Onderzoekers van de Technische Universiteit van München (TUM), het Leibniz-instituut voor voedselsysteembiologie, en de Universiteit van Hohenheim hebben een nieuwe methodische benadering ontwikkeld voor de snellere identificatie van smaakgevende eiwitfragmenten in voedingsmiddelen zoals kaas of yoghurt, waardoor productieprocessen worden geoptimaliseerd.

De smaak van gefermenteerde voedingsmiddelen zoals kaas, yoghurt, bier, gistdeeg, of sojasaus is wereldwijd erg populair bij consumenten. Naast vluchtige aromastoffen, niet-vluchtige stoffen dragen ook aanzienlijk bij aan hun karakteristieke smaakprofiel. Bovenal, deze omvatten fragmenten van lange eiwitmoleculen die worden geproduceerd, bijvoorbeeld, tijdens microbiële of enzymatische omzetting (fermentatie) van melk- of graaneiwit.

Momenteel, echter, het is nog onduidelijk welke van de meer dan 1000 eiwitfragmenten in gefermenteerde melkproducten verantwoordelijk zijn voor de smaak, een van de redenen is dat eerder gebruikte analytische methoden erg arbeidsintensief en tijdrovend zijn.

Nieuwe analytische aanpak biedt uitkomst

Een team van wetenschappers onder leiding van Thomas Hofmann, hoofd van de leerstoel Food Chemistry and Molecular Sensory Science aan de TUM, heeft een nieuwe analytische benadering ontwikkeld om dit probleem aan te pakken. Wat de aanpak zo innovatief maakt, is dat onderzoekers bestaande methoden van proteoomonderzoek combineerden met methoden van sensorisch onderzoek om efficiënt en snel de beslissende smaakgevende eiwitfragmenten te identificeren uit het geheel van alle fragmenten. "We hebben de term 'sensoproteomics' bedacht voor dit type procedure, " zei Andreas Dunkel van het Leibniz-Institute for Food Systems Biology, de hoofdonderzoeker van het onderzoek.

De wetenschappers testten voor het eerst de effectiviteit van de nieuw ontwikkelde procedure op twee verschillende soorten roomkaas met verschillende gradaties van bitterheid. Het doel was om de specifieke eiwitfragmenten te identificeren die verantwoordelijk zijn voor een bittere bijsmaak in kaas die optreedt onder bepaalde productieomstandigheden.

Een aanpak om 1, 600 mogelijkheden tot 17

De onderzoekers begonnen hun werk met een uitgebreide literatuurstudie. Zij concludeerden dat in totaal ongeveer 1, 600 eiwitfragmenten in zuivelproducten zouden theoretisch verantwoordelijk kunnen zijn voor de bitterheid. Daaropvolgende vloeistofchromatografie-gekoppelde massaspectrometeronderzoeken, ondersteund door in-silico-methoden, verminderden het aantal potentiële eiwitfragmenten tot 340. Ten slotte, vergelijkende spectometrische, sensorische en kwantitatieve analyses brachten het aantal fragmenten dat verantwoordelijk is voor de bittere kaassmaak terug tot 17.

Prof. Hofmann, die tevens directeur is van het Leibniz-Institute for Food Systems Biology aan de TUM, zegt, "De sensoproteomics-aanpak die we hebben ontwikkeld, zal, in de toekomst, dragen bij aan de snelle en efficiënte identificatie van smaakgevende eiwitfragmenten in een breed scala aan voedingsmiddelen met behulp van high-throughput-methoden - een belangrijke hulp bij het optimaliseren van de smaak van producten."