Co vzniká při fermentaci?

Fermentace: Laboratoř chutí a nových molekul, ukrytá v buňkách

Fermentace, často spojovaná s tradiční výrobou potravin a nápojů, je mnohem víc než jen kvašení zelí nebo výroba vína. Jedná se o fascinující biochemický proces, při kterém mikroorganismy – bakterie, kvasinky či plísně – štěpí organické látky za účelem získání energie. Tento proces probíhá bez přítomnosti kyslíku (anaerobně) a vytváří širokou škálu produktů, které dávají fermentovaným potravinám jejich charakteristickou chuť, vůni a konzistenci. Co se tedy při fermentaci vlastně tvoří a proč je tento proces tak rozmanitý?

Základem fermentace je štěpení složitých molekul, nejčastěji cukrů, ale i bílkovin a tuků. Místo, aby organismus využil efektivnější aerobní respiraci, spoléhá se na fermentaci, která je sice méně výhodná z hlediska energetického zisku, ale umožňuje přežití v anaerobních podmínkách.

Štěpení cukrů a jeho výsledky:

Cukry jsou pro mikroorganismy primárním zdrojem energie. Během fermentace dochází k jejich rozkladu na jednodušší složky, jako je glukóza nebo fruktóza. Následně se tyto jednoduché cukry transformují na řadu různých sloučenin, mezi které patří:

• Alkoholy: Jedním z nejznámějších produktů fermentace je etanol, který vzniká především při alkoholovém kvašení díky kvasinkám. Používá se při výrobě piva, vína a dalších alkoholických nápojů.
• Organické kyseliny: Fermentace často vede k tvorbě různých organických kyselin, které hrají klíčovou roli při konzervaci potravin a dodávají jim charakteristickou kyselost. Mezi nejvýznamnější patří:
  • Kyselina mléčná: Vzniká při mléčném kvašení a je zodpovědná za kyselou chuť jogurtu, kefíru, kysaného zelí a dalších fermentovaných mléčných a zeleninových produktů.
  • Kyselina octová: Produkuje se při octovém kvašení a je hlavní složkou octa.
  • Kyselina citronová: Vyskytuje se v některých druzích fermentovaného čaje a nápojů.
• Oxid uhličitý: Uvolňuje se jako vedlejší produkt při fermentaci cukrů a je zodpovědný za bublinky v perlivých nápojích a kypření těsta při pečení chleba.
• Peroxidy: Některé mikroorganismy produkují peroxidy, například peroxid vodíku, které mají antimikrobiální účinky a přispívají k uchování fermentovaných potravin.

Homofermentativní vs. Heterofermentativní fermentace:

Důležitým faktorem, který ovlivňuje spektrum vzniklých látek, je typ fermentace. Rozlišujeme dva hlavní typy:

• Homofermentativní fermentace: V tomto případě mikroorganismy produkují převážně jeden hlavní produkt, typicky kyselinu mléčnou. Jedná se o “čistší” fermentaci, kde je rozmanitost produktů omezená.
• Heterofermentativní fermentace: Bakterie využívající tento typ fermentace produkují kromě kyseliny mléčné i další sloučeniny, jako jsou etanol, oxid uhličitý a kyselina octová. To vede k komplexnějšímu profilu chutí a vůní.

Fermentace – nekonečná laboratoř:

Fermentace je komplexní proces, který vede k tvorbě široké škály látek s různými vlastnostmi. Od jednoduchých cukrů přes alkoholy a organické kyseliny až po složitější aromatické látky. Typ fermentace, použitý mikroorganismus a podmínky prostředí hrají klíčovou roli v tom, jaké produkty vzniknou a jaké vlastnosti bude mít výsledný fermentovaný produkt. Díky tomuto složitému chemickému koktejlu je fermentace nejen důležitým procesem v potravinářství, ale i fascinujícím předmětem vědeckého zkoumání. Ať už si pochutnáváme na jogurtu, pivu nebo kimchi, můžeme si být jisti, že se za každou chutí skrývá komplexní a elegantní biochemická laboratoř, ukrytá v buňkách mikroorganismů.