Copyright © pohodanovapec.cz 
Kvašení (fermentace) je biotechnologický proces, při němž se organické látky postupně přeměňují za účasti mikrobiálních enzymů (fermentů) na jednodušší látky. Při fermentaci dochází k množení benefičních druhů organismů díky tomu, že mají k dispozici velké množství potřebné výživy a svým enzymatickým působením vytváří nejen štěpení a rozklad na jednodušší látky, ale také určité vedlejší produkty, které pro nás mohou mít zdravotní benefity.
Vedle oxidu uhličitého při alkoholickém kvašení sacharidů vznikne etanol (anaerobní proces), při mléčném kvašení (anaerobní) kyselina mléčná, při octovém kvašení (aerobní) kyselina octová, při propionovém kvašení (anaerobní) kyselina propionová, při máselném kvašení (anaerobní) kyselina máselná. Produktem fermentace mohou být i jednoduché cukry, jiné alkoholy, kyseliny, peroxidy aj.
Kvasinky jsou živé organizmy, získávající energii štěpením cukru. Pokud nemají dostatek kyslíku, nemohou z cukru extrahovat veškerou energii, a namísto toho vylučují etanol, vlastně jako odpadní produkt. Kromě etanolu vylučují kvasinky dalších 1300 substancí, v podstatě prchavých nestabilních látek. Tyto látky můžeme rozdělit do kategorií: vyšší alkoholy (přiboudliny), estery, karbonylové sloučeniny, organické kyseliny, sirné sloučeniny.
Z praktického hlediska pekárenské technologie je při přípravě všech typů kynutých těst etanolové kvašení nejvýznamnější, protože jako jediné z používaných typů kvašení dokáže vyvinout dostatečné množství kvasného plynu CO2. Ten je právě tím činitelem, který těsto kypří a převádí je tak zčásti do formy pěny. Etanol je z technologického hlediska podstatně méně významný. Většina vzniklého etanolu z těstového kusu během pečení vytěká. Přesto má i tento produkt fermentace jistý vliv na senzorické vlastnosti finálního výrobku.
Hlavními produkty mléčného kvašení jsou mléčná kyselina v případě homofermentativního typu kvašení, nebo směs mléčné a octové kyseliny v případě heterofermentativního typu. Produkce kyselin mléčné a octové v první řadě zvyšuje kyselost prostředí (systému) a snižuje jeho pH. Zvýšení kyselosti má velmi významný vliv na procesy probíhající během zrání těsta - přítomné biopolymery hydratují jinak než v prostředí blízkém neutrálnímu. Hydratace celého systému je tak intenzivnější a promítá se do finálních vlastností střídy (vláčnosti i textury).
Kvašená Zelenina s Himalájskou Solí
Zásadní význam produkce kyselin mléčné a octové je však dopad do senzorických vlastností (chuti a vůně výrobku). Produkce kyselin také přispívá ke stabilizaci výrobku - organické kyseliny snižují pH a působí jako konzervační prostředky. Existují dva možné přístupy ke stanovení stupně produkce těchto kyselin: buďto stanovením pH nebo stanovením titrační kyselosti (titratable acidity TTA).
Z terminologického a praktického hlediska rozlišujeme několik hlavních typů kvašení využívaných v potravinářství a pekárenství: etanolové kvašení, mléčné kvašení (homo- i heterofermentativní), propionové kvašení, máselné kvašení a další specializované typy. Podle použitého mikroorganismu pak proběhne proces homofermentativní (jeden typ produktu) nebo heterofermentativní (vnikne širší spektrum látek).
Etanolové kvašení patří mezi nejznámější fermentační procesy využívané při výrobě například vína, piva, droždí, krmných směsí, využívá se při kynutí těst. Etanolové kvašení probíhá u kvasinek (např. Saccharomyces), kde navazuje na glykolýzu - glukóza je rozkládána až na pyruvát, pyruvát je anaerobně dekarboxylován na acetaldehyd a ten je redukován na etanol. Etanolové kvašení je v pekárenství nejvýznamnější nejen u nás, ale dnes prakticky globálně.
Mléčné kvašení je zásadním fermentačním procesem v případě kvasů. Jeho nositeli jsou bakterie mléčného kvašení (BMK), které jsou v zásadě dvojího typu - homo- nebo heterofermentativní. Některé druhy BMK jsou také fakultativně heterofermentativní. U homofermentativního typu je hlavním produktem kyselina mléčná; u heterofermentativního typu vzniká směs mléčné a octové kyseliny a dále i CO2 a etanol.
Mléčné kvašení je pro kvasy charakteristické a má zásadní vliv na chuť, vůni a stabilitu. Heterofermentativní BMK přispívají i k vývinu kvasného plynu (CO2), zatímco homofermentativní typ prakticky CO2 nevytváří.
Kvašený roztok pro včely - návod
Spektrum používaných mikroorganismů (bakterií, kvasinek i plísní) je velmi široké. Klasická fermentace využívá přítomnosti mikroorganizmů ve výchozí surovině nebo cílené přidání tzv. startovacích kultur. Při výrobě alkoholických nápojů a droždí se používají především kvasinky Saccharomyces cerevisiae; ocet se tvoří z etanolu pomocí bakterie Acetobacter; u mléčných výrobků se uplatňují bakterie mléčného kvašení (Lactobacillus, Bifidobacterium); organické kyseliny se vyrábějí např. pomocí plísní Aspergillus nebo kvasinek; při máselném kvašení působí Clostridium.
Kvasinky do systému mohou vstoupit i spontánně (zejména při přípravě tradičních žitných kvasů), jedná se o kvasinky přítomné přirozeně na povrchu obilek. Po téměř dvě století se v pekárenství používá pekařské droždí - čistá kultura Saccharomyces cerevisiae Hansen - která byla zavedena proto, aby byla zaručena dominance etanolového kvašení oproti směsnému kvašení ve spontánních kvasech a tím dosaženo maximálního vývinu CO2.
Kvasné stupně a kvasy jsou suspenze mouky a vody, v nichž probíhají fermentační procesy. Mohou být připravovány v jednom nebo více stupních a výsledný produkt je pak při přípravě těsta smísen s moukou a vodou. Při výrobě běžného či jemného pečiva se často droždí přidává přímo do mouky - přímý způsob. Naopak příprava těsta s kvasným stupněm nebo kvasem je nepřímá.
U nás nejpoužívanějším typem kvasného stupně je omládek - suspenze mouky a vody o výtěžnosti cca 200 % s přídavkem enzymově aktivní sladové mouky a droždí. Omládek zraje při teplotě 27-32 °C po dobu 1-2 h. Jiným typem je poliš (výtěžnost cca 300 %), který zraje zpravidla 2-3 h. Moderní pekárny používají modifikace těchto stupňů podle požadovaných vlastností pečiva.
Tradiční žitné kvasy byly zpravidla víceúrovňové a vedené tak, aby došlo k rozvoji obou mikrobiálních populací - bakterií mléčného kvašení i kvasinek - a aby tak došlo k dostatečné produkci kvasného plynu CO2. Aby vysoký podíl kvasu byl ve finálním chlebu senzoricky přijatelný, musela být kyselost kvasu relativně nízká. Kvasy o nízké kyselosti jsou však méně stabilní; proto se v 60. a 70. letech více používaly kyselejší a stabilnější kvasy, které lépe odolávají přestávkám ve výrobě.
V každém procesu kvašení vznikají vedle hlavních cílových látek i odpadní či vedlejší produkty. V kontextu výroby alkoholu a destilátů může být „odpadní produkt“ chápán jako látka, kterou nechceme v konečném produktu: nežádoucí těkavé látky, vyšší alkoholy (přiboudliny), sirné sloučeniny či některé aldehydy. Při domácí výrobě alkoholu je důležité postupovat tak, aby se vytvořilo co nejmenší množství těchto vedlejších těkavých příměsí.
Volba správných kmenů kvasinek a živných látek má velmi důležitý vliv na nízkou produkci těkavých látek při kvašení. Při destilaci se pro odstranění příměsí používá aktivní uhlí, avšak i ono odstraní pouze část příměsí. Proto je důležité již v počátku fermentace minimalizovat vznik nežádoucích produktů správnou volbou kvasinek, živných látek a kontrolou podmínek kvašení.
Fermentace je stará metoda uchovávání potravin, kterou tradičně využívali naši předci. V posledních desetiletích se kvašená zelenina stala populární díky svému přínosu pro zdraví - fermentované potraviny jsou bohaté na probiotika a podporují zdravý střevní mikrobiom. Fermentované produkty jsou zdrojem benefičních druhů bakterií, jako jsou laktobacily nebo bifidobakterie, a podporují tvorbu zdraví prospěšných metabolitů, například butyrátu.
Proces fermentace se na první pohled může zdát komplikovaný, ale pro domácí výrobu platí: začít pomalu, vybírat kvalitní suroviny, dbát na čistotu nádob a teplotní režim. Fermentace v domácnosti je často levnější a zajišťuje, že konečný produkt je „živý“ a bohatý na prospěšné mikroby.
V pekárenství: etanolové kvašení je klíčové pro přípravu kynutých těst; mléčné kvašení je zásadní u kvásků, kde ovlivňuje chuť, vůni a trvanlivost chleba.
V lihovarnictví: při výrobě pálenek a destilátů rozhoduje kvalita kvasu o aromatickém profilu finálního produktu - v kvasu vznikají estery, vyšší alkoholy, aldehydy, které ovlivní jakost pálenky. Správná příprava rmutu, volba kvasinek a kontrola teploty pomáhají dosáhnout žádoucího výsledku.
| Typ kvašení | Hlavní mikroorganismy | Hlavní produkty | Význam / použití |
|---|---|---|---|
| Etanolové kvašení | Kvasinky (Saccharomyces) | Etanol, CO2 | Víno, pivo, pečení (kypření těsta) |
| Mléčné kvašení (homo) | Lactobacillus, Streptokoky | Kyselina mléčná | Jogurt, kysané zeleniny, stabilizace potravin |
| Mléčné kvašení (hetero) | Lactobacillus brevis, Leuconostoc | Mléčná + octová kyselina, CO2, ethanol | Kefír, některé kvašené produkty, vliv na aroma |
| Propionové kvašení | Propionibacterium | Kyselina propionová, CO2 | Zrání tvrdých sýrů (oka) |
| Máselné kvašení | Clostridium | Kyselina máselná, plyny | Nežádoucí v potravinách, užitečné v čištění odpadních vod |
Kvašení je široce využívaný přírodní proces s tisíciletou tradicí. Ať už jde o výrobu chleba, kysanou zeleninu, víno, pivo nebo destiláty, pochopení toho, jaké produkty kvašení vznikají a jak je ovlivnit, je klíčové pro kvalitu finálních potravin i nápojů. Přitom „odpadní“ produkty kvašení nejsou vždy zcela nežádoucí - mnohé vedlejší látky přispívají k aroma a senzorickému profilu výrobků, jiné je potřeba minimalizovat. Volba surovin, mikroorganismů a kontrola podmínek kvašení rozhodují o výsledku.
Copyright © pohodanovapec.cz
