Čo je FERMENTÁCIA a ako prebieha?

Podarilo sa vám na záhrade vypestovať veľkú úrodu zeleniny, ktorú nie ste schopní zjesť? Alebo ste snáď v lese objavili veľké množstvo húb, ale teraz neviete, čo si s nimi počať? V posledných rokoch sa ľudia stále častejšie vracajú k fermentácii, čo je stará metóda, pomocou ktorej je možné uchovať prebytky úrody, ale napríklad aj mäso. Prezradíme, v čom fermentácia spočíva a prečo ju tiež vyskúšať.

Čo je to fermentácia?

Pod názvom fermentácia, ktorého slovenským synonymom je kvasenie alebo kysnutie, sa ukrýva proces premeny organických látok, počas ktorého vznikajú látky jednoduchšie. Prudký rozvoj mikroorganizmov, ku ktorému pri fermentácii dochádza, spôsobí vznik prostredia, ktoré chránia potraviny pred kontamináciou toxickými látkami a mikrobiálnym rozkladom.

Hlavnú úlohu pri fermentácii teda hrajú mikroorganizmy a konkrétne predovšetkým ich enzýmy (tiež známe ako fermenty), vďaka ktorým sú bunky strávené a dochádza k premene niektorých živín na živiny iného typu. Kvasením pritom mikroorganizmy získavajú energiu podobne ako počas dýchania, čo je síce jednoduchšie, ale zároveň menej efektívna.

Najdôležitejšie úlohu hrá fermentácia v potravinárskom priemysle, kde má kvasenie celý rad rôznych funkcií. Využíva sa napríklad pre konzerváciu rôznych druhov potravín (uhorky, kapusta), na výrobu alkoholických nápojov či kvasených mliečnych produktov, ale napríklad aj počas kysnutia cesta. Okrem toho však fermentácia hrá dôležitú úlohu aj v celom rade iných odborov a využíva sa napríklad:

• pri likvidácii odpadových vôd,
• pri likvidácii ropných škvŕn,
• počas silážovania krmív,
• v chemickom priemysle,
• vo farmaceutickom priemysle,
• pri mäkčení ľanu.

História

Domáca fermentácia potravín sa využíva už od pradávna, pričom jedny z prvých zmienok o kvasenia nájdete napríklad v Číne, v Gruzínsku alebo v Mexiku. K odhaleniu princípu, na ktorom fermentácia stojí, prispel v polovici 19. storočia francúzsky biológ a chemik Louis Pasteur. Ten zistil, že pôvodcom kvasenia sú mikroorganizmy. V roku 1907 potom nemecký chemik Eduard Buchner získal Nobelovu cenu za chémiu, pretože objavil, že k procesu fermentácie stačia iba enzýmy daných mikroorganizmov.

Druhy fermentácie

Proces fermentácie môže prebiehať dvoma rôznym spôsobmi, a to buď za prístupu vzduchu (aeróbne kvasenie, napríklad octovej kvasenie), alebo naopak bez prístupu vzduchu (anaeróbne kvasenie, napríklad alkoholové či mliečne kvasenie). Ďalej potom v potravinárstve rozlišujeme niekoľko špecifických druhov kvasenia, a to na základe látok, ktoré v priebehu fermentácie vznikajú. Patria sem:

• alkoholové kvasenie – jedná sa o anaeróbnú fermentáciu niektorých kvasiniek a baktérií, ktorá vyžaduje prítomnosť fosforu a dusíka, pričom z jednoduchých cukrov tu vzniká etanol a oxid uhličitý,
• mliečne kvasenie – ide o anaeróbne kvasný pochod, kedy baktérie (Lactobacillus, Bifidobacterium) z jednoduchých sacharidov vytvárajú kyselinu mliečnu a prípadne aj ďalšie metabolity (prchavé kyseliny, etanol, oxid uhličitý), pričom najčastejšie sa táto fermentácia používa pri výrobe syrov a tvarohov alebo napríklad pri konzervácii uhoriek,
• maslovej kvasenie – v tomto prípade prebieha anaeróbne štiepenie cukrov či kyseliny mliečnej na kyselinu maslovú spolu s oxidom uhličitým a vodíkom, čo sa uplatňuje napríklad pri zrení niektorých syrov, pri výrobe pšeničného škrobu alebo pri máčaní ľanu,
• octové kvasenie – jedná sa o aeróbne kvasenie alkoholu uskutočňované baktériami rodu Acetobacter, ktorého výsledkom je vznik kyseliny octovej,
• citrónové kvasenie – tento aeróbný druh fermentácie sa uskutočňuje prostredníctvom niektorých druhov plesní, pričom dochádza k vzniku kyseliny citrónovej,
• propiónové kvasenie – ide o anaeróbne kvasenie prebiehajúce za prítomnosti baktérií z čeľade Propionibacteriaceae, ktoré obvykle nadväzuje na mliečne kvasenie a ktorého hlavným produktom je kyselina propiónová (týmto spôsobom vznikajú napríklad výdute v niektorých druhoch syrov).

Kým všeobecne pojem fermentácia zahŕňa ako aeróbne, tak anaeróbne kvasenie, niektorí ľudia tento termín používajú iba pre kvasenie bez prístupu vzduchu. Ako fermentácia sa potom niekedy označuje aj proces spracovania listov čaju alebo proces spracovania tabaku, ale z chemického hľadiska sa tu v skutočnosti o žiadnu fermentáciu nejedná. Je to len nesprávne označenie procesu oxidácie.

Ako prebieha fermentácia?

Spektrum mikroorganizmov, ktoré sa dnes k fermentácii využívajú, je pomerne široké. Jedná sa o rôzne baktérie, kvasinky alebo plesne. Veľa potom záleží tiež na tom, či sú tieto mikroorganizmy a ich enzýmy v potravinách samy prítomné, alebo ich musí človek najprv nejakým spôsobom dodať. Podľa toho sa rozlišuje klasická fermentácia a fermentácia s pomocou tzv. Štartovacie kultúry.

Ak obsahujú príslušné potraviny všetky potrebné mikroorganizmy, stačí vytvoriť určité podmienky, ktorými sa podporí rast kultúrnej mikroflóry, ktorá je pre kvasenie nutná. To platí napríklad pre mlieko alebo tiež pre rôzne ovocné šťavy. V priemyselnej výrobe však ľudia musia často kvasinky alebo baktérie v správnom množstve sami dodávať, aby fermentácia prebehla rýchlejšie alebo aby nedošlo k nežiaducemu kvaseniu.

Najčastejšie fermentované potraviny:

• kvasená zelenina – kapusta, uhorky (kvašáky), kimči,
• kyslé mliečne výrobky – jogurty, tvaroh, kefír, zrejúce syry,
• fermentované údeniny – klobásy, salámy, slanina,
• fermentované strukoviny – sójová omáčka, miso, tempeh,
• fermentované obilniny – kváskové pečivo,
• fermentované nápoje – pivo, víno, medovina, cider.

Prečo sa pustiť do fermentácie potravín?

Hoci sa to niektorým pestovateľom môže zdať príliš zložité, existuje celý rad dôvodov, prečo zaradiť fermentované potraviny do jedálnička a prečo sa pustiť do kvasenia v domácom prostredí. Rad potravín, ktoré sa ku kvaseniu používajú, sa dnes samozrejme dá kúpiť v obchodoch. Často sa však jedná o chemicky ošetrené produkty, ktoré strácajú zdraviu prospešné látky.

Fermentácia je skvelý spôsob, ako niektoré suroviny uchovať na dlhšiu dobu. Už teda nebudete musieť zložito premýšľať, komu venovať kapustu alebo uhorky, ktoré vám po zbere doma ostali. Kvasenie navyše dokáže urobiť potraviny stráviteľnejším a často aj chutnejšími, zvyšuje nutričné hodnoty niektorých látok a údajne má tiež pozitívny vplyv na ľudský organizmus.

Lepšia stráviteľnosť a chuť

Fermentácia predstavuje prastarý spôsob, prostredníctvom ktorého ľudia môžu konzumovať inak nestráviteľné alebo ťažko stráviteľné potraviny a získať z nich tiež všetky pozitívne látky. Kvasenie totiž preukázateľne zvyšuje výživovú hodnotu potravín, premieňa zložitejšie látky na jednoduchšie, a tým pádom robí niektoré jedlá pre človeka stráviteľnejším.

Za pomoci enzýmov napríklad dochádza k štiepeniu polysacharidov na cukry a bielkoviny sú postupne rozložené na priamo využiteľné aminokyseliny. Okrem toho fermentácia znižuje obsah anti-nutričných látok, ktoré sa v rastlinných potravinách prirodzene vyskytujú (napríklad kyselina šťaveľová alebo kyselina fytová), vďaka čomu ľudský organizmus lepšie vstrebáva obsiahnuté minerály.

Prostredníctvom enzymatických procesov tiež môže dôjsť k výraznej zmene chuti. Keďže sa polysacharidy menia na cukry, potraviny môžu zosladnúť. Cukry potom môžu byť transformované na kyseliny, v sójových omáčkach narastá množstvo glutamátu solí, čo dokáže zdôrazniť štyri základné ľudské chute, a kvasením môže vznikať oxid uhličitý (zodpovedný za perlivosť niektorých nápojov alebo za nadýchanosť kváskových chlebov, žemlí a rožkov).

Vplyv na zdravie

Okrem toho, že kvasenie zlepšuje chuť a stráviteľnosť vybraných potravín, môže tiež pozitívne pôsobiť na ľudský organizmus. Pýtate sa, akým konkrétnym spôsobom ovplyvňuje fermentácia zdravie človeka? V prvom rade údajne znižuje množstvo toxických látok až o 95%. To je zrejmé treba u niektorých druhov manioku, z ktorých kvasenie urobí jedlú a výživnú potravinu, pretože odstráni prítomný kyanid.

Okrem toho sú vo fermentovanej strave obsiahnuté probiotické látky, ktoré majú celý rad zdraviu prospešných účinkov. Posilňujú imunitu, znižujú negatívny vplyv jednoduchých cukrov a údajne pomáhajú organizmus chrániť pred rozvojom bakteriálnych infekcií. Tiež zlepšujú zdravotný stav čriev a u citlivejších jedincov môžu obmedziť výskyt niektorých alergií.

Konzervácia potravín

Najčastejším dôvodom, prečo sa ľudia púšťajú do domácej fermentácie, je samozrejme dlhodobé uchovávanie vypestovaných potravín. Kvasenie pomôže odbúrať škodlivé organizmy, ktoré sú v nich obsiahnuté, vďaka čomu je možné predísť tomu, že by jedlo splesnivelo alebo zhnilo. Produkty fermentácie, ako sú organické kyseliny, alkoholy alebo bakteriocíny, pôsobia ako konzervačné látky.

Nežiaduce kvasenie

Termín fermentácie sa používa jedine v tom prípade, keď je proces kvasenia žiaduci. Pokiaľ k jeho začatiu dôjde tam, kde nebol plánovaný, označuje sa ako mikrobiálne kazenie. To môžete pozorovať napríklad vo chvíli, keď sa mliečne kvasenie zeleniny nechtiac premení v kvasenia maslovej, alebo tiež v momente, keď namiesto chutného vína vznikne ocot.