Wetenschap - 2 november 2010

Eten uit een chip

Het voedsel van de toekomst komt uit een chip. Letterlijk. Francisco Rossier-Miranda ontwierp zo'n chip en promoveert er vrijdag op.

chipvoeding.jpg
De techniek waarin Rossier-Miranda zich heeft gespecialiseerd heet microencapsulatie. 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. 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 wey-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, efficiƫnt 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. De eerste maaltijd uit de chip is slechts een kwestie van tijd.
 
Francisco Rossier-Miranda: Colloidal-scale self-assembly of microcapsules for food. Promotor: professor Remko Boom (Food Process Engineering). Verdediging van de thesis: 5 november.

Re:ageer