Microbieel bederf

Micro-organismen zorgen ervoor dat voedsel verkleurt en gaat rotten. Het voedsel ruikt dan vies en smaakt ook vies. Bovendien kan bedorven voedsel ernstige gevolgen voor de volksgezondheid hebben.

Micro-organismen in voedsel zijn ofwel afkomstig van de grondstoffen en ingrediënten van het product, ofwel van besmetting. De manier waarop voedsel wordt bedorven door micro-organismen verschilt per organisme en ook per product waarin de organismen groeien. Het vermogen van deze organismen om te groeien en producten te bederven, is afhankelijk van de intrinsieke eigenschappen van het voedsel en de extrinsieke factoren die op het voedsel worden toegepast. Enkele voorbeelden van vervelende bacteriën: Pseudomonas en Acinetobacter/Moraxella (zorgen voor nare geurtjes en vieze smaken), Lactobacillus en Streptococcus (maken zuur en bitter) en Escherichia coli (zorgt voor gasvorming). Zichtbaar microbieel bederf kan vele vormen aannemen: verkleuring, pigmentatie, oppervlaktegroei, vertroebeling en ontbinding.

Chemisch en biochemisch bederf

Verkleuring (van rood naar bruin)

De kleurencyclus van vers vlees is omkeerbaar en dynamisch. De drie pigmenten in vlees (oxymyoglobine voor rood, myoglobine voor paars en metmyoglobine voor bruin) wisselen elkaar voortdurend af. Bruine metmyoglobine (de geoxideerde of ijzerhoudende vorm van het pigment) kan geen zuurstof binden, ook al is het pigment geoxideerd door dezelfde zuurstof die het paarse myoglobine omzet in rode oxymyoglobine (door oxygenatie). In de aanwezigheid van zuurstof kan de paarse myoglobine door oxygenatie worden omgezet in het helderrode (van zuurstof voorziene) pigment oxymyoglobine, wat vers vlees dat frisse uiterlijk geeft. Ook oxidatie tot metmyoglobine is mogelijk, waarbij de ongewenste bruine kleur van minder appetijtelijk ogend vlees ontstaat. In zuurstofrijke gasverpakkingen wordt de omzetting van myoglobine in oxymyoglobine bevorderd, zodat de rode kleur van vers vlees langer blijft behouden. In zuurstofarme gasverpakkingen oxideert de resterende myoglobine en ontstaat het ongewenste bruine pigment metmyoglobine.

Oxidatieve ranzigheid

Vetten kunnen ranzig worden als gevolg van oxidatie. Deze zogenaamde oxidatieve ranzigheid is een belangrijke oorzaak van voedselbederf. Meestal bederven vetten en voedingsmiddelen met een hoog vetgehalte als gevolg van de reactie van zuurstof met onverzadigde vetzuren in het product. Een veel gebruikte term voor oxidatie van onverzadigd vet is autoxidatie. Het tempo van de oxidatie neemt toe naarmate de reactie voortzet. De eerste producten van de reactie van vetzuren met zuurstof zijn hydroperoxiden. De daaropvolgende reacties bepalen niet alleen het tempo van de reactie, maar ook de aard van de gevormde producten. Sommige van deze producten (zoals hydroxyzuren, ketozuren en aldehyden) veroorzaken de vieze smaak en nare geurtjes van muf of ranzig voedsel.

Verkleuring van gerookt vlees (van rood/roze naar bruin/grijs/groen)

De rode kleur van rauw gerookt vlees is afkomstig van nitrosylmyoglobine, een product van de reactie tussen paarse myoglobine en stikstofoxide. De stikstof- oxide is meestal afkomstig van het natriumnitriet dat bij het roken van vlees wordt gebruikt. Tijdens verhitting wordt de rode nitrosylmyoglobine omgezet in roze, gedenatureerde nitrosylmyoglobine.

De groene verkleuring van gerookt vlees kan het gevolg zijn van een te hoog nitrietgehalte. Vooral bij een lage pH-waarde kan dit leiden tot de vorming van een groen laagje op het voedsel.

De rood/roze kleur van rauwe en gekookte of gerookte vleesproducten is niet stabiel in lucht en licht. Onder invloed van zuurstof en licht ontbindt de stikstof- oxide in de gerookte vleespigmenten, wat in bruin/grijze verkleuring resulteert. Zuurstofarme, niet-transparante gasverpakkingen zijn daarom zeer geschikt om de gewenste rood/roze kleur van gerookte vleesproducten te handhaven.

Oxidatieve smaak zoals bij opnieuw opwarmen

Als voedingsmiddelen opnieuw worden opgewarmd, ontstaat vaak een typische, oxidatieve smaak. Een dergelijke oxidatieve smaak komt voornamelijk voor in gekookt vlees en gevogelte in gekoelde kant-en-klaarmaaltijden en andere producten die middels ontkoppeld koken worden bereid. Bij in de koelkast bewaard gekookt vlees en gevogelte treedt deze muffe, geoxideerde smaak al binnen 48 uur op, vooral als het product blootgesteld is aan de lucht. Met zuurstofarme gasverpakkingen kan het ontstaan van deze typische smaak worden vertraagd.

Verkleuring van groene pasta (van groen naar bruin/grijs)

De ongewenste verkleuring van groene pasta naar een bruingrijze tint heeft te maken met het verval van groene chlorofylpigmenten tot doffe olijfgroene / bruine / grijze feofytinepigmenten. Dit verval van de chlorofylpigmenten is een oxidatief proces dat wordt versneld door licht. De foto-oxidatie van chlorofyl en het verlies van de gewenste groene kleur kan daarom aanzienlijk worden teruggedrongen door toepassing van zuurstofarme, niet-transparante gasverpakkingen.

Enzymatische verkleuring

Enzymatische verkleuring van fruit en groente treedt op bij beschadigingen (zoals beurse plekken) en bij bepaalde bereidingstechnieken (zoals in blokjes of plakken snijden en pellen of schillen). Al vrij snel na beschadiging vormen zich ongewenste bruingele tot zwarte pigmenten. Bij intact gebleven fruit en groente worden de polyfenol-oxidase enzymen die verantwoordelijk zijn voor deze verkleuring gescheiden van de polyfenol-substraten. Als de enzymen als gevolg van een beschadiging of bereidingstechniek toch in contact komen met het substraat, vormen de van nature in fruit en groente voorkomende polyfenol-substraten door enzymatische oxidatie kleurloze tot geelachtige componenten, die vervolgens polymeriseren tot bruine melanineachtige componenten. De mate van verkleuring is afhankelijk van de hoeveelheid polyfenol-oxidase en de activiteit van het enzym in het fruit of de groente, en van de beschikbaarheid van polyfenol-substraat en de aanwezigheid van zuurstof. Dit betekent dat enzymatische verkleuring kan worden tegengegaan door toepassing van zuurstofarme gasverpakkingen, onderdompeling van het product in water, pekel of siroop (om zuurstofverspreiding tegen te gaan), en toevoeging van enzymremmers (zoals sulfiet) of zuren (zoals citroenzuur, appelzuur of ascorbinezuur). Hiermee wordt overigens ook de activiteit van polyfenol-oxidase geremd.

Nare smaak of geur door oxidatie

Een nare smaak of geur door oxidatie kan het gevolg zijn van diverse oxidatieve reacties in voedingsmiddelen. Vlees, vis, gevogelte, vloeibaar voedsel, drank en zuivel zijn bijvoorbeeld zeer gevoelig voor oxidatieve processen, waarbij een hele reeks reacties uiteindelijk kan resulteren in snel verlies van de gewenste smaak of geur. Oxidatieve enzymen (zoals lipoxygenasen, proteasen en lipasen) kunnen vele vieze smaken en geuren produceren in diverse voedingsmiddelen. Met zuurstofarme gasverpakkingen kunnen ongewenste, vieze smaken en geuren door oxidatie tegen worden gegaan.

Terug naar Voedselbederf