Věda o fermentovaných potravinách: Globální průzkum

Fermentované potraviny jsou po tisíciletí základem stravy po celém světě. Od pikantní chuti kysaného zelí v Německu po komplexní umami miso v Japonsku je fermentace časem ověřenou metodou konzervace potravin a zvýraznění jejich chuti a nutriční hodnoty. Kromě kulinářské přitažlivosti však fermentované potraviny nabízejí fascinující pohled do světa mikrobiologie a jejího hlubokého dopadu na lidské zdraví. Tento blogový příspěvek se ponoří do vědy o fermentovaných potravinách, zkoumá probíhající mikrobiální procesy, jejich zdravotní přínosy a jejich rozmanitý kulturní význam po celém světě.

Co je fermentace?

Ve své podstatě je fermentace metabolický proces, při kterém mikroorganismy, jako jsou bakterie, kvasinky a plísně, přeměňují sacharidy (cukry a škroby) na alkohol, plyny a organické kyseliny. Tento proces probíhá za nepřítomnosti kyslíku (anaerobní podmínky), ačkoli některé fermentační procesy mohou zahrnovat omezenou expozici kyslíku. Mikroorganismy odpovědné za fermentaci se často označují jako „startovací kultury“. Tyto kultury mohou být přirozeně přítomny v potravině nebo v prostředí, nebo mohou být přidány záměrně k zahájení a kontrole fermentačního procesu.

Existuje několik typů fermentace, z nichž každý vede k různým konečným produktům a přispívá k jedinečným vlastnostem různých fermentovaných potravin:

• Mléčné kvašení: Toto je možná nejběžnější typ fermentace, při kterém bakterie přeměňují cukry na kyselinu mléčnou. Kyselina mléčná působí jako konzervant tím, že inhibuje růst mikroorganismů způsobujících kažení. Mezi příklady patří jogurt, kysané zelí, kimchi a mnoho druhů nakládané zeleniny.
• Alkoholové kvašení: Při tomto procesu kvasinky přeměňují cukry na ethanol (alkohol) a oxid uhličitý. To je základ pro alkoholické nápoje, jako je pivo a víno, a také pro kynutý chléb.
• Octové kvašení: Tento typ fermentace zahrnuje přeměnu ethanolu na kyselinu octovou bakteriemi octového kvašení. Výsledkem je ocet, všestranné dochucovadlo a konzervant.
• Alkalická fermentace: Méně častá než jiné typy, alkalická fermentace zahrnuje produkci amoniaku, který zvyšuje pH potraviny. Tento proces se používá při výrobě potravin jako natto (fermentované sójové boby) v Japonsku a dawadawa (fermentované lusky rohovníku) v západní Africe.

Mikrobiologie fermentovaných potravin

Rozmanitá škála fermentovaných potravin odráží obrovskou rozmanitost mikroorganismů, které se mohou na fermentačním procesu podílet. Různé mikroorganismy produkují různé enzymy, které štěpí složité sacharidy a bílkoviny na jednodušší sloučeniny, což přispívá k jedinečným chutím, texturám a nutričním profilům fermentovaných potravin.

Bakterie mléčného kvašení (BMK)

Bakterie mléčného kvašení jsou rozmanitou skupinou bakterií, které hrají klíčovou roli v mnoha fermentovaných potravinách. Mezi běžné rody patří Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus a Leuconostoc. Tyto bakterie nejenže produkují kyselinu mléčnou, která konzervuje potraviny a přispívá k jejich charakteristické kyselé chuti, ale také syntetizují vitamíny, produkují antimikrobiální sloučeniny a štěpí složité sacharidy na jednodušší cukry, čímž je činí snadněji stravitelnými.

Příklad: Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophilus jsou dvě hlavní bakterie používané při výrobě jogurtu.

Kvasinky

Kvasinky, zejména Saccharomyces cerevisiae (také známé jako pekařské nebo pivovarské kvasnice), jsou nezbytné pro alkoholové kvašení. Přeměňují cukry na ethanol a oxid uhličitý, čímž přispívají k charakteristické chuti a textuře chleba, piva a vína. Jiné kvasinky, jako je Brettanomyces, mohou přispívat ke komplexním chuťovým profilům některých fermentovaných nápojů.

Příklad: Saccharomyces cerevisiae se používá k fermentaci hroznů na víno.

Plísně

Ačkoli jsou často spojovány s kažením, některé plísně hrají klíčovou roli při fermentaci některých potravin. Například Aspergillus oryzae se používá při výrobě sójové omáčky, misa a saké. Tyto plísně produkují enzymy, které štěpí škroby a bílkoviny, čímž přispívají ke komplexní chuti umami těchto potravin. Jiné plísně, jako je Penicillium, se používají při výrobě některých sýrů.

Příklad: Aspergillus oryzae se používá k fermentaci sójových bobů a rýže na miso.

Zdravotní přínosy fermentovaných potravin

Fermentované potraviny nabízejí širokou škálu zdravotních přínosů, především díky přítomnosti probiotik, což jsou živé mikroorganismy, které, pokud jsou konzumovány v dostatečném množství, přinášejí hostiteli zdravotní prospěch. Tyto přínosy přesahují zdraví střev a mohou ovlivnit celkovou pohodu.

Zlepšené zdraví střev

Fermentované potraviny jsou bohatým zdrojem probiotik, která mohou pomoci diverzifikovat a vyvážit střevní mikrobiom, komplexní společenství mikroorganismů sídlících v trávicím traktu. Zdravý střevní mikrobiom je nezbytný pro trávení, vstřebávání živin, imunitní funkci a celkové zdraví. Probiotika mohou pomoci zlepšit zdraví střev tím, že:

• Zvyšují rozmanitost střevních bakterií: Rozmanitý střevní mikrobiom je odolnější vůči narušení a lépe vybaven k plnění svých různých funkcí.
• Inhibují růst škodlivých bakterií: Probiotika mohou produkovat antimikrobiální sloučeniny, které inhibují růst patogenních bakterií, čímž pomáhají předcházet infekcím a udržovat zdravou rovnováhu střevních bakterií.
• Zlepšují trávení a vstřebávání živin: Některá probiotika produkují enzymy, které pomáhají štěpit složité sacharidy a bílkoviny, čímž je činí snadněji stravitelnými a vstřebatelnými.
• Posilují střevní bariéru: Probiotika mohou pomoci posílit střevní bariéru a zabránit tak pronikání škodlivých látek do krevního oběhu.

Posílená imunitní funkce

Střevní mikrobiom hraje klíčovou roli v imunitní funkci a probiotika mohou pomoci posílit imunitní systém tím, že:

• Stimulují produkci imunitních buněk: Probiotika mohou stimulovat produkci imunitních buněk, jako jsou T-buňky a B-buňky, které jsou nezbytné pro boj s infekcemi.
• Modulují zánětlivou reakci: Probiotika mohou pomoci regulovat zánětlivou reakci, čímž předcházejí nadměrnému zánětu, který může poškozovat tkáně a přispívat k chronickým onemocněním.
• Zlepšují střevní lymfatickou tkáň (GALT): GALT je hlavní složkou imunitního systému umístěnou ve střevech. Probiotika mohou pomoci zlepšit funkci GALT a posílit tak její schopnost chránit tělo před patogeny.

Zlepšené duševní zdraví

Nové výzkumy naznačují silné spojení mezi střevním mikrobiomem a zdravím mozku, známé jako osa střevo-mozek. Probiotika mohou ovlivnit duševní zdraví tím, že:

• Produkují neurotransmitery: Některé střevní bakterie mohou produkovat neurotransmitery, jako je serotonin a dopamin, které hrají klíčovou roli v regulaci nálady.
• Snižují zánět: Chronický zánět je spojován s depresí a úzkostí. Probiotika mohou pomoci snížit zánět a potenciálně tak zlepšit duševní zdraví.
• Modulují stresovou reakci: Probiotika mohou pomoci modulovat stresovou reakci snížením produkce stresových hormonů, jako je kortizol.

Zlepšená dostupnost živin

Fermentační proces může zvýšit biologickou dostupnost některých živin, čímž je tělo snáze vstřebá. Fermentace může například rozložit fytáty, což jsou sloučeniny nacházející se v obilovinách a luštěninách, které mohou inhibovat vstřebávání minerálů, jako je železo a zinek. Fermentace může také zvýšit hladinu některých vitamínů, například vitamínů skupiny B a vitamínu K.

Příklad: Fermentace sójových bobů na tempeh snižuje hladinu fytátů, čímž se železo a zinek v sójových bobech stávají biologicky dostupnějšími.

Fermentované potraviny ve světě: Kulinářská cesta

Fermentované potraviny jsou nedílnou součástí kuchyní po celém světě a odrážejí rozmanité kultury a tradice různých regionů. Zde jsou některé příklady fermentovaných potravin z různých zemí:

• Jogurt (různé druhy): Základní potravina v mnoha kulturách, jogurt se vyrábí fermentací mléka bakteriemi mléčného kvašení. Je to všestranná potravina, kterou lze konzumovat samostatně nebo použít v různých pokrmech. Druhy sahají od řeckého jogurtu po indický Dahi.
• Kysané zelí (Německo): Fermentované zelí, kysané zelí je tradiční německá potravina bohatá na probiotika a vitamín C.
• Kimchi (Korea): Základ korejské kuchyně, kimchi se vyrábí fermentací zeleniny, obvykle zelí a ředkviček, s kořením a bakteriemi mléčného kvašení. Existují stovky druhů kimchi, každý s jedinečným chuťovým profilem.
• Miso (Japonsko): Fermentovaná sójová pasta, miso je klíčovou složkou japonské kuchyně. Používá se k přípravě miso polévky, omáček a marinád. Různé druhy misa, jako je bílé miso, červené miso a ječné miso, nabízejí různé chutě a textury.
• Tempeh (Indonésie): Vyrobený z fermentovaných sójových bobů, tempeh je oblíbenou náhražkou masa v indonéské kuchyni. Má pevnou texturu a oříškovou chuť.
• Kombucha (Čína/Celosvětově): Fermentovaný čajový nápoj, kombucha se vyrábí fermentací slazeného čaje pomocí SCOBY (symbiotická kultura bakterií a kvasinek). Je známá svou mírně kyselou a perlivou chutí.
• Kefír (Východní Evropa): Fermentovaný mléčný nápoj, kefír je podobný jogurtu, ale má řidší konzistenci a kyselejší chuť. Vyrábí se fermentací mléka s kefírovými zrny, což je komplexní kultura bakterií a kvasinek.
• Kvasový chléb (různé druhy): Kvasový chléb se peče pomocí „startéru“, kultury divokých kvasinek a bakterií. Dodává chlebu charakteristickou nakyslou chuť a žvýkací texturu.
• Idli a Dosa (Indie): Fermentované těsto z rýže a čočky, které se používá k výrobě napařovaných koláčků (Idli) nebo tenkých palačinek (Dosa), běžných v jihoindické kuchyni.
• Natto (Japonsko): Fermentované sójové boby s velmi silnou, štiplavou chutí a lepkavou texturou.
• Dawadawa (Západní Afrika): Fermentované lusky rohovníku používané jako dochucovací přísada.

Domácí výroba fermentovaných potravin

Mnoho fermentovaných potravin lze snadno vyrobit doma, což vám umožní kontrolovat ingredience a proces fermentace. Zde je několik tipů pro bezpečnou a úspěšnou výrobu fermentovaných potravin:

• Používejte vysoce kvalitní suroviny: Začněte s čerstvými, vysoce kvalitními surovinami, abyste zajistili nejlepší chuť a zabránili kažení.
• Udržujte čisté prostředí: Čistota je klíčová pro prevenci růstu škodlivých bakterií. Před použitím sterilizujte veškeré vybavení.
• Kontrolujte teplotu: Udržujte optimální teplotu pro fermentaci, protože různé mikroorganismy prospívají při různých teplotách.
• Sledujte pH: Sledujte pH fermentující potraviny, abyste se ujistili, že je dostatečně kyselá k inhibici růstu škodlivých bakterií.
• Pečlivě dodržujte recepty: Pečlivě dodržujte spolehlivé recepty, abyste zajistili správné provedení fermentačního procesu.
• Sledujte známky kažení: Buďte si vědomi známek kažení, jako je růst plísní, nepříjemné pachy nebo neobvyklé textury. Zlikvidujte jakoukoli fermentovanou potravinu, která vykazuje známky kažení.

Bezpečnostní aspekty

Ačkoli jsou fermentované potraviny obecně bezpečné ke konzumaci, je důležité si být vědom potenciálních bezpečnostních aspektů:

• Histaminová intolerance: Některé fermentované potraviny mají vysoký obsah histaminu, který může u lidí s histaminovou intolerancí vyvolat příznaky.
• Obsah tyraminu: Zrající sýry a jiné fermentované potraviny mohou obsahovat vysoké hladiny tyraminu, který může interagovat s některými léky, jako jsou inhibitory MAO.
• Obsah sodíku: Některé fermentované potraviny, jako je kysané zelí a kimchi, mohou mít vysoký obsah sodíku.
• Botulismus: Nesprávně fermentované potraviny mohou představovat riziko botulismu, vážné formy otravy jídlem. Je klíčové dodržovat bezpečné postupy fermentace, aby se toto riziko minimalizovalo.

Závěr

Fermentované potraviny nabízejí fascinující kombinaci kulinářského potěšení, zdravotních přínosů a kulturního významu. Od starověkých technik konzervace potravin po moderní chápání střevního mikrobiomu hraje fermentace i nadále zásadní roli v lidském zdraví a výživě. Porozuměním vědě o fermentovaných potravinách můžeme ocenit jejich jedinečné vlastnosti a začlenit je do naší stravy bezpečným a prospěšným způsobem. Ať už si vychutnáváte misku jogurtu, pochutnáváte si na kousku kimchi nebo popíjíte sklenici kombuchy, účastníte se globální tradice, která po staletí udržovala a živila komunity.

Svět fermentovaných potravin je obrovský a rozmanitý. Experimentujte s různými druhy fermentovaných potravin a najděte si ty, které vám chutnají. Vaše střeva (a vaše chuťové buňky) vám poděkují!