Kvašení: Porovnání verzí

Aktuální verze z 30. 11. 2025, 17:08

Rozbalit box

Obsah boxu

Fermentace, česky též kvašení, je prastarý metabolický proces, při kterém mikroorganismy jako bakterie, kvasinky nebo plísně přeměňují organické látky, nejčastěji sacharidy, na jednodušší sloučeniny, jako jsou alkoholy nebo organické kyseliny. Tento proces probíhá typicky bez přístupu kyslíku (anaerobně) a slouží mikroorganismům k získání energie (ATP) pro jejich životní funkce. Fermentace je základem výroby široké škály potravin a nápojů a hraje klíčovou roli v biotechnologii.

🧪 Definice a princip

Z biochemického hlediska je fermentace formou anaerobního metabolismu, kde elektronový transportní řetězec není konečným akceptorem elektronů. Místo toho je akceptorem samotná organická molekula, například pyruvát. Během glykolýzy se molekula glukózy rozštěpí na dvě molekuly pyruvátu, přičemž se vyprodukuje malé množství ATP. Aby mohla glykolýza pokračovat, musí být regenerován koenzym NAD+ z NADH, což se děje právě během fermentačních reakcí, kdy pyruvát (nebo jeho derivát) přijímá elektrony z NADH.

Výsledné produkty (např. ethanol nebo kyselina mléčná) jsou z pohledu mikroorganismu odpadní látky, ale pro člověka mají zásadní význam. Právě tyto látky dodávají fermentovaným potravinám jejich charakteristickou chuť, vůni a texturu a zároveň působí jako přírodní konzervanty.

⏳ Historie

Fermentace je jednou z nejstarších biotechnologií, kterou lidstvo využívalo tisíce let před pochopením jejího principu.

Pravěk: Archeologické nálezy dokládají výrobu piva, vína a kvašeného chleba již v neolitu, přibližně 7000 let př. n. l. v Číně a na Blízkém východě.
Starověk: Civilizace jako Egypťané, Řekové a Římané běžně vyráběly fermentované nápoje a potraviny, jako jsou sýr a jogurt.
Vědecký objev: Až do 19. století se věřilo, že kvašení je čistě chemický proces rozkladu. Zásadní obrat přinesl francouzský vědec Louis Pasteur, který v letech 1857–1861 prokázal, že fermentace je životní proces způsobený živými mikroorganismy. Objevil, že různé typy mikroorganismů produkují různé látky (např. kvasinky tvoří alkohol, zatímco jiné mikroby kyselinu mléčnou, která víno kazí). Jeho práce položily základy moderní mikrobiologie a potravinářství, včetně procesu pasterizace.

🔬 Typy fermentace

Existuje mnoho druhů fermentace, které se liší použitými mikroorganismy a konečnými produkty. Mezi nejznámější patří:

Alkoholové kvašení: Provádějí ho především kvasinky (rod Saccharomyces). Cukry jsou přeměňovány na ethanol a oxid uhličitý. Tento proces je základem výroby piva, vína, cideru a lihovin, a také kynutí těsta na pečivo (kde je žádaný CO₂).
Mléčné kvašení: Způsobují ho bakterie mléčného kvašení (např. rody Lactobacillus, Bifidobacterium). Cukry (včetně laktózy) jsou přeměňovány na kyselinu mléčnou. Využívá se při výrobě jogurtů, kefíru, sýrů, kysaného zelí, kimči a fermentovaných uzenin.
Octové kvašení: Jedná se o dvoustupňový proces, kde v první fázi proběhne alkoholové kvašení. Následně bakterie rodu Acetobacter za přístupu vzduchu (aerobní proces) přeměňují ethanol na kyselinu octovou. Tímto způsobem se vyrábí ocet.
Máselné kvašení: Některé bakterie (např. rodu Clostridium) štěpí cukry nebo kyselinu mléčnou na kyselinu máselnou, vodík a oxid uhličitý. V potravinářství je tento proces obvykle nežádoucí, protože způsobuje kažení.
Citrónové kvašení: Plísně (např. Aspergillus niger) fermentují cukry za vzniku kyseliny citronové, která se masivně využívá v potravinářství jako konzervant a dochucovadlo.

🧀 Využití v potravinářství

Fermentace je klíčová pro výrobu a konzervaci obrovského množství potravin po celém světě.

Nápoje: Pivo, víno, cider, medovina, kombucha, vodní i mléčný kefír.
Mléčné výrobky: Jogurt, acidofilní mléko, tvaroh, zakysaná smetana a většina sýrů.
Zelenina: Kysané zelí, korejské kimči, kvašené okurky (kvašáky), nakládaná řepa, mrkev a další druhy zeleniny.
Sójové produkty: Sójová omáčka, miso, tempeh a natto jsou základními kameny asijské kuchyně.
Pečivo: Kynutí těsta pomocí kvásku (směs kvasinek a laktobacilů) nebo droždí.
Masné výrobky: Trvanlivé salámy a klobásy (např. uherský salám) procházejí fermentací, která jim dodává chuť a zajišťuje jejich trvanlivost.

🏭 Průmyslové a biotechnologické využití

Kromě potravinářství je fermentace zásadním procesem v mnoha průmyslových odvětvích.

Farmacie: Produkce antibiotik (např. penicilin), vakcín, vitamínů a enzymů.
Chemický průmysl: Výroba biopaliv jako je bioethanol z kukuřice nebo cukrové třtiny, a produkce organických rozpouštědel (aceton, butanol) a kyselin (kyselina citronová, kyselina mléčná).
Zemědělství: Výroba siláže (fermentovaného krmiva pro dobytek) a bioplynu z organického odpadu.
Moderní trendy (2025): Roste popularita domácí fermentace a zájem o fermentovaná dochucovadla jako miso a shoyu. V gastronomii se fermentace stává nástrojem pro vytváření nových, komplexních chutí. Současně se rozvíjí tzv. "přesná fermentace", kde jsou geneticky modifikované mikroorganismy programovány k výrobě specifických molekul, např. proteinů pro rostlinné alternativy masa.

❤️ Zdravotní přínosy

Fermentované potraviny jsou ceněny pro své pozitivní účinky na zdraví, zejména na trávicí systém.

Zdroj probiotik: Obsahují živé mikroorganismy, které podporují zdravou rovnováhu střevního mikrobiomu.
Zlepšení trávení: Proces fermentace částečně "předtráví" potravu, čímž se zvyšuje její stravitelnost a vstřebatelnost živin, jako jsou železo a zinek. Například mléčné kvašení snižuje obsah laktózy, což činí produkty lépe stravitelnými pro lidi s intolerancí.
Posílení imunity: Zdravý střevní mikrobiom je klíčový pro správnou funkci imunitního systému, jelikož až 70 % imunitních buněk se nachází ve střevech.
Tvorba nových živin: Během fermentace vznikají nové cenné látky, včetně některých vitamínů skupiny B a vitamínu K2.

🤓 Pro laiky

Představte si, že mikroorganismy (bakterie a kvasinky) jsou miniaturní kuchaři a kouzelníci. Když jim dáte nějakou surovinu, třeba zelí nebo mléko, pustí se do práce. "Předžvýkají" složité cukry, které jsou pro nás těžko stravitelné, a přemění je na jednodušší látky. Jako vedlejší produkt vytvoří kyseliny nebo alkohol. Tyto látky nejenže jídlo zakonzervují (zlí mikrobi v kyselém prostředí nepřežijí), ale také mu dodají úplně novou, zajímavou chuť – zelí se změní v kysané zelí a mléko v osvěžující jogurt. Navíc tito malí pomocníci obohatí jídlo o zdraví prospěšné látky (probiotika), které pak v našich střevech pomáhají udržovat pořádek. Fermentace je tedy týmová práce s neviditelnými pomocníky, díky které je jídlo chutnější, trvanlivější a zdravější.

📚 Zdroje