Author profile picture
Waarom schrijven we over dit onderwerp:

Hoe gaan we over vijftig jaar de wereldbevolking voeden? De oplossing zou zomaar eens (deels) bij gist kunnen liggen. Hoogleraar levensmiddelenmicrobiologie Eddy Smid vertelt welke oplossingen Wageningen University & Research op dit moment onderzoekt.

Onlangs publiceerde Innovation Origins een bericht over het innovatieve bier van Britse bierbrouwer Cloudwater Brew Co.. Samen met de Universiteit van Manchester brouwden ze een serie bieren op basis van een nieuwe gistsoort. Het persbericht gaf stof tot nadenken.

De hoogleraar belooft dat het niet alleen bij bier blijft. “De wetenschap kan gist steeds beter kan domesticeren. In de toekomst gaan gisten, schimmels en andere micro-organismen een grote rol spelen als het gaat om duurzame productie van gezond en smaakvol eten en drinken.” Een groot deel van het voedsel en drinken dat we dagelijks consumeren is gefermenteerd. Brood, chocolade, koffie, yoghurt, kaas, bier.

Fermentatie is een van de oudste technologieën die we hebben om levensmiddelen te conserveren. Het begon toen de mensheid landbouw ging bedrijven en de oogst groter was dan wat het dorp op dat moment nodig had. Er waren nog geen koelkasten. Dus werd het eten en drinken gedroogd, gepekeld of gefermenteerd. “We konden fermenteren voor we konden schrijven en lezen”, vertelt de hoogleraar enthousiast.

Hoogleraar Eddy Smid

Hybride giststam

Fermentatie is het proces waarbij, door de werking micro-organismen zoals gisten of bacteriën, rauwe plantaardige of dierlijke producten worden omgezet in goed verteerbaar en gezond voedsel. Een gist is een micro-organisme, een eencellige schimmel. Fermenterende micro-organismen vormen een barrière voor de groei van ziekmakende en bederf veroorzakende micro-organismen. Bovendien  voegen ze voedingsstoffen, vitaminen en/of smaak toe.

Smid: “Er zijn heel veel schimmels, met name meercellige, die uitblinken in het produceren van goede, sterke aroma’s. Deze schimmels zijn met het blote oog waarneembaar als dunne draden. Denk bijvoorbeeld aan de blauwe kaas. Of het uit Azië afkomstige miso (een soort maggi): natuurlijke smaakversterkers die worden gemaakt met schimmels.”

Tien jaar geleden bleek uit onderzoek van de Technische Universiteit van Delft dat gistsoorten ook kunnen bestaan uit een versmelting van twee verschillende gistsoorten. “Dat noemen we een hybride giststammen. De ontdekking heeft ervoor gezorgd dat we steeds meer leren over de eigenschappen van gist.” De Britten hebben nu dus een hybride giststam gemaakt die uitblinkt in bepaalde eigenschappen. “Daarbij maken ze gebruik van het natuurlijke vermogen van gist om zich seksueel voort te planten en een fokprogramma op te stellen. Zo kun je heel veel invloed uitoefenen op de eigenschappen van gist en meercellige schimmels.”

Alternatief voor dierlijke eiwitten

Toepassingen van gisten en schimmels gaan veel verder dan alleen voor bier. Zo kunnen meercellige schimmels ook helpen bij het ontwikkelen van een alternatief voor dierlijke eiwitten. “We zijn er inmiddels achter dat het niet houdbaar is om te zwaar te leunen op dierlijke eiwitten voor onze voedselvoorziening. Daar moet iets voor in de plaats komen. Wij onderzoeken in ons laboratorium in Wageningen momenteel welke schimmels we kunnen inzetten voor het produceren van hoogwaardig eiwit.

De eiwitsamenstelling van schimmels komt namelijk heel dicht bij die van vlees. Terwijl we schimmels nu nog nauwelijks gebruiken als eiwitbron, eten we in de nabije toekomst waarschijnlijk burgers van schimmeleiwitten. “Wij kijken nu of we de eiwitkwaliteit van granen kunnen verbeteren door ze te fermenteren met een schimmel.”

“We zijn er inmiddels achter dat het niet houdbaar is om te zwaar te leunen op dierlijke eiwitten voor onze voedselvoorziening. Daar moet iets voor in de plaats komen. In Wageningen onderzoeken we welke schimmels we kunnen inzetten voor het produceren van hoogwaardig eiwit.”

Eddy Smid

Het zou zomaar eens de oplossing kunnen zijn voor het eiwittekort van kinderen die opgroeien in landen waar men afhankelijk is van rijst. “Zij krijgen vaak niet genoeg eiwitten van voldoende kwaliteit binnen, waardoor de groei remt. Rijst is een slechte eiwitbron. Maar als je rijst fermenteert met schimmels, zet je het deels om in schimmelbiomassa.” Fermentatie – met behulp van schimmels – voegt dus iets toe aan de rijst, waardoor er een eindproduct ontstaat met veel betere voedingswaarde. “Het is een heel goedkope en toegankelijke manier om eiwit met een hoge voedingswaarde te produceren.”

Vleesaroma

Er zijn al genoeg vleesvervangers te koop waarvan de structuur dichtbij die van varkens- of rundvlees komt. Voor de smaak geldt dat meestal niet. Een van Smid’s PhD-studenten werkt aan een project waarbij ze gisten gebruikt om een vleesaroma te produceren. Immers: een hamburger smaakt pas echt naar hamburger als het ook dezelfde geur heeft.

Gisten maken van nature veel vitamine B1 aan, een zwavelhoudende vitamine. Het typische aroma van gebraden vlees wordt voor een groot deel veroorzaakt door afbraakproducten van thiamine (vitamine B1), legt Smid uit. “We zijn opzoek gegaan naar gisten die van nature al veel B1 aanmaken. Die laten we een soort evolutie ingaan, waardoor ze nog meer vitamine B1 produceren. We doen dus niet aan genetische manipulatie, maar verkrijgen op een natuurlijke manier een giststam die veel thiamine aanmaakt. Als je die toevoegt aan bestaande vleesvervangers komen deze producten qua smaak en aroma dichterbij dat runderlapje of een hamburger.”

Smaakvol, alcoholvrij bier

Dan is er ook nog de opkomst van alcoholvrij en alcoholarm bier dat door innovatief gebruik van nieuwe gistsoorten een stuk smaakvoller kan worden gemaakt. Sta je met je goede gedrag met een 0.0 biertje in de kroeg, smaakt het ook nog steeds een stuk minder lekker dan de alternatieven die wel alcohol bevatten.

Hoe dat kan? “Zonder alcohol is het veel moeilijker om aroma’s vast te houden. Je moet het dus op een andere manier aanpakken. We hebben een mengcultuur gemaakt. Dat betekent dat we twee gistsoorten bij elkaar brengen die elkaar in de natuur nog nooit gezien hebben, maar die allebei eigenschappen hebben die je nodig hebt voor een lekker laag alcoholisch biertje. Eén die heel veel fruitige aroma maakt en één die verantwoordelijk is voor de vorming van kooldioxide en de basis aromastoffen van bier.”

Wat dat betreft is het een groot verschil met tien jaar geleden, toen Smid ook al met dit soort ideeën naar de industrie stapte. Toen stonden veel bedrijven nog niet te trappelen om met nieuwe fermentatieprocessen aan de slag te gaan. Nu wordt de urgentie om alternatieve, niet dierlijke producten te ontwikkelen veel meer gevoeld. “Kortom, het onderzoek dat we doen, wordt alleen maar relevanter. Steeds meer bedrijven zijn geïnteresseerd in het maken van kwalitatief goede vleesvervangers. Niet alleen de producenten van levensmiddelen, maar ook de producenten van ingrediënten willen fermentatie gebruiken om bijvoorbeeld nieuwe aroma’s te maken.”