0
SHARE

O fermentácii, kyslej kapuste a jej 6 výhodách

Od . 28 apríla 2016 . in Články

Autor: Ing. Rastislav Bobček, PhD

Z histórie skladovania potravín

Ľudia už od pradávna hľadali nástroje ako si zachovať a uskladniť potravu keď prídu horšie časy. Príroda nám ponúkla dar kvasenie pre naše prežitie aj mimo vegetačného obdobia (zimu). Tento dar kvasenia (hlavne pre nápoje) bol dokumentovaný už z roku 7000-6600 pred nl v Číne , 6000 pred nl v Gruzínsku, 3150 pred nl v starovekom Egypte, 3000 p.n.l. v Babylone a fermentované potraviny mali náboženský význam už v judaizme a kresťanstve.

Napríklad Baltický boh Rugutis bol uctievaný ako agent kvasenia. Prvý dôkaz príčiny kvasenia prítomnosti živých kvasiniek zistili nezávisle až v rokoch 1837 a 1838 vedci (C. Cagniard de la Tour, T. Swann a F. Kuetzing) ako výsledok mikroskopického vyšetrenia. Preto prvé štúdie fermentácie boli vykonané s kvasinkami vyselektované z výroby chleba, vína alebo piva.

Prvé vedecké snahy

Neskôr až Louis Pasteur v rokoch 1850 až 1860 ukázal že fermentácia je proces iniciovaný živými mikroorganizmami. Týmto objavom L. Pasteur potvrdil, že kyselina mliečna je produkt fermentácie spôsobený živými mikroorganizmami. Takto v roku 1860 demonštroval, že baktérie spôsobujú kysnutie v mlieku. K zabráneniu tohoto kazenia potravín zaviedol proces pasterizácie. Potom Pasteur vydal svoju knihu o kvasení, kde definoval fermentáciu ako život bez vzduchu špecifických mikroorganizmov spôsobujúcich kultivované kvasenie s výsledkom špecifických konečných výrobkov.

Louis Pasteur

Neskôr sa dostavil úspech až v roku 1897, keď nemecký chemik Eduard Buechner zistil, že táto “mŕtva” kvapalina skvasujúca cukry na alkohol a oxid uhličitý sú enzými, ktoré sú produkované mikroorganizmami. Odvtedy sa začal výskum a vývoj enzýmov v rôznych kontrolovaných fermentoroch pri rozmnožovaní a selektovaní špecifických užitočných mikroorganizmov. Pokroky v mikrobiológií a fermentačných technológiách umožňujú selektovanie a hybridizáciu špecifických kmeňov tolerantných na prostredie a rýchlejšie rastúcich kolónií ovplyvňuje väčšinu moderných potravín kvasenia naďalej až do súčasnosti.

Fermentácia v bežnom živote

Takže jednoducho, Fermentácia je metabolický proces mikrorganizmov, ktorý prevádza cukor na kyseliny, plyny a alkohol podľa druhu mikroorganizmov. Fermentácia prebieha vďaka kvasinkám a baktériám (napr. mliečneho kvasenia). Kvasenie môžeme nazvať tiež ako hromadné rozmnožovanie mikroorganizmov v rastovom médiu.

Takto si aj sami doma vieme vyrobiť kyslú kapustu, ktorú jemne narežeme, rýchlo dôkladne utlačíme do suda aby sme sa zbavili vzduchu až kapustová šťava úplne zakryje povrch a uzavrieme pred slnkom pre pokračujúce anaeróbne (bez kyslíka) kvasenie baktérií mliečneho kvasenia vrátane kmeňov Leuconostoc, Lactobacillus a Pediococcus.

Takto sfermentovaná kapusta má dlhú trvanlivosť a výraznú kyslú chuť, z kyseliny mliečnej, ktorá sa tvorí, keď baktérie kvasia cukry v kapuste. Toto je typický príklad kontrolovanej anaeróbnej fermentácie v malom objeme.

Kyslá kapusta ako príklad superpotraviny

Zdravotné prínosy kyslej kapusty (vrátane kvapaliny) sú jej výživové hodnoty v 100g: energia 78 kJ, sacharidy – 4,3 g z toho cukry – 1,8 g, vláknina – 2,9 g, tuk – 0,14 g, bielkovina – 0,9 g, voda – 92 g, vitamín B6 – 0,13 mg (10%), vitamín C – 15 mg (18%), železo – 1,5 mg (12%), sodík – 661 mg (44%). Percentá sú hrubé doporučenia denného príjmu dospelých (Zdroj: USDA).

Najpreferovanejšie zdravotné výhody kyslej kapusty:

  1. Veľmi vysoký obsah vitamínov C , B a K, lebo proces fermentácie zvyšuje biologickú dostupnosť živín kapusty ešte výživnejšie než pôvodná kapusta. Tiež nízky obsah kalórií a vysoký obsah vápnika a horčíka a tiež je veľmi dobrým zdrojom vlákniny, kyseliny listovej, železa, draslíka, medi a mangánu.
  2. Ak je nepasterizovaná kapusta tiež obsahuje živé laktobacily a z prospešných mikróbov je bohatá na enzýmy. Vláknina a probiotiká zlepšujú trávenie a podporujú rast zdravej črevných flóry, takto chráni proti mnohým ochoreniam tráviaceho traktu.
  3. Kapusta je starodávny ľudový liek na vredy a preto v Európe bola pevne zakotvená v rade štúdií ako účinný liek pre upokojenie zažívacieho traktu.
  4. Tiež je používaná na vyplachovanie úst s kyslou kapustovou šťavou asi 30 sekúnd niekoľkokrát denne, alebo ako zábaly na postihnuté miesta (rany).
  5. Kapusta má vysoký obsah antioxidantov luteín a zeaxantín, významné pre zachovanie zdravých očí.
  6. Baktérie mliečneho kvasenia produkujú vitamíny: napríklad, druh Lactobacillus produkujú kyselinu listovú a vitamín B12.

Fermentácia nemusí nutne byť vykonané v anaeróbnom prostredí. Napríklad v prítomnosti kyslíka kvasinkové bunky výrazne fermentujú cukry na alkohol, oxid uhličity alebo špecifické mikroroganizmy pri výrobe antibiotík preferujú aeróbnu fermentáciu a zároveň inhibuje aeróbny metabolizmus kvasiniek.

Preto fermentáciu rozdělujeme na základe niekoľkých procesov:

  • alkoholová fermentácia , čiže kvasenia za účelom výroby etanolu a oxidu uhličitého. Kvasinky fermentujú cukry pri výrobe etanolu v pive, víne a iných alkoholických nápojov , spolu s výrobou veľkého množstva oxidu uhličitého.
  • mliečna fermentácia sa týka dvoch typov produkujúcich kyselinu mliečnu:
    • 1. Homolactická fermentácia je výroba kyseliny mliečnej výlučne.
    • 2. Heterolactická fermentácia je výroba kyseliny mliečnej, rovnako ako iné kyseliny a alkoholy. Cukry sú najčastejšie ako substrát fermentácie transformované na fermentačné produkty: etanol, manitol, kyselina mliečna, oxid uhličitý a ďalšie nežiadúce kyseliny, ako je napríklad kyselina maslová a actová (acetón). Túto fermentáciu by sme tiež mohli nazvať nekontrolovanú alebo divoko spontánu.

Fermentácia prebieha dokonca aj vo svaloch cicavcov v období intenzívneho cvičenia, kde prívod kyslíka sa stáva obmedzený, čo vedie k tvorbe kyseliny mliečnej, ktorú pociťujeme ako svalovica.

Využitie fermentácie v priemysle

Medzi najväčšie priemyselné fermentácie na svete patrí jednoznačne siláž pre kŕmenie ploygastrických zvierat (prežúvavcov).

Na poli

Siláž prechádza anaeróbna fermentácia, ktorá začína asi 48 hodín po tom, čo silo je plné a uzavreté a začne prevádzať cukry na kyseliny. Fermentácia je v podstate dokončená asi za dva až štyri týždne, podľa podmienok a kvality silážovanej hmoty.

Pred začatím anaeróbnej fermentácie, je aeróbna fáza, pri ktorej sa zbytkoví kyslík spotrebuje. Zhutnenie objemového krmiva pri naskladňovaní a uzavretí jamy alebo vaku neraz rozhoduje kvalitu výslednej siláže, lebo reguláciou prístupu kyslíka umožníme fermentáciu len mliečnym baktériám, ktoré sa bežne vyskytujú v čerstvom krmive alebo sú pridávané na podporu fermentácie.

Potom je nevyhnutné objem hmoty čo najtesnejšie uzavrieť a zabrániť tak prístupu vzduchu. Takto uzavreté krmivo fermentáciou rozkladá sacharidy na kyselinu mliečnu, octovú a aj maslovú. Keďže maslová je nebezpečná pre zdravie zvierat a octová dráždivá a znižujúca príjem krmiva zierat apäť je najvýhodnejšie túto obrovskú fermentáciu urýchliť a kontrolovať v smere len mliečneho kvasenia.

Pri nedostatočnom utlačení a uzavretí silážnej jamy umožníme kvasinkám sa rozmnožovať zo živín ktoré agronómovia dopestovali a takto produkovať alkohol, oxid uhličitý a hlavne prehrievanie tejto siláže a straty živýn sú obrovské. Niekde som nameral až 15°C prehrievanie siláže.

Samozrejme fermentácia vždy potrebuje veľa vody aby vôbec prebiehala a od množstva vody a kyslíka závisí akým baktériám sa darí a aké produkty produkujú. Napríklad vlhké nevysušené seno sa môže v senníku až vznietiť. Dusíkaté zložky krmiva tiež počas fermentácie podliehajú změnám: pri výrobe siláže, pomalej a nekontrolovanej fermentácií sa pôvodné dusíkaté látky v čerstvom objeme štiepia až niekedy polovica vyše 1/3 na aminokyseliny a amóniové zlúčeniny (čpavok) a následne sa takto znižuje hodnota krmiva a zvyšuje zdravotná závadnosť krmiva.

Preto sa snažíme čo najrýchlejšie znížiť pH v siláži alebo senáži fermentáciou mliečneho kvasenia aby takto kyselina mliečna vytvorila nevhodné prostredie pre konkurenčné baktérie , ktoré môžu spôsobiť pokazenia siláže. Táto konzervačná činnosť je obzvlášť dôležitá v zimnom období v miernych oblastiach , kedy zelené krmivo nie je k dispozícii . Niekoľko baktérií mliečneho kvasenia (Lactobacillus …) produkujú vitamíny : kyselinu listovú a vitamín B12.

Z uvedeného vyplýva, že aj živé organizmy pod mikroskopom bojujú o svoje prežitie, všemožne sa chcú podielať s nami na rozklade mŕtvych vyšších živých organizmov, aby kolobeh prírody bol zachovaný.

Je len na nás aké podmienky im vytvoríme a tak podporíme tie mikroorganizmy, ktoré pre nás produkujú užitočné produkty. Minimálne ich oddelíme podľa ich konečného produktu aby sme nastolili medzi nimi poriadok a kontrolu. To je naša práca a úloha v poľnohospodárstve a potravinárstve.