Co je fermentace

Fermentace je ekologická, tradiční, levná a současně zdravá. Jen musí být toto kvašení odborné. Fermentace se využívá hlavně v potravinářství, ale i v jiných oborech, například k likvidaci odpadních vod, ropných skvrn, silážování krmiv, v chemickém či farmaceutickém průmyslu a v textilním průmyslu třeba při měkčení lnu.

Fermentace

Fermentace neboli kvašení je biotechnologický proces, kdy se organické látky postupně přeměňují za účasti mikrobiálních enzymů neboli fermentů na jednodušší látky. V potravinářství se využívá při výrobě alkoholických nápojů, octa, droždí, kysaných mléčných výrobků, jako tvaroh, máslo či kefír a zrání sýrů, kynutí těsta, kvašení zeleniny, jako okurky a zelí, výrobě fermentovaných uzenin, škrobu, organických kyselin či aminokyselin.

Nežádoucí kvašení

Termín fermentace se používá v případě žádoucího procesu kvašení. Pokud však obdobný proces probíhá tam, kde je nežádoucí, jde o mikrobiální kažení. Místo vína vznikne ocet a mléčné kvašení zeleniny se může zvrhnout třeba a máselné.

Proces fermentace v potravinářství

Fermentace vede k získání určité látky, jako je etanol či kyselina octová, k dosažení určitých senzorických vlastností potraviny, jako jsou organické kyseliny, diacetyl, aromatické a chuťové látky, změně konzistence nebo vývoji plynů, jako je CO2 při kynutí. To vede ke zvýšení nutriční hodnoty potraviny, jako je tvorba vitaminů skupiny B nebo je zvýšení stravitelnosti bílkovin a prodloužení trvanlivosti. Produkty fermentace pak v potravinách působí jako konzervační prostředky.

Víte, že čaj se vlastně nefermentuje?

Při zpracování čaje se nesprávně používá výraz fermentace. Jde totiž o proces oxidace, při kterém zelený čaj získává svou barvu a aroma. I tento proces však v praxi probíhá za pomoci mikroorganismů.

Suroviny a produkty fermentace

Průběh fermentace se odvíjí od složek původní suroviny. Sem patří mono- di- a oligosacharidy, ale i škroby, organické kyseliny, alkoholy či uhlovodíky. Odvíjí se i od druhu použitého mikroorganismu a podmínek, za kterých kvašení probíhá. Může to být aerobní kvašení za přítomnosti kyslíku, anaerobní kvašení bez přítomnosti kyslíku, různé teplotní režimy, přítomnost solí, vitamínů i dusíkatých organických látek. Surovinou může být ovocná šťáva, melasa, zelenina, mléko, syrovátka, etanol i obilné zrno.

Anaerobní a aerobní kvašení

Při aerobním octovém kvašení vzniká kyselina octová. Dále se jedná o anaerobní procesy. U alkoholického kvašení sacharidů vznikne vedle oxidu uhličitého i etanol. Při mléčném kvašení vzniká kyselina mléčná. Při propionovém kvašení vzniká kyselina propionová, při máselném kvašení vzniká kyselina máselná z cukru nebo kyseliny mléčné. Produktem fermentace bývají jednoduché cukry, jiné alkoholy, kyseliny či peroxidy. Podle druhu použitého mikroorganismu proběhne proces homofermentativního kvašení nebo heterofermentativního kvašení, při kterém vnikne širší spektrum látek.

Používané mikroorganismy

Spektrum používaných mikroorganismů, tedy bakterií, kvasinek i plísní je značně široké. Klasická fermentace využívá přítomnosti mikroorganizmů ve výchozí surovině. Při vytvoření určitých podmínek je podpořen růst kulturní mikroflóry a potlačen růst té nežádoucí. Při průmyslové výrobě se využívají startovací kultury v čisté podobě nebo ve směsích.

Nejčastěji používané mikroorganismy

Ocet se tvoří pomocí bakterie Acetobacter z etanolu. Při výrobě alkoholických nápojů a droždí se používají kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Pro výrobu masných výrobků se přidávají laktobacily, stafylokoky, pediokoky a mikrokoky. Kvasinky, jako je Debaryomyces a plísně, jako je Penicillium se používají i u fermentovaných výrobků, které se už neudí. Mléčné výrobky využívají bakterie mléčného kvašení, jako je Lactobacillus a Bifidobacterium. Organické kyseliny se vyrábějí pomocí plísní Aspergillus, kvasinek Sacharomycces či bakterií Lactobacillus. Při máselném kvašení a zrání sýrů se používá bakterie Clostridium butyricum, k výrobě kefíru kvasinky Kluyveromyces nebo Candida.