Zuursels met extra mogelijkheden

Foto: Kaas met ongewenste gasvorming door boterzuurbacteriën – foto: Marianne Spenner-Hausling

Barbara Hart, Barlactica

Al eeuwenlang worden micro-organismen gebruikt om voedingsmiddelen smakelijk en houdbaar te maken. Denk aan producten als bier, wijn, verzuurde zuivel, kaas en brood. Wetenschappers komen steeds meer te weten over de verschillende micro-organismen die bij fermentatie betrokken zijn en hoe ze zich ten opzichte van elkaar gedragen. In dit artikel gaan we in op eigenschappen van melkzuurbacteriën die bij de kaas- en zuivelbereiding van pas kunnen komen.

Micro-organismen

Bij de productie van gefermenteerde producten spelen verschillende micro-organismen, zoals bacteriën, gisten en schimmels, een belangrijke rol. De koolhydraten, eiwitten en vetten die aanwezig zijn in de grondstof, dienen als voedsel voor micro-organismen, die zich vermeerderen (groeien) en daarbij andere stoffen produceren. Zo zijn de suikers in druivensap, voedsel voor de gisten die daarvan o.a. alcohol en koolzuurgas maken bij de wijnproductie. En in melk zetten melkzuurbacteriën lactose (melksuiker) om in melkzuur en aromacomponenten bij de zuivelbereiding. Hoe ze dat precies doen en welke stoffen ontstaan, is per soort en stam verschillend.

Competitie

Je zou kunnen zeggen dat een fermentatieproces een groeiwedstrijd is tussen de in de grondstof aanwezige micro-organismen. Wie kan zich het snelst vermeerderen? In het algemeen geldt dat degene die het beste aangepast is aan de omstandigheden, zoals temperatuur, pH, zoutgehalte en beschikbaarheid van zuurstof, deze wedstrijd zal winnen. Bij de conservering van voedingsmiddelen door fermentatie, maak je gebruik van dit principe.

Zuursel

Je kunt het proces in de goede richting sturen door de fermentatie op gang te brengen met een starter of zuursel. Dat is een grote hoeveelheid actieve micro-organismen. De ongewenste concurrenten worden zo direct op achterstand gezet. Bovendien nemen de gewenste soorten snel steeds meer ruimte in en verbruiken ze voedingsstoffen die daardoor niet meer beschikbaar zijn voor andere micro-organismen.

Omstandigheden

Micro-organismen die in staat zijn om de omstandigheden in hun voordeel aan te passen, kunnen de concurrentie nóg verder achter zich laten. Melkzuurbacteriën zijn hier heel goed in: het melkzuur dat zij produceren, zorgt voor verzuring van de omgeving. Een lage pH is voor veel concurrerende micro-organismen lastig. Zij kunnen zich daardoor minder makkelijk vermeerderen en sommige sterven zelfs af. Daarom is het gebruik van een actief zuursel bij de bereiding van zuivelproducten zo belangrijk. De verzuring is één van de pijlers van de borging van voedselveiligheid van zuivelproducten.

Remmen

Niet alleen de verzuring op zichzelf speelt een rol. Soms maken melkzuurbacteriën bepaalde componenten die andere soorten of stammen remmen. Een voorbeeld hiervan is diacetyl, kenmerkend voor het boteraroma, dat de groei van andere micro-organismen kan hinderen. Ook zijn er melkzuurbacteriën die azijnzuur of propionzuur maken. Lang niet alle concurrenten voelen zich lekker met deze organische zuren in hun omgeving.

Specifiek

Naast de algemeen werkende stoffen, zoals organische zuren en diacetyl, zijn er ook specifieker werkende componenten die bacteriën kunnen produceren. Deze kleine eiwitten worden ‘bacteriocines’ genoemd. Letterlijk betekent dat ‘giftig voor bacteriën’. Inmiddels zijn tientallen bacteriocines bekend, met verschillende werkingsmechanismen. Eén van de bekendste bacteriocines is ‘nisine’. Nisine is al in de jaren ‘30 van de vorige eeuw voor het eerst geïsoleerd. Het wordt geproduceerd door bepaalde stammen van Lactococcus lactis, een gerenommeerde en veel toegepaste melkzuurbacterie bij de kaas-, boter- en karnemelkproductie. Nisine is vooral effectief tegen de boterzuurbacterie Clostridium tyrobutiricum, de veroorzaker van de afwijking ‘laat los’. Kaas met dit gebrek heeft een onaangename geur en smaak (zweetvoeten), grote ogen en vaak ook scheuren.

Selectie

Zuurselproducenten zijn constant op zoek naar stammen met bijzondere eigenschappen die zij kunnen selecteren voor gebruik in hun zuursels. Afhankelijk van de beoogde toepassing gaat het daarbij om stammen die bijvoorbeeld snel verzuren, of goed bestand zijn tegen bepaalde temperaturen, of bijdragen aan de vorming van een bijzondere smaak. Ook het vermogen om ongewenste soorten te remmen, kan een selectiecriterium zijn. Er zijn verschillende zuursels op de markt met stammen van micro-organismen die zo’n natuurlijke conserverende werking hebben. Dit wordt bio-conservering of bio-protectie genoemd. Hierdoor is het toevoegen van een conserveermiddel in veel gevallen niet nodig.

Zure zuivel en verse kaas

Zuursels met een beschermende werking zijn bij verschillende fabrikanten verkrijgbaar. Om de groei van schimmels en gisten op producten zoals yoghurt, kwark en zure room te vertragen of te voorkomen, zijn er de FreshQ serie van Chr. Hansen, de Holdbac serie van DuPont (Danisco) en de DelvoGuard serie van DSM (CSK). In deze zuursels zijn stammen aanwezig die relatief veel organische zuren produceren en/of die heel selectief een bepaalde voedingsstof verbruiken die daardoor niet meer beschikbaar is voor ongewenste micro-organismen.

Kaas

Om de uitgroei van sporen van boterzuurbacteriën tegen te gaan in (half-)harde kaas, zijn er verschillende zuursels op de markt. De werking hiervan is complex en mede gebaseerd op de aanwezigheid van een nisine-vormende stam. Voorbeelden zijn de DairySafe serie van DSM (CSK) en de BioSafe cultures van Chr. Hansen. Sommige van deze zuursels zijn als kaaszuursel te gebruiken. Hierbij is keuze uit gasvormende en niet-gasvormende varianten. Ook zijn er zuursels met naast verzurende en beschermende, ook extra smaakvormende eigenschappen, bijvoorbeeld door de aanwezigheid van een ontbitterende stam. Andere zuursels zijn bedoeld voor gebruik als ‘aanvulling’ (adjunct) op het gebruikelijke kaaszuursel. Er zijn dus volop mogelijkheden om een zuursel te vinden dat goed past bij de omstandigheden, werkwijze en wensen van de kaasmaker. Overleg met je leverancier om een goede keuze te maken. Maatwerk is hierbij belangrijk, want een zuursel is samengesteld uit verschillende soorten en stammen die onder verschillende omstandigheden (procestijden, temperaturen, sporenniveau, faagdruk, rijpingsmethode) dus ook verschillend zullen werken.

Melkkwaliteit

Natuurlijk blijft melk van uitmuntende kwaliteit de basisgrondstof voor de bereiding van smakelijke en veilige producten. Als door fouten of problemen bij de melkwinning en productbereiding die basis niet op orde is, is het belangrijk om de oorzaak van de problemen weg te nemen. Denk hierbij aan correcte voerwinning (geen grond en lucht in de kuil), hygiënische melkwinning (gedegen onderhoud en reiniging van melkmachines, reinheid van spenen) en zorgvuldige productbereiding (schone materialen en omgeving, hygiënische werkwijze). Mits goed gekozen en correct toegepast, zijn bio-conserverende zuursels één van de gereedschappen die zuivelbereiders en kaasmakers tot hun beschikking hebben om smakelijke en veilige producten te maken. Zo gaan traditie en innovatie dus mooi samen!

Met dank aan EIP-Agri project ‘Hessischer Hofkäse’ voor het beschikbaar stellen van foto’s.

---

Tips

• Bedenk goed wat je wilt bereiken met een bepaald zuursel
• Vraag advies aan je leverancier over zuurselkeuze en eventuele combinaties van zuursels
• Bewaar en doseer zuursels volgens de aanwijzingen van de fabrikant