Samenvatting Zuiveltechnologie - Melkzuurfermentaties

Melkzuurfermentaties

 Gefermenteerde zuivelproducten zijn onder andere kaas, yoghurt, karnemelk, kwark, ‘verse’
kaas, Biogarde, boter, zure room, crème fraiche  door zuur
 Melkzuurfermentaties  doelen: ontwikkelen smaak, ontwikkelen structuur/textuur en werkt
conserverend
 Fermentatie maakt melk microbieel veilig en verlengt houdbaarheid van melk  oorzaken:
- Melkzuurbacteriën (Lactic Acid Bacteria LAB) zijn dominante fora
 Andere MO (bedervers; pathogenen) moeten om voor voedsel concurreren met
melkzuurbacteriën  groei van LAB neemt koolstofbron lactose uit melk gedeeltelijk
(25-50%) weg + micronutriënten weg (die zijn nodig voor bederfora)
o Lactose  glucose (+ galactose)  melkzuur
o Van 4% lactose wordt 2% omgezet tot 1% galactose en 1% melkzuur
 Melkzuurbacteriën maken bacterieremmende stofen die groei van andere MO
belemmert
- pH van melk (6,7) wordt door groei van LAB verlaagd naar pH 5,1 in kaas en naar <4,5 in
yoghurt
 Remt typen MO/pathogene sporevormers
 In yoghurt zijn pathogene vegetatieven gedood door pasteurisatie (tot ten minste
alkalische fosfatase negatief) en pathogene sporevormers worden geblokkeerd in
uitgroei door pH < 4,5
 Bederf door gisten en schimmels
(oppervlak/zuurstof)
- Ongedissociëerd melkzuur werkt door pH daling extra
conserverend  dringt gemakkelijk door celwand van
MO  verstoort inwendige pH (zwak zuur efect)
 Melkzuurbacteriën eigenschappen
- Grampositief, geen sporevormer en zuurstoftolerant
- Productie melkzuur uit glucose (C bron)
 Homo en hetero fermentatief
 Lactose  Glucose + galactose
o Glucose onder andere omgezet tot melkzuur
o pH daalt in tijd omdat er melkzuur gevormd wordt
- Hebben specifeke aminozuren (N bron) en vitamine B nodig om te groeien
 N bron  aminozuren
 Aminozuren op  protease enzymen produceren om eiwitten te knippen tot
aminozuren
 Ene melkzuurbacterie kan protease enzym maken, andere niet  afhankelijk van
soort melkzuurbacterie




1

, Heel veel soorten melkzuurbacteriën (tabel 13.1)
- Coccen kunnen beter bij lage temperatuur groeien dan staven  bij yoghurt  wordt koud
opgeslagen  je wilt niet dat de yoghurt doorzuurt  koelen = stoppen fermentatieproces =
geen doorzuring  smaak product stabiel houden
- Bij kaas  rijping bij 13/14°C  hoe zorg je dat er niet meer zuur gegroeid wordt?
 Zout toevoegen
 Voeding is op  bacteriën kunnen niet groeien  door wassen  lactose in wei en
niet als voeding in de kaas
- L = rechtsdraaiend, D = linksdraaiend  verschil in chemische structuur
 Rechtsdraaiend makkelijker afgebroken
- Citraatmetabolisme/citroenzuurcylus
 Van nature zit dat in melk  kan worden omgezet door sommige bacteriën
 Diacetyl (boteraoma) en CO2 vorming
- EPS = exocellulair polysacharide  slijmstof/verdikt  belangrijk bij yoghurt
 Melkzuurbacteriën




 Gefermenteerde zuivelproducten zijn organoleptisch anders dan melk
- Verzuurde melkproducten hebben viskeuze textuur
- pH < 4,6 veroorzaakt uitvlokken van (zeer pH gevoelige) caseïne-eiwit (IEP pH 4,6)  melk
wordt gel wanneer tijdens de verzuring niet wordt geroerd (zoals bij yoghurt)
 Bij kaas wordt naast zuursel (pH verlaging tot pH 5,1) ook stremsel toegevoegd
- Gel dat wordt gevormd krimpt langzaam door synerese  vaste massa (wrongel)  bestaat
uit melkvet en melkeiwit (caseïne)
- Wrongel snijden  wei uitgestoten (met daarin de oplosbare melkbestanddelen,
serumeiwitten, nagenoeg alle melksuiker en de meeste melkzouten een groot deel van de
Ca2+ gaat meer met de caseïne in de wrongel)
 Afkortingen (tabel)
- L(+): rechtsdraaiend melkzuur  goed verteerbaar (dextrorotary)
- D(-): linksdraaiend melkzuur  slecht verteerbaar (levorotatary)
 Reactievergelijking lactose omzetting
1. Homofermentatief
- Reactievergelijking van homofermentatieve
lactose-omzetting tot melkzuur  komt
alleen mar melkzuur vrij (geen aroma’s)
- Homofermentatieve melkzuurbacteriën zijn efectieve verzuurders, zonder kraak en smaak
- 95% lactose omgezet
- Geen aroma’s gevormd
- Produceert veel melkzuur



2

, 2. Heterofermentatief
- Melkzuurbacteriën die lactose hetrofermentatief omzetten, halen uit dezelfde 4 omgezette
lactose moleculen slechts de helft van de energie
- Ook wordt slechts de helft aan melkzuur gemaakt
- Ontstaan wel aromastofen, ethanol en CO2 gas
- Matige verzuurders, maar goede aromavormers
- Vorming van ethanol vereist veel energie
- Aanwezigheid van andere waterstofaceptor
veroorzaakt de preferentiële omzetting van
acetyl-P tot azijnzuur door welke ATP wordt gevormd
- Minder melkzuur
- Vorming van alcohol en CO2
-  Matige verzuurder maar goede aromavormers
 Fermentatieproducten
- Afbraak citroenzuur in metabolisme melkzuurbacteriën
 vorming diacetyl (boteraroma)
 vorming andere zuren zoals azijnzuur, koolzuur  verlaging pH
- Lactose  glucose + galactose
- Glucose omgezet tot:
 melkzuur L/D
 ethanol
 CO2
 Aceetadehyde (yoghurtaroma)
- Sommige bacteriën missen vermogen om aceetaldehyde om te zetten tot alcohol 
aceetaldehyde reactieproduct




 Aceetaldehyde is heel krachtige aromastof die vooral bij yoghurtproductie gewenst is
- Yoghurtaroma
- Uit lactose
 L. diacetylactis, S. thermophilus, Lb. Bulgaricus
 (missen enzym alcoholdehydrogenase)
- Uit aminozuur threonine
 Lb. Bulgaricus
- Lactobacillus bulgaricus, de ene van de twee yoghurtbacteriën, maakt die aromastof op twee
verschillende manieren: uit lactose en uit aminozuur threonine
- Streptococcus thermophilus, de andere yoghurtbacterie, kan maar op één manier
aceetaldehyde maken: uit threonine
- Aceetaldehyde wordt voornamelijk gemaakt door melkzuurbacteriën die geen alcohol
dehydrogenase enzym bevatten  bacteriën kunnen daarom geen aceetaldehyde

3