Untersuchung mikrobieller Prozesse bei der traditionellen Fermentierung von Tafeloliven

Eine neue Studie untersucht die mikrobiologischen Prozesse und einzigartigen Eigenschaften der traditionellen Fermentierung von Tafeloliven und hebt deren Vorteile für die Haltbarkeit hervor.

Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift „Applied Microbiology“ veröffentlicht wurde, untersucht die mikrobiologischen Prozesse, die der traditionellen Fermentierung von Tafeloliven zugrunde liegen. 

Zwar gibt es standardisierte industrielle Verfahren zur Olivenfermentierung, doch dominieren in vielen Regionen des Mittelmeerraums nach wie vor traditionelle Methoden die handwerkliche Produktion. Diese stützen sich auf die einheimische Mikrobiota und lokale Umweltfaktoren, wodurch jede Charge einen einzigartigen Charakter erhält.

Fermentierte Tafeloliven verdanken ihren unverwechselbaren Geschmack, ihr Aroma und ihre Textur einer Abfolge mikrobieller Prozesse. 

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Hefen und Milchsäurebakterien sind die dominierenden Organismen, die in mehreren Stufen daran arbeiten, rohe Oliven in genießbare Produkte zu verwandeln. Die genaue mikrobielle Zusammensetzung und Abfolge jeder Phase sind entscheidend für das Ergebnis, da verschiedene Stämme auf einzigartige Weise zu den endgültigen sensorischen Eigenschaften der Oliven beitragen.

Die Autoren identifizierten insgesamt 97 Hefearten und 45 Milchsäurebakterienarten. Hefen dominieren typischerweise die frühen Phasen der Fermentation. Arten wie Candida, Pichia und Saccharomyces scheiden Enzyme aus, die die Bitterkeit reduzieren, indem sie Oleuropein, eine herbe phenolische Verbindung, abbauen.

Gleichzeitig erzeugen Hefen eine Reihe flüchtiger Verbindungen und Stoffwechselprodukte wie Ethanol, Glycerin, Carotinoide und Tocopherol, von denen viele zum Geschmacksprofil beitragen und beispielsweise fruchtige oder blumige Noten verleihen. 

Diese Verbindungen beeinflussen auch die Textur. Im Falle von Glycerin ist dies auf eine Erhöhung der Viskosität der Lake zurückzuführen, was zu einer glatteren Textur der Oliven führen kann.

Im Laufe der Fer­men­ta­tion werden Milchsäure­bak­te­rie­en zur dom­i­nan­ten Art. Andere, wie Lactiplantibacillus plantarum, L. pentosus, Leuconostoc und Pediococcus, säuern das Milieu an, indem sie Zucker in Milchsäure umwandeln, was den pH-Wert senkt, Verderbniserreger hemmt und einen würzigen Geschmack verleiht. 

Diese Bakterien tragen auch direkt zum Aroma bei, indem sie Verbindungen wie Diacetyl produzieren, das Butternoten verleiht, sowie Ethyllactat, das milde fruchtige Noten einbringt.

Sie spielen zudem eine wesentliche Rolle für die Textur. Die von ihnen freigesetzten Enzyme machen das Olivenfleisch im Laufe der Zeit weich, indem sie mit den Zellwänden interagieren. Durch den allmählichen Verlauf dieses Prozesses wird das Fruchtfleisch weich, während die strukturelle Integrität erhalten bleibt.

Auch das Verhältnis zwischen mikrobieller Zusammensetzung und sensorischem Profil variiert je nach Fermentationsmethode. 

Bei den spanischen Fermentationsmethoden für grüne Oliven kommen Laugenbehandlung und kontrolliertes Einlegen in Salzlake zum Einsatz. Dies fördert eine schnelle Besiedlung mit Milchsäurebakterien und eine begrenzte Hefevielfalt, was zu reineren, säuerlicheren Profilen führt.

Natürliche Methoden nach griechischer Art basieren auf spontaner mikrobieller Aktivität ohne den Einsatz von Lauge. Dies führt zu einer größeren Vielfalt und Langlebigkeit sowohl bei Hefen als auch bei Bakterien, was reichhaltigeren, komplexeren Geschmacks- und Aromaprofil mit größerer Variation entspricht.

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Neben der Fermentationsmethode beeinflussen auch die Olivensorte und der Erntezeitpunkt die mikrobielle Entwicklung und damit den Charakter der resultierenden Tafeloliven. 

Oliven aus früheren Ernten enthalten höhere Phenolgehalte und niedrigere Zuckergehalte, was zu schärferen, säuerlicheren Aromen führt. Diejenigen aus späteren Ernten weisen einen höheren Aldehydgehalt auf, der mit „grünen“ fruchtigen Aromen assoziiert wird.

Dieselben Prozesse, die für die charakteristischen sensorischen Eigenschaften traditioneller Tafeloliven verantwortlich sind, ermöglichen auch deren Konservierung. Wie bei anderen alten fermentierten Lebensmitteln ist die traditionelle Konservierung von Oliven eher eine Frage der natürlichen mikrobiellen Ökologie als der gezielten Gestaltung.

Während der spontanen Fermentation entwickelt sich das mikrobielle Milieu in mehreren Phasen. In der Anfangsphase ist das Milieu anfällig für das Wachstum von Bakterien wie Enterobacteriaceae, die unter den relativ hohen pH-Werten und nährstoffreichen Bedingungen gedeihen. 

Wenn sich Milchsäurebakterien etablieren, senkt die Säure, die sie durch die Vergärung von Zucker produzieren, den pH-Wert auf unter 4,2 und schafft so Bedingungen, unter denen die meisten dieser Krankheitserreger und Verderbniserreger nicht überleben können.

Sie produzieren zudem eine Vielzahl anderer Substanzen, die das Wachstum konkurrierender Mikroben hemmen. Dazu gehören Wasserstoffperoxid und peptidische Toxine, sogenannte Bakteriozine. In Kombin­a­tion mit der Säure­­bil­i­si­erung ver­hinder­t diese antimikrob­i­sche Wir­kung die Ver­breitung von ge­fähr­li­chen Krankheitser­wek­ker­n wie Clostridium bot­u­linum und Listeria mono­cy­to­genes.

Hefen verändern die Umgebung auf verschiedene Weise. Ihre Stoffwechselaktivität senkt den Sauerstoffgehalt, hemmt die Oxidation und schränkt das Überleben aerober Organismen ein. Einige Stämme produzieren zudem Ethanol und andere flüchtige Verbindungen, die das Wachstum bestimmter mikrobieller Arten stören.

Im Laufe der Zeit führen diese natürlichen Prozesse zu einer Verschiebung des mikrobiellen Ökosystems hin zu einem stabilen, sich selbst begrenzenden Zustand, in dem relativ wenige Krankheitserreger oder Verderbniserreger überleben. 

Dies steht in scharfem Kontrast zu sterilisierungsbasierten Konservierungsmethoden, die auf der Ausrottung aller lebenden Organismen beruhen und oft mit einer gleichzeitigen Verringerung des Nährwerts einhergehen.

Die Autoren stellen fest, dass die Erforschung der traditionellen Olivenfermentierung, insbesondere der griechischen Art, bereits zu Fortschritten in der Lebensmittelproduktion und bei Konservierungstechniken sowie in anderen Forschungsbereichen geführt hat.