Jak funguje fermentace kombuchy na chemické úrovni

Jak fermentace kombuchy funguje na chemické úrovni

Kombucha je tradiční fermentovaný čajový nápoj, který je nejen osvěžující, ale také bohatý na probiotika, antioxidanty a organické kyseliny. Tento proces výroby kombuchy je fascinující nejen z hlediska chuti a zdravotních benefitů, ale také z chemického hlediska. Fermentace kombuchy je komplexní proces, během kterého se cukr mění na ethanol, kyseliny a další látky díky součinnosti bakterií a kvasinek v symbiotické kultuře známé jako SCOBY (Symbiotic Culture of Bacteria and Yeast). V tomto článku se podíváme na to, jak fermentace kombuchy probíhá na chemické úrovni a co ji činí tak jedinečnou.

1. Chemické složení kombuchy před fermentací

Základem pro výrobu kombuchy je slazený čaj. Před tím, než začne fermentace, čaj obsahuje hlavně:

• Cukr (sacharóza), který se přidává jako zdroj energie pro mikroorganismy v procesu fermentace.
• Polyfenoly a antioxidanty z čaje, které zůstávají aktivní během fermentace.
• Voda jako hlavní médium pro všechny reakce.

Kombucha se nejčastěji vyrábí z černého nebo zeleného čaje, což ovlivňuje její chuť a obsah polyfenolů, které mají antioxidační vlastnosti. Hlavní cukr, který je používán, je sacharóza – molekula složená z glukózy a fruktózy.

2. První fáze fermentace: Rozklad cukrů

Když přidáte SCOBY do slazeného čaje, začíná fermentační proces. Kvasinky ve SCOBY (typicky rody jako Saccharomyces) se začnou živit cukrem a rozkládat ho na základní složky.

• Sacharóza se pomocí enzymů rozkládá na dvě jednodušší cukry – glukózu a fruktózu:
  • C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (glukóza) + C₆H₁₂O₆ (fruktóza)

Poté kvasinky přeměňují glukózu a fruktózu na ethanol a oxid uhličitý během anaerobního kvašení (bez přístupu kyslíku):

• Glykolýza: Glukóza je rozložena na pyruvát.

  • C₆H₁₂O₆ → 2 C₃H₄O₃ (pyruvát) + ATP (energie)

• Produkce ethanolu: V nepřítomnosti kyslíku kvasinky přemění pyruvát na ethanol a oxid uhličitý:

  • C₃H₄O₃ → C₂H₅OH (ethanol) + CO₂ (oxid uhličitý)

3. Druhá fáze fermentace: Produkce organických kyselin

Ve druhé fázi fermentace přichází na řadu bakterie ve SCOBY, především bakterie octové (Acetobacter). Tyto bakterie využívají ethanol vytvořený kvasinkami a oxidují ho na kyselinu octovou a další organické kyseliny, což kombuše dodává její typickou kyselou chuť:

• Oxidace ethanolu: Ethanol je oxidován na kyselinu octovou:
  • C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH (kyselina octová) + H₂O

Kromě kyseliny octové bakterie produkují také další organické kyseliny, jako například:

• Kyselina glukonová: Vzniká oxidací glukózy.
• Kyselina mléčná: V menším množství se tvoří při anaerobním kvašení.
• Kyselina glukuronová: Jedna z klíčových kyselin, která má detoxikační účinky.

Tyto kyseliny dodávají kombuše její charakteristickou kyselost, pomáhají při detoxikaci těla a mohou mít antibakteriální vlastnosti.

4. Další důležité chemické reakce

Kromě přeměny cukrů a ethanolu na organické kyseliny probíhají během fermentace kombuchy i další zajímavé chemické reakce:

• Tvorba probiotik: V průběhu fermentace se ve SCOBY množí prospěšné bakterie. Tyto bakterie přispívají ke zdraví střevní mikroflóry.

• Produkce oxidu uhličitého: Kvasinky během fermentace produkují CO₂, což dává kombuše její jemně perlivou texturu. Tento proces může být zesílen během tzv. druhé fermentace, kdy je kombucha uzavřena v lahvích a dochází k tvorbě většího množství CO₂.

• Redukce kofeinu: Během fermentace dochází také k mírnému snížení obsahu kofeinu, protože bakterie a kvasinky spotřebovávají některé sloučeniny z čajových lístků.

5. Konečný produkt fermentace: Hotová kombucha

Po několika dnech až týdnech fermentace (v závislosti na teplotě a požadované chuti) je kombucha hotová. Obsahuje:

• Organické kyseliny: Kyselina octová, glukonová, glukuronová a další, které pomáhají detoxikovat organismus a dodávají kombuše její kyselou chuť.
• Probiotika: Živé kultury bakterií, které přispívají ke zdraví střev.
• Antioxidanty: Polyfenoly a katechiny z čajových lístků, které chrání tělo před oxidačním stresem.
• Malé množství alkoholu: Zbytkový ethanol, který zůstává po fermentaci, se pohybuje obvykle pod 0,5 % objemu.
• Oxid uhličitý: Díky přítomnosti CO₂ má kombucha jemně perlivou texturu.

Fermentace kombuchy je složitý chemický proces, který zahrnuje spolupráci kvasinek a bakterií. Tyto mikroorganismy společně přeměňují cukry na ethanol a organické kyseliny, které dodávají kombuše její typickou kyselou chuť a probiotické vlastnosti. Chemie fermentace je to, co činí kombuchu tak výjimečnou – vytváří zdravý a osvěžující nápoj, který je plný prospěšných látek a může podpořit trávení, detoxikaci a celkové zdraví.