparte grill was bereid. Zelfs voedingsmiddelen die er volledig uniform uitzien, zoals tofu, bleken bij visualisatie met MSI hun eigen verborgen smaakstructuur te hebben.
"Dit ervaren we natuurlijk ook tijdens het koken. Als ik bijvoorbeeld koriander aan een saus toevoeg, verwijder ik de stelen omdat die bitterder zijn dan de blaadjes."
Verontreiniging opsporen voordat het zich verspreidt
Smaak is niet het enige dat MSI kan laten zien; je kunt er ook mee ontdekken hoe voedsel bederft. Voor de voedingsindustrie kan het begrijpen van hoe diep afwijkende smaken een product binnendringen, en welke delen het eerst bederven, net zo waardevol zijn als begrijpen wat voedsel lekker maakt. Hetzelfde geldt voor verontreinigingen zoals pesticiden: weten hoe diep ze zijn doorgedrongen kan bepalen of het schillen van een stuk fruit voldoende is om ze te verwijderen, of dat het risico groter is.
Mudita's meest recente werk richt zich specifiek op medicijnen en microplastics die via zeedieren zoals mosselen de voedselketen binnenkomen. Omdat mosselen filtervoeders zijn, komen verontreinigingen die aanwezig zijn in het water om hen heen duidelijk naar voren in MSI-beelden.
Het onderzoek vindt plaats in samenwerking met PhD kandidaat Luan Valdemiro Alves de Oliveira van CIMAR in Porto, Portugal. Daar stelt hij mosselen bloot aan microplastics en geneesmiddelen in concentraties variërend van natuurlijk tot hoog. Bij natuurlijke, realistische omgevingsconcentraties bevat een enkele mossel niet per se een schadelijke dosis, maar dat verandert wanneer rekening wordt gehouden met realistische consumptie, aangezien mensen zelden slechts één mossel eten. Het team onderzoekt ook of specifieke wasstappen de concentratie van de verontreinigingen kunnen verminderen voordat mosselen worden gegeten.
"Ik had nooit gedacht dat ik mosselen zou ontleden op zoek naar microplastics", zegt Mudita. Ze is zelf vegetariër, en het onderzoek naar verontreinigingen is een nieuwere, nog ontwikkelende richting vergeleken met haar smaakonderzoek.
Mudita is ervan overtuigd dat het inzetten van MSI in de kwaliteitscontrole van de voedingsindustrie een veel duidelijker beeld zou geven van wat er gebeurt op het gebied van smaak, voedingswaardes, bederf en verontreiniging. Inzicht dat uiteindelijk kan leiden tot minder voedselverspilling, betere kwaliteit en lekkerder voedsel.
Tekst en beeld: Liline Fermin
Vond je dit artikel interessant? Volg ons dan op Instagram en LinkedIn voor meer.