Surdej under mikroskop afslører mikrober, der er dyrket gennem generationer

Surdej er den ældste slags hævet brød i registreret historie, og folk har spist det i tusinder af år. Komponenterne til at skabe en surdejsstarter er meget enkle - mel og vand. Blanding af dem giver en levende kultur, hvor gær og bakterier fermenterer sukkerarterne i mel, hvilket giver biprodukter, der giver surdejen dens karakteristiske smag og lugt. Det er også dem, der får det til at stige i fravær af andre hævemidler.

Min surdejsstarter, kærligt betragtet som "Foster"-starteren, blev givet videre til mig af mine bedsteforældre, som modtog den fra min bedstemors studiekammerat. Det har fulgt mig gennem min akademiske karriere over hele landet, fra undergraduat i New Mexico til efteruddannelse i Pennsylvania til postdoc-arbejde i Washington.

I øjeblikket bor det i Midtvesten, hvor jeg arbejder på Ohio State University som seniorforsker, og jeg samarbejder med forskere om at karakterisere prøver inden for en lang række områder lige fra fødevarevidenskab til materialevidenskab.

Som en del af et af de mikroskopikurser, jeg underviser på universitetet, besluttede jeg at se nærmere på det mikrobielle samfund i min families surdejsstarter med det mikroskop, jeg bruger i min daglige forskning.

Scanningelektronmikroskoper

Scanning elektronmikroskopi, eller SEM, er et kraftfuldt værktøj, der kan afbilde overfladen af ​​prøver på nanometerskalaen. Til sammenligning er et menneskehår mellem 10 og 150 mikrometer, og SEM kan observere træk, der er 10.000 gange mindre.

Da SEM bruger elektroner i stedet for lys til billeddannelse, er der begrænsninger for, hvad der kan afbildes i mikroskopet. Prøver skal være elektrisk ledende og kunne modstå de meget lave tryk i et vakuum. Lavtryksmiljøer er generelt ugunstige for mikrober, da disse forhold vil få vandet i cellerne til at fordampe og deformere deres struktur.

For at forberede prøver til SEM-analyse bruger forskere en metode kaldet kritisk punkttørring, der omhyggeligt tørrer prøven for at reducere uønskede artefakter og bevare fine detaljer. Prøven belægges derefter med et tyndt lag iridiummetal for at gøre den ledende.

Udforsker en surdejsstarter

Da surdejsstartere er skabt af vildgær og bakterier i melet, skaber det et gunstigt miljø for mange typer mikrober at blomstre. Der kan være mere end 20 forskellige arter af gær og 50 forskellige arter af bakterier i en surdejsstarter. De mest robuste bliver den dominerende art.

Du kan visuelt observere den mikrobielle kompleksitet af surdejsstarter ved at afbilde de forskellige komponenter, der varierer i størrelse og morfologi, herunder gær og bakterier. En fuld forståelse af al mangfoldigheden i starteren ville dog kræve en komplet gensekventering.

Hovedkomponenten, der giver starterens tekstur, er stivelseskorn fra melet. Disse korn kan identificeres som relativt store kugleformede strukturer på ca. 8 mikrometer i diameter.

Giver anledning til starteren er gæren, farvet rød. Efterhånden som gæren vokser, gærer den sukker fra stivelseskornene og frigiver kuldioxidbobler og alkohol som biprodukter, der får dejen til at hæve. Gær falder generelt i størrelsesordenen 2 til 10 mikrometer og er rund til aflang i form. Der er to forskellige gærtyper synlige, en, der er næsten rund, nederst til venstre, og en anden, der er aflang, øverst til højre.

Bakterier, farvet blå, metaboliserer sukkerarter og frigiver biprodukter som mælkesyre og eddikesyre. Disse biprodukter fungerer som et konserveringsmiddel og er det, der giver starteren dens karakteristiske sure lugt og smag. Bakterier har pillelignende former, der er cirka 2 mikrometer store.

Nu, næste gang du spiser surdejsbrød eller surdejsvafler – prøv dem, de er lækre! – kan du visualisere den rige vifte af mikroorganismer, der giver hvert stykke sin karakteristiske smag.

Leveret af The Conversation

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.