Fermentacija

bacilcek

FERMENTACIJA = proces v svetu mikroorganizmov, kjer se dogajajo tako velike in burne stvari, da jih lahko opazimo in okusimo

Človeštvo uporablja fermentacijo že od neolitika dalje, še predno so ljudje ta proces sploh razumeli. Šele znanstveno odkritje francoskega mikrobiologa Louisa Pasteurja okoli leta 1850 je odkrilo, da proces fermentacije sprožijo mikroorganizmi.

Fermentacija ni le metabolični proces mikroorganizmov, katerih fermentirane izdelke radi uživamo zaradi posebnega okusa hrane, temveč nam fermentacija olajša prebavo in vzdržuje zdravje.

Termin fermentacija izhaja iz latinske besede »fervere«, kar pomeni vrenje. Namreč iz makrovidika opazovalca fermentacijskega procesa, lahko le ta opazi izločanje mehurčkov iz fermentacijske zmesi, ki je podobno vrenju vode. V resnici pa gre za biokemijski proces in nima nobene zveze s fizikalnim pojavom vrenja pri visoki temperaturi.

Da bomo bolje razumeli proces fermentacije si poglejmo nekaj teorije. Vsi biokemijski procesi fermentacije potekajo preko biokemijskih ciklov. Poznamo 3 osnovne oblike fermentacij:

Mlecnokislinska fermentacija
fermentirana hrana S
  1. Mlečnokislinska fermentacija – kvasovke in mlečnokislinske bakterije pri anaerobnih pogojih (brez kisika) pretvarjajo škrob ali sladkor v mlečno kislino. Primeri fermentirane hrane so: kislo zelje, kimči, kumarice, jogurt, kefir, kruh iz kislega testa.
  2. Alkoholna fermentacija – kvasovke in nekatere bakterije pri anaerobnih (brez kisika) pogojih pretvarjajo sladkor (predvsem glukozo in fruktozo) v etilni alkohol. Primeri fermentiranega produkta so: vino, pivo, žganje.
  3. Ocetno kislinska fermentacija – kvasovke, ki najprej sodelujejo pri pretvorbi sladkorjev glukoze ali fruktoze do etilnega alkohola, nato pa ocetno kislinske bakterije pri aerobnih pogojih (prisotnost kisika) pretvorijo etanol do ocetne kisline. Primer fermentiranega produkta: sadni kis.

Skupno vsem trem oblikam fermentacij je metabolni proces, ki se odvija tako v naših celicah kot tudi v celicah mikroorganizmov in je del celičnega dihanja. Namen procesa je celici pridobiti energijo v obliki molekule ATP (adenozin trifosfat).

Vsaka vrsta fermentacije poteka le s specifično vrsto mikroorganizmov, ki pretvarjajo ogljikove hidrate po eni izmed naštetih procesov.

STOPNJE FERMENTACIJE ŽIVIL

Poznamo primarno in sekundarno fermentacijo.

Pri primarni fermentaciji mikrobi fermentirajo začetno živilo – hrano, in sicer pretvorijo sladkorje v alkohole in kisline. Živila, ki jih fermentiramo s primarno fermentacijo so sadje, zelenjava in mlečni izdelki. V tej stopnji mikrobi, ki običajno naseljujejo živilo ali mikrobi v slanici, preprečujejo razvoj drugim patogenim mikrobom – kvarljivcem živila, sami pa se razmnožujejo in porabljajo ogljikove hidrate iz živila. Ko mikroorganizmi porabijo vse ogljikove hidrate, se njihovo razmnoževanje ustavi. V tem primeru začnemo govoriti o sekundarni fermentaciji. Trajanje sekundarne fermentacije je lahko različno dolgo, od nekaj dni do nekaj tednov. Značilni fermentirani izdelki s sekundarno fermentacijo so pivo, vino in kombuča.

KAKO ZAČETI FERMENTIRATI

Kljub opisani teoriji, ki lahko marsikomu predstavlja kompliciran pristop k fermentiranju, naj povemo, da je za začetek dovolj le nekaj usmeritev.

Resda so mikroorganizmi že naravno prisotni na živilih in lahko nekatere fermentacije uspejo, tudi brez kakršnegakoli poseganja v fermentacijski proces (kislo mleko), lahko pa se kaj hitro zgodi, da so med naravno prisotnimi bakterijami v okolju tudi patogene, ki nam lahko izdelek pokvarijo.

Zato za zagon fermentacije:

– za mlečne izdelke priporočamo začetno »starter« kulturo z izbrano mešanico čistih kombinacij mikroorganizmov. Izbira je odvisna od vrste izdelka in okusa, ki ga želimo (jogurti, kefir, siri),

– za osvežilni napitek kombuče potrebujemo začetno gobo SCOBY in

– za vodni kefir potrebujemo začetna zrna kefirjeve mikrobiote.

kumarice
bakterije

Fermentacija zelenjave in sadja običajno poteka v domačem okolju samodejno z mikroorganizmi, ki so prisotni na omenjenih živilih. Na industrijskem nivoju se takšnega pristopa ne poslužujejo, ker proces v takšnem primeru ni ponovljiv. Zato živila sterilizirajo in šele nato dodajo točno določene vrste mikroorganizmov s katerimi izvedejo fermentacijo pod strogo kontroliranimi pogoji.

Ko mikroorganizme vnesemo v okolje z zadostno količino ogljikovih hidratov, vode in ustrezne temperature, se začne fermentacija.

Fermentacijski proces traja dokler vzdržujemo opisane pogoje. Prekinemo pa ga z odvzemom enega od parametrov, npr. toplote.

Bistvo fermentacije so koristni mikroorganizmi. Bolje kot bomo za njih poskrbeli, večje delo bodo opravili.