wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...een vers gesneden...

19
1 Wetenschap en “Etenschap” : fruit en groenten 1. De samenstelling van groenten en fruit Groenten zijn zoals vlees hoofdzakelijk samengesteld uit water, proteïnen, koolhydraten, mineralen en vitamines. En net zoals in vlees zijn deze voedingsstoffen in de groenten zorgvuldig georganiseerd en geordend in cellen. Precies zoals dierlijke cellen bevatten deze plantaardige cellen vele subcompartimenten die de verschillende voedingsstoffen en bijgevolg ook de verschillende celfuncties scheiden. Figuur 1. Een typische plantencel met talrijke subcompartimenten en een dikke celwand. Plantencellen hebben in tegenstelling tot dierlijke cellen een dikke, taaie celwand die is opgebouwd uit de koolhydraten pectine, hemicellulose en cellulose. Deze koolhydraten in de celwand hebben een grote invloed op de textuur van de plant. Plantencellen bevatten ook het koolhydraat zetmeel dat meestal gelokaliseerd is in zetmeelgranules. Deze zetmeelgranules treft men hoofdzakelijk aan in de opslagorganen van planten (zoals knollen). Overal in de plant vindt men water. De celwand controleert de beweging van water in en uit de cel. In een levende plant bevatten plantencellen veel water. Dit water bezorgt strakheid aan de cellen, wat men ‘turgor’ noemt, en die bijdraagt tot de textuur van de plant. Na het oogsten van fruit of groenten verliezen de plantencellen een groot deel van dat water waardoor groenten en fruit verslappen. Daarom moet men groenten en fruit snel verorberen na het oogsten. De voornaamste proteïnen in planten zijn pigmenten; ze spelen een belangrijke rol bij het bepalen van de kleur van de plant. 2. Het voorbereiden of bewerken van groenten Daar de plantenwereld bijna oneindig groot is, zullen maar enkele verschijnselen in de keuken aan bod komen. Het bruinen van fruit en groenten

Upload: others

Post on 17-Sep-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

1

Wetenschap en “Etenschap” : fruit en groenten

1. De samenstelling van groenten en fruit

Groenten zijn zoals vlees hoofdzakelijk samengesteld uit water, proteïnen, koolhydraten,

mineralen en vitamines. En net zoals in vlees zijn deze voedingsstoffen in de groenten

zorgvuldig georganiseerd en geordend in cellen. Precies zoals dierlijke cellen bevatten deze

plantaardige cellen vele subcompartimenten die de verschillende voedingsstoffen en bijgevolg

ook de verschillende celfuncties scheiden.

Figuur 1. Een typische plantencel met talrijke subcompartimenten en een dikke celwand.

Plantencellen hebben in tegenstelling tot dierlijke cellen een dikke, taaie celwand die is

opgebouwd uit de koolhydraten pectine, hemicellulose en cellulose. Deze koolhydraten in de

celwand hebben een grote invloed op de textuur van de plant.

Plantencellen bevatten ook het koolhydraat zetmeel dat meestal gelokaliseerd is in

zetmeelgranules. Deze zetmeelgranules treft men hoofdzakelijk aan in de opslagorganen van

planten (zoals knollen).

Overal in de plant vindt men water. De celwand controleert de beweging van water in en uit

de cel. In een levende plant bevatten plantencellen veel water. Dit water bezorgt strakheid

aan de cellen, wat men ‘turgor’ noemt, en die bijdraagt tot de textuur van de plant. Na het

oogsten van fruit of groenten verliezen de plantencellen een groot deel van dat water

waardoor groenten en fruit verslappen. Daarom moet men groenten en fruit snel verorberen

na het oogsten.

De voornaamste proteïnen in planten zijn pigmenten; ze spelen een belangrijke rol bij het

bepalen van de kleur van de plant.

2. Het voorbereiden of bewerken van groenten

Daar de plantenwereld bijna oneindig groot is, zullen maar enkele verschijnselen in de keuken

aan bod komen.

• Het bruinen van fruit en groenten

Page 2: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

2

Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren.

Als groenten of fruit gepeld of versneden worden, zal de fijne structuur van de groenten- of

fruitcellen vernietigd worden zodat de celcompartimenten hun inhoud vrijgeven. Zo zullen er

enzymen vrijkomen uit speciale celcompartimenten. Hierdoor kunnen deze enzymen op hun

doel, het substraat, afstevenen.

Figuur 2. Enzymen (groen) komen vrij uit speciale celcompartimenten en kunnen zich begeven naar

substraatmoleculen (bruin).

Een voorbeeld van een dergelijk enzym is polyfenoloxidase. Polyfenoloxidase zal zich

begeven naar de ongekleurde polyfenolfruitmoleculen (=substraat) waardoor de reactie tussen

het ongekleurde molecule polyfenol en zuurstof, afkomstig uit de lucht, ter vorming van het

quininemolecule, sterk wordt versneld. De quinines reageren met elkaar en herschikken zich

ter vorming van bruine melanoïden. Melanoïden zijn moleculen van hetzelfde type als de

moleculen die de mens doen bruinen door de zon.

polyfenol + zuurstof → quinines → melanoïden

Figuur 3. De reactie ter vorming van melanine in de afwezigheid van enzymen (wit = polyfenol en zuurstof,

bruin = melanoïde)

Page 3: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

3

Figuur 4. De reactie ter vorming van melanine in de aanwezigheid van enzym (groen)

Er zijn een aantal mogelijkheden om het ongewenste bruinen te verhinderen.

Ten eerste door het uitschakelen van het enzym. Het enzym kan uitgeschakeld worden door

de temperatuur te veranderen. Zowel het blancheren als het invriezen kan verkleuring

voorkomen. Door het blancheren wordt het enzym vernietigd terwijl door het invriezen de

enzymactiviteit sterk wordt afgeremd. Niettemin moet men er op letten dat de groente of het

fruit voldoende wordt geblancheerd. Te weinig blancheren verhoogt de enzymactiviteit

waardoor meer uitgesproken bruiningseffecten optreden.

Ook kan men één van de substraten verwijderen. Dit kan men het gemakkelijkst

verwezenlijken door het verwijderen van de zuurstof uit de omgeving (enzymen of het

polyfenol zelf zijn veel moeilijker te verwijderen) door de lucht te vervangen met zuivere

stikstof of CO2. Deze methode wordt dikwijls toegepast bij het verpakken van voorgesneden

groenten.

Citrusfruit bruint niet. Citroensap wordt regelmatig toegevoegd aan vers versneden fruit om

het bruinen ervan te beletten. Dit is niet te danken aan de zuurtegraad van het citroensap die

de enzymactiviteit zou verlagen daar het toevoegen van azijn het bruinen ook niet vertraagt.

Citroensap bevat grote hoeveelheden ascorbinezuur ( = vitamine C). Ascorbinezuur is een

anti-oxidant dat het oxidatieproces omkeert zodat het quinine, vooraleer de kans te krijgen

melanoïden te vormen, terug omgezet wordt in het ongekleurde polyfenol.

Quinines + ascorbinezuur → polyfenolen

Experiment

Snij drie schijfjes uit een appel en leg ze , blootgesteld aan de lucht, elk op een bordje . Voeg

aan het eerste bordje citroensap toe, aan het tweede bordje azijn en aan het derde bordje een

kleine hoeveelheid ascorbinezuurpoeder. Het bruinen wordt het meest verhinderd door het

ascorbinezuur (= een zuivere vorm van vitamine C), in mindere mate door het citroensap ( =

een minder zuivere vorm van vitamine C). Het azijn veroorzaakt geen anti-bruiningseffecten.

Page 4: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

4

• De geur van look

Rauwe look bevat het zwavelhoudend bestanddeel allinine en het enzym allinase dat allinine

kan omzetten. In rauwe look zijn deze twee bestanddelen van elkaar gescheiden doordat ze

zich in verschillende subcompartimenten bevinden. Een volledige lookbol geeft daarom

weinig reuk af. Bij het snijden van look worden de subcompartimenten opengebroken

waardoor het enzym allinase met het substraat allinine kan reageren ter vorming van allicine,

dat een sterke geur heeft. De bereidingswijze van look heeft dus een sterke invloed op de

geursterkte. Als look in schijfjes wordt gesneden zal slechts een kleine hoeveelheid van de

celcompartimenten worden opengebroken zodat maar een kleine hoeveelheid allicine wordt

gevormd. Bij het pletten van look worden er echter veel meer cellen beschadigd zodat er

meer allinine in contact kan komen met allinase en er dus een sterkere geur zal vrijkomen.

Door hitte wordt allicine omgezet in een andere groep van componenten, de allyldisulfiden,

die een veel mildere en licht zoete geur hebben. Roosteren of verwarmen van look zal dus de

sterke geur van look doen verdwijnen. Er ontstaat een zoetere en mildere geur.

• Tranende ogen door uien

Bij het snijden van een ui maakt het mes een aantal cellen kapot.

In de cellen zit onder andere het enzym allinase. Als het wordt blootgesteld aan lucht, zet dit

enzym een zwavelhoudende component om in 1-propeensulfeenzuur. Dit sulfeenzuur wordt

op zijn beurt weer omgezet in de vluchtige verbinding syn-propaanthial-S-oxide. Deze

vluchtige verbinding is verantwoordelijk voor de tranende ogen. Het is onstabiel en kan met

water reageren en, onder andere, zwavelzuur vormen. Wanneer dit in het oog gebeurt,

beginnen de ogen het zuur te neutraliseren door grote hoeveelheden water te produceren, en

dus gaan we huilen. Er zijn allerlei oplossingen om om te gaan met dit vervelend fenomeen.

Het snijden van de ui onder water is zeer effectief aangezien het gas onmiddellijk met het

water rond de ui reageert en dus nooit de ogen bereikt.

Een veiligheidsbril maakt het ook moeilijker voor het gas om de ogen te bereiken.

Koelen van de ui kan ook helpen, aangezien de activiteit van het enzym veel minder is bij

lage temperaturen. Koken vernietigt het enzym.

• Het bereiden van aubergines

Voor het bereiden wordt er meestal zout aan aubergines toegevoegd om het interne water door

osmose te verwijderen.

Meestal is het verlies van water bij geoogste groenten ongewenst omdat ze hierdoor

verwelken.

Page 5: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

5

Bij aubergines zal het toevoegen van zout de smaak verbeteren doordat het molecule dat

verantwoordelijk is voor de bittere smaak van aubergines wateroplosbaar is en dus te samen

met het water verdwijnt.

3. Het conserveren van groenten

• Invriezen

Bij het invriezen van groenten en fruit bevriest het water in de cellen. Als water bevriest,

worden er ijskristallen gevormd die de celwanden kunnen doorprikken waardoor groenten en

fruit water verliezen. De textuur van ontdooide groenten zal hierdoor veel zachter zijn dan

die van rauwe groenten. Daarom adviseert men meestal groenten en fruit vooral vers te eten.

Groenten en fruit moeten snel ingevroren worden. Bij snel invriezen worden er in plaats van

een klein aantal grote ijskristallen veel kleine ijskristallen gevormd. Deze kleine ijskristallen

berokkenen veel minder schade aan de celwanden waardoor de textuur beter behouden blijft

bij het ontdooien.

Invriezen vertraagt enkel de activiteit van de enzymen die verantwoordelijk zijn voor bederf

zodat een vermindering van voedingswaarde en kleur ook kan plaatsvinden bij ingevroren

groenten en fruit. Vooraleer groenten en fruit in te vriezen, moeten ze snel geblancheerd

worden in kokend water om de bederfveroorzakende enzymen te vernietigen.

• Inmaken

Een andere methode om groenten te conserveren is ze inmaken (in blik) waarbij een

hittebehandeling wordt toegepast om de bederfveroorzakende enzymen te vernietigen.

Deze behandeling is veel efficiënter.

• Drogen

Fruit en groenten kunnen ook geconserveerd worden door ze te drogen. Hierbij wordt het

watergehalte gereduceerd tot een niveau waarbij bacteriën zich niet verder kunnen

vermenigvuldigen.

In tegenstelling tot ingemaakte groenten zijn gedroogde groenten moeilijk verteerbaar en

moeten ze dus gekookt worden om ze te herhydrateren. Aan het water waarin gedroogde

groenten worden gekookt mag geen zout worden toegevoegd omdat zout door osmose

verhindert dat water in de groenten dringt.

Het koken moet langzaam gebeuren. Bij te snel koken zal het externe gedeelte overmatig

gekookt worden zodat de buitenkant te zacht zal zijn vooraleer de binnenkant voldoende

gekookt is.

Page 6: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

6

In tegenstelling tot verse groenten, waarbij het koken in een alkalische omgeving de groenten

te zacht maakt, kan het toevoegen van natriumbicarbonaat aan het kookwater het verzachten

van linzen verbeteren door de pectine-afbraak te versnellen.

Evenzeer mogen zuren zoals azijn, citroensap of tomaten slechts aan het eind van het

kookproces worden toegevoegd omdat ze het kookproces te sterk vertragen.

Wanneer gedroogde groenten in sterk zuur kookwater gekookt worden, zullen ze ondanks de

lange kooktijd knapperig blijven en zal ook de schil zijn stevigheid behouden.

Ook het gebruik van leidingswater zal het verzachten van groenten afremmen omdat

leidingswater een aanzienlijke hoeveelheid calciumionen bevat. Met hun tweewaardige

positieve lading kunnen deze ionen twee pectinemoleculen koppelen waardoor de moleculaire

cohesie versterkt zal worden. Hierdoor zal het verzachten van groenten bemoeilijkt worden.

• Andere conserveringsmethoden van groenten

Groenten kunnen ook geconserveerd worden door ze te pekelen. Door het pekelen verkrijgen

de groenten ook een licht verschillende smaak.

Het onderdompelen in een pekelbad van gesneden kool (ter bereiding van zuurkool) of andere

groenten die gepekeld moeten worden verhindert de ontwikkeling van bepaalde pathogene

bacteriën. Toch worden sommige bacteriën (bv. leuconostoc mesenteroides) niet geremd door

de pekeloplossing. Deze bacteriën kunnen de suikers in de groenten omzetten in melkzuur.

Het is dit zuur dat de karakteristieke smaak van gepekelde groenten en de

conserveringseigenschappen van bijvoorbeeld zuurkool veroorzaakt.

4. Het verteren van groenten

Waarom veroorzaken bonen winderigheid?

Bonen bevatten grote hoeveelheden raffinose. Raffinose is een trisaccharide opgebouwd uit

galactose, fructose en glucose. Men vindt raffinose ook terug in kolen, spruiten, broccoli,

asperges en andere groenten.

Raffinose kan normaal gesplitst worden in D-galactose en sucrose door het enzym α-

galactosidase (α-GAL). Daar mensen dit enzym niet bezitten wordt raffinose niet verteerd in

het voorste gedeelte van het spijsverteringsorgaan. Het wordt pas in de dikke darm met

behulp van bacteriën verteerd. Hierbij ontstaan gassen zoals waterstof, CO2 en methaan die

de maag vullen en winderigheid veroorzaken.

Het weken van de bonen in warm water kan dit enigszins tegengaan. Door de hitte van het

water kunnen de celwanden van de bonen openbreken zodat het raffinose kan oplossen in het

weekwater.

Page 7: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

7

5. Het koken (bereiden) van groenten

In tegenstelling tot vlees kunnen de meeste groenten rauw worden gegeten.

Meestal worden groenten echter gekookt om de textuur te verzachten, de verteerbaarheid te

verbeteren en de smaakintensiteit te verhogen (Vergelijk de smaak van rauwe en gekookte

broccoli).

Koken heeft ook enkele ongewenste neveneffecten : verlies van kleur en vermindering van de

voedingswaarde.

• Smaakveranderingen bij het koken

Hogere temperaturen zorgen ervoor dat de aromatische moleculen die tot de smaak bijdragen

vluchtiger worden en dus gemakkelijker gedetecteerd worden.

Te lang koken zorgt ervoor dat deze vluchtige moleculen verdampen of worden vernietigd

zodat groentesoepen, die gedurende een lange tijd gekookt werden, op het eind van het

kookproces moeten worden gekruid om het smaakverlies te compenseren.

De geur van groenten evolueert ook terwijl de groenten gekookt worden. Dit is te verklaren

doordat de geurmoleculen vluchtiger worden en dus gemakkelijker gedetecteerd kunnen

worden.

Het verhitten kan er ook voor zorgen dat geurloze reukmoleculen worden omgezet in hoog

aromatische moleculen.

Vooral kolen, prei en look kunnen tijdens het koken veel geuren vrijgeven.

• Textuurveranderingen bij het koken

Sommige groenten (vooral knollen) bevatten grote hoeveelheden zetmeel zodat het koken

ervan, zoals bij rijst en pasta, essentieel is om hun zetmeel te gelatiniseren en daardoor de

verteerbaarheid van deze groenten te verbeteren.

Andere groenten hebben bijzonder taaie celwanden zodat ze bij voorkeur gekookt worden om

deze celwanden te verzwakken en dus ook om de verteerbaarheid van dergelijke groenten te

verhogen. Een voorbeeld van deze groenten is wortelen.

Groenten met zachtere celwanden zoals sla moeten helemaal niet gekookt worden. Rauw zijn

ze heel goed verteerbaar.

De celwanden van planten zijn opgebouwd uit complexe koolhydraten zoals cellulose, pectine

en hemicellulose. Elk van deze moleculen wordt op een verschillende manier beïnvloed door

hitte.

Daar de celwanden van verschillende types groenten variëren afhankelijk van het soort

groente, zullen verschillende groenten verschillende veranderingen in textuur ondergaan

wanneer ze onderworpen worden aan een zelfde hoeveelheid warmte. (bv., het verschil in de

Page 8: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

8

textuur van sla voor en na het koken gedurende 1 minuut is veel meer uitgesproken dan de

textuurverandering bij wortelen.

Figuur 5. De celwandstructuur van planten

→ Veranderingen in cellulose

Cellulose is een polymeer van glucosemoleculen gerangschikt in lange rechte ketens. De

afwezigheid van zijketens laat cellulosemoleculen toe dicht tegen elkaar te liggen en zo

strakke structuren te vormen. Cellulose is verantwoordelijk voor de taaiheid van de

celwanden van planten. Bij het verhitten van de cellen zal het cellulose verzachten (maar

chemisch niet veranderen) waardoor de celwanden verzwakken. Hierdoor vermindert het

vermogen van de cellen om water vast te houden. Als water de cellen verlaat, zal de plant

verwelken. Groenten die grote hoeveelheden cellulose bevatten, zullen knapperig blijven na

het koken maar zullen langer gekookt moeten worden om de vereiste malsheid te bereiken.

Groenten met weinig cellulose zullen niet vast blijven na het koken.

→ Veranderingen in pectine

Pectine fungeert als een lijm om de celwanden te samen te houden. Gedurende het koken

worden de pectinepolymeren chemisch gedegradeerd in oplosbare moleculen die vrijkomen

uit de celwanden waardoor die zwakker worden. Dit proces wordt versterkt in alkalisch

milieu. Alkaliën veroorzaken de ionisatie van de COOH-groepen van pectines ter vorming

van COO- - groepen die elkaar afstoten en op deze manier de degradatie van de celwanden in

de hand werken.

Page 9: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

9

Zuren daarentegen versterken pectine. In een zure omgeving zijn pectinemoleculen neutraal

en zullen bestaande COO - - groepen een waterstofion binden ter vorming van neutrale

COOH-groepen. Hierdoor vermindert de afstoting tussen pectinemoleculen die nu allemaal

neutraal geladen zijn zodat ze verenigd blijven en de kans kleiner is dat ze gemakkelijk

oplossen bij verhitten.

→ Veranderingen in hemicellulose

Tijdens het koken zullen hemicellulosemoleculen afbreken in hun samenstellende suikers

waardoor de celwanden verder verzwakken.

→ Algemeen

Alle bovenstaande veranderingen zullen tijdens het koken de celwanden verzwakken en

poreuser maken waardoor de groenten water zullen verliezen en hierdoor verslappen.

Groenten mag men niet te lang koken omdat ze dan te zacht worden. Groenten worden

tijdens het koken soms gezouten om de smaak ervan te versterken doordat het zout

diffundeert in de groenten. Het zout zal echter door osmose het vocht uit de groenten trekken

waardoor ze nog meer verzachten.

• Verlies van voedingsstoffen

Groenten bevatten vele voedingsstoffen en zijn een belangrijke bron van vitamines (vooral

vitamine A, B en C). Doordat veel van de voedingsstoffen oplossen in het kookwater of

vernietigd worden door de hitte, verliezen groenten tijdens het koken veel voedingsstoffen.

Vitamine A en de moleculen waaruit vitamine A gevormd wordt zijn niet wateroplosbaar

terwijl zowel vitamine B en vitamine C wel wateroplosbaar waardoor ze in het kookwater

lekken. Gekookte groenten zijn bijzonder onderhevig aan vitamine C - verlies.

Fijn gesneden groenten stellen een groot oppervlak bloot aan het kookwater waardoor het

vitamine C – verlies toeneemt. Bovendien kunnen er door het fijnsnijden voldoende grote

hoeveelheden van een enzym, dat bijdraagt aan de degradatie van vitamine C, vrijkomen.

Dit enzym is het meest actief bij hoge temperaturen maar zal degraderen in kokend water.

Het enzym zal het krachtigst werken als de groenten aan het kookwater worden toegevoegd

omdat de temperatuur dan tijdelijk onder het kookpunt zakt.

Andere voedingsstoffen die dikwijls verloren gaan zijn suikers en zetmeel.

Het verlies van voedingsstoffen zal stijgen als de kooktijd en het volume kookwater

toenemen.

Het verlies van voedingsstoffen kan men tegengaan door de groenten te koken in een kleine

hoeveelheid water of door het kookwater te gebruiken in een soep of saus.

Page 10: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

10

• Veranderingen in kleur

Bij groene groenten

Groene groenten zijn groen doordat hun cellen grote hoeveelheden van het pigment chlorofyl

bevatten. Chlorofyl is een groot molecule met een magnesiumion in het centrum. Groene

groenten bevatten ook kleinere hoeveelheden van andere pigmenten.

Figuur 6. Het chlorofylmolecule

Dankzij zijn structuur kan chlorofyl licht absorberen. Het chlorofyl absorbeert slechts

bepaalde golflengten waardoor we het als groen zien.

→ Effecten bij het koken van groene groenten

Initieel zal bij het koken de groene kleur ophelderen. Dit is te verklaren doordat lucht uit de

celruimten ontsnapt waardoor men het groene chlorofylpigment duidelijker kan zien.

Bij verder koken zullen de groene groenten hun groene kleur beginnen te verliezen. Door de

hitte wordt het magnesiumion (Mg) uit het chlorofyl gestoten. Andere ionen, indien

aanwezig, zullen de vrijgekomen plaats in het chlorofylcentrum innemen waardoor er

kleurveranderingen kunnen ontstaan.

Als bonen gekookt worden in zuur kookwater (bv. kookwater met azijn), zullen de talrijke

aanwezige waterstofionen de plaats innemen van het magnesium in het centrum. Hierdoor

verandert de structuur van het chlorofyl waardoor de golflengten van het licht dat het kan

Page 11: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

11

reflecteren en absorberen ook enigszins veranderen. In plaats van alle golflengten, met

uitzondering van groen, te absorberen zal het pigment nu een mengsel van golflengten

reflecteren waardoor een ongewenste afschuwelijke bruine kleur ontstaat. Bovendien worden

de gele en oranje pigmenten die ook in het plantenweefsel aanwezig zijn niet langer

gemaskeerd door chlorofyl. De nieuw gevormde pigmenten verminderen dus de

waargenomen ‘groenheid’ van groenten. Om de groene kleur te behouden mogen groene

bonen nooit gekookt worden in zuur kookwater. Indien gekookte groenten behandeld worden

met een zure vinaigrette (die waterstofverplaatsing in de hand kan werken), mag de

vinaigrette slechts net voor het opdienen worden toegevoegd. Ook aan rauwe salades mag

men vinaigrette slechts op het laatste ogenblik toevoegen. De reden hiervan is echter niet

uitsluitend magnesiumverplaatsing. De olie uit de vinaigrette dringt gemakkelijker dan water

binnen in de spleten van de wasachtige opperhuid waarmee de groentebladen bedekt zijn

waardoor de refractie van het groen licht verhinderd wordt. Hierdoor lijkt het alsof de

groenten hun kleur verliezen.

Toch verliezen groene bonen ook hun eetlustopwekkende groene kleur als ze gekookt worden

in water waaraan geen zuur werd toegevoegd. Dit wordt veroorzaakt door de hitte die de

cellen beschadigt zodat de celinhoud kan vrijkomen. De celinhoud van groenten bevat ook

zuren. Waterstofionen van deze zuren reageren met de chorofylmoleculen waardoor een

grauwachtige groene kleur ontstaat.

Figuur 7. Hoe H+ - ionen vrijkomen tijdens het koken.

→ Hoe groene groenten hun groene kleur laten behouden?

1. De kookpot mag niet afgedekt worden. De zuren die uit de cellen lekken kunnen dan te

samen met het water verdampen waardoor de kans kleiner wordt dat het magnesium in het

chlorofylcentrum wordt vervangen.

Page 12: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

12

2. Men kan een alkali zoals natriumbicarbonaat toevoegen om de uitgelekte waterstofionen

te neutraliseren. Dit belet dat de waterstofionen het magnesiumion verdringen zodat de

groene kleur behouden blijft. Helaas zal bij gekookte groenten in de aanwezigheid van

alkali het pectine dat de celwanden te samen houdt afgebroken worden. De groenten

blijven weliswaar groen maar verkrijgen een ongewenste textuur.

3. Een koperen munt kan toegevoegd worden aan het kookwater. Koperen munten en

onbeklede koperen pannen bevatten vrije koper- en zinkionen die de waterstofionen

beletten het Mg2+

te verdringen door het zelf te vervangen. Chlorofyl met zink in het

centrum zal dezelfde golflengten absorberen als chlorofyl met magnesium in het centrum.

Hierdoor blijft de gewenste groene schitterende kleur behouden. In tegenstelling tot het

toevoegen van natriumbicarbonaat wordt de textuur niet aangetast. Teveel kopersulfaat

verorberen kan echter nadelige gevolgen voor de gezondheid hebben.

4. Groene groenten moeten gekookt worden in grote hoeveelheden water. Het koken in

grote hoeveelheden water heeft twee voordelen. Ten eerste zal de hitte veel sneller

verspreid worden zodat de kooktijden gereduceerd worden en de groenten minder tijd

hebben om hun kleur te verliezen. Ten tweede zullen de uitgelekte waterstofionen in een

grote hoeveelheid water sterker worden verdund waardoor de kans op

waterstofionenverdringing en dus ook op kleurverlies kleiner is. Daarom zullen groene

bladgroenten die heel snel koken (daar de warmte heel snel kan penetreren in alle

gedeelten van het blad) meestal geen kleurverlies ondergaan. Bladgroenten moeten

eigenlijk gekookt worden in kleine hoeveelheden water om het weglekken van

voedingsstoffen te beperken.

5. Grote groenten moeten in kleinere stukken versneden worden omdat die sneller koken.

De kooktijd en dus ook het kleurverlies wordt op deze manier gereduceerd. Anderzijds

zal het vitaminenverlies toenemen.

→ Het koelen op ijs

Bij het koelen van groene groenten op ijs wordt de groene kleur van chlorofyl niet beter

behouden dan bij normaal koelen. De textuur wordt er echter wel door beïnvloed. Het koelen

op ijs stopt het kookproces waardoor wordt verhinderd dat de bonen verder koken nadat ze uit

het kookwater verwijderd werden. In ijswater zal de voedingswaarde echter ook dalen. Het is

dus verstandiger om de bonen net voor ze de gewenste textuur bereikt hebben uit het

kookwater te verwijderen omdat ze toch lichtjes verder garen na het verwijderen om ze te

laten afkoelen.

Rode groenten

Page 13: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

13

Met uitzondering van bieten die hun eigen klasse pigmenten (betalaïnen) hebben is de rode

kleur van het meeste rode tot blauwe plantenweefsel (rode kool, purperen pepers, purperen

aardappels, radijzen, het vel van aubergines) te danken aan pigmenten die men anthocyanen

noemt.

Figuur 8. Voorbeeld van de anthocyaanstructuur

Anthocyanen kennen niet, zoals chlorofyl, het probleem van waterstofverdringing. In

tegenstelling tot de groene groenten moeten deze groenten gekookt worden in zo weinig

mogelijk water om de voedingswaarde- en het kleurverlies te beperken (Anthocyanen zijn

zeer goed oplosbaar in water). Zoals bij de meeste pigmenten wordt de vorm en dus ook de

kleur van anthocyanen sterk beïnvloed door de pH (zuurtegraad). Anthocyanen kunnen

afhankelijk van de pH voorkomen in verschillende vormen.

In zure omstandigheden nemen anthocyanen een vorm aan die rood licht reflecteert waardoor

bijvoorbeeld rode kool een mooie rode kleur heeft.

In alkalische omstandigheden daarentegen wordt één van de belangrijke lichtabsorberende

groepen en de algemene vorm van het pigment gewijzigd zodat het blauwe licht wordt

gereflecteerd. Leidingswater dat kan gebruikt worden om te koken is meestal licht alkalisch

zodat een natuurlijke rood-blauw-kleurverandering ontstaat tijdens het koken.

Om hun rode kleur te behouden moeten groenten met anthocyanen, zoals bijvoorbeeld rode

kool, gekookt worden in de aanwezigheid van een kleine hoeveelheid zuur. Gekookte rode

kool bevat dikwijls rode wijn azijn of wordt geserveerd met zure room.

Experiment

Kook rode kool in een kleine hoeveelheid water. Voeg vervolgens een kleine hoeveelheid

zuur toe en je zal de onsmakelijk blauwe kleur snel zien veranderen in een mooie rode kleur.

Page 14: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

14

Witte groenten

Flavone is één van de pigmenten in witte groenten zoals bloemkool. Daar flavonen zowel in

water als in olie oplosbaar zijn, mogen groenten die deze pigmenten bevatten slechts

gedurende korte tijd worden gekookt.

Zoals bij andere pigmenten worden de golflengten van het licht die geabsorbeerd en

gereflecteerd worden, beïnvloed door de pH.

Het pigment blijft wit in zuur milieu en wordt geel in alkalisch milieu.

Om deze ongewenste kleurverandering tegen te gaan moet men bij het koken van witte

groenten een kleine hoeveelheid citroensap, wijnsteen (kaliumwaterstoftartraat) of azijn aan

het kookwater toevoegen.

Gele en oranje groenten

Carotenoïden zijn de pigmenten aanwezig in gele en oranje groenten zoals wortelen en

tomaten. Carotenoïden worden slechts lichtjes beïnvloed door zuren en basen.

Groenten die carotenoïden bevatten kunnen voor een relatief lange tijd gekookt worden

zonder een significant kleurverlies te vertonen omdat carotenoïden in vet oplosbaar en in

water onoplosbaar zijn. De kleur van deze groenten zal zo goed als niet veranderen bij het

koken in water. Wortelen blijven oranje en tomaten rood.

Bij koken onder druk kunnen de carotenoïdemoleculen echter vervormen waardoor hun

structuur verandert en hun kleur zal wijzigen van rood-oranje tot geel-oranje.

• De kookparadox

Meestal moeten groenten gekookt worden bij hoge temperatuur. Hoge temperaturen dragen

bij tot een grotere vluchtigheid van de vluchtige componenten en tot een betere smaak. Hoge

temperaturen dragen ook bij tot de gewenste textuurveranderingen en verhogen de

verteerbaarheid van groenten.

Alhoewel lagere temperaturen zorgen voor een beter behoud van kleur en voor een geringere

celbeschadiging, hebben ze anderzijds het nadeel dat de kooktijd langer zal duren. Kortere

kooktijden hebben kleinere verliezen van voedingsstoffen tot gevolg en verkleinen de kans

dat groenten hun natuurlijke kleur verliezen.

Groenten mogen echter niet worden overkookt omdat de gewenste vluchtige componenten

dan kunnen verdampen of degraderen en omdat de textuur dan te zacht wordt.

Omdat groenten door de restwarmte lichtjes verder garen nadat ze uit het kookwater

verwijderd werden, moeten groenten net voor dat ze de gewenste textuur bereikt hebben, uit

het kookwater worden gehaald.

Page 15: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

15

6. Het speciale geval ‘fruit’

De structuur en de samenstelling van fruit lijkt sterk op die van groenten. Fruit heeft echter

een veel hoger suikergehalte.

• Het rijpen van fruit

Tijdens het rijpen zal het in fruit opgeslagen zetmeel langzaam worden afgebroken tot suiker

en zal het gehalte aan zuren langzaam afnemen. Hierdoor zal een rijpe pruim veel zoeter

smaken dan zijn relatief zuurdere onrijpe neef.

Bij het verder rijpen zal het fruit starten met ethyleen te produceren waardoor het

rijpingsproces wordt versneld. Om de rijpingssnelheid af te remmen kan men bijvoorbeeld

bananen of tomaten in een goed verluchte ruimte plaatsen zodat het fruit niet bederft door de

geproduceerde ethyleen. Om fruit sneller te laten rijpen kan men het plaatsen in een gesloten

ontluchte ruimte.

• Het invriezen van fruit

Omwille van dezelfde redenen als bij het invriezen van groenten zal fruit door het invriezen

zijn knapperigheid verliezen en zal ontdooid fruit veel zachter zijn dan zijn rauwe equivalent.

Daarom adviseert men soms om rauw fruit te eten voordat het volledig ontdooid is.

Net zoals bij groenten zal de textuurschade in het ontdooide product kleiner zijn naarmate het

sneller werd ingevroren.

In tegenstelling tot groenten moet fruit voor het invriezen niet snel geblancheerd worden om

de enzymen die bederf veroorzaken te vernietigen. De combinatie van de schadelijke effecten

op de smaak en de textuur door het blancheren en invriezen is niet aanvaardbaar voor een

product als fruit dat in tegenstelling tot groenten meestal rauw wordt gegeten.

Fruit dat de neiging heeft om te ontkleuren kan men invriezen in de aanwezigheid van

ascorbinezuur om het langzaam bruinen, dat eventueel kan plaatsvinden tijdens het invriezen,

te voorkomen.

• Het koken van fruit

In tegenstelling tot groenten wordt fruit meestal rauw gegeten. Om het te verzachten en om

sommige gewenste smaakproducerende reacties op te starten worden sommige fruitsoorten

soms toch gekookt.

In tegenstelling tot groenten die meestal in water worden gekookt worden de meeste

fruitsoorten gekookt in een siroop. Indien fruit zou gekookt worden in zuiver water, zou de

suiker afkomstig uit het fruit door diffusie migreren naar het kookwater (waar het

suikergehalte lager is) zodat het fruit de gewenste zoetheid zou verliezen. Ook zouden

watermoleculen uit het kookwater door osmose in de fruitcellen, die minder verdund zijn,

Page 16: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

16

binnendringen. Hierdoor zou de smaak van het fruit verder afnemen en zou het

binnenstromend water bovendien het fruit doen exploderen. Om zijn vorm en zoete smaak te

behouden moet fruit dus gekookt worden in siroop.

• De kookparadox

Als fruit daarentegen gekookt wordt in een siroop die teveel suiker bevat zal water de

fruitcellen door osmose verlaten waardoor het kookwater verdund wordt en het fruit

verschrompelt.

Idealiter moet fruit worden gekookt in een suikeroplossing waarvan de suikerconcentratie

ongeveer gelijk is aan de suikerconcentratie in het fruit zodat zowel water als suiker niet

migreren in beide richtingen en de vorm en de smaak van het fruit behouden kan blijven.

Het hitteproces zal anderzijds wel de gewenste textuurveranderingen en smaakproducerende

reacties bewerkstelligen. Bij het bereiden van geglaceerde kastanjes worden de kastanjes, om

het ongewenste verschrompelen te verhinderen, gekookt in opeenvolgende siropen met

stijgende suikerconcentratie zodat de hoeveelheid water die de kastanjes verlaat,

gecontroleerd kan worden terwijl de suikeropname uit de siroop behouden blijft.

Hoe vindt men de ideale suikerconcentratie? Hervé This observeerde dat als de

suikerconcentratie van het fruit gelijk is aan de suikerconcentratie van de siroop, beide

dezelfde dichtheid hebben. Bij dit punt zal het fruit noch zinken noch drijven in de siroop.

Dit kan men verwezenlijken door een siroop, die lichtjes te geconcentreerd is met suiker en

waarin het fruit dus zal drijven, te bereiden. Vervolgens gaat men de siroop langzaam met

water verdunnen totdat met het punt bereikt waarbij het fruit stopt met drijven.

• Gedroogd fruit

Om de totale hydratatie van fruit te bekomen moet gedroogd fruit net zoals gedroogde

groenten gekookt worden in zuiver water. Als suiker is gewenst, moet ze achteraf worden

toegevoegd omdat die suiker anders de volledige hydratatie van het fruit zou verhinderen.

• Bereiding van jam (confituur)

Confituur wordt bereid door een mengsel van suiker en fruit te verhitten met een kleine

hoeveelheid water. Bij het afkoelen zal dit mengsel vast worden omdat de pectinemoleculen

die door het verhitten uit de celwanden van het fruit vrijkwamen, zich opnieuw zullen

verenigen en hierdoor een driedimensioneel netwerk gaan vormen. Dit mazennetwerk kan

vloeistof vangen waardoor de confituur stolt bij het afkoelen (= gelvorming).

Het vermogen van een confituur om te stollen of te geleren is afhankelijk van de hoeveelheid

pectine in het mengsel. De zuurtegraad heeft een grote invloed op het koppelen van

pectinemoleculen en dus ook op het geleringsvermogen. Als fruit niet voldoende zuur is, zal

Page 17: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

17

men vaak extra zuur moeten toevoegen om de negatieve zuurgroepen van de

pectinemoleculen te neutraliseren. Hierdoor wordt de aftstoting tussen pectinemoleculen

tegengegaan en wordt hun vereniging dus bevorderd waardoor het geleringsvermogen

toeneemt.

De veresteringsgraad van de pectinemoleculen beïnvloedt ook sterk de

geleringseigenschappen van pectine. Dit verklaart waarom sommige fruitsoorten goed

geleren en andere dan weer niet. Appel- en citruspectine zijn bijvoorbeeld zeer goede

geleermiddelen terwijl bietenpectine niet geleert.

Om een confituur te bereiden moet de pectine-extractie gemaximaliseerd worden. Dit kan op

3 manieren verwezenlijkt worden.

Ten eerste moet men fruitsoorten met een hoog pectinegehalte gebruiken. Sommige

fruitsoorten bevatten niet voldoende pectine om een goede confituur te maken (rabarber,

abrikoos, perzik, aardbei) terwijl andere fruitsoorten (sinaasappel, appel, druif en de

meeste bessen) rijk zijn aan pectine. Fruitsoorten met een laag pectinegehalte worden

dikwijls gecombineerd met fruitsoorten met veel pectine. Ook kan gezuiverd pectine

worden toegevoegd. Gezuiverd pectine kan gebruikt worden als een geleermiddel maar

het gebruik ervan is meestal beperkt tot het maken van jam en gelei omdat het enkel

geleert in de aanwezigheid van zuur en veel suiker.

Ten tweede moet de omgeving voldoende zuur zijn om de pectine-extractie tijdens het

koken en om de daarop volgende associatie te bevorderen.

Ten derde moet er suiker aanwezig zijn. De aanwezigheid van suiker stimuleert het

verwijderen van water uit de cellen door osmose. Het lekken van water uit de cel

beschadigt de cel zodat er pectinemoleculen uit de cel kunnen vrijkomen. Door de

aanwezigheid van suiker in de siroop kan de oplossing koken bij een temperatuur van

130 °C. Bij deze temperatuur wordt het pectine veel sneller geëxtraheerd. Om te

verhinderen dat de vluchtige componenten die bijdragen tot de karakteristieke smaak

ontsnappen, is het raadzaam jam te koken met deksel.

Bovenstaande factoren verhogen de extractie van pectine. Eénmaal als de pectine werd

geëxtraheerd, moet het nog geleren. Pectine geleert niet gemakkelijk. Pectinemoleculen

binden zich liever aan watermoleculen dan aan elkaar. De suikermoleculen in de siroop

hebben dus nog een derde functie. De suikermoleculen binden met water waardoor ze

verhinderen dat pectinemoleculen dit doen zodat de pectinemoleculen zich met elkaar binden

ter vorming van gel.

Page 18: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

18

Jam bereiden in een koperen pot?

Dikwijls wordt geadviseerd om jam te bereiden in koperen potten. Koper is een uitstekende

warmtegeleider zodat de hitte sneller en gelijkmatiger kan worden overgedragen.

De zuurheid van het jammengsel bevordert het vrijkomen van koperionen uit de bodem van

de pan. Alhoewel koper gemakkelijk door het lichaam geabsordeerd wordt, is het toch

gevaarlijk bij hoge concentratie.

Eigenlijk helpen de koperionen bij het stollen van de jam. Koperionen hebben een 2 maal

positieve lading en helpen dus bij het koppelen van 2 negatieve pectinemoleculen waardoor

het driedimensioneel netwerk verbetert en de jam beter stolt.

Ten tweede binden metaalionen aan de fruitpigmenten waarbij de structuur van de pigmenten

door het hergroeperen van elektronen verandert. Hierdoor zullen de pigmenten andere

golflengten van het licht absorberen. Rood fruit krijgt op deze wijze een aantrekkelijk rood-

oranje kleur.

Waarom mag men geen gegalvaniseerd koper gebruiken?. Bij gegalvaniseerd koper is het

koper bedekt met een tinlaag. Dit tin zal verhinderen dat koper uit de bodem van de pan

vrijkomt zodat de pectine-extractie en het behouden van de schitterende rode kleur niet kan

gestimuleerd worden. De tinionen die vrijkomen zullen daarentegen binden met de

pigmenten waardoor hun configuratie en dus hun absorptiespectrum zal wijzigen met een

onaantrekkelijke purperen kleur tot gevolg.

Bronnen

- http://www.inicon.net

- http://www.food-info.net/nl

- http://www.c3.nl/c3/nl/page580.asp?print=true

- Harold Mc Gee :’Over Eten en Koken’, ISBN 9035126874

- Hervé This : ‘Molecular Gastronomy, Exploring the Science of Flavor, ISBN 0-231-

13312-x

Met dank aan Dhr. Bertin Debergh voor het controleren van de tekst op spelfouten.

Rudi Verheyden

Page 19: Wetenschap fruit en groenten verbfoodlabhk.be/wp-content/uploads/2018/11/...Een vers gesneden schijfje appel of avocado dat we op een bord leggen, zal bruin kleuren. Als groenten of

19