2022-2023 Biotechnologisch project Amelia Hajnus
Levensmiddelenfermentaties
Inleiding
Oorsprong bij spontane fermentaties (bv. melk → yoghurt, druivensap → wijn)
Belangrijkste redenen voor fermentaties:
- Bewaren voeding
productie org. zuren en ethanol
- Unieke organoleptische eigenschappen
yoghurt melk aangezuurd met zuur
- Verandering functie
functie kaas vs. melk
- Gezondheid
kan pro-biotische micro-org. bevatten
post-biotica: dode organismen die toch nog een positief effect hebben op de gezondheid
Brood
4 basisingrediënten: tarwebloem, water, zout, gist
Kneden → vorming S-S bruggen tussen Cys-residus → ontwikkeling gluten
Cys-residus van:
- Gliadines: oplosbaar in water-ethanol
- Glutenines: niet oplosbaar in water-ethanol
- Gluten = gliadine + glutenine
Harde tarwe: meer proteïnen → meer gluten → sterker/taaier
Meer kneden → meer S-S → meer gluten → sterker/taaier
1
,2022-2023 Biotechnologisch project Amelia Hajnus
Belangrijk voor structuur:
- CO2 productie tijdens fermentatie door gist
- fijn glutennetwerk: houdt CO2 vast in ‘pockets’
rijzen brood
luchtige structuur
Alco. fermentatie gebeurt door micro-org (gist): Saccharomyces cerevisiae
- glycolyse: ATP en pyruvaat productie
NAD+ → NADH
- fermentatie: NADH → NAD+
ethanol productie
Fermentatie Respiratie
Interne elektronenacceptor Externe elektronenacceptor
acetaldehyde + 2e- + 2H+ → ethanol ½ O2 + 2e- + 2H+ → 2H2O
Substraatniveau fosforylatie Oxidatieve fosforylatie
ADP + substraat-P → substraat + ATP Protonengradiënt door redox reacties
Soorten gisten:
1) Instant gist
actief bij contact met water
lang houdbaar
duur
2) Verse gist
onmiddellijk actief
4 weken houdbaar bij 4-5°C
goedkoop
3) Vloeibare gist
onmiddellijk actief
4 weken houdbaar bij 4-5°C
Beter mengbaar
2
, 2022-2023 Biotechnologisch project Amelia Hajnus
Zuurdesem
= De voorouder van gist
Complex microbieel ecosysteem:
- Mengsel van meel en water
gisten en melkzuurbacteriën
#MZB = 10-100x #gisten
- Gisten alco. fermentatie
Saccharomyces cerevisiae
- Melkzuurbacteriën (MZB) melkzuurfermentatie
vooral heterofermentatieve lactobacillen: Fructilactobacillus sanfranciscensis
+ homofermentatieve en facultatief heterofermentatieve lactobacillen
Homofermentatieve melkzuurfementatie:
MZB extraheren energie (ATP) uit glucose:
- via glycolyse uit 1 glucose: 2ADP → 2ATP
+ 2pyruvaat
2NAD+ → 2NADH
- recuperatie van NADH d.m.v. fermentatie: e-(NADH) afstaan aan pyruvaat
pyruvaat → melkzuur
Heterofermentatieve melkzuurfermentatie:
MZB extraheren energie (ATP) uit glucose:
- via fosfoketolase pathway: 1ADP → 1ATP
+ 1 pyruvaat + 1 acetylfosfaat
2NAD+ → 2NADH
- recuperatie van NADH d.m.v. fementatie: e-(NADH) afstaan aan pyruvaat
pyruvaat → melkzuur
e-(NADH) afstaan aan acetylfosfaat
acetylfosfaat → ethanol
3
Levensmiddelenfermentaties
Inleiding
Oorsprong bij spontane fermentaties (bv. melk → yoghurt, druivensap → wijn)
Belangrijkste redenen voor fermentaties:
- Bewaren voeding
productie org. zuren en ethanol
- Unieke organoleptische eigenschappen
yoghurt melk aangezuurd met zuur
- Verandering functie
functie kaas vs. melk
- Gezondheid
kan pro-biotische micro-org. bevatten
post-biotica: dode organismen die toch nog een positief effect hebben op de gezondheid
Brood
4 basisingrediënten: tarwebloem, water, zout, gist
Kneden → vorming S-S bruggen tussen Cys-residus → ontwikkeling gluten
Cys-residus van:
- Gliadines: oplosbaar in water-ethanol
- Glutenines: niet oplosbaar in water-ethanol
- Gluten = gliadine + glutenine
Harde tarwe: meer proteïnen → meer gluten → sterker/taaier
Meer kneden → meer S-S → meer gluten → sterker/taaier
1
,2022-2023 Biotechnologisch project Amelia Hajnus
Belangrijk voor structuur:
- CO2 productie tijdens fermentatie door gist
- fijn glutennetwerk: houdt CO2 vast in ‘pockets’
rijzen brood
luchtige structuur
Alco. fermentatie gebeurt door micro-org (gist): Saccharomyces cerevisiae
- glycolyse: ATP en pyruvaat productie
NAD+ → NADH
- fermentatie: NADH → NAD+
ethanol productie
Fermentatie Respiratie
Interne elektronenacceptor Externe elektronenacceptor
acetaldehyde + 2e- + 2H+ → ethanol ½ O2 + 2e- + 2H+ → 2H2O
Substraatniveau fosforylatie Oxidatieve fosforylatie
ADP + substraat-P → substraat + ATP Protonengradiënt door redox reacties
Soorten gisten:
1) Instant gist
actief bij contact met water
lang houdbaar
duur
2) Verse gist
onmiddellijk actief
4 weken houdbaar bij 4-5°C
goedkoop
3) Vloeibare gist
onmiddellijk actief
4 weken houdbaar bij 4-5°C
Beter mengbaar
2
, 2022-2023 Biotechnologisch project Amelia Hajnus
Zuurdesem
= De voorouder van gist
Complex microbieel ecosysteem:
- Mengsel van meel en water
gisten en melkzuurbacteriën
#MZB = 10-100x #gisten
- Gisten alco. fermentatie
Saccharomyces cerevisiae
- Melkzuurbacteriën (MZB) melkzuurfermentatie
vooral heterofermentatieve lactobacillen: Fructilactobacillus sanfranciscensis
+ homofermentatieve en facultatief heterofermentatieve lactobacillen
Homofermentatieve melkzuurfementatie:
MZB extraheren energie (ATP) uit glucose:
- via glycolyse uit 1 glucose: 2ADP → 2ATP
+ 2pyruvaat
2NAD+ → 2NADH
- recuperatie van NADH d.m.v. fermentatie: e-(NADH) afstaan aan pyruvaat
pyruvaat → melkzuur
Heterofermentatieve melkzuurfermentatie:
MZB extraheren energie (ATP) uit glucose:
- via fosfoketolase pathway: 1ADP → 1ATP
+ 1 pyruvaat + 1 acetylfosfaat
2NAD+ → 2NADH
- recuperatie van NADH d.m.v. fementatie: e-(NADH) afstaan aan pyruvaat
pyruvaat → melkzuur
e-(NADH) afstaan aan acetylfosfaat
acetylfosfaat → ethanol
3
