Inzicht verwerven in de structuur-functie relatie van haverproteïnen in voedingssystemen

De Verenigde Naties voorspellen dat de wereldbevolking in 2100 zal toenemen tot bijna 11 miljard mensen. Gezien de druk die het voedselsysteem reeds op onze planeet uitoefent, is een transformatie in dit opzicht noodzakelijk. De verschuiving van voedingsmiddelen op basis van dierlijke naar plantaardige proteïnen zal naar verwachting een belangrijke pijler van deze transformatie zijn. Het is echter een uitdaging gebleken om dierlijke door plantaardige proteïnen te vervangen in voedingssystemen. Granen zijn wereldwijd één van de belangrijkste plantaardige proteïnebronnen. Bij granen krijgt met name haver steeds meer aandacht. Dit komt door hun hoge gehalte aan potentieel waterextraheerbare proteïnen en gezondheidsbevorderende β-D-glucanen. Het hoofddoel van dit onderzoeksvoorstel is om betekenisvolle verbanden op te stellen tussen de fysisch-chemische eigenschappen en colloïdale toestand van haverproteïnen en hun functionaliteit in voedseldispersies en -gelen. In een eerste stap zullen fysische (bv. ultrasone golven of vermaling) en (bio)chemische (bv. enzymen) strategieën om plantaardige celwanden te verbreken worden onderzocht met als doel de opbrengst van haverproteïnen maximaliseren met behoud van hun functioneel potentieel. Tijdens deze extractie zullen ook andere constituenten, zoals bijvoorbeeld oplosbare β-D-glucanen mee geëxtraheerd worden. Deze kunnen zelf functioneel bijdragen in voedingsproducten of interageren met proteïnen en zo hun functionele eigenschappen wijzigen. Daarom zullen de proteïnen aanwezig in volkoren haverextracten worden neergeslagen, wat resulteert in een proteïneprecipitaat (PP) en een oplosbare niet-proteïne (NP) fractie. In een reconstitutiebenadering zullen PP-NP-mengsels worden bereid met verschillende PP/NP-verhoudingen. Door de functionele eigenschappen van dergelijke mengsels te vergelijken met die van volkoren haverextracten, zal het samenspel van haverproteïnen met andere waterextraheerbare constituenten beter kunnen worden begrepen. Een ander belangrijk aandachtspunt zal zijn om te begrijpen hoe de colloïdale toestand van haverproteïnen in oplossing hun schuimvormend, emulgerend en gelerend gedrag beïnvloedt. De mechanismen waarmee proteïnen schuimen, emulsies en gels vormen en (de)stabiliseren zullen eveneens worden onderzocht. De verworven inzichten zullen het mogelijk maken om geschikte strategieën te selecteren (bv. een thermische behandeling) voor het sturen van de functionaliteit van haverproteïnen door gecontroleerde modificatie van hun colloïdale (aggregatie) toestand.