Fermentation

• Bakterien —> z.B. Milchsäure

• Pilze & Hefen

• Archaea

• Algen (Mikroalgen)

• Viren —> Bakteriophagen

• etc.

• Verbrauch von KH und/oder Proteinen

  • Nahrung für MO, Spaltung durch Enzyme

• Säuren entstehen dabei: Milchsäure, Essigsäure

• Gase: CO2, Methan

• Viele weitere Geschmacks- und Aromastoffe

• Milchsäurebakterien sind sehr anspruchsvoll

• Anaerobe Umgebung

• homofermentative MO —> Produktion von Milchsäure/Laktat

  • Milchzucker wird abgebaut

• Heterofermentative MO —> Produktion von Milchsäure und CO2, Ethanol

  • Löcherbildung durch Gase

  • Proteinabbau —> Textur und Aroma

• Verringerung pH-Wert durch Milchsäure

  • führt zu Konservierung

  • und Protonierung von basischen AS —> Störung der Proteinentfaltung —> Denaturierung

Joghurt —> Fermentierte Milch

Obst- und Gemüse

• schneiden, salzen —> Feuchtigkeit aus Blättern ziehen

• In Gefäß mt entzogender Flüssigkeit, Chili, Soße —> Sauerstoffzufuhr eingeschränkt durch Flüssigkeit (MO, die O2 brauchen überleben nicht)

• Pflanzenzucker wird in CO2 und Milchsäure umgesetzt —> wird immer saurer

Mit Milchsäurebakterien

= Heterofermentativ —> Produktion von Milchsäure und CO2

Kohlenhydratstoffwechsel: Glykolyse und Pentose-Phosphat-Weg

Proteine werden zu AS abgebaut —> weitere Gährung

EHrlich Abbau: Desaminierung und Decarboxylierung

1. Aerobe Fermentierung des O2 durch Hefen

   • Vermehrung Hefezellen —> Produktion von CO2 —> Sauerstoff wird knapper

2. Anaerobe Fermentation der freigesetzten Zucker (Maltose, Glucose)

   • Bildung von CO2, Alkohol, Geschmacksstoffen

   • nicht steil —> wilde Fermentation

   • Zucker verbraucht? Hefen sterben ab

3. Anaerobe Fermentation durch Milchsäurebaktieren

   • auf Gerste Vielzahl von Bakterien

   • Getreide häufig reich an Hydroxyzimtsäuren (Ferulasäure)

     • Bakterien decarboxylieren und reduzieren sie zu Aromastoffen

• Entpuplte Kaffeesamen werden „entschleimt“

  • Nicht zwingend durch Fermentation, häufig mechanisch

  • aber oft Fermentation —> MO zersetzen die Mucilage also den Schleim

  • Aromadefekte bei zu langer Fermentation

• Hefe-Bakterien Mix→Schwierig zu reproduzieren, weil Naturprodukt

• Mucilage (der Schleim) stellt Zucker/Stärke zur Verfügung

  • Vor allem Glucose/Fructose relevant

  • Wesentliche Erzeugung des vorläufigen Aromas

Salz:

• Meiste Milchsäuremo mögen Salz, andere Bakterien nicht so

• 2%ige Salzlake verwenden

Wasseraktivität:

• MO brauchen Wasser (auch die schlechten)

• Wasseraktivität aW Wert entscheidend

• Marmelade: Zucker bindet das Wasser —> deshalb nicht so schnell Wachstum von MO

• beim Trocknen von Wurst wird Wasser entzogen —> auch schlechtere Bedingungen für MO

Temperatur:

• schnellere Fermentation bei erhöhter Temperatur (Joghurt 40 Grad —> aber nicht zu heiß!)

Zeit:

• langsame Prozesse —> bessere, komplexere Aromen

Weitere Parameter:

• Sauerstoffzufuhr

  • Schimmelpilze brauchen Sauerstoff

  • Alkohol produzierende Hefen nur wenig Sauerstoff

  • Milch- und Essigsäurebakterien —> kein Sauerstoff

    • Gefäß kann explodieren, evtl Gärverschluss

• Antibakterielle Zutaten

  • Bakterien mögen Schärfe und Knoblauch nicht so gern

• Calcium —> länger knackig (z.B. in natur Meersalz)

Schimmelpilze (z.B. Botrytis cinerea —> Wein, schwerer Grad zwischen Aroma und Verlust)

• nicht ohne Sauerstoff

• Enzyme der Pilze spalten Proteine, Fette, Stärke —> Nahrungsquelle

• Sporen sind überall —> deshalb entsprechende Konservierung nötig

• Produkte wo gewünscht: Käse, Miso, Sojasoße

• Bei Toxinbildung negativer Geschmack

Clostridium botulinum

• Bildung von Botulinumtoxin —> stärkstes bekanntes GIft

• nicht ausreichend erhitzte Konserven (>100°C)

• zu hoher pH Wert >4,5

Bakteriophagen

• Viren, die Bakterien als Wirtzellen nutzen