Fermentering af sidestrømme – fra madspild til naturlig konservering
Fermentering – en unik teknologi til produktion af fødevarer med god holdbarhed
Fermentering er en gammel og velkendt konserveringsteknologi, hvor gavnlige mikroorganismer – typisk mælkesyrebakterier – omdanner sukker i grøntsager og andre råvarer til blandt andet mælkesyre. Resultatet er, at pH-værdien i produktet falder, og produktet bliver surt. De fleste fordærvelses- og sygdomsfremkaldende bakterier trives dårligt i et surt miljø, og derfor kan fermenterede fødevarer holde sig friske og sikre i længere tid – uden tilsætning af (kemiske) konserveringsmidler.
Mange kender fermentering fra produkter som surkål, yoghurt og spegepølse, men teknologien kan bruges på en lang række råvarer – fx gulerødder, løg, svampe og rødbeder.
Fermentering kræver gode råvarer og styr på processen
Fermentering foregår typisk ved 20-40°C – temperaturer, som også er optimale for vækst af sygdomsfremkaldende bakterier. Hvis man har styr på den mikrobiologiske kvalitet af sine råvarer og sin syrningsproces med starterkulturer eller kemisk syrning, så pH hurtigt falder, er fermentering dog en rigtig god måde at opnå et produkt med høj fødevaresikkerhed og lang holdbarhed.
Under fermenteringsprocessen falder pH, hvilket ofte er hovedårsagen til væksthæmning, men der kan også dannes antimikrobielle forbindelser, som måske kan anvendes til konservering af andre produkter. Det har Teknologisk Institut og Tvedemose sammen undersøgt i et projekt (PlanteFerm) støttet af Plantefonden.
Fermenterede grøntsager kan forlænge holdbarheden af de produkter, de anvendes i
Ved produktion af grøntsager vil der være andele af produktionen, som af forskellige årsager ikke bliver solgt til fersk konsum. Denne andel kan med fermentering stabiliseres og få en lang holdbarhed på køl, og det fermenterede produkt kan derefter anvendes som ingrediens i forskellige fødevarer som smagsgiver, og måske også som et naturligt konserveringsmiddel.
Tvedemose har i løbet af projektet fermenteret en række forskellige grøntsager. De fermenterede grøntsager er vakuumpakket og pasteuriseret, så der opnås en lang holdbarhed på køl.
På Teknologisk Institut er fermentaternes evne til at hæmme vækst af en række fordærvelsesbakterier og sygdomsfremkaldende bakterier (figur 1) blevet undersøgt. Fermentaterne havde varierende effekt, hvor flere hindrede væksten af sporedannende bakterier som Bacillus cereus og Clostridium botulinum, mens det derimod var sværere at hæmme væksten af mælkesyrebakterier.
Figur 1. Eksempel på hæmning af Pseudomonas fragi med fermenteret og pasteuriseret gulerod.
Fermenterede svampe – hæmmer sporedannere i gryderetter
Et eksempel på fermenteringens effekt ses i forsøg udført på Teknologisk Institut i samarbejde med Tvedemose, hvor gryderetter med varierende mængder af fermenterede svampe blev fremstillet. Gryderetterne blev podet med sporer af Bacillus cereus, varmebehandlet og lagret ved 5°C i 53 dage efterfulgt af 21 dage ved 10°C. Resultaterne viste (figur 2), at der ikke var vækst i de første 40 dage, sandsynligvis på grund af kombinationen af 5°C og de lave pH-værdier på 5,1-5,5. Herefter sås en stigning i bakterietallet i kontrollen uden fermenterede svampe (produkt 1B), mens niveauet i produkterne med fermenterede svampe (produkt 2B og 3B) forblev omtrent uændret. Ved temperaturbelastning ved 10°C sås der yderligere vækst af B. cereus i kontrollen uden fermenterede svampe, mens der i de to gryderetter tilsat fermenterede svampe fortsat ikke blev observeret vækst (figur 2). Også i forsøg, hvor gryderetterne blev podet med Clostridium botulinum, blev det fundet, at de fermenterede svampe hæmmede væksten.
Figur 2. Vækst af Bacillus cereus i varmebehandlet gryderet. Produkt 1B (ikke tilsat fermenterede svampe) – pH 5,5 (blå); produkt 2B (15% svampe erstattet med fermenterede svampe) – pH 5,3 (orange); produkt 3B (27% svampe erstattet med fermenterede svampe) – pH 5,1 (grøn) under lagring af gryderet ved 5°C i 53 dage efterfulgt af 21 dage ved 10°C.
Fermenterede gulerødder i kampen mod Listeria
I et andet forsøg udført på Teknologisk Institut i samarbejde med Tvedemose blev der fremstillet coleslaw-salat. Her blev en del af de friske gulerødder udskiftet med fermenterede gulerødder (hhv. 10%, 30% eller 100%) og sammenlignet med en traditionel variant uden tilsætning af fermenterede gulerødder.
Alle varianterne af coleslaw-salaterne blev podet med den sygdomsfremkaldende bakterie Listeria monocytogenes. Coleslaw-salaterne blev efterfølgende pakket i modificeret atmosfære (70% N2 og 30% CO2) og opbevaret ved 5°C.
Listeria voksede generelt ikke godt i coleslaw‑produkterne, men faldt gradvist i antal; hurtigst og mest udtalt i coleslaw med 100% fermentat (produkt 4, pH 4,6) (figur 3). Væksten af den naturlige baggrundsbiota var også langsommere i produktet tilsat 100% fermentat (produkt 4) (figur 4) end i de tre øvrige produkter Dette tyder på, at tilsætningen af de fermenterede gulerødder kan hæmme væksten af baggrundsbiotaen.
Den hindrede vækst af L. monocytogenes og det efterfølgende henfald skyldes sandsynligvis både det lave pH, som opnås ved tilsætning af fermentatet, men også en høj forekomst af bakterier, domineret af hhv. Leuconostoc og Pseudomonas, som gennem syreproduktion og konkurrence om næringsstoffer kan være med til at hæmme væksten af L. monocytogenes. Henfaldet af L. monocytogenes i produkt 1-3 startede på det tidspunkt, hvor der nås et maksimalt antal af baggrundsbiotaen (9 log cfu/g).
Den bakteriehæmmende effekt hænger sammen med syrligheden. Efterhånden som der blev tilsat en højere koncentrationen af fermenteret gulerod i de forskellige produkter, faldt pH-værdien betydeligt. I kontrolproduktet uden fermenterede gulerødder var pH 6,2-6,3, mens produktet med 100% tilsat gulerodsfermentat havde en pH-værdi på 4,6.
Sensorikken blev i tillæg vurderet, og coleslaw-salaterne blev i løbet af forsøget bedømt ud fra deres lugt og udseende. De fleste dommere foretrak coleslaw med en let syrlig note fra en mindre mængde fermenteret gulerod, mens erstatning af alle friske gulerødder med de fermenterede gulerødder gav produktet en meget dominerende og sur karakter/lugt. Før de fermenterede gulerødder anvendes i coleslaw eller andre produkter, er det derfor vigtigt, at den rette balance mellem holdbarhed og den ønskede sensoriske profil findes.
Figur 3. Listeria monocytogenes i produkt 1 (0% fermentat – pH 6,2 (mørkeblå)); produkt 2 (10% fermentat – pH 6,0 (orange)); produkt 3 (30% fermentat – pH 5,6 (gul)); produkt 4 (100% fermentat – pH 4,6 (lyseblå)) under lagring af coleslaw-salat ved 5°C i 16 dage.
Figur 4. Totalkim i produkt 1 (0% fermentat – pH 6,2 (mørkeblå)); produkt 2 (10% fermentat – pH 6,0 (orange)); produkt 3 (30% fermentat – pH 5,6 (gul)); produkt 4 (100% fermentat – pH 4,6 (lyseblå)) under lagring af coleslaw-salat ved 5°C i 16 dage.
Kraftig fermentering booster effekten
Forsøgene har overordnet vist, at ikke kun typen af grøntsag, men også selve fermenteringsforløbet har betydning for den konserverende effekt. En længere fermenteringsproces, hvor der nås et lavere pH, giver typisk også et lidt større indhold af acetat og laktat, hvilke er nogle af de organiske syrer, der dannes under fermenteringen, og som sammen med lav pH-værdi har den væksthæmmende effekt.
Hvor kraftig en fermentering, der skal anvendes, afhænger af, hvad fermentaterne skal anvendes til, og hvilke krav der stilles til den sensoriske profil. Der er således fortsat behov for optimering og udvikling af fermentering af grøntsager for at udnytte de dele af produktionen, der ikke sælges til fersk konsum, eller de sidestrømme, der naturligt opstår i en produktion.
Hvad er næste step?
Med fermentering og efterfølgende pasteurisering kan uudnyttede grøntsager og sidestrømme fra produktionen opnå en lang holdbarhed på køl. Disse halvfabrikata har i projektet vist potentiale til at kunne indgå i forskellige fødevarer som naturlige, konserverende ingredienser, der kan medvirke til at forbedre både holdbarhed og fødevaresikkerhed. Det betyder mindre madspild, mere naturlig konservering – og potentielt nye smagsoplevelser.
På Teknologisk Institut arbejder vi videre med at teste effekten af fermenterede grøntsager i flere fødevarer med det formål at kunne dokumentere, hvornår og i hvilke koncentrationer fermenterede sidestrømme giver en reel konserverende effekt – uden brug af traditionelle konserveringsmidler – og for samtidig at kunne finde den rette balance mellem smag og konsistens.
Et vigtigt næste skridt er yderligere afprøvninger i pilotskala i samarbejde med virksomheder. Her kan producenter, der fermenterer vegetabilier, og fødevareproducenter, der ønsker at udvikle nye produkter med god holdbarhed og fødevaresikkerhed, sammen med Teknologisk Institut udvikle og dokumentere løsninger, der kan implementeres i praksis.
Tak til Plantefonden samt Uddannelses- og Forskningsstyrelsen for finansiering af forskningsarbejdet. Tak til Tvedemose for samarbejdet i projektet ”Planteferm”.
Er du nysgerrig på at komme i gang selv?
Vil du vide mere, eller vil du i gang med at fermentere sidestrømme, så kontakt Maria Jacobsen (mjbn@teknologisk.dk) eller Anette Granly Koch (aglk@teknologisk.dk).
Artiklen er publiceret i Plus Proces forår 2026