Co je Fermentace a jak probíhá?

Podařilo se vám na zahradě vypěstovat velkou úrodu zeleniny, kterou nejste schopní spořádat? Nebo jste snad v lese objevili velké množství hub, ale teď nevíte, co si s nimi počít? V posledních letech se lidé stále častěji vracejí k fermentaci, což je stará metoda, pomocí které je možné uchovat přebytky úrody, ale třeba i maso. Prozradíme, v čem fermentace spočívá a proč ji také vyzkoušet.

Co je to fermentace?

Pod názvem fermentace, jehož českým synonymem je kvašení nebo kysání, se ukrývá proces přeměny organických látek, během kterého vznikají látky jednodušší. Prudký rozvoj mikroorganismů, k němuž při fermentaci dochází, způsobí vznik prostředí, které chrání potraviny před kontaminací toxickými látkami a mikrobiálním rozkladem.

Hlavní roli při fermentaci tedy hrají mikroorganismy a konkrétně především jejich enzymy (také známé jako fermenty), díky kterým jsou buňky stravovány a dochází k přeměně některých živin na živiny jiného typu. Kvašením přitom mikroorganismy získávají energii podobně jako během dýchání, což je sice jednodušší, ale zároveň méně efektivní.

Nejdůležitější roli hraje fermentace v potravinářském průmyslu, kde má kvašení celou řadu různých funkcí. Využívá se například pro konzervaci různých druhů potravin (okurky, zelí), k výrobě alkoholických nápojů či kysaných mléčných produktů, ale třeba i během kynutí těsta. Kromě toho však fermentace hraje důležitou roli i v celé řadě jiných oborů a využívá se například:

• při likvidaci odpadních vod,
• při likvidaci ropných skvrn,
• během silážování krmiv,
• v chemickém průmyslu,
• ve farmaceutickém průmyslu,
• při měkčení lnu.

Historie

Domácí fermentace potravin se využívá již od pradávna, přičemž jedny z prvních zmínek o kvašení naleznete třeba v Číně, v Gruzii nebo v Mexiku. K odhalení principu, na kterém fermentace stojí, přispěl v polovině 19. století francouzský biolog a chemik Louis Pasteur. Ten zjistil, že původcem kvašení jsou mikroorganismy. V roce 1907 pak německý chemik Eduard Buchner získal Nobelovu cenu za chemii, jelikož objevil, že k procesu fermentace stačí pouze enzymy daných mikroorganismů.

Druhy fermentace

Proces fermentace může probíhat dvěma různým způsoby, a to buď za přístupu vzduchu (aerobní kvašení, například octové kvašení), nebo naopak bez přístupu vzduchu (anaerobní kvašení, například alkoholové či mléčné kvašení). Dále pak v potravinářství rozlišujeme několik specifických druhů kvašení, a to na základě látek, které v průběhu fermentace vznikají. Patří sem:

• alkoholové kvašení – jedná se o anaerobní fermentaci některých kvasinek a bakterií, která vyžaduje přítomnost fosforu a dusíku, přičemž z jednoduchých cukrů zde vzniká ethanol a oxid uhličitý,
• mléčné kvašení – jde o anaerobní kvasný pochod, kdy bakterie (Lactobacillus, Bifidobacterium) z jednoduchých sacharidů vytvářejí kyselinu mléčnou a případně i další metabolity (těkavé kyseliny, ethanol, oxid uhličitý), přičemž nejčastěji se tato fermentace používá při výrobě sýrů a tvarohů nebo třeba při konzervaci okurek,
• máselné kvašení – v tomto případě probíhá anaerobní štěpení cukrů či kyseliny mléčné na kyselinu máselnou spolu s oxidem uhličitým a vodíkem, což se uplatňuje například při zrání některých sýrů, při výrobě pšeničného škrobu nebo při máčení lnu,
• octové kvašení – jedná se o aerobní kvašení alkoholu uskutečňované bakteriemi rodu Acetobacter, jehož výsledkem je vznik kyseliny octové,
• citrónové kvašení – tento aerobní druh fermentace se uskutečňuje prostřednictvím některých druhů plísní, přičemž dochází ke vzniku kyseliny citrónové,
• propionové kvašení – jde o anaerobní kvašení probíhající za přítomnosti bakterií z čeledi Propionibacteriaceae, které obvykle navazuje na mléčné kvašení a jehož hlavním produktem je kyselina propionová (tímto způsobem vznikají například výdutě v některých druzích sýrů).

Zatímco obecně pojem fermentace zahrnuje jak aerobní, tak anaerobní kvašení, někteří lidé tento termín používají pouze pro kvašení bez přístupu vzduchu. Jako fermentace se pak někdy označuje také proces zpracování listů čaje, ale z chemického hlediska se zde ve skutečnosti o žádnou fermentaci nejedná. Je to pouze nesprávné označení procesu oxidace.

Jak probíhá fermentace?

Spektrum mikroorganismů, které se dnes k fermentaci využívají, je poměrně široké. Jedná se o různé bakterie, kvasinky nebo plísně. Hodně pak záleží také na tom, zda jsou tyto mikroorganismy a jejich enzymy v potravinách samy přítomné, nebo je musí člověk nejprve nějakým způsobem dodat. Podle toho se rozlišuje klasická fermentace a fermentace pomocí tzv. startovací kultury.

Obsahují-li příslušné potraviny veškeré potřebné mikroorganismy, stačí vytvořit určité podmínky, jimiž se podpoří růst kulturní mikroflóry, která je pro kvašení nutná. To platí například pro mléko nebo také pro různé ovocné šťávy. V průmyslové výrobě však lidé musí často kvasinky nebo bakterie ve správném množství sami dodávat, aby fermentace proběhla rychleji nebo aby nedošlo k nežádoucímu kvašení.

Nejčastěji fermentované potraviny:

• kvašená zelenina – zelí, okurky (kvašáky), kimči,
• kysané mléčné výrobky – jogurty, tvaroh, kefír, zrající sýry,
• fermentované uzeniny – klobásy, salámy, špek,
• fermentované luštěniny – sójová omáčka, miso, tempeh,
• fermentované obiloviny – kváskové pečivo,
• fermentované nápoje – pivo, víno, medovina, cider.

Proč se pustit do fermentace potravin?

Ačkoliv se to některým pěstitelům může zdát příliš složité, existuje celá řada důvodů, proč zařadit fermentované potraviny do jídelníčku a proč se pustit do kvašení v domácím prostředí. Řada potravin, které se ke kvašení používají, se dnes samozřejmě dá koupit v obchodech. Často se však jedná o chemicky ošetřené produkty, které ztrácejí zdraví prospěšné látky.

Fermentace je skvělý způsob, jak některé suroviny uchovat na delší dobu. Už tedy nebudete muset složitě přemýšlet, komu věnovat zelí nebo okurky, které vám po sklizni doma zbyly. Kvašení navíc dokáže učinit potraviny stravitelnějšími a často i chutnějšími, zvyšuje nutriční hodnoty některých látek a údajně má také pozitivní vliv na lidský organismus.

Lepší stravitelnost a chuť

Fermentace představuje prastarý způsob, prostřednictvím kterého lidé mohou konzumovat jinak nestravitelné nebo těžko stravitelné potraviny a získat z nich také veškeré pozitivní látky. Kvašení totiž prokazatelně zvyšuje výživovou hodnotu potravin, přeměňuje složitější látky na jednodušší, a tím pádem činí některá jídla pro člověka stravitelnějšími.

Za pomoci enzymů například dochází ke štěpení polysacharidů na cukry a bílkoviny jsou postupně rozloženy na přímo využitelné aminokyseliny. Kromě toho fermentace snižuje obsah anti-nutričních látek, které se v rostlinných potravinách přirozeně vyskytují (například kyselina šťavelová nebo kyselina fytová), díky čemuž lidský organismus lépe vstřebává obsažené minerály.

Prostřednictvím enzymatických procesů také může dojít k výrazné změně chuti. Jelikož se polysacharidy mění na cukry, potraviny mohou zesládnout. Cukry pak mohou být transformovány na kyseliny, v sójových omáčkách narůstá množství glutamátových solí, což dokáže zdůraznit čtyři základní lidské chutě, a kvašením může vznikat oxid uhličitý (zodpovědný za perlivost některých nápojů nebo za nadýchanost kváskových chlebů, housek a rohlíků).

Vliv na zdraví

Kromě toho, že kvašení zlepšuje chuť a stravitelnost vybraných potravin, může také pozitivně působit na lidský organismus. Ptáte se, jakým konkrétním způsobem ovlivňuje fermentace zdraví člověka? V první řadě údajně snižuje množství toxických látek až o 95 %. To je patrné třeba u některých druhů manioku, z nichž kvašení učiní jedlou a výživnou potravinu, jelikož odstraní přítomný kyanid.

Kromě toho jsou ve fermentované stravě obsažené probiotické látky, které mají celou řadu zdraví prospěšných účinků. Posilují imunitu, snižují negativní vliv jednoduchých cukrů a údajně pomáhají organismus chránit před rozvojem bakteriálních infekcí. Také zlepšují zdravotní stav střev a u citlivějších jedinců mohou omezit výskyt některých alergií.

Konzervace potravin

Nejčastějším důvodem, proč se lidé pouštějí do domácí fermentace, je samozřejmě dlouhodobé uchovávání vypěstovaných potravin. Kvašení pomůže odbourat škodlivé organismy, které jsou v nich obsažené, díky čemuž je možné předejít tomu, že by jídlo zplesnivělo nebo shnilo. Produkty fermentace, jako jsou organické kyseliny, alkoholy nebo bakteriociny, působí jako konzervační látky.

Nežádoucí kvašení

Termín fermentace se používá jedině v tom případě, kdy je proces kvašení žádoucí. Pokud k jeho započetí dojde tam, kde nebyl plánovaný, označuje se jako mikrobiální kažení. To můžete pozorovat třeba ve chvíli, kdy se mléčné kvašení zeleniny nechtěně promění v kvašení máselné, nebo také v momentě, kdy místo chutného vína vznikne ocet.