1.3. Gist en zuurdesem

1.3.1. Gist

Gist is een micro-organisme dat gecultiveerd wordt in gistfabrieken. Zijn wetenschappelijke naam is Saccharomyces cerevisiae. Hierin ziet men het Latijnse woordje "saccharo" wat zoet of suiker betekent en het woordje "myces" wat schimmel betekent. Bakkersgist is een eencellige schimmel die zich door knopvorming voortplant. Deze knop begint zich aan te celwand te vormen en gaat zich uiteindelijk van de moedercel afsplitsen om zo zelf een volwaardige gistcel te worden.

Gist komt meestal voor als geperste gist. Dit bevat zo ongeveer 75 % water, waarvan ongeveer zich 1/5 tussen de gistcellen bevindt en niet in de gistcel. Afhankelijk van het vochtgehalte en de cel grootte, bevat 1 gram gist 8 � 13 miljard gistcellen. In deze toestand beschikt de gistcel over geen voedingsstoffen en moet hij in leven blijven door de reserves aan te spreken die hij in de cel opgeslagen heeft. Hierdoor gaat de cel langzaam maar zeker verzwakken en we noemen dit proces autolyse. De snelheid waarmede dit proces verloopt is vooral afhankelijk van de protease activiteit van de cel. Proteases zijn enzymen die eiwitten splitsen. De protease activiteit is ook afhankelijk van de temperatuur: hoe hoger deze is, hoe sneller dit proces zal verlopen. Daarom moet gist in de ijskast bewaard worden.

Gist kan op twee manieren "leven": met of zonder zuurstof. Als er zuurstof en voedingsstoffen aanwezig zijn dan gaat de gist zich vermenigvuldigen door knopvorming. De gistfabriek maakt van dit mechanisme gebruik om gist te produceren. Als hij geen zuurstof ter beschikking heeft - en dit is het geval bij de broodbereiding omdat het deeg geen zuurstof meer bevat enkele minuten na het kneden - dan schakelt de gist over op een ana�robe levenswijze: hij vergist de aanwezige suikers in het deeg en zet deze om tot CO₂ en alcohol.

Er zijn veel vari�teiten gist die allemaal tot het geslacht Saccharomyces behoren. Die hebben niet allemaal hetzelfde vermogen om suikers te vergisten. Sommige soorten vergisten alleen maar een soort suiker, andere twee soorten suiker. In het geval van brood hebben we een gist nodig die �n glucose �n fructose kan omzetten in CO₂ en alcohol.

Algemene beschrijving van de gisten

Gisten zijn - net zoals de schimmels - geen precies gedefinieerde taxonomische groep. Zij behoren tot dezelfde taxonomische eenheden als de schimmels. Gisten worden gedefinieerd als ��ncellige fungi, in tegenstelling tot de schimmels, die meercellig zijn. Echter, vele soorten die men algemeen als gisten beschouwt, kunnen onder bepaalde omstandigheden in min of meerdere mate een mycelium vormen. Anderzijds lijken sommige schimmels in hun conidi�nstadium op knopvormende gisten. Het geslacht Geotrichum bijvoorbeeld wordt daarom soms ook onder de gisten geplaatst.

Gisten worden in de natuur aangetroffen in habitats waar fermenteerbare, suikerrijke vloeistoffen aanwezig zijn, b.v. in de nectar van bloemen, op fruit en bladeren. De gisten kunnen bederf van levensmiddelen veroorzaken, b.v. vruchtensappen, siropen, honing, vlees, wijn, bier, yoghurt... Zij worden ook aangewend bij de bereiding van bepaalde levensmiddelen zoals brood, bier, wijn, azijn, kaas, bepaalde oosterse producten, en voor de productie van enzymen. Hoewel er pathogene gistsoorten bestaan (b.v. Candida albicans), worden deze niet typisch aangetroffen in levensmiddelen.

Morfologische karakteristieken

Gistcellen zijn meestal ovo�d (eivormig), maar kunnen ook rond, citroenvormig, peervormig, cilindrisch of driehoekig zijn, en een mycelium vormen. De gisten verschillen onderling in afmetingen, maar zijn doorgaans groter dan de bacteri�n: 1-5 � diameter en 5-30 � lengte. Gisten bezitten geen flagellen. Microscopisch kan men waarnemen: celwand, cytoplasma, vacuolen, vetglobulen, en granulen bestaande uit polyfosfaat, albuminen, of zetmeel.

Reproductie

Aseksuele reproductie geschiedt bij de meeste gisten door knopvorming, waarbij een deel van het cytoplasma plaatselijk gaat uitpuilen. Deze uitstulping groeit verder aan en snoert zich uiteindelijk af van de moedercel. Knopvorming kan polair zijn of multilateraal. Wanneer de knoppen aan elkaar blijven hangen kan een pseudo-mycelium gevormd worden. Splitsing (sissipariteit), waarbij de moedercel in twee gelijke dochtercellen wordt gedeeld door een nieuwe celwand, komt slechts in enkele soorten voor (b.v. Schizosaccharomyces). Wanneer na splitsing de dochtercellen aan elkaar blijven hangen, spreekt men van een echt mycelium.

Seksuele reproductie is een eigenschap van de zogenaamde echte gisten, die grotendeels behoren bij de ascomyceten. De gistcel fungeert als ascuszak waarin ascosporen worden gevormd. Het aantal ascosporen per cel, en de vorm van de ascosporen zijn karakteristiek voor de soort en wordt gebruikt bij determinatie. De levenscyclus van gisten kan onderling verschillen. Saccharomyces cerevisiae b.v., bestaat het grootste deel van zijn cyclus als diplo�de vegetatieve cellen. In deze cellen kan onder ongunstige condities de vorming van ascosporen ge�nduceerd worden door meiose, wat aanleiding geeft tot vier haplo�de ascosporen (twee van ieder geslacht of "mating type"). Ascosporen van verschillend mating type conjugeren doorgaans onmiddellijk en vormen zo de diplo�de zygote, die verder groeit door knopvorming als vegetatieve cel. In Zygosaccharomyces zijn de vegetatieve cellen haplo�d en conjugeren tot een zygote. Deze ondergaat een meiotische deling waarbij vier haplo�de ascosporen worden gevormd, die uitgroeien tot vegetatieve cellen.

De asporogene gisten of valse gisten vormen per definitie geen seksuele sporen en behoren tot de fungi imperfecti (deuteromyceten). Zij reproduceren uitsluitend via knopvorming, behalve sommige vertegenwoordigers uit deze groep die ook een mycelium kunnen vormen. Een aantal gisten die vroeger bij de deuteromyceten werden ondergebracht, zijn later ook geklasseerd onder een andere naam bij de ascomyceten of basidiomyceten omdat hun teleomorf stadium was ontdekt. Net als bij de schimmels kan dit leiden tot enige naamsverwarring, omdat de oude benaming en classificatie vaak behouden blijft.

Fysiologische karakteristieken

De meeste gisten groeien goed in een vloeibare bodem of in een voedingsbodem die zeer rijk is aan water. Hoewel gisten over het algemeen meer opneembaar vocht vereisen dan schimmels, zijn er ook gisten die bekwaam zijn te groeien in grote concentraties van opgeloste stoffen zoals suiker of zout. Waar de minimale a_w waarde voor de groei van "normale" gisten zich situeert tussen 0,88 en 0,94 (b.v. 0,94 voor brouwersgist, 0,905 voor bakkersgist), zullen osmofiele gisten groeien bij een a_w van 0,62 (b.v. Zygosaccharomyces rouxii) tot 0,65. Dergelijke waarden worden aangetroffen in b.v. siropen, confituren, honing. Sommige osmofiele gisten zullen niet meer groeien bij a_w waarden boven ongeveer 0,78. Uiteraard zullen zowel a_w optimum als het a_w gebied waarin groei kan optreden, afhankelijk zijn van andere factoren zoals nutritieve eigenschappen van het substraat, pH, temperatuur, zuurstof, inhibitorische bestanddelen.

De temperatuursvereisten voor de groei van gisten zijn dezelfde als die van de schimmels, met als "normale waarden een optimum bij 25 - 30�C en een maximum bij 35 - 47�C. Sommige soorten groeien echter nog bij 0�C en minder. Candida curiosa b.v. groeit bij 0 - 15�C, maar niet meer bij 25�C.

De groei van de meeste gisten wordt begunstigd door een zuur milieu (pH 4 � 4,5), de groei in een alkalisch milieu is zwak. Uitschieters zijn Zygosaccharomyces bailii die groeit tot pH 1,8 en sommige Schizosaccharomyces soorten die goed groeien bij pH > 7.

De gisten ontwikkelen zich best onder a�robe voorwaarden. De oxidatieve gisten zijn strikt a�roob en worden ook filmgisten genoemd vanwege hun groei in de a�robe zone van een vloeibaar medium. Sommige gisten zijn facultatief ana�roob, zij schakelen over op een fermentatief metabolisme in afwezigheid van zuurstof. Hierbij kunnen CO₂ (koolzuurgas) en ethanol (alcohol) gevormd worden, wat van belang is in resp. het rijzen van brood en de productie van bier en wijn. Door fermentatie kunnen gisten in een afgesloten verpakking een grote CO₂ druk opbouwen, waardoor soms zelfs blikken kunnen gaan lekken of exploderen.

Suikers zijn voor de gisten de beste energiebron, hoewel ook organische zuren en alcohol kunnen gebruikt worden, vooral door de oxidatieve gisten. De stikstofbestanddelen die gisten vereisen voor hun groei zijn zeer uiteenlopend, gaande van NO₃^-, NO₂^-, NH₄⁺, ureum, tot aminozuren. Sommige gisten vereisen bepaalde vitaminen, vooral van de B-groep, doch deze vereisten kunnen samenhangen met de toegediende N-bron.

Commerci�le gist

Commercieel is gist beschikbaar in een aantal verschillende fysische vormen :

• blokken gist
• vloeibare gist
• buidel gist
• actieve droge gist
• instant droge gist
• gedesactiveerde gist

Blokken gist is de meest voorkomende vorm waarin gist verkocht wordt. Dit heeft een aantal praktische en economische oorzaken. Gist wordt in compakte blokken verkocht zodanig dat het contact tussen de gist en de lucht minimaal is. The kleur en het al dan niet brokkelig zijn verschilt van producent tot producent maar meestal heeft de gist een pastel beige kleur en als hij vers is kleeft hij nog een beetje. Hij wordt meestal verpakt in papier dat aan de binnenkant een laagje was heeft ofwel in cellofaan. Door de gist op die manier te verpakken gaat men het uitdrogen tegen.

Tot in 1825 werd gist altijd in vloeibare vorm verkocht. Een Duits bedrijf - Tebbenhof - bracht toen voor de eerste maal blokken of gecompresseerde gist op de markt. Recent is vloeibare gist terug in opmars. Hij wordt dan in roestvrij stalen containers van 1000 l verkocht of voor de grote industriële bakkerijen in tankwagens aangeleverd. Deze laatste hebben meer en meer neiging om gist in vloeibare vorm aan te kopen zodanig dat het productie proces beter en gemakkelijker kan geautomatiseerd worden. Vloeibare gist laat zich nu een mag gemakkelijk verpompen en automatisch doseren.

Buidel gist wordt meestal in zakken van 25 kg verkocht. De gist is dan niet gecompresseerd. Hij zit meestal in dubbelwandige papieren zakken die binnenin met polyethyleen bekleed zijn. Eens de zak open heeft deze gist wel de neiging op te warmen en geopende zakken moeten altijd goed in de koelkast bewaard worden. Vele industriële bakkers kopen buidel gist om die dan zelf in een waterige suspensie te brengen om op die manier hun productie proces te automatiseren.

Actieve droge gist is, zoals de naam het zelf zegt, gedroogde gist. Hij wordt verpakt in blikken dozen of in aluminium zakjes die gevacumeerd worden. Op die manier is de gist ook beschikbaar voor huishoudelijk gebruik in zakjes van 5 of 10 gram. Actieve droge gist kan bij kamertemperatuur bewaard worden. Dit product is uitermate geschikt voor gebruik in een tropisch of sub-tropisch klimaat. Hij moet wel gerehydrateerd worden in lauw water voor gebruik.

Instant droge gist dankt zijn naam aan het feit dat hij niet moet gerehydrateerd worden voor gebruik maar dat hij rechtstreeks zoals hij uit het zakje komt kan gebruikt worden. Meestal wordt hij verpakt onder vacuum of onder beschermende atmosfeer indien hij rechtstreeks aan de consument in de supermarkt verkocht wordt. Hij kan uiteraard ook bij kamertemperatuur bewaard worden.

Gedesactiveerde gist : door een specifieke behandeling wordt er voor gezorgd dat deze gist geen suikers meer kan vergisten. Door deze behandeling maakt men de celwanden doorlaatbaar zodanig dat, in contact met water, de celinhoud vrij komt. In die celinhoud zit o.a. glutathion en deze stof heeft een reducerend effect op de gluten van het deeg. Dit laat zich op twee manieren voelen :

• de verwerkbaarheid van stijve degen verbetert omdat de gluten gaan relaxeren dank zij het glutathion. Het zelfde fenomeen stelt men vast bij degen die tijdens de kuiprijs matureren en daardoor ook vaster worden
• de glutenvorming tijdens het kneden wordt versneld en kneedtijden moeten 10 à 15 % ingekort worden. De oorzaak hiervan ligt in het feit dat het deeg minder geoxideerd wordt tijdens het kneden.

1.3.2. Zuurdesem

Inleiding

Hoe is het mogelijk dat uit relatief smaakloze grondstoffen (bloem, water en gist) een zo fantastisch smakend product als brood kan ontstaan ?

Uit onderzoekingen blijkt dat van alle geuren en smaken, de geur en de smaak van vers brood door circa 70 % van alle ondervraagden op de eerste plaats gezet wordt.

Definities

Laat ons beginnen met een paar definities te geven want er is heel wat spraakverwarring als men over zuurdesem, zuurdeeg, zetsel enz. spreekt. Men gaat ook vrij nonchalant om met de verschillende definities die men meestal door elkaar gebruikt wat bijdraagt tot de verwarring die op dit gebied bestaat.

Desem (zuurdesem, zuurdeeg, natuurdesem) wordt gemaakt van bloem en water en het mengsel laat men spontaan fermenteren gedurende een bepaalde tijd bij een bepaalde temperatuur. Aangezien de bloem van nature uit melkzuurbacteri�n bevat, zullen deze zich in het zuurdeeg ontwikkelen en het mengsel verzuren. Soms gaat de bakker hier ook melkzuurbacteri�n aan toevoegen. In het Frans praat men over levain, in het Engels over sourdough en in het Italiaans over madre. De Duitsers praten over een Sauerteig.

Zetsel wordt gemaakt van bloem, water en bakkersgist en het mengsel laat men zoals desem fermenteren gedurende een bepaalde tijd bij een bepaalde temperatuur. In het Frans wordt een zetsel "poolish" genoemd en in het Engels praat men over een "sponge". In het Italiaans heeft men het over biga en in het Duits praat men over een "Hefest�ck".

De term "voordeeg" is een verzamelnaam waarbij men over alle types zuurdesem of zetsels praat. Een "voordeeg" is letterlijk een deeg die men maakt "voor het deeg" met de bedoeling deze op een bepaalde manier te laten rijpen. Het lijkt me hoe dan ook aangewezen om een overzicht te maken van alle termen die in verband staan met zuurdesem.

Melkzuurbacteri�n

Zoals hierboven al aangegeven is de term melkzuurbacteri�n (mzb) een verzamelnaam en er bestaan ontelbare species en subspecies. Soms worden ze ook wel lactobacillen genoemd. Het woord Lactobacillus betekent letterlijk �melkstaafje� (lactis = melk, bacillus = staafje). Het zijn niet-sporulerende grampositieve staafjes. De bacteri�n hebben complexe nutritionele vereisten voor aminozuren, peptiden, nucle�nezuurderivaten, vitamines, zouten, vetzuren en vergistbare suikers. Deze vereisten zijn meestal specie specifiek. De groei temperatuur ligt tussen 2�C en 53�C, de optima meestal tussen 30�C en 40�C. Lactobacilli zijn micro-aerofiel tot ana�roob, de meest zijn echter wel aerotolerant. Ze zijn zuurresistent, de optimum pH ligt meestal tussen 5,5 en 6,2. Groei bij een pH van 5,0 is normaal. In neutrale of licht alkalische milieus wordt de groei onderdrukt. Zij behouden hun activiteit tot een pH 3,5.

Ze worden hoofdzakelijk ingedeeld in twee groepen :

• obligaat homofermentatieve melkzuurbacteri�n : produceren uitsluitend melkzuur uit maltose of glucose in ana�robe omstandigheden. Aangezien homofermentatieve melkzuurbacteri�n geen CO₂ produceren moet er bij deze recepten ook gist toegevoegd worden om het brood te doen rijzen. De meest voorkomende homofermentatieve melkzuurbacteri�n zijn: L. plantarum, L. casei, L. farciminis, L. alimentarius en L. acidophilus. L. plantarum is homofermentatief maar niet obligaat fermentatief m.a.w. hij zal in principe melkzuur produceren uit maltose of glucose maar als die twee suikers afwezig zijn kan hij andere suikers metaboliseren en dus ook nog andere aromastoffen produceren.
• heterofermentatieve melkzuurbacteri�n (zoals L. sanfranciscensis) produceren naast melkzuur ook ethanol en CO₂ uit allerlei hexosen (pentose-fosfaat cyclus). In aanwezigheid van bepaalde stoffen (o.a. fructose, zuurstof, citraten) zal er echter niet alleen ethanol gevormd worden maar ook azijnzuur. Aangezien fructose steeds aanwezig is in deeg (enzymatische activiteit door de enzymen aanwezig in de bloem die sucrose gaan omzetten naar glucose en fructose) en aangezien fructose niet door de melkzuurbacteri�n wordt geassimileerd, wordt er steeds een hoeveelheid azijnzuur gevormd. De voornaamste heterofermentatieve melkzuurbacteri�n zijn L. brevis lindneri, L. fermentum, L. sanfranciscensis, L. fructivorans en L. buchneri. Van al deze stammen zijn L. brevis lindneri, L. fermentum, L. plantarum en L. casei belangrijk voor een goede aroma opbouw.

De twee verschillende groepen van melkzuurbacteri�n zullen elk een bijdrage leveren tot de smaak van het brood. Belangrijk om op te merken is dat melkzuurbacteri�n niet noodzakelijk een zure smaak geven aan brood. De smaak is afhankelijk van de dominante groep melkzuurbacteri�n in het gistingsproces. Het kiemgetal voor melkzuurbacteri�n in een volledig afgewerkte zuurdesem bedraagt gemiddeld 2.10⁸ tot 6.10⁹ cellen per gram.

De voornaamste geslachten melkzuurbacteri�n zijn :

• Lactobacillus, is een geslacht van staafvormige bacteri�n. Ze komen voor in allerlei producten van plantaardige oorsprong maar ook in het maagdarmkanaal en de mond. Lactobacillen zijn van belang bij de bereiding van yoghurt, zuurkook, kwark, bier, wijn en uiteraard zuurdesembrood. In yoghurt komen er ongeveer 10 miljoen van deze bacteri�n voor per gram.

• Streptococcus is een geslacht van bolvormige bacteri�n en de naam betekent "bollen die in strengen voorkomen". Ook streptococcen komen voor in allerlei producten en zijn o.a. van belang bij de productie van worsten.

• Lactococcus of "bolvormige melkbacterie" is een geslacht van mzb dat voornamelijk een rol speelt bij de bereiding van karnemelk en kaas.

• Pediococcus is een vrij onbekend geslacht dat bij de bereiding van salami en aanverwante producten betrokken is.

• Bifidobacterium, die recentelijk op heel wat belangstelling kan rekenen, is een geslacht dat voorkomt in het maagdarmkanaal. Het zijn vertakte staafvormige bacteri�n die tegenwoordig en allerlei gezondheidszuivel (Yakult, Actimel) gebruikt worden.

Lactobacilli hebben een fermentatief metabolisme. Minstens de helft van het eindproduct is melkzuur dat niet verder gemetaboliseerd wordt. Als heterofermentatieve stofwisselingsproducten worden naast melkzuur ook azijnzuur, ethanol, koolstofdioxide, mierenzuur en wijnsteenzuur gevormd.

Melkzuurbacteri�n hebben ook mineralen en sporenelementen nodig voor hun ontwikkeling. De meest noodzakelijke zijn K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mn²⁺, fosfaat en sulfaat. Dit verklaart de intensieve bacteri�le groei in media met een hoog asgehalte.

Naast de nuttige melkzuurbacteri�n kunnen ook ongewenste micro-organismen tot ontwikkeling komen. Deze hebben een nadelige invloed op de gisting van de zuurdesem. Door de vorming van hun stofwisselingsproducten veroorzaken ze een slechte smaak of minder goede baktechnische eigenschappen. Zo kan de vorming van propionzuur en boterzuur nadelig zijn voor de melkzuurvorming. Een teveel aan citraat, pyruvaat en oxaalacetaat kan gepaard gaan met bederf.

De schadelijke organismen zijn zowel staafjes als coccen die in de bloem kunnen voorkomen. De meest voorkomende zijn :

• Enterobacter cloacae die een bittere smaak geeft
• Sarcina lutea veroorzaakt zwakke kruimelasticiteit en onregelmatige pori�n
• Streptococcus pyogenes veroorzaakt onregelmatige pori�n en vlakt de smaak af.
• Micrococcus pyogenes geeft veel te zure degen

Voordelen van het gebruik van zuurdesem

Brood maken met zuurdeeg is niets voor goedbedoelende amateurs. Het is een proces dat moeilijk in de hand te houden is en dat veel vakmanschap en discipline vereist om steeds hetzelfde product te kunnen maken. Het gebruik ervan heeft echter een paar zeer grote voordelen:

• het brood heeft een meer karakteristiek en voller aroma
• het brood zal een malse veerkrachtige kruim hebben
• het zal langer houdbaar (mals) en krokant blijven, met andere woorden het verouderingsproces verloopt trager.

Het heeft ook een paar nadelen :

• de al genoemde complexiteit van het proces
• de korst wordt eerder roodachtig bruin van kleur en minder goudgeel.

Microbiologische samenstelling van zuurdesems

Zuurdesems zijn grondig bestudeerd geweest vanuit een microbiologisch standpunt.

Men onderscheidt in de flora van zuurdesem vier verschillende soorten: Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus en Lactobacillus. In de talrijke studies over de microflora in zuurdesem zijn veel verschillende stammen van melkzuurbacteri�n ge�soleerd en beschreven. De dominerende melkzuurbacteri�n in een zuurdesem behoren tot het genus Lactobacillus (vooral L. brevis, L. casei, L. delbruckii, L. fermentum, L. plantarum, L. sanfranciscensis). Andere ge�soleerde species zijn: Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus, Leuconostoc mesenteroides en Streptococcus sp. Deze laatste worden na een aantal opfrissingen uitgedreven via natuurlijke selectie. In het zure milieu hebben de lactobacilli door hun hogere zuurtolerantie een selectief voordeel tegenover de andere melkzuurbacteri�n.

Het valt op hoe zuurdesems toch geografisch gebonden zijn. Zo heeft men bijvoorbeeld nog nooit de typisch Franse gisten in een Italiaanse zuurdesem aangetroffen en vindt men eigenaardig genoeg de Saccharomyces exigus, die zo typisch is voor zuurdesem uit San Francisco terug in Italiaanse zuurdesems.

In de voorgaande tabel is er ook sprake van Finse zuurdegen. Inderdaad, ook in de Scandinavische landen wordt er heel veel zuurdesem gebruikt. Ook al omdat er in die landen veel roggebrood geproduceerd wordt. In Zweden en in Finland heeft men ook de gewoonte eerst de bloem met het water te verwarmen tot ongeveer 80�C. In Duitsland komt het ook wel voor en men spreekt van "Aromast�ck" of "Kochst�ck". Men doet dit omwille van de volgende overwegingen :

Door het koken gaat men de natuurlijke flora, aanwezig in de bloem, afdoden, zodanig dat men kan inocculeren met een gekende stam mzb.

Door het verwarmen gaat men ook het zetmeel in de bloem verstijfselen, zodanig dat die gemakkelijker kan gemetaboliseerd worden door de mzb.

Karakteriseren van zuurdesem

Om een zuurdesem te karakteriseren gaat men meestal volgende parameters meten :

• de pH
• titreerbare zuren (ml NaOH)
• verhouding melkzuur � azijnzuur (enzymatisch met Boehringer Mannheim kits)
• aantal mzb/gr

In bepaalde gevallen gaat men ook een gaschromatogram maken van de vluchtige componenten.

De titreerbare zuren worden met de volgende gestandaardiseerde methode bepaald. Men neemt een hoeveelheid zuurdesem die overeenkomt met 5 g bloem. Men gaat dus 7,5 g zuurdesem nemen als hij gemaakt is op basis van 10 kg bloem + 5 kg water en 10 g als hij gemaakt is van 10 kg bloem + 10 kg water. Het monster wordt homogeen vermengd met 100 ml gedistilleerd water en 5 ml aceton. Daarna wordt de oplossing getitreerd met NaOH 0,1 N tot een pH van 8,5. De hoeveelheid ml NaOH 0,1 N wordt gerapporteerd.

Aroma van brood

Brood bevat een 300-tal vluchtige verbindingen. De meeste daarvan zijn onbekend en slechts een gering aantal zijn spelen een belangrijke rol in het smaakprofiel van brood.

Het geroosterde aroma in de korst wordt voornamelijk veroorzaakt door 2-acetylpyrroline. Daarnaast heeft men 13 vluchtige componenten kunnen identificeren die in grote mate het aroma van de kruim be�nvloeden. Deze componenten worden in de kruim gevormd door :

• vetzuur oxidatie (nonenal en decadienal)
• afbraak van dextrinen onder invloed van de temperatuur (4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanon)
• thermische afbraak van aminozuren (methylbutanal, methional, acetylpyrroline)
• metabolische afbraak door micro-organismen van aminozuren (methylbutanol, phenylethanol)

Hieruitblijkt duidelijk dat de aminozuren, aanwezig in de bloem, een belangrijke invloed hebben op het aroma van het brood.

In het algemeen kan men stellen dat tijdens een fermentatie met mzb de hoeveelheid vrije aminozuren in de zuurdesem gaat stijgen, terwijl bij een vergisting met gist, ze gaan dalen. De reden hiervoor moet gezocht worden bij de proteolytische activiteit van de enzymen. En � zoals voldoende bekend � iedere enzymatische activiteit is sterk afhankelijk van het substraat en van de temperatuur.

Tot op de dag van vandaag is het echter nog altijd niet duidelijk of de proteolyse (afbraak van eiwitten in aminozuren) moet toegeschreven worden aan :

• de proteolytische activiteit van de mzb
• de enzymen aanwezig in de bloem

Ik wil er trouwens wel op wijzen dat de bakker een te hoge proteolytische activiteit in het deeg kan missen als kiespijn aangezien deze de rheologische eigenschappen van het deeg grondig gaat be�nvloeden.

Natuurlijk gaan ook de organische zuren die gevormd wordt tijdens het rijsproces, de smaak van het brood bepalen.

De organische zuren die aanwezig zijn in het deeg zijn stofwisselingsproducten van de melkzuurbacteri�n. In hoofdzaak worden melkzuur en azijnzuur geproduceerd. Andere organische zuren die geproduceerd worden zijn: propionzuur, boterzuur, isoboterzuur en valeriaanzuur. Deze zuren zijn verantwoordelijk voor de zuurheid en de pH maar bepalen in hoofdzaak de smaak van het afgewerkt product. Melkzuur en azijnzuur hebben een grote invloed op het aroma en de smaak van het eindproduct. Bovendien verhinderen zij het ontstaan van microbi�le contaminatie en de enzymatische afbraak van de aanwezige suikers.

Melkzuur heeft een verzurende functie en zorgt voor een mild zuur smaak. Het zorgt bovendien voor een stabiel deeg door de peptidatie van de wateroplosbare eiwitten. Azijnzuur heeft een organoleptische functie en zorgt voor een verandering de smaakbeleving. Een te hoog gehalte azijnzuur is nefast voor de zuurdesem. Het geeft een onaangename smaak en een te scherpe geur aan het brood. De productie van organische zuren is mogelijk tot een pH 4 ongeveer. Bij een lagere pH worden de bacteri�n geremd door hun stofwisselingsproducten.

Het verloop van de verzuring in het deeg kan weergegeven worden in een verzuringcurve. Deze curve vertoont een gelijkaardig verloop als de groeicurve van de micro-organismen. De snelle aangroei van de micro-organismen in de exponenti�le fase zorgt voor een grote toename van de verzuring. Wanneer een desem rijp is zal de zuurtegraad nauwelijks nog wijzigen. Controle van de zuurtegraad is dus een goede richtparameter om de rijpheid van de desem na te gaan.

Er zijn verschillende maten in gebruik om de hoeveelheid zuur in de zuurdesem aan te duiden. De meest gebruikte zijn de totale titreerbare zuren (ttz) en de pH-waarde. De ttz worden bepaald via titratie met NaOH (zie methode hierboven).

In 1959 definieerde Rohrlich het fermentatiequoti�nt. Dit is de verhouding melkzuur (molmassa = 90) op azijnzuur (molmassa = 60). Deze verhouding heeft gevolgen voor de smaak en voor de karakteristieken van het deeg. Een laag FQ wijst op een evenwicht tussen het gehalte melkzuur en azijnzuur. Een hoog FQ betekent dat er hoofdzakelijk melkzuur gevormd werd. Het FQ is afhankelijk van de soort bacteri�n die aanwezig zijn (homofermentatie en/of heterofermentatief) maar ook van de procesparameters zoals temperatuur, type bloem, aeratie. De relatieve verhouding van melkzuur op azijnzuur bedraagt in een standaard zuurdesem ongeveer 4,0 tot 5,5 (Stear, Handbook of breadmaking technology, Elsevier, p. 843).

In een goed zetsel is de verhouding melkzuur - azijnzuur ongeveer 80 � 85 % melkzuur en 15 � 20 % azijnzuur. De hoeveelheid zuur gaat de hydrolyse van het zetmeel be�nvloeden. Melkzuur bevordert de cohesie in het deeg en geeft lekker aromatisch brood. Azijnzuur echter heeft een eerder negatieve invloed als de concentratie te hoog wordt (scherpe niet lekkere smaak en de giststerfte wordt versneld). Anderzijds is azijnzuur vluchtiger dan melkzuur en gaat het ook vlugger waargenomen worden.

Ten slotte nog een bijkomende overweging nl. azijnzuur is ook een antimicrobi�le stof die de ontwikkeling van B. mesentericus (leng) gaat tegengaan. Vanuit dit oogpunt is het zelf wenselijk dat er een hoeveelheid azijnzuur gevormd wordt.

Productie van zuurdesem

Door de automatisatie van de productielijnen werd er steeds meer en meer bakkersgist gebruikt. Het aanmaken van een natuurlijke zuurdesem vereiste vakmanschap. Industri�le gist was een veel gemakkelijkere manier om het proces onder controle te houden. Tegelijkertijd ging echter een aantal voordelen van het gebruik van zuurdesem verloren.

Het gebruik van zuurdesem komt in het zuiden van Europa (Itali�, Griekenland, Turkije) vrij veel voor. De reden hiervoor is niet ver te zoeken. De tarwe waarover men in deze landen beschikte had geen goede bakaard. Door gebruik te maken van zuurdesem en lang rijsproces, kon men toch nog een kwalitatief hoogstaand product verkrijgen. Dit is trouwens de reden waarom men in deze landen platte broden (ciabatta, pinakoti, pide enz.) vindt. De bakaard van de tarwe was van dien aard dat men slechts met moeite een volumineus brood kon maken. Hetzelfde geldt uiteraard voor producten gemaakt van degen met veel vet en suiker zoals croissants, panetone enz.

Ook in Duitsland is het gebruik van zuurdesem wijd verspreid. De reden hiervoor is echter een andere dan in het zuiden van Europa. In Duitsland wordt veel roggebrood gebakken. Rogge bevat echter weinig of geen gluten en men kan dus van rogge geen brood bakken zoals men dat van tarwe kan. Om van roggemeel een samenhangend geheel te maken heeft men een lage pH nodig. Deze wordt bereikt door gebruik te maken van zuurdesem.

Er bestaan trouwens een aantal vrij bekende zuurdesems o.a. San Francisco zuurdesem, Hurghada zuurdesem en Giza zuurdesem.

Hoe dan ook er bestaat geen "unieke" methode om zuurdesem te maken. Er volgen een paar voorbeelden van hoe men het meestal doet in Duitsland, Frankrijk of Itali�. Het is echter zo dat iedere bakker wel zijn eigen methode heeft en die ook meestal angstvallig geheim houdt.

De meeste niet ingewijden hebben ook problemen met de zogenaamde "starter" of "Anstellgut" zoals het in het Duits genoemd wordt. Daar is hoegenaamd geen hocus-pocus mee gemoeid en iedereen kan een starter maken door bijvoorbeeld twee delen bloem met ��n deel water te vermengen. Het mengsel wordt bedekt met een doek en bewaard op een warme plaats. 's Anderendaags gooit men 3/4de van met mengsel weg maar het overblijvende vierde voegt men toe aan een vers mengsel bestaande uit twee delen bloem en ��n deel water. Deze bewerking herhaalt men gedurende 3 tot 5 dagen en dan heeft men zijn eigen starter gemaakt.

In dit geval heeft men o.a. gebruikt gemaakt van de wild gisten die in de keuken rondzweven en de microbi�le flora van de bloem. Het probleem hierbij is dat men niet altijd zeker is of de gisten die men op die manier gecapteerd heeft al dan niet in staat zullen zijn het brood te doen rijzen. Vandaar dat het gemakkelijker is zelf een paar grammen bakkersgist of mzb toe te voegen aan de starter.

Duitse methode

De Duitsers praten over TA. Dit staat voor "Teigausbeute" en een TA = 150 betekent dat men 100 delen bloem gebruikt heeft en 50 delen water.

Roggebrood kan als volgt gemaakt worden :

1ste fase : bereiden van de "Grundsauer"

1,000 kg Anstellgut + 16,000 kg roggemeel + 8,000 kg water = 25,000 kg Grundsauer
TA = 150
temperatuur : 22 � 26�C
rusttijd : 15 � 24 uur

2de fase : bereiden van de "Vollsauer"

24,000 kg Grundsauer + 24,000 kg roggemeel + 24,000 kg water = 72,000 kg Vollsauer
TA = 180
temperatuur : 28 � 32�C
rusttijd : 2,5 � 3,5 uur
opmerking : er werd dus 1 kg van de Grundsauer weggezet die 's anderendaags dient om het gehele proces te herbeginnen.

3de fase : bereiding van het deeg

72,000 kg Vollsauer + 60,000 kg roggemeel + 33,000 kg water + 1,8 kg zout + 1,5 kg gist = 168,300 kg deeg
TA = 165
temperatuur : 27�C

Op deze traditionele werkwijze zijn een aantal varianten ontwikkeld o.a. de "Berliner Kurzsauer" en "Detmolder Einstufenf�hrung".

Berliner Kurzsauer

1ste fase : bereiding van de Kurzsauer

8,000 kg Anstellgut + 40,000 kg roggemeel + 36,000 kg water = 84,000 kg Kurzsauer
TA = 190
temperatuur : 36�C
rusttijd : 3 uur

2de fase : bereiding van het deeg

76,000 kg Kurzsauer + 60,000 kg roggemeel + 24,000 kg water + 1,800 kg zout + 1,800 kg gist = 163,600 kg deeg
TA = 160�C
temperatuur = 27�C
opmerking : men heeft terug 8,000 kg van de Kurzsauer opzij gezet die dan 's anderendaags het Anstellgut wordt voor een nieuwe Kurzsauer.

Detmolder Einstufenf�hrung

1ste fase : bereiding van de Detmolder Sauerteig

5,600 kg Anstellgut + 28,000 kg roggemeel + 22,400 kg water = 56,000 kg Sauerteig
TA = 180
temperatuur = 23�C
rusttijd : 15 � 20 uur

2de fase : bereiding van het deeg

50,400 kg Sauerteig + 42,000 kg roggemeel + 30,000 tarwebloem + 42,600 kg water + 1,800 kg zout + 1,800 kg gist = 168,600 kg deeg
TA = 165
temperatuur : 28�C

Franse methode

De Fransen houden altijd een stuk oud deeg over van de vorige dag. Daar wordt dan water en bloem aan toegevoegd. Een Franse levain bevat altijd een hoeveelheid gist.

1ste fase

0,750 kg oud deeg + 3,000 kg tarwebloem + 1,500 kg water = 5,250 kg levain
temperatuur : 25�C
rusttijd : 5 � 6 uur

2de fase : bereiding van het deeg voor "pain tradition"

20,000 kg tarwebloem + 1,500 kg roggebloem + 13,250 kg water + 5,250 kg levain + 0,450 kg zout + 0,100 kg gist = 40,550 kg deeg
temperatuur : 25�C
kuiprijs : 30'
stukrijs : 20'
narijs : 2,5 � 3 uur
opmerking : van dit deeg gaat men 0,750 kg overhouden om 's anderendaags opnieuw levain te maken.

Italiaanse methode

In het Italiaans spreekt men over "lievito naturale" of "lievito di pasta acida" die gemaakt wordt vertrekkende van een "madre".

Deze wordt meestal gemaakt van het water waarin men zemelen heeft laten weken. Men gaat 125 g zemelen vermengen met anderhalve liter water van 38�C en men gaat de zemelen ongeveer 30 minuten laten weken in het water. Het mengsel wordt gefilterd. Aan 300 ml van dit water voegt men 600 g bloem toe en 3 g zout. Het zout blokkeert de proteolytische activiteit van de enzymen. Het geheel wordt tot een deeg gekneed en daarna gaat men om de 24 uur en voor eeuwig en altijd aan 300 g van dit deeg 600 g bloem toevoegen en 150 ml water. Op die manier houdt men de "madre" in stand. Meestal gaat men � als voorzorgsmaatregel - enkele stukken in diepvries bewaren voor het geval er een infectie zou ontstaan in de startkultuur.

Daarna gaat men brood maken op de volgende manier maken :

1ste fase : primo rinfresco

1,000 kg madre + 4,000 kg bloem + 2,000 kg water = 7,000 kg
temperatuur : 27�C
rusttijd : 6 � 8 uur

2de fase : secondo rinfresco

7,000 kg vorige fase + 14,000 kg bloem + 7,000 kg water = 28,000 kg lievito naturale
temperatuur : 27�C
rusttijd : 5 � 6 uur

3de fase : bereiden van het deeg

28,000 kg lievito naturale + 86,000 kg bloem + 54,000 kg water + 1,800 zout = 169,800 kg deeg.

Hieraan wordt ofwel reuzel (nog zeer populair in bepaalde streken van Itali�) of olijfolie aan toegevoegd.

San Francisco zuurdesem

De zuurdesem in de baai van San Francisco is bekend over de gehele wereld en hij wordt in principe gemaakt volgens de Franse methode. In deze zuurdesem vindt men twee micro-organismen terug : L. sanfranciscensis (melkzuurbacterie) en Candida milleri (gist). L. sanfranciscensis is trouwens een van de meest veelvuldig bestudeerde mzb. De mzb heeft voor zijn metabolisme maltose nodig en kan geen andere suikers vergisten. De C. milleri echter kan maltose niet vergisten en alle andere suikers wel. Dus de ene heeft precies die voedingsbron nodig die de andere links laat liggen. Op de koop toe gaat L. sanfranciscensis een antimicrobi�le stof ontwikkelen (cycloheximide) die de groei van andere micro-organismen gaat af remmen. Frappant aan deze situatie is, dat de mzb slechts dan de cycloheximide zal gaan produceren als C. milleri aanwezig is en deze laatste is uiteraard immuun voor deze antimicrobi�le stof. Deze twee micro-organismen hebben dus een zeer bijzondere en stabiele symbiotische relatie opgebouwd die er voor zorgt dat de San Francisco zuurdesem blijft bestaan.

Factoren die een invloed hebben op de eigenschappen van zuurdesems

Type bloem

Uit wat vooraf ging ligt het voor de hand dat de bloem die men gebruikt voor het maken van de zuurdesem een belangrijke invloed zal hebben op de eigenschappen van die zuurdesem.

En het gaat niet alleen over het type bloem (tarwe of rogge) maar ook over de kwaliteit van de bloem (hoeveelheid beschadigd zetmeel, grannulometrie, uitmalingsgraad en asgehalte). Op de koop toe kan beide types mengen in alle mogelijke verhoudingen. Trouwens wat hier belangrijk is, is de voedingsbron voor de micro-organismen. Zelf heb ik nog experimenten gedaan met the toevoegen van aardappelvlokken of dextrinen afkomstig van rijst of ma�s.

Er zijn talloze studies gebeurd op de aromavorming in zuurdesem en de rol die de bloem daarbij speelt. De volgende tabel is maar het resultaat van ��n van die studies en illustreert alleen maar hoezeer de samenstelling van de vluchtige stoffen verandert in functie van de bloem. Bij deze studie werd volkoren meel vergeleken met witte bloem.

De getallen geven de verdunningsfactor (VF) aan d.w.z. hoeveel keer men het extract kon verdunnen en toch nog sensori�el kon vaststellen dat de onderzochte stof aanwezig was in het extract.

In broodkeuringen wordt het aroma van brood gemaakt met zuurdesem op basis van volkoren meel als "zuurder, moutiger en meer gefrituurd" omschreven. Zoals blijkt uit de tabel zijn in beide broden precies dezelfde componenten aanwezig maar de verhouding waarin ze aanwezig zijn is totaal verschillend.

De temperatuur

Micro-organismen hebben een optimum temperatuur waarbij zij het snelst groeien en bij die optimale temperatuur verloopt hun metabolisme sneller.

Soort micro-organisme

L. sanfranciscensis en L. fermentum zijn heterofermentatief, terwijl L. alimentaris homofermentatief is. Een analyse met de gaschromatograaf van de vluchtige bestanddelen, geeft volgende resultaten (TA = 150).

Resultaten zijn uitgedrukt in "relatieve piek oppervlakte" = (piek oppervlakte van de vluchtige component x 100) /(piek oppervlakte van de interne standaard stof).

Consistentie van de zuurdesem

De hoeveelheid water aanwezig speelt een belangrijke rol. Volgende tabel geeft aan wat het verschil is in de concentratie van een aantal vluchtige componenten in functie van de TA. In beide gevallen worden de resultaten van L. sanfranciscensis gerapporteerd.

De hoeveelheid titreerbare zuren is lager bij een TA = 300 dan bij een TA = 150. Als men dit echter terugrekent in functie van de hoeveelheid meel dan is de hoeveelheid titreerbare zuren lager bij een TA = 150.

De rijpingsduur

De tijdspanne gedurende welke men de micro-organismen gaat laten inwerken op het substraat, gaat een invloed hebben op de pH. Hoewel, zoals hoger al vermeld, er een moment komt dat de verzuring stopt. De lage pH (3,8 � 4,0) remt de melkzuurbacteri�n.

De pH geeft indicatie van de zuurachtige smaak en geur van een brood. Het volgend overzicht geeft de relatie weer tussen de pH van de kruim en de organoleptische beoordeling:

• pH 5,5 : niet zuur
• pH 5,1 : licht zuur
• pH 4,7 : zuurachtig
• pH 4,3 : duidelijk zuur zoals Duits roggebrood

Bij te lage pH waarden gaat het deeg beginnen plakken. Zo zijn degen met een pH van bijvoorbeeld 3,8 machinaal niet te verwerken. Het is natuurlijk niet zo dat de pH van het deeg te laag zal worden als de pH van het zetsel laag is. Bij gebruik van een zetsel met pH 4,7 zal het deeg onmiddellijk na het kneden nog steeds een pH van ongeveer 5,5 hebben.

Commercieel beschikbare zuurdesems

Een aantal grondstoffabrikanten bieden tegenwoordig zuurdesems aan die op een industri�le manier bereid zijn. Zoals bij de meeste van die zaken zit er veel kaf tussen het koren. Ik wil op de eerste plaats een lans breken om de bakker aan te sporen terug zelf zijn zuurdesem te maken. Zo moeilijk is het nu ook weer niet. Het vergt alleen zorgzaam vakmanschap. Commerci�le zuurdesems worden in grote lijnen gemaakt zoals een ambachtelijk zuurdesem. Na het be�indigen van de rijpingsfase worden zij meestal gedroogd en vermalen. Sommige worden niet gedroogd maar verdund om als vloeibaar zuurdesem verkocht te worden. Hoe dan ook, de meeste commercieel beschikbare zuurdesems hebben de eigenschap van minder goed verteerbaar te zijn. De oorzaak hiervan is dat zij meestal - naast de zuurdesem zelf - een aantal toevoegingen bevatten om het zaakje te stabiliseren of om steeds een bepaalde zuurtegraad te hebben. Dit laatste wordt meestal bereikt door het toevoegen van chemische zuren, die weliswaar de zelfde chemische formule hebben als de zuren gevormd tijdens de productie van zuurdesem, maar die dus niet op een natuurlijke manier gevormd zijn.

Poolish

In het jaar 1840 werd in Polen voor de eerste maal gewag gemaakt van degen bereid met een poolish. Het waren echter terug de Weense bakkers die in dezelfde eeuw deze techniek aan de Parijse bakkers aanleerden tijdens een demonstratie. Het waren trouwens ook de Weense bakkers die croissants uitvonden en niet de Franse bakkers.

Hoewel een poolish voor alle degen makkelijk toepasbaar is, is het gebruik ervan niet altijd aangewezen. Producten gemaakt met een poolish krijgen typische kenmerken. Het brood zal een krokantere korst hebben en een onregelmatige kruim met relatief grote gaten. Het smaakt minder zuur dan brood gemaakt met zuurdesem. Trouwens het al dan niet zuur smaken van het brood kan men sturen door de hoeveelheid poolish die men toevoegt enerzijds en uiteraard ook door de zuurtegraad van poolish zelf. Fijnproevers zullen in de smaak een subtiel notenaroma ontdekken. Degen die gekneed zijn met een poolish zijn soepel en laten zich gemakkelijker langsteken in het geval van een stokbrood. Dit verschijnsel is te wijten aan de gedeeltelijke afbraak van het glutennetwerk door het gebruik van poolish. Het gebruik van poolish was een beetje in onbruik geraakt maar kent op dit ogenblik een "revival" omdat men toch terug wil naar het brood van weleer.

Poolish wordt meestal aangemaakt uit evenveel water als bloem waaraan men een hoeveelheid gist gaat toevoegen. De hoeveelheid gist die men toevoegt hangt af van de duur van rijpingsproces. Meestal laat men de poolish 1 � 4 uur rijpen hoewel het ook langer kan. Het rijpen vindt meestal plaats bij 32�C en daarna wordt de poolish gekoeld tot ongeveer 4 - 8�C. Naargelang de hoeveelheid gist die men in de poolish gebruikt gaat men nog of juist niet, gist toevoegen aan het deeg.