Microbiële processen in traditionele tafelolijvenfermentatie onderzocht

Samenvatting

Een nieuw artikel in Applied Microbiology bespreekt de microbiologische processen achter de traditionele fermentatie van tafelolijven en benadrukt het belang van inheemse microbiota en lokale omgevingsfactoren voor het creëren van unieke smaken. Gisten en melkzuurbacteriën spelen een sleutelrol bij de transformatie van rauwe olijven en produceren enzymen, vluchtige stoffen en metabolieten die bijdragen aan de smaak, het aroma en de textuur van het eindproduct. Fermentatiemethoden en het olijfras beïnvloeden ook de microbiële ontwikkeling en het resulterende sensorische profiel.

nieuwe papier, gepubliceerd in Applied Microbiology, onderzoekt de microbiologische processen die ten grondslag liggen aan de traditionele fermentatie van tafelolijven. 

Hoewel er gestandaardiseerde industriële fermentatieprocessen voor olijven bestaan, domineren traditionele methoden nog steeds de ambachtelijke productie in veel mediterrane regio's. Deze zijn gebaseerd op de inheemse microbiota en lokale omgevingsfactoren, waardoor elke batch een uniek karakter heeft.

gefermenteerde tafelolijven danken hun karakteristieke smaak, aroma en textuur aan een opeenvolging van microbiële processen. 

Gisten en melkzuurbacteriën zijn de dominante organismen en werken stapsgewijs om rauwe olijven om te zetten in smakelijke producten. De exacte microbiële samenstelling en volgorde van elke fase zijn cruciaal voor het resultaat, aangezien verschillende stammen op unieke wijze bijdragen aan de uiteindelijke sensorische eigenschappen van de olijven.

De auteurs identificeerden in totaal 97 gistsoorten en 45 soorten melkzuurbacteriën. Gisten domineren doorgaans de vroege stadia van de fermentatie. Soorten zoals Candida, Pichia en Saccharomyces scheiden enzymen af ​​die de bitterheid verminderen door afbraak oleuropein, een harde fenolische verbinding.

Tegelijkertijd genereren gisten een reeks vluchtige verbindingen en metabolieten, zoals ethanol, glycerol, carotenoïden en tocoferol. Veel van deze stoffen dragen bij aan het smaakprofiel, zoals de fruitige of bloemige tonen. 

Deze stoffen beïnvloeden ook de textuur. In het geval van glycerol komt dit door een toename van de viscositeit van de pekel, wat kan resulteren in een gladdere textuur van de olijven.

Naarmate de fermentatie vordert, worden melkzuurbacteriën de dominante soort. Andere, zoals Lactiplantibacillus plantarum, L. pentosus, Leuconostok en pediococcus verzuren het milieu door suikers om te zetten in melkzuur. Dit verlaagt de pH-waarde, remt de groei van bederf veroorzakende organismen en zorgt voor een pittige smaak. 

Deze bacteriën dragen ook direct bij aan het aroma door de productie van bestanddelen zoals diacetyl, dat boterachtige tonen toevoegt, en ethyllactaat, dat milde fruittonen introduceert.

Ze spelen ook een essentiële rol in de textuur. De enzymen die ze vrijgeven, verzachten het vruchtvlees van de olijf na verloop van tijd door interactie met de celwanden. De geleidelijke aard van dit proces verzacht het vruchtvlees, terwijl de structurele integriteit behouden blijft.

De relatie tussen de microbiële samenstelling en het sensorisch profiel varieert ook tussen de fermentatiemethoden. 

Spaanse fermentatiemethoden voor groene olijven maken gebruik van loogbehandeling en gecontroleerd pekelen. Dit bevordert een snelle kolonisatie door melkzuurbacteriën en een beperkte gistdiversiteit, wat resulteert in zuiverdere, zuurdere smaken.

Methoden volgens de Griekse stijl zijn gebaseerd op spontane microbiële activiteit zonder gebruik van loog. Dit resulteert in een grotere diversiteit en een langere levensduur van zowel gisten als bacteriën, wat resulteert in rijkere, complexere smaak- en aromaprofielen met een grotere variatie.

Naast de fermentatiemethode hebben ook het olijvenras en de oogsttijd invloed op de microbiële ontwikkeling en daarmee op het karakter van de tafelolijven. 

Olijven van eerdere oogsten bevatten hogere fenolgehaltes en lagere suikergehaltes, wat resulteert in scherpere, zuurdere smaken. Olijven van latere oogsten bevatten een hoger aldehydegehalte, wat geassocieerd wordt met ​"groene” fruitige aroma’s.

Dezelfde processen die verantwoordelijk zijn voor de unieke sensorische eigenschappen van traditionele tafelolijven, maken ook hun conservering mogelijk. Net als bij andere oude gefermenteerde voedingsproducten is de traditionele conservering van olijven meer een kwestie van inherente microbiële ecologie dan van ontwerp.

Tijdens spontane fermentatie ontwikkelt de microbiële omgeving zich stapsgewijs. In de beginfase is de omgeving kwetsbaar voor de groei van bacteriën zoals Enterobacteriaceae, die gedijen in omstandigheden met een relatief hoge pH-waarde en veel voedingsstoffen. 

Naarmate melkzuurbacteriën zich vestigen, zorgt het zuur dat ze produceren door de suikerfermentatie ervoor dat de pH-waarde daalt tot onder de 4.2. Hierdoor ontstaan ​​omstandigheden waarin de meeste ziekteverwekkers en bederfveroorzakende organismen niet kunnen overleven.

Ze produceren ook diverse andere stoffen die de groei van concurrerende microben remmen. Deze omvatten waterstofperoxide en peptidetoxines, bacteriocines genaamd. In combinatie met verzuring voorkomt deze antimicrobiële activiteit de verspreiding van gevaarlijke ziekteverwekkers zoals Clostridium botulinum en Listeria monocytogenes.

Gisten veranderen de omgeving op verschillende manieren. Hun stofwisseling verlaagt het zuurstofgehalte, remt oxidatie en beperkt de overleving van aerobe organismen. Sommige stammen produceren ook ethanol en andere vluchtige stoffen die de groei van specifieke microbiële soorten verstoren.

Na verloop van tijd zorgen deze natuurlijke processen ervoor dat het microbiële ecosysteem in een stabiele, zelfbeperkende toestand terechtkomt, waarin relatief weinig ziekteverwekkers of bederfveroorzakende organismen overleven. 

Dit staat in schril contrast met conserveringsmethoden die gebaseerd zijn op sterilisatie. Deze methoden zijn gericht op het uitroeien van alle levende organismen, wat vaak gepaard gaat met een afname van de voedingswaarde.

De auteurs merken op dat onderzoek naar traditionele olijvenfermentatie, met name de Griekse fermentatie, al heeft geleid tot vooruitgang in voedselproductie- en conserveringstechnieken en ook tot andere onderzoeksgebieden.

• Zwitsers landbouwkundig onderzoek