In de oude blauwe studentenkoten wordt er tegenwoordig zuurdesembrood gebakken, bier gebrouwen en chocolade gemaakt. Lekker, maar de wetenschappers van de onderzoeksgroep Industriële Microbiologie en Voedingsbiotechnologie willen in de Fermented Food Pilot Plant toch vooral hun wetenschappelijke honger stillen. Ze doen research naar microbiologische fermentatieprocessen. Die hebben immers een belangrijke impact op wat de Engelsen met één woord ‘flavour’ noemen: de combinatie van smaak en aroma.
“The proof of the pudding is in the eating”, zeggen diezelfde Engelsen. Dat is precies wat meer dan driehonderd niet-professionele proevers in de Fermented Food Pilot Plant komen doen, maar dan met bier, zuurdesembrood en chocolade van VUB-makelij. De testpersonen nemen plaats in ‘evaluatiehokjes’ en krijgen bijvoorbeeld drie stukjes chocolade voorgeschoteld. Daarna gaan de gordijntjes dicht en kan het proeven beginnen. Tussen elk stukje chocolade mag de mond met een slok water gespoeld worden. Sensorische chocoladeanalyse, heet dit.
De chocolade hebben de onderzoekers zelf gemaakt, met cacaobonen uit Ecuador. Die bonen hebben ze daar ter plaatse op verschillende manieren laten fermenteren en drogen. Tijdens de proef krijgen de testpersonen twee stukjes chocolade aangeboden die op dezelfde wijze gemaakt zijn. Het derde stukje chocolade komt uit een batch die op een andere manier of een ander moment gefermenteerd is. De onderzoekers hopen dat de testpersonen de twee bij elkaar passende stukjes eruit kunnen halen. Dat zou immers aantonen dat het productieproces ofwel herhaalbaar is ofwel impact heeft op smaak en aroma.
Chocolade met fruitige esters
De VUB-chocolade smaakt en ruikt bijzonder: op de tong is hij bitter, zoals je van chocolade met 81 procent cacao verwacht, maar ook een tikkeltje zuur. Er komen ook opvallend fruitige aroma’s vrij. Dat rijke palet van smaken en geuren heeft alles te maken met het fermentatieproces. Fermentatie is een natuurlijk biologisch proces waarin micro-organismen zoals bacteriën, gisten en schimmels een belangrijke rol spelen: ze zetten substraten die in het medium aanwezig zijn om in gewenste organische verbindingen. In het beste geval worden voedingsmiddelen daardoor gezonder, veiliger, lekkerder of langer houdbaar.
Cacao is daar een goed voorbeeld van. Om te beginnen breekt het fermentatieproces het witte vruchtvlees rond de bonen af. Daarnaast wordt ethanol en azijnzuur gevormd, waardoor de boon – eigenlijk een zaad – niet tot ontkieming kan komen. Tegelijk worden de membranen van de cacaobooncellen kapotgemaakt, waardoor allerlei substraten en enzymen met elkaar gemengd worden en enzymatische en chemische reacties aangaan. Dit zorgt voor specifieke aroma’s wanneer de bonen later geroosterd worden.
"We streven vooral naar de productie van ‘esters’, organische verbindingen die fruitige smaken en aroma’s opleveren"
Fermentatie is dus heel belangrijk voor de smaak en het aroma van chocolade. Tot op vandaag gebeurt de fermentatie van cacaobonen meestal spontaan: de cacaoboer spreidt zijn bonen uit op bananenbladeren of giet ze in houten kisten. Daarna laat hij de natuur haar werk doen. De VUB-onderzoekers pakken het anders aan, meer gecontroleerd: ze enten het vruchtvlees rond de cacaobonen in met een startercultuur – een mengsel van zorgvuldig geselecteerde micro-organismen - en duwen zo het fermentatieproces in een welbepaalde richting.
De organische verbindingen die door de startercultuur geproduceerd worden - zowel precursoren als aroma-actieve verbindingen - dringen vanuit het vruchtvlees de cacaobonen binnen. De precursoren gaan vervolgens heel specifieke aromatische verbindingen produceren. De VUB-onderzoekers streven vooral naar de productie van ‘esters’. Dat zijn organische verbindingen die fruitige smaken en aroma’s opleveren. Denk aan de smaak en geur van rijpe aardbeien of appels, van bananen of van sinaasappels. Die esters verklaren de fruitige aroma’s van de VUB-chocolade. Dat zure smaakje? Dat komt omdat de startercultuur vrij veel azijnzuur aanmaakt. Het is nog een beetje sleutelen om die zure smaak naar achter te duwen.
Het brood van weleer
Brood is de tweede grote pijler van de Fermented Food Pilot Plant. De microbakkerij bestaat uit twee aparte lijnen: één voor gistgerezen brood en één voor zuurdesembrood. Die twee worden strikt gescheiden gehouden, om wederzijdse contaminatie te voorkomen. Eén van de lijnen staat in lichte overdruk en de bakker van dienst moet andere kledij aantrekken voor hij van de ene lijn naar de andere gaat. Zonder die maatregelen zou de bakkersgist, die bij klassieke tarwebroden wordt gebruikt, de zuurdesemlijn helemaal overwoekeren. Dan wordt het onmogelijk om onderzoek te doen naar zuurdesembrood.
Zuurdesembrood is dé hype van de laatste jaren, en weer een voorbeeld van spontane fermentatie. Thuis een zuurdesemstartercultuur maken is een makkie. Meng 200 g bloem met 200 ml water en laat fermenteren bij kamertemperatuur. Haal de dag erna de helft van dit mengel weg en voeg 100 g bloem en 100 ml water toe. Laat opnieuw fermenteren. Herhaal dit procedé 10 à 12 keer, en je startercultuur is microbiologisch veilig genoeg om er zuurdesembrood mee te gaan bakken. Zuurdesem als gewoon ingrediënt ga je niet proeven in je brood. Pas als je er het hoofdbestanddeel van je deeg van maakt, krijg je de typische zurige smaak. Zuurdesem helpt bij het rijzen en zorgt ervoor dat je het brood langer kunt bewaren, maar in de Fermented Food Pilot Plant zijn ze vooral benieuwd naar de impact op de smaak en de aroma’s.
Het is een alom gehoorde klacht, zeker op zondagmorgen: de warme bakker vindt geen opvolger meer. Consumenten die hunkeren naar de smaken en de aroma’s van weleer, tellen vlot zes euro neer voor een hip zuurdesembrood. In het Fermented Food Pilot Plant proberen onderzoekers de kloof te dichten tussen de artisanale zuurdesembakker en de betaalbare broodfabriek.
"Ons fermentatieproces verloopt sneller, zonder toe te geven op smaak en aroma’s"
Ze experimenteren daarvoor met oude graansoorten (zie kaderstuk) en met alternatieve zuurdesemculturen. Daarbij focussen ze opnieuw op de hierboven vermelde esters, met hun fruitige smaken en aroma’s. Ze hebben daarvoor een nieuwe, stabiele zuurdesem gecreëerd, een zogenaamd ‘micro-bioconsortium’, met een gist en een melkzuurbacterie die nog nooit voor deze toepassing en in deze combinatie gebruikt zijn. Het resultaat na dertig jaar onderzoek, vers uit de oven: de eerste lading zuurdesembroden van VUB-makelij. De oven is niet groot – een twintigtal broden per bakbeurt is de limiet. Het VUB-zuurdesembrood zal vooral geserveerd worden op de VUB-campus, tijdens recepties en feesten.
Een van de bijzonderheden van het VUB-zuurdesembrood is de duurtijd van het fermentatieproces. Klassiek neemt het hele proces – inclusief kneden, fermenteren en bakken - 12 tot 16 uur in beslag. Daarom begint een echte warme bakker de avond voordien al aan zijn deeg, zodat de broden ’s morgens vroeg de oven in kunnen.
Daar is in een fabriek allemaal geen tijd voor. Daarom heeft de industrie veel snellere processen ontwikkeld, met als uitschieter het Chorleywood broodproces, dat heel populair is in Angelsaksische landen. Daarmee produceer je een brood op een paar uur. Het resultaat is het bekende zachte, vierkante brood in een plasticzakje, dat je tot een golfbal kunt samenpersen. De enige manier om nog een beetje smaak en kraak aan zo’n boterham te geven, is toasten. Een grote troef van het VUB-zuurdesembrood is dat het fermentatieproces sneller verloopt dan bij de klassieke aanpak, zonder toe te geven op smaak en aroma’s. Zo verzoent de Fermented Food Pilot Plant opnieuw de artisanale traditie en smaken met industriële productieprocessen.
Tussen tripel en lambiek
Dat laatste is ook in de microbrouwerij de grote ambitie. Het onderzoek heeft inmiddels al geleid tot verschillende nieuwe bieren onder de overkoepelende merknaam Saint V, zoals de Darolus Tripel en de Darolus Sour Blend (die laatste is een mix van de Darolus Tripel en een lambiek). In de pijplijn zit de Darolus Sour Ale. Een speciaal geval, dit. Het is immers de ambitie om hiervoor een heel nieuw, vijfde productieproces op poten zetten.
Klassiek zijn er vier productieprocessen voor bier. België is de bakermat van alle vier. Bij de eerste twee processen voegt de brouwer gist toe om het fermentatieproces in gang te zetten. Het gaat om de bieren van lage gisting - zoals pils - en de bieren van hoge gisting – de zogenaamde ‘ales’ zoals tripel. Het derde productieproces, voor roodbruine bieren zoals Rodenbach, gebruikt een mix van gist en melkzuurbacteriën. Het vierde productieproces gebeurt met spontane fermentatie en levert lambiekbier op. Geuzestekers mengen jonge en oude lambiekbieren om geuzebieren te maken.
Hoe die spontane fermentatie in het brouwproces van lambiek precies verloopt, dat zijn de VUB-onderzoekers al jaren lang helemaal aan het uitpluizen. Het is gevoelige materie, want de lambiekbrouwers en de geuzestekers nemen hun tradities serieus. Héél serieus.
"Wij willen een nieuw productieproces ontwikkelen: een Sour Ale, met een zuurfruitige smaak, ergens tussen tripel en lambiek in"
De legende wil dat er in de lucht van de Zennevallei unieke micro-organismen rondzweven, die het brouwsel binnendringen terwijl het afkoelt – dat gebeurt namelijk in een open koelschip. Die micro-organismen zouden dan het fermentatieproces van lambiekbier in gang steken. Dat zou betekenen dat je alleen in de Zennestreek lambiek kan brouwen.
Die lokale micro-organismen spelen wellicht wel een rol, maar bij de onderzoeksgroep Industriële Microbiologie en Voedingsbiotechnologie wijzen ze naar een andere factor, die vermoedelijk veel belangrijker is. Lambiek moet één tot drie jaar lang rijpen in oude, volledig uitgeloogde houten wijnvaten. De hypothese van de onderzoekers is dat er in de poriën van die wijnvaten een micro-organisme zit, een wilde gist: de zogenaamde Brettanomyces bruxellensis. Vermoedelijk dringt die vanuit het vat het bier binnen. Dat er via die poriën ook lucht binnenkomt, draagt wellicht bij aan de spontane fermentatie.
De ambitie van de Fermented Food Pilot Plant is om een vijfde productieproces te ontwikkelen: op basis van twee gisten, een melkzuurbacterie en een azijnzuurbacterie. Het resultaat moet een Sour Ale zijn. Die zal een zuurfruitige smaak hebben, ergens tussen tripel en lambiek in. Het grote voordeel van dit proces is de rijpingstijd. Een lambiek moet één, twee of drie jaar rijpen in houten vaten. De VUB-onderzoekers gebruiken het systeem van hoge gisting, waarmee normaal ales gemaakt worden, voor een gelijkaardig resultaat. Alleen duurt dat brouwproces hooguit tien tot twintig dagen, en kan het gebeuren in metalen fermentoren in plaats van in eikenhouten wijnvaten. Zo verzoenen ze opnieuw oude smaakpatronen met de voordelen van de moderne industriële productieprocessen - net zoals bij het zuurdesembrood en de chocolade.