Vedlejší škodlivé látky při kvašení: rizika, příčiny a bezpečná fermentace

Fermentace neboli kvašení je proces, se kterým se setkáváme častěji, než si možná uvědomujeme. Fermentace je biochemický proces, při kterém mikroorganismy (např. bakterie nebo kvasinky) rozkládají organické látky, zejména sacharidy na jednodušší sloučeniny jako kyseliny, alkoholy či plyny.

Pokud fermentace probíhá za vhodných podmínek, pomáhá potraviny konzervovat, zlepšuje jejich chuť a stravitelnost a může zvyšovat jejich výživovou hodnotu. Když se však proces vymkne kontrole, mohou se místo žádoucích produktů vytvořit nežádoucí mikroorganismy, plísně, toxické látky nebo nepříjemné pachutě. Termín fermentace se používá v případě, že proces je žádoucí. Pokud však obdobný proces probíhá tam, kde není žádoucí, jedná se o mikrobiální kažení.

Co se při fermentaci děje

Fermentace je proces přeměny organických látek (zejména sacharidů) pomocí mikroorganismů a jejich enzymů na látky jednodušší. Enzymy jsou „motor“ celého procesu kvašení. Bez nich by cukry nešlo přeměnit. Urychlují chemické reakce v mikroorganismech.

Vedlejšími produkty fermentace jsou kyseliny a alkohol. Jedná se o přírodní konzervanty, které pomáhají potraviny konzervovat, chránit před nežádoucími bakteriemi a uchovat déle. Produktem fermentace mohou být i jednoduché cukry, jiné alkoholy, kyseliny, peroxidy aj.

Průběh fermentace závisí na složkách původní suroviny (mono- di- a oligosacharidy, škroby, organické kyseliny, alkoholy, uhlovodíky aj.), na druhu použitého mikroorganismu a na podmínkách, za kterých fermentace probíhá (aerobní = za přítomnosti kyslíku, anaerobní = bez přítomnosti kyslíku, různé teplotní režimy, přítomnost určitých solí, vitamínů, dusíkatých organických látek aj.).

Fermentace může probíhat za přístupu vzduchu (aerobní kvašení, např. octové), nebo bez přístupu vzduchu (anaerobní kvašení, např. Mléčné kvašení - práci zde odvádějí bakterie. Spotřebovávají různé druhy sacharidů a vytvářejí kyselinu mléčnou.

Žádoucí produkty a možné vedlejší škodlivé látky

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 (např.z cukru nebo kyseliny mléčné).

Podle použitého mikroorganismu proběhne proces homofermentativní (jeden typ kvašení) nebo heterofermentativní, při němž vnikne větší spektrum látek.

Nežádoucí kvašení může změnit původně bezpečný a chutný výrobek na potravinu s nepříjemným aroma, nevhodnou kyselostí nebo zdravotním rizikem. Místo vína se může vytvořit ocet, mléčném kvašení zeleniny se může zvrhnout na máselné kvašení apod.

Hodně používané je alkoholové kvašení, při kterém z jednoduchých cukrů vzniká ethanol a oxid uhličitý. Je ale třeba sledovat maximální koncentraci v roztoku sacharidu. Pokud se hodnoty překročí, mohou se namnožit bakterie a namísto alkoholu vznikne vysoceprocentní ocet.

Které mikroorganismy mohou fermentaci ovlivnit

Spektrum používaných mikroorganismů (bakterií, kvasinek i plísní) je velmi široké. Klasická fermentace využívá přítomnosti mikroorganizmů ve výchozí surovině, přičemž vytvořením určitých podmínek se podpoří růst kulturní (potřebné) mikroflóry a potlačí růst té nežádoucí.

Bakterie jsou mikroorganismy, které hrají klíčovou roli při fermentaci. V anaerobních podmínkách (bez kyslíku) přeměňují tyto bakterie cukry na látky jako např. kyselina mléčná.

Kvasinky jsou jednobuněčné houby, mikroorganismy, které hrají v procesu kvašení důležitou roli a produkují enzymy. Umožňují vznik živých fermentovaných potravin.

Při průmyslové výrobě se stále častěji využívají tzv. „startovací kultury“, tzn. cíleně přidávané čisté mikrobiální kultury nebo jejich směsi.

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 Sacharomycces nebo bakterií Lactobacillus, při máselném kvašení při zrání sýrů působí např. bakterie Clostridium butyricum, k výrobě kefíru kvasinky Kluyveromyces či Candida.

Máselné kvašení a vznik nežádoucích tónů

Máselné kvašení je anaerobní proces, při němž vzniká kyselina máselná, například z cukru nebo kyseliny mléčné. V potravinách může způsobit výrazný nepříjemný pach a chuť, které se často popisují jako žluklé, zatuchlé nebo „máselné“.

U zeleniny může dojít k nežádoucímu vývoji tehdy, když nejsou vytvořeny vhodné podmínky pro bakterie mléčného kvašení. Mléčném kvašení zeleniny se může zvrhnout na máselné kvašení apod.

Riziko zvyšuje zejména nedostatečné prokysání, špatná koncentrace soli, přístup vzduchu, nevhodná teplota, dlouhé skladování při pokojové teplotě nebo kontaminované nádoby a suroviny.

Plísně a další nežádoucí mikroorganismy

Křís je bělavý povlak, který se tvoří na povrchu kvašené zeleniny při přístupu vzduchu. Jde o aerobní kvasinky, nikoliv nebezpečnou plíseň, a kvas obvykle neznehodnotí.

Od křísu je však nutné odlišit barevné, vystouplé nebo chlupaté skvrny. Pokud se na povrchu houby objeví vystouplé skvrny různých barev, není nápoj vhodný ke konzumaci, neboť se může jednat o kontaminaci plísněmi.

Pokud je zelí či jiná zelenina vystavena vzduchu, tvoří se na povrchu plíseň, která je v některých případech i toxická.

Plísně mohou vytvářet látky, které nejsou pouhým okem viditelné a nemusí být odstraněny prostým seškrábnutím povrchové vrstvy. U podezřele kontaminovaného fermentovaného výrobku proto není vhodné spoléhat pouze na odstranění povlaku.

Hygiena jako hlavní ochrana před škodlivými látkami

Dodržování čistoty je při kvašení klíčové. Sterilní nádoby, čisté ruce a kvalitní suroviny zabraňují množení nežádoucích mikroorganismů.

Základním předpokladem procesu kvašení je čistota a zabránění přívodu vzduchu.

Z nádob, které nejsou řádně umyty a nejlépe vypařeny, se do nápoje dostávají nežádoucí mikroorganismy, které se dlouhým procesem fermentace mohou namnožit a kontaminovat nápoj i samotnou houbu.

Obecně platí, že dlouhá fermentace je rizikovější než kratší.

• používejte čisté, vhodné a podle potřeby vypařené nádoby;
• pracujte s čistýma rukama a kvalitními surovinami;
• dodržujte doporučenou koncentraci soli, cukru, teplotu a dobu fermentace;
• omezujte nekontrolovaný přístup vzduchu tam, kde je žádoucí anaerobní kvašení;
• podezřele změněný výrobek nekonzumujte.

Proč je důležitá kontrola vzduchu

V domácích podmínkách se můžeme pustit do mléčného kvašení - to probíhá bez přítomnosti kyslíku díky ponoření zeleniny do tekutiny.

Pokud je celý proces prováděn bez naprosté absence vzduchu, přetvoří přátelské bakterie mléčného kvašení obyčejnou syrovou zeleninu na výtečnou přílohu, kterou byste pro její příznivé vlastnosti měli po malých porcích jíst nejlépe každý den.

Proto je potřeba dbát na to, aby zelí bylo řádně do nádoby natlačeno a nádoba těsně uzavřena tak, aby fermentace mohla probíhat bez přístupu vzduchu.

U některých fermentací je však kyslík naopak nezbytný. V této fázi se jedná o aerobní fermentaci, pevný šroubovací uzávěr by zamezil přístupu kyslíku, který acetobakterie využívají pro svůj metabolismus.

Rizika při výrobě kysaného zelí a kimchi

Určitá rizika vznikají i při výrobě kysaného zelí nebo kimchi, a to pokud není dodržen správný technologický postup nebo hygiena použitých nádob a rukou.

Důraz musí být kladen i na výběr kvalitní suroviny. Při výrobě je třeba dodržet správnou koncentraci soli, aby nedošlo k pomnožení nežádoucích bakterií místo bakterií mléčného kvašení.

Pokud je zelí či jiná zelenina vystavena vzduchu, tvoří se na povrchu plíseň, která je v některých případech i toxická. Proto je potřeba dbát na to, aby zelí bylo řádně do nádoby natlačeno a nádoba těsně uzavřena tak, aby fermentace mohla probíhat bez přístupu vzduchu.

Optimální teplota pro fermentaci zelí je 18-22 °C po dobu cca 5 dní, následně by teplota měla být nižší, 12-17 °C. Při této teplotě zelí pokračuje ve fermentaci ještě po dobu 2 až 3 měsíce. Poté se zelí uchovává v chladu při 2-4 °C.

Kombucha: dlouhá fermentace, kyselost a plísně

Totéž platí o populární kombuše. Pokud se na povrchu houby objeví vystouplé skvrny různých barev, není nápoj vhodný ke konzumaci, neboť se může jednat o kontaminaci plísněmi.

Optimální teplota pro fermentaci kombuchy je v rozmezí 24 -27 °C po dobu 7-14 dní, teplota nad 30 °C způsobuje rychlejší fermentaci, ale některé prospěšné mikroorganismy mohou být potlačeny, chuť bývá výrazně kyselá.

Teplota pod 20 °C zpomaluje fermentaci, chuť je méně výrazná a hrozí přerůstání plísní.

Spolehlivá teplota, která by podpořila pouze prospěšné mikroorganismy a zamezila růstu nežádoucí mikroflóry, neexistuje.

Též nedostatek cukru může způsobit nedostatečné prokysání nápoje, který je pak velmi náchylný ke kontaminaci.

Nádobu s připravovaným nápojem je potřeba chránit i proti hmyzu, který může být přenašečem některých onemocnění. Proto se nádoba s připraveným čajem zakrývá čistou vyžehlenou prodyšnou látkou.

V této fázi se jedná o aerobní fermentaci, pevný šroubovací uzávěr by zamezil přístupu kyslíku, který acetobakterie využívají pro svůj metabolismus.

Hotový nápoj se uchovává již v uzavřené lahvi, kde ještě fermentace, nyní již anaerobní (teplota 20-25 °C po dobu 2-7 dní), dobíhá a tvoří se CO2.

Fermentované potraviny jsou takzvaně živé. To znamená, že stále pracují, a proto by se měly udržovat v chladu.

Určitě bychom nedoporučovali nechávat sklenici s fermentovanými potravinami jen tak na sluníčku. Bakterie mléčného kvašení by se ve sklenici totiž rozmnožily natolik, že by šťáva z naložené zeleniny mohla překypět.

Kysané mléčné výrobky a riziko kontaminace

Především v letních měsících si lidé chtějí vyrobit kyselé mléko jako kdysi pili u babičky na venkově. Tenkrát stačilo, aby se nadojené mléko ponechalo v teple a počkalo se, až se mléko srazí.

Kysané mléčné výrobky lze spohlehlivě vyrobit i v domácích podmínkách, ale je potřeba dodržet správný technologický postup a použít kvalitní mlékařské kultury.

Mléko je výborný substrát pro růst celé řady zdraví prospěšných mikroorganismů, ale i nežádoucích bakterií, kvasinek a plísní.

Nádoby pro domácí přípravu např. kysaných mléčných výrobků musí být čistě umyté a vypařené horkou vodou.

Mléko je potřeba opětovně pasterovat, následně za přísně hygienických podmínek aplikovat mlékařskou kulturu.

Zdárné domácí výrobě napomůže i přesné dodržování teplotních a časových parametrů výrob a následné zchlazení kysaných výrobků po výrobě.

Doma lze vyrobit i domácí tvaroh a čerstvý sýr. Při použití dobré suroviny od zdravých zvířat, kvalitních mlékařských kultur, syřidel, při dodržení technologického postupu a hygieny práce je možno se těšit na chutný a bezpečný výrobek.

Burčák a vznik nežádoucích tónů

Burčák je jedním z prvních poslů nového vinařského ročníku. Přestože působí jako jednoduchý a přirozený produkt, jeho výroba vyžaduje čistou surovinu, rychlé zpracování a pečlivou kontrolu kvašení.

Dobře připravený burčák má svěží ovocnou vůni, příjemnou sladkost, dostatek kyselin a čistý kvasný projev.

Čerstvě vylisovaný mošt obsahuje pevné částice, zbytky slupek, půdní nečistoty i část přirozené mikroflóry. Krátké odkalení pomáhá vytvořit čistší prostředí pro následnou fermentaci.

Spontánní kvašení zahajují mikroorganismy přirozeně přítomné na hroznech a ve sklepě. Jeho průběh je však obtížně předvídatelný.

Mošt je vhodné inokulovat co nejdříve, protože delší prodleva podporuje nekontrolované množení divokých kvasinek a bakterií.

Nedostatečná výživa může vést k pomalému nebo nepravidelnému kvašení a ke vzniku sirných či jiných nežádoucích tónů.

Teplota kvašení má zásadní vliv na rychlost fermentace i výsledný charakter burčáku. Nízká teplota naopak fermentaci zpomaluje.

Teplotu je proto nutné pravidelně sledovat a podle potřeby řídit chlazením. Nestačí kontrolovat pouze teplotu místnosti.

Burčák proto musí být uchováván v chladu a v nádobách, ze kterých může bezpečně unikat oxid uhličitý.

Aktivně kvasící burčák se nesmí uzavírat do zcela těsné nádoby.

Stejně důležité je dodržet chladicí řetězec při přepravě a prodeji.

Co může vést ke zkažení fermentovaných potravin

• nedostatečná hygiena surovin, rukou nebo nádob;
• přístup vzduchu při fermentaci, která má probíhat anaerobně;
• nevhodná koncentrace soli nebo cukru;
• příliš nízká či vysoká teplota;
• příliš dlouhá fermentace;
• nedostatečné prokysání;
• nekontrolované množení divokých kvasinek a bakterií;
• kontaminace plísněmi nebo hmyzem;
• nedostatečné zchlazení po dokončení procesu;
• nevhodné uzavření nádoby při tvorbě oxidu uhličitého.

Kvašení se zastaví jednoduše, stačí přemístit surovinu do lednice či na chladné místo.

Ne vždy je ale fermentovaným to, co se jím být zdá. Abyste mohli plně využít všechny benefity, které v sobě kvašené potraviny skrývají, je potřeba sáhnout po těch, které nejsou sterilované, a to ani šetrně.

To se týká především nakládaného zelí a kvašáků, u kterých si musíte vždy zkontrolovat informace na obalu.

Nevhodné jsou také jakékoliv konzervanty, které mohou výrobci přidávat, aby prodloužili trvanlivost a usnadnili způsob skladování. Takové výrobky totiž většinou není třeba udržovat v chladu.

Velkou nevýhodou ale je, že se tak zničí prospěšné bakterie, které by potraviny po fermentaci obsahovaly.

Fermentované potraviny a střevní mikrobiom

V našich střevech žijí miliardy bakterií, říkáme jim střevní mikroflóra. Všechny střevní bakterie přitom nejsou jen prospěšné.

Ty „dobré“ podporují zdravou imunitu a správné zažívání, ty „špatné“ bakterie působí opačně.

Střevní mikroflóru může negativně ovlivnit nevhodná strava, léky (hlavně antibiotika), nemoci, chemické látky v prostředí.

Gastrointestinální mikrobiom více znán jako střevní mikrobiom je soubor mikroorganismů (bakterii, virů) žijících v trávicím traktu, sídlících převážně v tlustém střevě.

Ovlivňují imunitu, trávení, metabolismus i psychické zdraví.

Faktory ovlivňující mikrobiom je spousta a mohou být jak pozitivní např. kvalitním spánkem, dostatkem pohybu, vyváženou stravou bohatou na fermentované potraviny, tak i negativní.

Probiotika jsou živé mikroorganismy, které mají prospěšný účinek na zdraví člověka, zejména na trávení a imunitu.

Probiotika jsou „dobré bakterie“, které udržují naše střeva zdravá, podporují imunitu a pomáhají trávení.

Postbiotika = „produkty práce probiotik“, které pomáhají našemu trávení, střevům a imunitě, i když už bakterie nejsou živé.

Vznikají činností probiotických mikroorganismů během fermentace nebo v trávicím traktu.

pH je míra kyselosti nebo zásaditosti roztoků. Ve fermentaci a kvašení ovlivňuje aktivitu mikroorganismů.

Mnoho prospěšných bakterií a kvasinek pracuje nejlépe v mírně kyselém prostředí (pH 4-6).

Zdraví střev ovlivňuje dostatek prospěšných bakterií, dostatek vlákniny a prebiotik probiotika a fermentované potraviny - jogurt, kefír, kysané zelí, kimchi, správný životní styl jako jé dostatek spánku, pohybu, snížení stresu, omezení antibiotik a průmyslově zpracovaných potravin.

Proč některé fermentované potraviny nejsou automaticky bezpečné

Fermentované potraviny jsou hodnotnými výrobky, s dobrou stravitelností a širokým spektrem mikroorganismů, které přispívají k větší diverzitě zdravého střevního mikrobiomu.

To však neznamená, že každá domácí fermentace je bezpečná. Co se povede v jedné domácnosti, nemusí být totožné ve druhé.

Řada lidí preferuje přípravu některých potravin doma ze základních surovin. Mohou to být alergici nebo lidé s některými dalšími dietními omezeními. Často se jedná o maminky, které se snaží pro své děti připravit co nejzdravější pokrm či nápoj.

Sociální sítě jsou pro mnohé zdrojem „zaručených“ informací, ale co se povede v jedné domácnosti, nemusí být totožné ve druhé.

Ve srovnání s jinými potravinami je kváskové pečivo minimálně rizikové, neboť v závěrečné fázi dojde k tepelnému záhřevu pečením.

Tepelná úprava (vaření, smažení, pasterizace) zničí živé bakterie, nad cca 45 °C, většina prospěšných bakterií umírá.

Probiotické bakterie jsou živé, ale postupně umírají, pokud nejsou v chladu.

Bezpečné zacházení s fermentovanými výrobky

1. Vyberte kvalitní a zdravotně nezávadnou surovinu.
2. Nádoby čistě umyjte a podle druhu výrobku vypařte nebo sanitujte.
3. Dodržte správnou teplotu a dobu fermentace.
4. Zajistěte podmínky odpovídající typu kvašení.
5. U anaerobní fermentace udržujte surovinu ponořenou a chraňte ji před vzduchem.
6. U aerobní fermentace umožněte přístup kyslíku, ale nádobu chraňte před hmyzem.
7. Po dokončení procesu výrobek zchlaďte a uchovávejte v chladu.
8. Při barevných skvrnách, plísni, neobvyklém zápachu nebo podezřelé změně výrobek nekonzumujte.

Kde se s fermentací setkáváme

Kvašení je společné snad všem lidským kulturám a zároveň je postupem, který nevyšel z módy několik tisíciletí. Je tradiční, zdravé, levné, chutné a ekologické.

Fermentaci používali lidé od pradávna. Doklady fermentování potravin nalezneme už šest tisíc let před Kristem v Číně, ale taky na území dnešní Gruzie, o něco později pak v Babyloně, Súdánu a Mexiku.

Princip odhalil až Louis Pasteur v polovině 19. století. Chtěl přijít na kloub tomu, proč řepná šťáva v továrně jeho kamaráda začne po pár dnech měnit chuť.

Celkově se nějakým způsobem fermentace vyrábí třetina všech potravin, které člověk konzumuje.

Bez něj bychom neměli víno, chleba ani jogurt.

Fermentace se využívá při výrobě alkoholických nápojů, octa, droždí, kysaných mléčných výrobků (tvarohů, másla, kefíru aj.) a zrání sýrů, kynutí těsta, kvašení zeleniny (okurky, zelí aj.), výrobě fermentovaných uzenin, škrobu, organických kyselin, aminokyselin aj.

Fermentace se využívá i v řadě jiných oborů - např. k likvidaci odpadních vod či ropných skvrn, při silážování krmiv, v chemickém či farmaceutickém průmyslu, při měkčení lnu.

Českou kuchyni tradičně zastupují kysané zelí a okurky. Ze zahraničních potravin se často konzumuje kimchi, tempeh, miso, natto, sójová omáčka a kombucha.

Asi nejznámější je v dnešní době korejské národní jídlo kimchi, ve kterém najdete čínské zelí, zázvor, sójovou omáčku a většinou také chilli.

Fermentovaná je i sója. V této podobě si můžete vychutnat například tempeh, který je využívaný především jako alternativa masa.

Ikonickým představitelem těch fermentovaných je kombucha. Jedná se o slazený černý či zelený čaj, v němž kombuchová kultura cukry postupně zpracovává.

Tím vzniká přirozená perlivost a jemně kyselá chuť, která dělá z původního čaje velmi osvěžující nápoj.

Probiotické bakterie totiž obsahuje i bílý jogurt nebo kefír, které se řadí mezi kysané mléčné výrobky.

Mezi tento výčet se řadí i fermentované uzeniny, jako je například uherák, který ale příliš často konzumovat nedoporučujeme. Obsahuje totiž velké množství soli a také dusitan sodný.

Vedlejší látky nejsou vždy škodlivé

Samotné označení „vedlejší produkt“ neznamená automaticky nebezpečnou látku. Kyselina mléčná, kyselina octová, etanol, oxid uhličitý, peroxidy nebo aromatické látky mohou být při správně vedené fermentaci žádoucí.

Cílem procesu fermentace v potravinářství je - získání určité látky (etanol, kyselina octová), - dosažení určitých senzorických vlastností potraviny (organické kyseliny, diacetyl, aromatické a chuťové látky, změna konzistence, vývoj plynů - CO2 při kynutí) - zvýšení nutriční hodnoty potraviny (např. tvorba vitaminů skupiny B, zvýšení stravitelnosti bílkovin),- prodloužení trvanlivosti - produkty fermentace jako organické kyseliny (snižují pH), peroxidy, alkoholy, bakteriociny (bílkovinné látky produkované mikroorganismy působící proti jiným mikroorganismům) působí jako konzervační prostředky.

Riziko vzniká především tehdy, když se vytvoří nesprávná kombinace mikroorganismů, teploty, času, vlhkosti, přístupu vzduchu nebo koncentrace soli či cukru.

Rozdíl mezi fermentací a oxidací

Při zpracování čaje se výraz fermentace používá nesprávně pro proces oxidace, při němž zelený čaj získává barvu a aroma.

I tento proces však probíhá za pomoci mikroorganismů.

Je jen věcí zvyku, že říkáme kysané mléčné výrobky, kvašená zelenina, ale fermentovaná sójová omáčka.

Bezpečnost fermentovaných potravin závisí na tom, zda jsou vytvořeny podmínky, které podporují žádoucí mikroorganismy a současně omezují růst nežádoucí mikroflóry.

Fermentace neboli kvašení je pradávný způsob, jak konzumovat jinak nestravitelné potraviny a získat z nich v náš prospěch všechno dobro, které nabízí.

Fermentace vytváří i nové chutě, jídlo je lépe stravitelné, výživově bohatší o vitamíny C a B, které jsou zároveň přírodními antioxidanty.

Mikroorganismy obsažené ve fermentovaných potravinách štěpí cukry, škroby (v mléce laktózu).

Například fermentované obilí je až dvakrát stravitelnější.

Fermentace (kvašení) je biotechnologický proces, při němž se organické látky postupně přeměňují za účasti mikrobiálních enzymů (fermentů) na jednodušší látky.

tags: #vedlejsi #skodlive #latky #kvaseni