Wageningen Universiteit en Researchcentrum
4 nov 2010
Nummer: R
Het voedsel van de toekomst komt uit een chip. Letterlijk. Francisco
Rossier-Miranda ontwierp zo'n chip en promoveert er vrijdag op.
Foto: Francisco Rossier-Miranda
De techniek waarin Rossier-Miranda zich heeft gespecialiseerd heet
micro-encapsulatie. Dat wil zeggen: waardevolle materialen opsluiten in
kleine capsules voor gerichte afgifte. In dit geval de afgifte van
voedingsstoffen in de dunne darm. Smaakstoffen bijvoorbeeld,
probiotica, voedingssupplementen of anti-oxidanten. Je kunt zo veel
verzinnen, zegt Rossier-Miranda, promovendus bij de leerstoelgroep
Levensmiddelenproceskunde van Wageningen University, onderdeel van
Wageningen UR: Als het maar te verpakken is in 'pilletjes' van enkele
tientallen micrometers. Onzichtbaar voor het blote oog, onmerkbaar op
de tong.
Beton
Microcapsules zijn niet nieuw. Maar wat Rossier-Miranda doet wel. Hij
bouwt de huls van de capsules, de verpakking, laag voor laag op uit
makkelijk beschikbare voedingsmiddelen. In dit geval pectine en
wey-eiwitten. De lange draden wei-eiwit (fibrillen) zorgen hierbij voor
de sterkte, zo ongeveer als ijzer in gewapend beton. Een druppel olie
fungeert daarbij als mal. In de olie zit de eigenlijke waardevolle stof
die op zijn plek gebracht moet worden. Dat bouwen van zo'n huls doet de
natuur zelf door adsorptie. Rossier-Miranda gebruikt daarnaast
elektrostatische aantrekking als drijvende kracht achter de
capsulebouw, door de druppel en de bouwstoffen beurtelings
verschillende ladingen te geven.
Chip
De methode werkt, maar is traag. 'Stap voor stap een huls van tien
laagjes maken kost in het lab vijftien uur', legt de promovendus uit.
Daarom ontwierp hij een chip die het proces continu, efficiënt en snel
uitvoert. De chip ziet eruit als een glasplaatje. Het glas herbergt een
patroon van nauwelijks zichtbare kanaaltjes. Over de hoofdroute stromen
de oliedruppels; de zijwegen voeren de bouwstoffen van de huls aan. Op
elk kruispunt wordt een laagje van de huls gevormd. Door honderden van
deze chips parallel te schakelen is het proces eenvoudig op te schalen.
Borstels
De chip is evenwel nog niet perfect, tempert Rossier-Miranda te groot
optimisme. De kanaaltjes raken bijvoorbeeld nogal snel verstopt. In een
vervolgstudie bekleedt Rossier-Miranda daarom de wanden van de
kanaaltje met speciale 'borstels'. De techniek daarvoor leent hij van
zijn Wageningse collega's van organische chemie. Het eerste ingredient
uit de chip is slechts een kwestie van tijd. | Roelof Kleis
Bovenstaand bericht is geproduceerd door de redactie van Resource, het
blad voor Wageningen UR (University & Research centre). Meer informatie
bij Pers- en wetenschapsvoorlichting van Wageningen UR, e-mail:
pers.communicatie@wur of bij de redactie van Resource, e-mail:
resource@wur.nl. Zie ook www.resource.wur.nl.