Kääritamine

Kääritamine ehk fermentatsioon on protsess toiduainete töötlemises, mille käigus muudetakse anaeroobsetes tingimustes süsivesikud alkoholiks või orgaanilisteks hapeteks kasutades mikroorganisme, st pärme või baktereid. Käärimine eeldab mikroorganismide tegutsemist. Kääritamist ja sellega seotud protsesse uurivat teadusharu nimetatakse sümoloogiaks, millele pani aluse Louis Pasteur. Kääritamise mõiste tähendab suhkrute muutumisest etanooliks, mida kasutatakse selliste alkohoolsete jookide valmistamisel nagu vein, õlu ja siider. Sarnased protsessid leiavad aset ka leiva kergitamisel, kus CO2 vabaneb pärmi toimel, ja hapendatud toiduainete säilitamisel piimhappebakterite toimel nagu näiteks hapukapsas ja jogurtis. Teised laialdaselt tarbitavad fermenteeritud baastoiduained on näiteks äädikas, oliivid ja juust. Asukohapõhiselt võivad nendeks olla veel oad, juurviljad, puuviljad, mesi, piimatooted, kala, liha ja tee. Eestis on tuntuimad kääritatud toidud ja joogid õlu, kali, viin, hapukapsas, hapukurk, vein, äädikas, siider, mõdu, keefir, hapukoor. Toiduainete töötlemise üks oluline osa on toidu säilitamine. Kääritamine on üks vanemaid toidu säilitamise tehnoloogiaid, mida on praktiseeritud juba tuhandeid aastaid, et parandada sensoorseid omadusi ja toidu säilivust. See avastati inimeste poolt kogemata ning hakati järjest edasi arendama. Esimene teadaolev kääritatud toit oli juust. Juustu valmistamise kunst arenes välja juba 8000 aastat tagasi Cresendis Tigrise ja Eufrati jõgede vahel Iraagis. Arvatakse, et egiptlased ja sumerid arendasid veinivalmistamise ja õllepruulimisega seotud fermentatsioone aastatel 2000–4000 eKr. Kuigi kääritamist on toiduainete ja jookide säilitamise tehnoloogiana kasutatud juba tuhandeid aastaid, hakati alles mõnda aega hiljem tunnistama, et mikroorganismid on käärimisprotsessi eest vastutavad. 1861. aastal töötati välja pastöriseerimine ja esimest korda mõisteti mikroorganismide olulist rolli fermentatsiooniprotsessis. Esimene mudel mikroobide rolli mõistmiseks toidu kääritamisel loodi siis, kui Saksa teadlane Korschelt avastas 1878. aastal Aspergillus oryzae seene rolli koji valmistamisel. Koji on fermenteeritud riis. Kääritamise avastamise ajal oli käimas tööstusrevolutsioon ja sellega kaasnes inimeste kogunemine suurlinnadesse. Kuna inimesed kolisid suurlinnadesse, suurenes ka toidutootmine ning kääritamisest oli palju kasu toitude ja jookide säilitamisel. See omakorda viis suuremahuliste kääritamisprotsesside väljatöötamiseni kääritatud toitude ja alkohoolsete jookide kaubanduslikuks tootmiseks kõige laialdasemalt kasutatavate mikroorganismidega. Spontaanne fermenteerimine oli ajaloos peamine meetod kääritatud toitude ja jookide tootmiseks ning see on endiselt põhimeetodiks kodu ja majapidamis tingimustes. Spontaanse fermenteerimise korral saavutatakse edukas protsess, kui soovitud mikroobid suudavad konkureerida kahjulike ja riknemisega seotud mikroobide üle. Toiduainete kääritamise saadused on alkohol või preservatiivsed orgaanilised happed ja süsihappegaasid. Kõik kolm saadust on laialdaselt kasutuses. Alkoholi kasutusala on väga lai; mahlast valmistatakse veini, teraviljast valmistatakse õlut ja tärkliserikkast toiduainest, nagu kartul, kääritatakse ja destilleeritakse kanget alkoholi. Süsihappegaasi kasutatakse näiteks leivatoodete kergitamisel. Orgaanilisi happeid kasutatakse tihti juurviljade säilitamisel ja maitse andmisel, lisaks ka piimatoodetes. Toiduainete kääritamisel on viis peamist põhimõtet: toidu maitsebuketi, aroomide ja toiduainete tekstuuri rikastamine; toiduainete pikaajaline säilitamine; toiduainete toiteväärtuse tõstmine proteiini, aminohapete ja vitamiinide osakaalus; antinutrientide elimineerimine; küpsetusaja lühendamine. Piimhappekäärimine – piimhappebakterid (nt Lactobacillus ja Streptococcus) fermenteerivad laktoosi ehk piimasuhkrut piimhappeks, kalgendades piima ja tekitades jogurtit. Tänu piimhappe kääritamisele saame teha juustu, näiteks tuntuimad juustud on Cheddar ja Mozzarella. Piimhappe käärimine on oluline ka kimchi, hapukapsa ja teiste hapendatud toitude valmistamisel. Äädikhappekäärimine – äädikhappe kääritamist kasutatakse äädika valmistamiseks. Äädikhappe kääritamist viivad läbi Acetobacter bakterid, mis oksüdeerivad etanooli äädikhappeks. Äädikhappe fermentatsioon on eksotermiline protsess, mis tõstab temperatuuri üle 50 °C. Seda protsessi kasutatakse kombucha valmistamiseks, annab joogile iseloomuliku happesuse. Alkohoolne fermentatsioon – alkohoolne fermentatsioon on oluline protsess, mida kasutatakse näiteks õlu ja veini valmistamiseks ning kääritades toodetakse ka kanget alkoholi. Alkohoolsel kääritamisel muudab pärm (nt Saccharomyces cerevisiae) puuviljades sisalduvaid suhkruid (nt oder õlle valmistamiseks või viinamarjad veini tegemiseks) süsinikdioksiidiks ja etanooliks. Kääritamist kasutatakse biokütuse tootmisel, näiteks etanooli valmistamisel. Alates 1985. aastast on Alaskal botulismi haigestumise juhtude arv suurenenud, kuna seal on tavaks mitut liiki loomsete toodete pikaajaline kääritamine. Toit muutub ohtlikuks, kui seda hoiustada plastkonteineris, kus anaeroobse keskkonna tõttu saab Clostridium botulinum'i bakter soodsalt elada. Kääritatud toidud võivad tervisele palju kasu tuua, näiteks parandada seedimist ja vähendada teatud haiguste (näiteks II tüüpi diabeet ja südamehaigused) riski. Bioaktiivsed ühendid avaldavad samuti kasulikku mõju tervisele. Bioaktiivsed komponendid sisaldavad fenoolseid ühendeid, mis võivad toimida antioksüdantidena, kuna fenoolsetel ühenditel võivad olla haiguste vastu võitlevad omadused. Samuti võivad bioaktiivsed ühendid, näiteks punased ženšenni juured, aidata reguleerida veresuhkru ja insuliini teket. Kääritatud sojaühendid võivad avaldada nii antioksüdantset kui ka põletikuvastast toimet. Käärimisprotsessis osalevad head mikroorganismid lisavad toidule elus ensüüme, B-vitamiine ja valke. Need on hästi seeditavad, kuna sisaldavad häid baktereid ja lisaensüüme, mis toetavad seedimisprotsessi. Parem seedimine toob kaasa kõhu korrapärase läbikäimise, parema une, terve ja säravama naha, liigse kehakaalu kadumise, vererõhu normaliseerumise, magusaisu vähendamise ja kõrvetiste leevendamise. Tänu kääritatud toitudes sisaldavatele piimahappebakteritele tasakaalustatavad nad soolestiku ph-d ning garanteerivad pika eluea ja hea tervise. Lisaks toodavad piimhappebakterid ka 3-rasvhappeid, mis tugevdavad immuunsüsteemi. "Evolution of Food Fermentation Processes and the Use of Multi-Omics in Deciphering the Roles of the Microbiota". Foods. Vaadatud 1.juuli 2024. Mannaa, Mohamed. "Evolution of Food Fermentation Processes and the Use of Multi-Omics in Deciphering the Roles of the Microbiota". Foods – cit. via Vaadatud 1.juuli 2024. Steinkraus, K. H. (1995). Handbook of Indigenous Fermented Foods. "Piimhappekäärimine", Lactic Acid Fermentation of Fruits and Vegetables, CRC Press, lk 281–296, 3. veebruar 2017, ISBN 978-1-315-37037-8, vaadatud 30. juunil 2024 "Käärimisprotsess ja tüübid". www.geeksforgeeks.org. Vaadatud 30. juunil 2024. Käärimisprotsess ja tüübid, https://www.geeksforgeeks.org/fermentation-types-process-examples/amp/, 30.06.2024 "Why does Alaska have more botulism?". Originaali arhiivikoopia seisuga 7. august 2006. "9 Fermented Foods and Their Benefits". zoe.com (inglise). Vaadatud 19. juunil 2024. Frías, Juana; Martinez-Villaluenga, Cristina; Peñas, Elena (12. september 2016). Fermented Foods in Health and Disease Prevention (inglise). Academic Press. Gulin, Dunja (2015). Hapenda, käärita, soola. Koolibri.