Meel en op meel gebaseerde producten zijn doorgaans bedoeld om vóór consumptie nog een laatste hittebehandeling te ondergaan waardoor eventuele aanwezige ziekteverwekkers geïnactiveerd worden. Ze worden daarom zelden geassocieerd met microbiologische veiligheidsrisico’s. Toch zijn die er wel voor onverhitte producten. Tijd voor actie.
Hoewel meel een lage wateractiviteit heeft die microbiële groei remt, kunnen pathogenen zoals Salmonella en STEC (Shiga-toxine producerende E. coli) er wel degelijk langdurig in overleven. STEC is bijvoorbeeld in verband gebracht met uitbraken waarbij producten met rauw meel werden geconsumeerd. Voorbeelden zijn de uitbraak in 2009 in kant-en-klaar koekjesdeeg, en die in 2016 in deegmixen, beide in de VS. Ook in Europa vond in het verleden een ernstige STEC-uitbraak plaats die werd gelinkt aan besmette diepvriespizza’s. Het leidde in 2022 tot 56 bevestigde ziektegevallen en terugroepacties in diverse Europese landen (RASFF 2022.1638). Tegen deze achtergrond onderzoeken de graanverwerkings- en de bakkerijsector de mogelijkheden van zogenaamde ‘downstream hittebehandelingen’ om microbiologische risico’s te verlagen, zonder de functionele eigenschappen die essentieel zijn voor hoogwaardige bakproducten aan te tasten.
Een nieuwe studie (1) van Wageningen Food & Biobased Research (onderdeel van Wageningen University & Research) ging deze uitdaging aan. Het werd uitgevoerd in samenwerking met industriële partners binnen het SAFFYRE-project (2). Ze evalueerden drie thermische verwerkingstechnologieën: vacuümstoom, microwave (MW) en radiofrequentie (RF). Daarbij werd gekeken naar de potentie van de technologieën om tarwemeel en -granen te decontamineren, met behoud van bakprestaties. In plaats van zich uitsluitend te richten op procesparameters zoals temperatuur en tijd, introduceerden de onderzoekers een overkoepelend concept: hitte-dosis (‘heat dose’ in het Engels). Dit is een maat gebaseerd op cumulatieve temperatuur-/tijd waaraan het product is blootgesteld. De maat maakt een directe vergelijking tussen verschillende technologieën mogelijk.
Een van de belangrijkste bijdragen van dit onderzoek is de demonstratie dat hitte-dosis kan dienen als een praktische en technologie-onafhankelijke indicator voor de intensiteit van een behandeling. In industriële omgevingen is het notoir lastig om processen zoals stoom-, microwave- en radiofrequentieverhitting met elkaar te vergelijken, omdat elk systeem werkt volgens andere fysische principes en instellingen van apparatuur. Door de cumulatieve blootstelling aan warmte te berekenen ten opzichte van een referentietemperatuur, creëert de studie een gemeenschappelijk kader dat procescondities koppelt aan zowel microbiële inactivatie als productkwaliteit. Deze aanpak maakt het mogelijk om los te komen van apparatuur-specifieke instellingen en te sturen op de optimale balans tussen twee uitkomsten: veiligheid en functionaliteit.
De resultaten laten duidelijk zien dat microbiële inactivatie sterk afhankelijk is van de hitte-dosis, waarbij hogere waarden leiden tot grotere reducties. Tegelijkertijd kwam een belangrijk verschil naar voren tussen meel en graan. Meel bleek gevoeliger voor thermische behandelingen dan graan, en bereikte reducties tot 6 log-eenheden in Enterococcus faecium, een surrogaat-organisme voor Salmonella, bij relatief gematigde warmtelasten. Granen waren resistenter en vereisten aanzienlijk hogere warmtelasten om vergelijkbare reducties te behalen. Binnen vergelijkbare warmtelastbereiken werden bij meel consequent reducties van 3 tot 6 log-eenheden bereikt, terwijl granen onder vergelijkbare omstandigheden slechts 1 tot 2,5 log-eenheden behaalden. Dit verschil is zeer relevant voor de voedingsindustrie. Het wijst erop dat interventies ná het malen (dus directe behandeling van meel) efficiënter kunnen zijn dan behandeling van hele granen, wanneer het doel is om microbiële reductie te realiseren zonder kwaliteitsverlies.
Van de geteste technologieën presteerde vacuümstoom beter dan microwave- en radiofrequentieverhitting bij gelijke warmtelasten, met name bij meel. Dit wordt toegeschreven aan de superieure warmteoverdracht van stoom, zelfs onder verlaagde druk, en aan de mogelijkheid om een homogener proces te realiseren dan bij microwave- en radiofrequentietechnologie. Microwave en radiofrequentie lieten nog steeds veelbelovende resultaten zien, vooral bij lagere temperaturen, maar vertoonden meer variatie. Dit is waarschijnlijk het gevolg van niet-uniforme verhitting – een bekend knelpunt bij elektromagnetische processen. Voor de toepassing in de industrie betekent dit dat vacuümstoom robuuste en voorspelbare prestaties biedt, met name voor gevoelige ingrediënten met een laag vochtgehalte. Microwave en radiofrequentie blijven kansrijk, maar vragen mogelijk verdere optimalisatie, vooral op het gebied van uniformiteit en procesbeheersing.
Een belangrijk aandachtspunt voor de maal- en bakindustrie is het behoud van bakprestaties, in het bijzonder de functionaliteit van gluten en het broodvolume. In deze studie werd de functionaliteit van meel beoordeeld met een mini-broodbaksysteem. Dit systeem maakt een snelle en materiaal-efficiënte screening mogelijk onder gestandaardiseerde omstandigheden. Deze kleinschalige methode vereist slechts enkele grammen meel per test en geeft toch inzicht in essentiële deeg- en broodeigenschappen. Belangrijk is dat deze aanpak representatief blijkt voor grootschalige broodproductie. Het is daarmee een krachtig hulpmiddel is voor zowel onderzoek als industriële procesoptimalisatie.
Met het mini-broodbaksysteem werd een kritische hitte-dosis vastgesteld waaronder de functionaliteit van meel grotendeels behouden blijft. Op of onder deze grens bleef het broodvolume vergelijkbaar met onbehandeld meel. De verstijfselings (pasting)-eigenschappen bleven stabiel, wat wijst op het uitblijven van significante kwaliteitsveranderingen. Boven deze grens nam het broodvolume sterk af als gevolg van door warmte-geïnduceerde veranderingen in de glutenstructuur die de deegontwikkeling negatief beïnvloeden. Door de resultaten van de mini-broodbakproeven te combineren met gegevens over microbiële reductie, kon een duidelijk procesvenster worden gedefinieerd waarin veiligheidswinst mogelijk is zonder concessies aan de eindproductkwaliteit. Dit benadrukt de waarde van snelle, kleinschalige baktesten als voorspellend instrument voor industriële prestaties. Ook maakt het efficiënte selectie van procescondities mogelijk vóór opschaling.
De studie biedt waardevolle inzichten in de mechanismen achter kwaliteitsveranderingen. De belangrijkste oorzaak van kwaliteitsverlies bleek niet zetmeelmodificatie te zijn – de zetmeelstructuur bleef grotendeels intact – maar eiwitaggregatie. Naarmate de warmtelast toenam, nam het aantal vrije sulfhydrylgroepen af en werden er disulfidebruggen gevormd, wat de glutenfunctionaliteit veranderde. Deze structurele veranderingen in eiwitten leidden tot een hogere viscositeit van de pasta en een lager broodvolume. Belangrijk is dat deze veranderingen geleidelijk optraden met toenemende hitte-dosis, wat de waarde van hitte-dosis als voorspellende maat voor kwaliteit bevestigt.
Een opvallende bevinding is de effectiviteit van behandelingen bij lage temperaturen en langere duur (55–60 °C). Onder deze omstandigheden werden relevante microbiële reducties (≥3 log) bereikt terwijl de functionaliteit van meel behouden bleef, mits de kritische hitte-dosis niet werd overschreden. Dit resultaat daagt de traditionele focus op hoge temperaturen en korte behandeltijden uit. Het opent de deur naar mildere verwerkingsstrategieën die beter aansluiten bij hittegevoelige ingrediënten zoals tarwemeel. Voor de voedingsindustrie betekent dit dat procesoptimalisatie niet per se draait om hoge temperaturen, maar om een slimme beheersing van de totale warmtebelasting.
Hoewel behandeling van hele granen aantrekkelijk lijkt vanuit procesintegratie, laat de studie duidelijke beperkingen zien. De microbiële reductie is lager bij vergelijkbare hitte-dosis en er is een verhoogd risico op inhomogene verhitting. Om hoge niveaus van decontaminatie te bereiken, zijn bij granen mogelijk hogere hitte-doses nodig dan bij meel, wat vervolgens de functionaliteit van het meel na malen negatief kan beïnvloeden.
De bevindingen van deze studie hebben meerdere belangrijke implicaties voor voedingsproducenten, maalindustrie en ingrediëntleveranciers:
Naarmate de druk vanuit regelgeving en de aandacht van consumenten voor voedselveiligheid toenemen, groeit de behoefte aan gevalideerde en schaalbare decontaminatiestrategieën voor producten met een laag vochtgehalte. Deze studie levert belangrijke inzichten voor toekomstige toepassing in de voedingsindustrie, door een uniforme maat (hitte-dosis) te introduceren en praktische proceskaders te definiëren.
Dit onderzoek laat zien dat microbiologische veiligheid en productkwaliteit geen tegengestelde doelen hoeven te zijn, mits gekozen wordt voor milde procescondities en het juiste operationele kader.
Call for Partners: laten we verbinden en innoveren in food en biobased!
Interesse om samen te werken aan nieuwe onderzoeksprojecten met WUR? Sluit aan bij onze komende calls. Er zijn nog mogelijkheden om als partner betrokken te raken.
Bronnen
(1) Stefano Renzetti, Joanne Siccama, Rian Timmermans, Rimmer Woudstra, Louise Nederhoff, Masja Nierop Groot, 2026. Heat-load–guided microbial decontamination of wheat flour and grains: Balancing safety and baking performance across vacuum steam, microwave, and radio-frequency treatments. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 111, 104586, https://doi.org/10.1016/j.ifset.2026.104586.
(2) Het project SAFFYRE ‘Safe and functional dry ingredients’ (LWV22061) ontvangt financiële ondersteuning van de Topsector Agri & Food. Binnen de Topsector werken private partners, kennisinstellingen en de overheid samen aan innovaties voor veilig en gezond voedsel voor negen miljard mensen in een veerkrachtige wereld. Het project werd gedeeltelijk gefinancierd door Société des Produits Nestlé S.A., SAIREM, Imtech-Steri AG, Bühler Group, Koninklijke Euroma B.V., Sabater en Dachverband Schweizerischer Müller (DSM).
Bron: Vakblad Voedingsindustrie 2026
Vakblad Voedingsindustrie is mede mogelijk gemaakt door:
© COPYRIGHT 2026 VOEDINGSINDUSTRIE | ALLE RECHTEN VOORBEHOUDEN
Powered by Wallbrink Crossmedia © 2026
