Snelle screeningsmethoden voor fermentatieculturen

De smaak van allerlei voedingsproducten is een cruciale factor in het koopgedrag van de consument. Het efficiënt kunnen inspelen op het aromaprofiel van gefermenteerde voedingsproducten kan een bedrijf een belangrijke voorsprong geven bij het op punt stellen van nieuwe producten. NIZO Food Research ontwikkelde een reeks screeningsmodellen voor fermentatieculturen die daarbij kunnen helpen.

Keuze van de meest geschikte fermentatieculturenBij de keuze van fermentatieculturen is het belangrijk dat de testomstandigheden en de aanwezige nutriënten bij het fermentatieproces zo dicht mogelijk aanleunen bij de werkelijke omstandigheden. NIZO food research ontwikkelde daarom een aantal screeningsmodellen, die ze onder de noemer ‘Micro-Dinner’ plaatsten. Micro-Dinner omvat modellen voor wijn (MicroVinification), bier (MicroBeer), kaas (MicroCheese) en yoghurt (MicroYoghurt). Momenteel wordt ook gewerkt aan een model voor brood (MicroBread). Deze modellen benaderen zo goed mogelijk de werkelijke productieomgeving.


NIZO food research werd in 1948 opgericht door de Nederlandse zuivelcoöperaties, in eerste instantie als controle orgaan voor kwaliteit en veiligheid van zuivelproducten. Daarnaast kwamen ook onderzoek en innovatie aan bod. Momenteel is het een zelfstandige organisatie die zich ook buiten de zuivelsector profileert in de ruime voedingsindustrie en buiten Nederland.


Dergelijke modelsystemen kunnen gebruikt worden om stammen te screenen in functie van aromaprofielen, productie van vitaminen en andere gunstige nutriënten, enzymactiviteit en genexpressie. Op die manier kunnen starterculturen voor allerhande toepassingen geoptimaliseerd worden, ook in functie van een veranderd productieproces (bijvoorbeeld verlaagd zout- vet of suikergehalte, (natuurlijke) bewaarmiddelen,…). Daarnaast kan de kwaliteit, houdbaarheid en veiligheid opgevolgd worden door de uitgroei van pathogenen of bederforganismen te monitoren.

Beschikbare systemen

Er zijn verschillende modelsystemen ontwikkeld met specifieke kenmerken, eigen aan het product.

MicroCheese

MicroCheese is het intussen meest gekende modelsysteem. Het laat toe bacteriën op kleine schaal te screenen op de gewenste fermentatiekenmerken. NIZO heeft protocollen ontwikkeld voor Zwitserse kaas, Gouda en Cheddar. Verschillende productieomstandigheden kunnen gesimuleerd worden en aspecten van gezondheid en voedselveiligheid kunnen op kleine schaal gevalideerd worden.

MicroYoghurt

Een vergelijkbaar systeem voor yoghurt werd ontwikkeld, waarbij 600 individuele mini-yoghurtjes (op basis van 2 mililiter melk) per dag kunnen gefabriceerd worden.

Microbread

Momenteel is het Microbread screeningssysteem in volle ontwikkeling. Met dit systeem kan aromaprofilering uitgevoerd worden van een groot aantal giststammen (ook wilde gisten) gedurende de broodbereiding.

MicroBeer

Voor het fermentatieproces van bier kan het belangrijk zijn om giststammen te selecteren die slechts kleine hoeveelheden vicinale diketonen (VDK’s) produceren. Deze behoren tot de belangrijkste off-flavour componenten van bier.


Vicinale diketonen (VDK) (2,3-butaandion (diacetyl) en 2,3-pentaandion) ontstaan door een chemische omzetting vanuit α-acetolactaat en α-acetohydroxybuturaat, beiden geproduceerd door gistcellen. Deze VDK’s worden vervolgens weerom door giscellen gereduceerd tot neutraal smakende 2,3-butaandiol en 2,3-pentaandiol.


Zowel de mate waarin gistcellen VDK’s produceren als de snelheid waarmee ze deze weer afbreken verschilt van stam tot stam. Hierop kan ingespeeld worden om de gewenste aromaprofielen te bekomen.

MicroVinification

Ook wijnproductie wordt gestuurd en gecontroleerd via selectie van de juiste giststammen of melkzuurbacteriën. MicroVinification maakt gebruik van een simulatiemedium op basis van druivenmost. Dit systeem doorstond de test met de klassieke laboriumtest: er werd geen significant verschil in suikerverbruik en ethanolproductie tussen beide testen waargenomen.

Via het MicroVinification systeem kunnen stammen met nieuwe smaakprofielen geselecteerd worden. Op die manier komt men tot een doelgerichte selectie op basis van de gewenste eigenschappen van het eindproduct.

Om nog gerichter te kunnen inspelen op de smaak van een bepaalde wijn, onderzoekt NIZO de mogelijkheid om stukjes eikenhout of eikenextract aan het systeem toe te voegen om zo het rijpingsproces beter te kunnen simuleren.

Bron

  • VMT jaargang 44, nr. 26 (16/12/2011). Welkom bij het NIZO Micro-Dinner
  • www.nizo.nl

Meer info

Artikel 'Kleine kaasjes voor grote experimenten' (2007)