Bakkers in Bedrijf: “Bakery Institute en LCAB onderzoeken fermentatieprocessen”

Intuïtie vervangen door wetenschap.

“Voel maar aan het deeg.” Een uitspraak die al in menig bakkerij is gedaan. Maar voelen, ruiken en proeven alleen is niet genoeg om een constante kwaliteit te kunnen waarborgen. Daarom werkt Bakery Institute samen met wetenschappers van het LCAB, het kenniscentrum van de Hogeschool Leiden, om startersculturen van desem en de effecten van fermentatiecondities gedetailleerd in kaart te brengen.

tekst: Linda van ’t Land, verschenen in: Bakkers in Bedrijf, december 2023

De aandacht voor gezonde voeding neemt toe. Niet alleen onder consumenten en in de voedingsmiddelenindustrie, ook in het onderwijs en de wetenschap. Het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) overweegt een module over lifestyle op te nemen in de propedeuse, om studenten bewust te maken van de mogelijkheid toekomstige patiënten minder medicatie voor te schrijven bij een gezondere levensstijl. Met die toegenomen belangstelling voor een gezondere levensstijl en een gezonder eetpatroon stijgt ook de interesse in eeuwenoude conserveringstechnieken, zoals fermenteren. “Wetenschappers hebben al lang geleden aangetoond dat je als mens een grote verscheidenheid aan bacteriën nodig hebt om een boost aan je gezondheid te geven”, zegt Floyd Wittink, hoofd van de vakgroep Bio-informatica van het Leiden Centre of Applied Bioscience (LCAB) van de Hogeschool Leiden. “Deze bacteriën en de stoffen die zij maken zijn belangrijk voor je darmflora. Gefermenteerde producten zoals yoghurt, kefir, kombucha, zuurkool, kimchi en ook desem dragen bij aan de aanwezigheid van deze bacteriën en zijn in theorie dus gezond voor ons.” Met nadruk zegt Wittink: ‘in theorie’. Met gezondheidsclaims moet je als wetenschapper (en voedselproducent) nu eenmaal zeer voorzichtig zijn.

Startersculturen

Wittink is samen met Angelic van der Aar (hoofd van de vakgroep Foodlab van het LCAB) projectleider van het tweejarige project Fermentobiotics. Aan dit door SIA-Raak gesubsidieerde project werkt op het LCAB momenteel een groot aantal wetenschappers en studenten. “Kort gezegd brengen we met dit project fermentatieprocessen in verschillende soorten voedingsmiddelen in kaart om bedrijven, die gefermenteerde producten produceren, te ondersteunen in het bewaken van de kwaliteit van deze processen.” De focus van het onderzoek ligt onder andere op de dranken kefir en kombucha. “Het zijn voorbeelden van gefermenteerde producten, die met behulp van een samenleving van micro-organismen, de zogenaamde startersculturen, worden gemaakt”, legt Wittink uit. “Bedrijven die dergelijke producten op de markt brengen, willen bijvoorbeeld hun startersculturen op veilige wijze voor langere tijd kunnen bewaren. Dit wordt vaak gedaan door micro-organismen te vriesdrogen. Tijdens deze studie hebben we echter gezien dat invriezen en vriesdrogen kan zorgen voor de afname van de variëteit van de micro-organismen. We onderzoeken nu hoe de bewaarmethode kan worden geoptimaliseerd.”

Desem

Een ander gefermenteerd voedingsmiddel dat in het onderzoek letterlijk onder de loep wordt genomen, is desem. Hiervoor zijn acht verschillende partijen uit de bakkerijbranche benaderd, waaronder Bakery Institute in Zaandam. Docent Hans Heiloo is enthousiast over deze samenwerking. “Er bestaan veel mythes rondom desem. Er wordt bijvoorbeeld gezegd dat je je potje met desem een nachtje buiten moet laten staan. Om dit soort mythes te ontkrachten en natuurlijk ook vanuit pure nieuwsgierigheid willen wij graag met de Hogeschool Leiden ontdekken welke micro-organismen precies actief zijn in een desem en wat zij daarin doen.” Wat Heiloo betreft moet deze kennis worden vastgelegd, zodat bakkers een constante kwaliteit kunnen bereiken en aanbieden. “Fingerspitzengefühl en intuïtie zijn niet langer voldoende om een succesvol bedrijf te runnen. Wat je puur op basis van gevoel doet, is niet over te dragen aan derden. We moeten ontdekken en noteren hoe je een desem perfect kunt bewaren, wanneer dit desem zijn optimum bereikt en wanneer je het desem moet verversen.”

Parameters definiëren

Wetenschappers en bakkers zijn een bijzondere combinatie in dit project. “Bakkers werken heel sterk op hun gevoel”, weet Nikola Petrusevski, die als moleculair analist van de vakgroep Bio-informatica bij het project betrokken is. “Ze vertrouwen op bijvoorbeeld geur als het gaat om hun starterscultuur of op de smaak van het eindproduct. Wat er nou precies gebeurt binnen zo’n ambachtelijk proces is vaak lastig te achterhalen. Als wetenschapper willen wij juist het tegenovergestelde bereiken en alle parameters definiëren. Wij willen exact weten wat zich in de starterscultuur bevindt en hoe deze micro-organismen zich gedragen. We zien bijvoorbeeld dat bakkers hun desem bij verschillende temperaturen bereiden. Wij hebben vastgesteld dat in de verschillende desems die we tot nu toe hebben getest zo’n twintig verschillende micro-organismen aanwezig zijn, waarvan er twee of drie dominant zijn. Als je de omgevingstemperatuur tijdens fermentatie of bereiding wijzigt, krijgen bepaalde micro-organismen de overhand. Dát vinden wij en ook de deelnemende bakkers in dit project interessant. Want wat gebeurt er op zo’n moment met je proces en met je product?”

Andere vragen die centraal staan in het project zijn bijvoorbeeld: hoe gedraagt een starterscultuur van desem zich? Hoe kun je een starter het beste bewaren? Is er een optimaal moment om de starter te gebruiken? Welke micro-organismen zitten erin? En kun je door middel van die bacteriën en de aanwezige micro-organismen bijvoorbeeld de smaak of het rijsproces beïnvloeden? “In een laboratorium proberen we regels te vinden die voor alle starters gelden”, legt Petrusevski uit. “Daarmee kun je namelijk reproduceerbaar brood maken. Je kunt vervolgens leren spelen met de parameters om bijvoorbeeld de luchtigheid van het deeg of het suikergehalte aan te passen. De zuurgraad van een desem blijkt directe gevolgen te hebben voor de luchtigheid en de smaak van het eindproduct. Als je weet welke micro-organismen wat doen, kun je die beïnvloeden.”

Routemap

Petrusevski is regelmatig in het Foodlab aanwezig om onderzoek te doen. Al tweemaal bezocht hij het Bakery Institute in Zaandam om daar verschillende desemsoorten mee te nemen. “We bekijken bijvoorbeeld wat de verschillen zijn tussen vloeibare en vaste desems”, vertelt Hans Heiloo. “Je voelt als bakker het verschil wel in je deeg, maar wat gebeurt daar nou precies? In het Foodlab worden de desems op verschillende manieren gevoed, zodat Nikola kan bekijken welke micro-organismen dominant worden. En wat doen deze vervolgens dan in je desem of in je eindproduct? Ik ben echt nieuwsgierig naar de bevindingen.”

Wittink werkt als bio-informaticus voornamelijk op het zogenaamde ‘droge lab’. Hier worden de resultaten van het Foodlab samengevoegd en er wordt verder onderzocht wat een basis kan zijn voor het maken van een routemap en het opstellen van nieuwe theorieën. “We bekijken eerst wat starters met elkaar gemeen hebben om die routemap te kunnen opstellen. Op basis daarvan breiden we uit naar de mogelijke effecten van dominante micro-organismen. Meten is weten: daar staan wij natuurlijk voor als wetenschappers. Van bakkersgist weet je wat erin zit, maar desemstarters verschillen behoorlijk van elkaar. Wij moeten exact weten wat we meten, voordat we praktisch advies kunnen geven. Daar gaat enorm veel onderzoek aan vooraf.”

Vertaalslag

De onderzoekers van het projectteam en de betrokkenen vanuit Bakery Institute hopen uiteindelijk heel concrete vertaalslagen te maken naar de bakkerijsector. “Wij willen het innovatievermogen van desembakkers prikkelen”, aldus Petrusevski. En Heiloo vult aan: “Rondom desemculturen hangt in onze sector vaak iets romantisch en best veel bakkers willen dat graag in stand houden. Toch denk ik dat het goed is dat we de parameters leren kennen. Vakmanschap betekent niet alleen je zintuigen gebruiken, maar ook kennis hebben over je product. Dat we als bakkerijsector nu samen kunnen optrekken met de wetenschap, vind ik heel bijzonder. Zo verrijken we onze kennis maar houden tegelijkertijd de praktische uitvoerbaarheid goed in de gaten. Een uniek proces!”