

Fermenteren
Inhoudsopgave
Doel
Fermenteren is de gecontroleerde werking van geselecteerde micro-organismen om de weefselstructuur van voedingsmiddelen te veranderen, om voedingsmiddelen houdbaar te maken door de productie van zuren of alcohol, of om smaken en aroma’s te produceren of te veranderen.Toepassingsgebied
Fermentatie is een belangrijke verwerkingsstap voor een aantal voedselproducten. Het wordt bijvoorbeeld toegepast in bier, wijn, verschillende zuivelproducten, groenten, vlees, vis, etc.Beschrijving van technieken, methodes en installatie
a) Alcoholische fermentatie
De afbraak van gewone suikers tot alcohol wordt normaal “alcoholische fermentatie” genoemd. Alcoholische fermentatie wordt gebruikt in het maken van bier en wijn en voor de productie van sterke dranken (meestal met druivenmost, suikersappen en melasse als een grondstof). Gist, meestal Saccharomyces (bijv. cerevisae, bayanus) wordt gebruikt om ethanol uit carbohydraten te produceren en zeer kleine hoeveelheden uit andere organische samenstellingen. Deze omzetting kan met de volgende vergelijking worden voorgesteld:C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2 (Glucose) = (Ethanoll) + (Koolstofdioxide)
Dit is aan anaerobisch proces, d.w.z. dat er geen zuurstof nodig is. De fermentatietemperatuur ligt meestal tussen de 8-30°C. De temperatuur beïnvloedt de fermentatiesnelheid, de efficiëntie van omzetting en de smaak en aroma van het eindproduct. Geselecteerde soorten gist worden vaak gebruikt om de alcoholopbrengst te optimaliseren, evenals de productie van aroma’s als secundaire componenten.
Stikstof, vitaminen en sporenelementen worden meestal toegevoegd als voedingsgisten. De pH-waarde kan ook worden aangepast. Dit verzekert dat de fermentatie efficiënt is en de vereiste smaak produceert. Het type gistsoort dat gebruikt wordt beïnvloedt de snelheid, efficiëntie, smaak en aroma en wordt daarom zorgvuldig geselecteerd om de gewenste resultaten te geven. Traditioneel wordt fermentatie in de bier- en wijnproductie in open fermentatievaten uitgevoerd. Deze worden nu vervangen door cilindrische gesloten fermenteerders die hergebruik van CO2 mogelijk maken.
b) Melkzuurfermentatie
Melkzuurfermentatie wordt gebruikt voor het maken van yoghurt en andere gefermenteerde zuivelproducten, gefermenteerde vleesproducten (bepaalde soorten worsten) en groentes (bijv. zuurkool). Om de fermentatie te beginnen worden bacterieculturen, die bekend staan als starters, toegevoegd aan het onbewerkte materiaal dat dient te worden gefermenteerd. In melkzuurfermentatie wordt lactose of andere suikers omgezet in melkzuur en kleine hoeveelheden andere componenten. Melkzuurvorming gaat vergezeld van een vermindering in de pH-waarde, wat belangrijk is voor de smaak, het aroma en de conservering van het product. Er zijn verschillende soorten bacteriën die melkzuur kunnen produceren. Elk soort geeft zijn eigen karakteristieke smaak en aroma.Melkzuurfermentatie is een anaerobisch proces. Het is soms noodzakelijk om zoveel mogelijk zuurstof te verwijderen om het fermentatieproces te verbeteren. Melkzuurfermentatie wordt uitgevoerd bij 20-40°C. De bereiding van starterculturen is een gevoelig proces omdat het risico van infectie via de lucht tot een absoluut minimum beperkt moet worden. Starterculturen moeten daarom in een gescheiden ruimte bereid worden, die is voorzien van gefilterde lucht bij een lichte overdruk. Het reinigingssysteem moet ook zorgvuldig ontworpen worden om ervoor te zorgen dat restanten van reinigingsmiddelen en desinfectiemiddelen niet in contact komen met de culturen en ze bederven. Deze zeer hoge hygiënische beperkingen, gekoppeld aan de eisen die gelden voor temperatuurregeling (eerst warmtebehandeling van het substraat en dan koeling) vereisen een specifieke energieverbruik en gebruik van koelwater.