Je leest:

Fascinerend bederf

Fascinerend bederf

Auteur: | 5 december 2017
iStockphoto

Voedsel bewerkt door schimmels kan overheerlijk smaken, maar soms is de scheidslijn tussen gefermenteerd en bedorven voedsel lastig te trekken.

Naar schatting komt een derde van al het voedsel niet in onze magen terecht. Bij groenten en fruit kan dat oplopen tot de helft. Voedsel kan door allerlei oorzaken verloren gaan. In de geïndustrialiseerde wereld gaat bij de consument thuis veel voedsel verloren omdat het bijvoorbeeld tijdens lang verblijf in de koelkast wordt aangetast door schimmels. In ontwikkelingslanden eten mensen hun voedsel sneller op na aankoop maar gaat het voedsel juist verloren tijdens productie en opslag. Hoewel precieze schattingen moeilijk te geven zijn, spelen schimmels een grote rol bij bederf thuis of tijdens productie en opslag, misschien wel 20%.

Plantendoorboring

Sommige schimmels, zoals Colletotrichum, kunnen met een piepkleine pons dwars door de celwand van groenten en fruit heen prikken en zo de plant infecteren. Deze structuren heten appressoria en kunnen een druk opbouwen tot wel 60 Bar (atmosfeer). Ter vergelijking, de druk in fietsbanden is tussen de 5 en de 10 Bar. Appressoria zijn ronde cellen die tegen de vruchtschil of bladoppervlak aangeplakt zitten, druk opbouwen en vervolgens een piepklein schimmeldraadje door de wand heen ponsen. Mogelijk geholpen door nog wat verteringsenzymen die de celwand zwakker maken.

De schimmeldraden kunnen een tijdje in de plantencellen groeien zonder schade aan te richten en zelfs in een slaaptoestand raken. Echter, op enig moment, zoals bij de tomaat wanneer deze rijp en rood is geworden, wordt de schimmel wakker, groeit hij uit en veroorzaakt het rot.

Er zijn veel schimmels die een beschadiging of opening nodig hebben om in groente of fruit te kunnen groeien. Op appel komt Penicillium expansum voor. De appel wordt halfzacht en een beetje groen. Een andere schimmel, Penicillium digitatum, is bekend van de groene sinaasappels die eindigen in de kliko. Bij het opruimen is enige voorzichtigheid geboden want het groene laagje bestaat uit miljarden schimmelsporen. Deze sporen, ook wel conidia genoemd, komen normaal in de lucht voor, maar kunnen in grote aantallen, zoals op een sinaasappel, overgevoeligheid veroorzaken. Overigens zal P. expansum nooit op sinaasappels groeien en andersom zal P. digitatum nooit op appels gedijen, ze zijn ‘gastheer’-specifiek. Bederfschimmels zijn dus niet zomaar schimmels die beginnen te groeien op voedsel, maar hebben een hoge mate van aangepastheid.

Ascosporen van verschillende schimmelsoorten. Veel van deze sporen kunnen gemakkelijk een pasteurisatie overleven. Sterker nog, ze gaan door deze behandeling zelfs sneller ontkiemen! Het witte streepje is 1/200 millimeter.
Jan Dijksterhuis, Westerdijk Instituut, Utrecht

De wedloop tussen bederfschimmel en mens

Voedselproducten, gebaseerd op plantaardige grondstoffen, zijn dus zeer aantrekkelijk voor schimmels. Door de geschiedenis heen heeft de mensheid allerlei middelen en technieken uitgevonden om bederf van voedsel tegen te gaan, zoals drogen, behandeling met zout, fermentatie met schimmels of bacteriën, koelen, behandeling met hitte (pasteurisatie) of toevoeging van organische zuren. Er zijn ook modernere methoden zoals het bewaren van voedsel onder co2-atmosfeer of via een hogedrukbehandeling.

Schimmels zijn echter innovatief en hebben manieren gevonden om de conserveringsmethoden te omzeilen. Er zijn schimmels die goed tegen zout kunnen (zoals bij de fermentatie van olijven), of tegen veel suiker (jam) of tegen droogte (banketstaven of diervoer). Sommige schimmels gaan pas groeien na pasteurisatie en andere groeien weer in een koelkast. Op een voorgebakken pistoletje of ander broodje is soms ineens de krijtschimmel te zien. Die kan goed tegen de hoge hoeveelheid koolzuurgas in de verpakking. Zo hoort bij elk voedselproduct een eigen groep bederfschimmels. Zelfs het bederfwerend middel sorbinezuur of de zouten daarvan (E200 en E202), dat aan veel voedselproducten wordt toegevoegd om schimmelgroei te weren, wordt door een aantal schimmels afgebroken.

Bedorven voedsel

Schimmelenzymen maken het weefsel van voedsel zacht en bruin. De structuurverandering heeft invloed op het ‘mondgevoel’; het voedsel wordt zompig terwijl de consument een fris krakend gevoel verwacht. Ook de afbraakproducten uit de schimmel kan de smaak negatief beïnvloeden. Verder kunnen bepaalde schimmels mycotoxines maken. In Nederland wordt voedsel op uitgebreide schaal getest op de aanwezigheid van deze giftige stoffen. Zo is de schimmel Aspergillus flavus bekend van bijvoorbeeld pinda’s en pistachenoten. Deze schimmel produceert aflatoxine (afla = A. flavus), dit is een zeer giftige en ook kankerverwekkende stof. Ook P. expansum op appel maakt een giftige stof, patuline, dat merkwaardig genoeg ook een krachtig antibioticum is tegen verschillende soorten beruchte antibioticum-resistente bacteriën.

De scheidslijn tussen bedorven voedsel en ‘gefermenteerd’ voedsel is soms maar dun. Gefermenteerd voedsel is eigenlijk voedsel dat ‘netjes’ is bedorven en daardoor beter voor consumptie. Fermentatieschimmels maken enzymen die kaas en worst geschikter maken voor consumptie. Een ander voorbeeld is Tempeh, gekookte sojabonen, die aan elkaar gegroeid worden door de schimmel Rhizopus oligosporus. Schimmel en sojabonen zijn samen beter verteerbaar en tempeh kan een goed alternatief zijn voor vlees. De schimmel Penicillium roqueforti is kenmerkend voor blauwschimmelkaas. Dezelfde schimmelsoort is echter een problematische bederfschimmel op roggebrood waar het mycotoxine roquefortin C kan produceren.

De schimmelsoort Ustilago esculenta,verwant aan de builenbrandschimmel, wordt in China al eeuwenlang voor consumptie gecultiveerd op een wilde rijstsoort Zizania latifolia. De schimmels zorgt ervoor dat de plant geen rijstkorrels meer maakt maar een stengelgal, een malse kern die smaakt als verse bamboe.
Thinkstock

Herkennen

Aan het witte dons van de schimmel is niet te zien of het om een schimmel gaat die voedsel fermenteert of juist bederft. De schimmel Aspergillus oryzae lijkt als twee druppels water op A. flavus, maar maakt geen gif. Deze schimmel is belangrijk voor de bereiding van sojasaus dat vele miljoenen mensen dagelijks gebruiken. De impact van voedselbederf en het herkennen ervan is een maatschappelijk belangwekkend thema. Schimmelwetenschappers bestuderen dan ook bederfschimmels, zodat we bijvoorbeeld weten welke Penicillium soort op appels of sinaasappels groeit en of het gifstoffen maakt. Dit werk gebeurt in Nederland bij het Westerdijk Instituut in Utrecht.

Builenbrand als kaviaar

De brandschimmel Ustilago maydis is een ziekteverwekker van maïs en teosinte, de wilde variant binnen het maïsgeslacht. Met de introductie van maïs vanuit Mexico is ook de schimmel naar Europa gebracht. Hier staat de schimmel bekend als builenbrand. De schimmel kan in principe alle delen van de maïsplant aantasten maar vaak vindt infectie in de zich ontwikkelende kolf plaats. Dit verstoort de ontwikkeling van de maïskolf waarbij tumoren ontstaan. In het ergste geval bestaat de kolf uit slechts enkele zeer grote korrels. In die builen ontwikkelt de schimmel zich verder en vormt sporen die vrijkomen zodra de builen openknappen. De zwarte kleur van de sporen verklaart de naam ‘brand’.

Een ware delicatesse, maïs geïnfecteerd met de brandschimmel Ustilago maydis.

iStockphoto

Oogstverliezen tot een paar procent per jaar worden gerapporteerd. Dit lijkt weinig maar met een jaarlijkse productie van een miljard ton maïs is dat zeer aanzienlijk. Gelukkig is geïnfecteerde maïs niet giftig. Sterker nog, het wordt als een delicatesse beschouwd en onder de naam huitlacoche verkocht, een samensmelting van de Azteekse woorden ‘Huitlatl’ en ‘coche’ die zich laten vertalen als uitwerpselen en raaf. Niet voor niks wordt het ook wel de maïstruffel genoemd of Mexicaanse kaviaar. Het werd reeds door de Azteken gegeten, lang voordat Columbus voet aan wal zette in Amerika.

Huitlacoche heeft een geheel eigen smaak door een pallet aan smaakstoffen. Zo bevat het drie van de vier aminozuren die de umami-smaak veroorzaken, waaronder glutamaat dat ook wel bekend staat als vetsin. Verder bevat het vanillin en hexanal, de geur van vers gemaaid gras. De vraag naar huitlacoche neemt toe; niet verwonderlijk dat men niet meer afwacht totdat de schimmel de maïsplant infecteert, maar dat boeren Ustilago een handje helpen door planten te beënten met de schimmelsporen. Claims dat huitlacoche een superfood zou zijn, moet de vraag verder omhoogstuwen.

Han Wösten

Lees het volgende artikel van het thema ‘Schimmels’

Schimmels: een plaag voor de landbouw

Francine Govers
Dit artikel is een publicatie van Stichting Biowetenschappen en Maatschappij.
© Stichting Biowetenschappen en Maatschappij, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 december 2017

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.