Koolhydraten: Polymeer mogelijkheden

Om de levensmiddelen in de winkelschappen zowel gezond als van een constante, hoge kwaliteit te laten zijn, verricht prof.dr. Henk Schols onderzoek naar de structuur van individuele koolhydraten.

Koolhydraten in onze voeding leveren energie en zorgen voor een gemakkelijke stoelgang. Van de vele verschillende koolhydraatmoleculen, waaronder tal van soorten kleine suikers, zetmeel en voedingsvezels, weten we echter betrekkelijk weinig. Dat geldt ook voor hun rol tijdens het bewaren en verwerken van levensmiddelen of voor de invloed van koolhydraten op de gezondheid. Met de aanvaarding van het ambt van persoonlijk hoogleraar Biochemie van levensmiddelen aan Wageningen University gaat prof. Henk Schols hierin verandering brengen. “We willen graag weten hoe voedingsvezels in de darmen onze gezondheid beïnvloeden.”

Voedingsvezel

“Met koolhydraten duidt men een enorme verzameling aan van verschillende soorten suikers in wisselende samenstelling,” zei hij in zijn oratie ‘Koolhydraten: polymeer mogelijkheden’. “Kleine suikermoleculen zoals glucose en fructose worden snel in het lichaam opgenomen en geven energie. Maar er zijn ook koolhydraten bestaande uit ketens van tien tot twintig of zelfs enkele duizenden suikermoleculen, de polysachariden, die als ‘voedingsvezel’ op het etiket van levensmiddelen worden vermeld. Die hebben allemaal hun eigen invloed op de sensorische eigenschappen van een levensmiddel en op de voedings- en gezondheidswaarde voor de mens.”

Meer onderzoek nodig

Over de invloed van koolhydraten op onze gezondheid is nog weinig bekend, erkent prof. Schols, met name hun gedrag in de dikke darm. Vezels dragen bij aan de stoelgang. Ze  bereiken intact de dikke darm en worden daar deels door bacteriën gefermenteerd. De fermentatie kan de samenstelling van de darmbacteriën veranderen. “Maar het precieze mechanisme is niet duidelijk”. Sommige polysachariden spelen wellicht zelfs een rol bij het regelen van het cholesterolniveau in het bloed en in het verhogen van de weerstand van ons immuunsysteem. “We kennen de mechanismen nog niet precies, omdat het gezondheidsonderzoek tot nu toe vaak plaatsvond met onvoldoende gekarakteriseerde mengsels van koolhydraten,” zegt prof. Schols.

‘Als we de structuur en eigenschappen van zoveel mogelijk afzonderlijke koolhydraten kennen, kunnen we die kennis toepassen voor innovatieve, smaakvolle, stabiele en gezonde producten’

Functioneel ingrediënt

Koolhydraten bepalen ook de eigenschappen van groente en fruit, zoals stevigheid, textuur en viscositeit. Deze eigenschappen kennen een grote natuurlijke variatie, omdat de kwaliteit van de oogst per jaar, ras of perceel telkens anders uitvalt. Om te voldoen aan de wensen van de consument worden de karakteristieken van een grondstof of eindproduct vaak veranderd of verbeterd. Daarbij wordt vaak gebruikgemaakt van koolhydraat-ingrediënten met een specifieke functionaliteit. De consument wil immers een constante en hoge kwaliteit levensmiddelen en heeft tevens behoefte aan een maaltijd die bijvoorbeeld in steeds minder tijd te bereiden is, zoals instant soepen en sauzen of kant-en-klaarmaaltijden. Deze toegevoegde polysachariden –‘verdikkingsmiddelen’- zijn veelal afkomstig uit plantaardige producten zoals zetmeel uit tarwe of pectine uit citrusschillen. Koolhydraten bepalen zo voor een groot deel hoe we ons eten ervaren. Pectine – ook al een verzamelnaam van tientallen soorten koolhydraten – zorgt bijvoorbeeld voor de stevigheid van worteltjes. Maar bij het koken breekt het pectine af tot kleinere brokstukken. “Daardoor verdwijnt de hardheid en hebben we een gaar product”, licht prof. Schols toe.

Pectine, een verzamelnaam van tientallen soorten koolhydraten, uit citrusschillen wordt gebruikt als verdikkingsmiddel.

Structuur en eigenschappen

Het kennen van de componenten in een product is niet voldoende om te beoordelen wat er gebeurt. “Daarvoor moet je de precieze structuur van de individuele koolhydraten kennen. Maar dat is gemakkelijker gezegd dan gedaan! Achter schijnbaar eenvoudige levensmiddelen schuilt een wereld van wetenschappelijk onderzoek: de biochemie van koolhydraten”, aldus de hoogleraar. Voor het zuiveren van koolhydraten beschikt de onderzoeksgroep van prof. Schols over een state-of-the-art analytisch instrumentarium, zoals massaspectrometrie. “Met onze groep zijn we graag een van de eersten die deze nieuwe technologieën op levensmiddelen toepassen om veranderingen van koolhydraten waar te nemen en te begrijpen. Als we de structuur en eigenschappen van zoveel mogelijk afzonderlijke koolhydraten kennen, kunnen we die kennis toepassen voor innovatieve, smaakvolle, stabiele en gezonde producten en ook betere voedingsadviezen,” aldus prof. Schols.

www.wageningenur.nl