Sourdough fermentation processes: meta-analysis, impact of pH evolution, and online real-time monitoring by selected ion flow tube-mass spectrometry

Promovendus/a: Simon Van Kerrebroeck

Promotor(en): Prof. Dr. ir. Luc De Vuyst

Levensmiddelenfermentaties zijn dynamische processen, die in het algemeen offline opgevolgd worden. Hoewel de online-analyse van bepaalde fysicochemische parameters zoals temperatuur en pH en vrijgestelde gassen mogelijk is, ontbreken dynamische studies met als doel het opvolgen van procesparameters en fermentatieeigenschappen, in het bijzonder de productie van vluchtige verbindingen. Dit is met name van belang voor het opvolgen van zuurdesemfermentatieprocessen, die gestart worden met nietsteriele bloem en andere ingrediënten, blootgesteld zijn aan contaminatie vanuit de omgeving, in het bijzonder wanneer ze spontaan of door terugfermentatie uitgevoerd worden, gefermenteerd worden door microbiële gemeenschappen bestaande uit melkzuurbacteriën (MZB) en gisten onder verschillende procescondities en bestemd zijn voor de productie van bakkerijproducten. Deze producten worden vaak geëvalueerd door zowel consumenten als producenten op basis van hun aroma en smaak, al dan niet op objectieve basis.

Deze studie droeg bij tot de ontwikkeling van methodologieën om zuurdesemfermentatieprocessen online en in real-time op te volgen, in parallel met de analyse van de afgassen, gebaseerd op selected ion flow tube-massaspectrometrie (SIFT-MS). Dit is een gebruiksvriendelijke en veelbelovende techniek in de voedings- en aroma-analyse. In eerste instantie en door middel van een geoptimaliseerd protocol werd ethanol als belangrijkste vluchtige verbinding in de dampruimte van de fermentor gedetecteerd. Desalniettemin beïnvloedden de hoge concentraties van deze verbinding in de dampruimte van de fermentor de metingen van andere vluchtige verbindingen die karakteristiek zijn voor het zuurdesemaromaprofiel. Daaropvolgend werd een aangepaste methodologie voor de analyse van de SIFT-MS-data ontwikkeld, die toeliet om meerdere vluchtige verbindingen zoals acetoïne en ethylacetaat op te volgen gedurende de productie van vloeibare tarwezuurdesems die door fermentatie met verschillende potentieel interessante homo- en heterofermentative MZBstartercultuurstammen en een azijnzuurbacteriestam verkregen werden. Ten slotte liet SIFT-MS toe om zuurdesems en broden van verschillende oorsprong te onderscheiden.