Dit artikel werd oorspronkelijk gepresenteerd op Gesprek.
Zuurdesem is het oudste type gistbrood in de geschiedenis en mensen eten het al duizenden jaren. De ingrediënten voor het maken van zuurdesemstarter zijn heel eenvoudig: bloem en water. Door ze met elkaar te mengen ontstaat een levende cultuur waarin gist en bacteriën de suikers in de bloem fermenteren, waardoor bijproducten ontstaan die zuurdesem zijn karakteristieke smaak en aroma geven. Ze zorgen er ook voor dat het groeit als er geen andere liftende middelen aanwezig zijn.
Mijn zuurdesemstarter, liefkozend ‘Fosters’-starter genoemd, werd aan mij doorgegeven door mijn grootouders, die hem kregen van de kamergenoot van mijn grootmoeder op de universiteit. Het volgde mij gedurende mijn academische carrière door het hele land, van mijn bachelor in New Mexico tot mijn graduate school in Pennsylvania en postdoctoraal werk in Washington.
Hij is momenteel gevestigd in het Midwesten, waar ik als senior onderzoeksmedewerker aan de Ohio State University werk en samenwerk met onderzoekers aan monsterkarakterisering op een breed scala aan gebieden, van voedingswetenschap tot materiaalkunde.
Als onderdeel van een van de microscopiecursussen die ik aan de universiteit geef, besloot ik de microbiële gemeenschap in de zuurdesemstarter van mijn familie nader te bekijken met behulp van de microscoop die ik bij mijn dagelijkse onderzoek gebruik.
Rasterelektronenmicroscopen
Scanning-elektronenmicroscopie, of SEM, is een krachtig hulpmiddel dat het oppervlak van monsters op nanometerschaal in beeld kan brengen. Ter vergelijking: een mensenhaar is tussen de 10 en 150 micrometer groot, en SEM kan kenmerken zien die 10.000 keer kleiner zijn.
Omdat SEM elektronen in plaats van licht gebruikt voor beeldvorming, zijn er grenzen aan wat onder de microscoop kan worden afgebeeld. De monsters moeten elektrisch geleidend zijn en bestand zijn tegen zeer lage vacuümdrukken. Een omgeving met lage druk is over het algemeen ongunstig voor microben, omdat deze omstandigheden ervoor zorgen dat het water in de cellen verdampt, waardoor hun structuur vervormt.
Om monsters voor SEM-analyse voor te bereiden, gebruiken onderzoekers een methode genaamd kritische puntdroging, waarbij het monster zorgvuldig wordt gedroogd om ongewenste artefacten te verminderen en fijne details te behouden. Het monster werd vervolgens bedekt met een dunne laag iridiummetaal om het geleidend te maken.
Zuurdesemstarters verkennen
Omdat gist wordt gemaakt van wilde gisten en bacteriën in bloem, creëert het een gunstig klimaat voor de groei van vele soorten microben. Er kunnen meer dan 20 verschillende soorten gist en 50 verschillende soorten bacteriën in een zuurdesemstarter zitten. De sterksten worden de dominante soort.
U kunt de microbiële complexiteit van zuurdesemstarters visueel observeren door verschillende componenten in beeld te brengen die variëren in grootte en morfologie, waaronder gist en bacteriën. Voor een volledig begrip van alle diversiteit die aanwezig is in de starter zou echter volledige gensequencing nodig zijn.
Het hoofdbestanddeel dat de startertextuur geeft, zijn de zetmeelkorrels uit de bloem. Deze korrels, die in de afbeelding groen gekleurd zijn, kunnen worden geïdentificeerd als relatief grote bolvormige structuren met een diameter van ongeveer 8 micrometer.
De reden voor het starter is gist, rood gekleurd. Terwijl de gist groeit, fermenteert hij de suikers uit de zetmeelkorrels en komen er belletjes kooldioxide en alcohol vrij als bijproducten die het deeg doen rijzen. Gist is meestal 2 tot 10 micrometer groot en is rond tot langwerpig van vorm. Op deze afbeelding zijn twee verschillende soorten gist zichtbaar: de ene is bijna rond, linksonder, en de andere is langwerpig, rechtsboven.
De bacteriën, blauw gekleurd, metaboliseren suikers en geven bijproducten vrij, zoals melkzuur en azijnzuur. Deze bijproducten fungeren als conserveermiddel en geven het voorgerecht zijn kenmerkende zure geur en smaak. Op deze afbeelding zijn de bacteriën pilvormig, ongeveer 2 micrometer groot.
De volgende keer dat je zuurdesembrood of zuurdesemwafels eet, probeer ze eens, ze zijn heerlijk! – je kunt de rijke verscheidenheid aan micro-organismen visualiseren die elk stuk een onderscheidende smaak geven.