Wein, Käse und Brot sind drei der sensorisch grossartigsten Lebensmittel und sie passen gut zusammen.

Die Gastronomie sucht neue Profilierungsmöglichkeiten, um die Gäste zurückzugewinnen, die immer öfter nur Take-away-Food kaufen, zuhause Supermarkt-Convenience wärmen oder Gourmetgelüste ennet der Grenze befriedigen. Eine Strategie ist «do it yourself», der erklärte Gegentrend zu Convenience («aus der Tüte auf den Teller»). Moderne Köche kreieren einzigartige Komponenten, die sonst nirgens aufgetischt werden. Idealweise sind sie nicht nur sensorisch überzeugend sondern haben auch Erlebniswert.

Selbst Fermentiertes könnte ein neuer und gehaltvoller Trend werden nach der Molekularküche, die oft eher auf Showeffekte zielt. Für die Gastronomie macht er Sinn, auch wenn der Aufwand und die Herausforderungen gross sein können, ebenso die hygienischen Risiken. Bereits gibt es Bücher über die Praxis der Fermentation, die sich auch an Hobbyköche richten und nebst der Herstellung von Brot oder Sauermilchprodukten, die schon lange im Haushalt produziert werden können, auch das Fermentieren von Gemüse, Fleisch und Fisch erklären bis hin zur Essigherstellung.

Unvergleichliche Aromabildung

Das Besondere an fermentierten Lebensmitteln ist ihr komplexes Aromaprofil. Sie gehören daher zu den geschmacklich attraktivsten Produktarten. Man denke an Wein, Brot, Käse, Rohwurst, Schwarztee und vieles mehr. Fermentierte Produkte besitzen eine weit grössere Aromavielfalt als etwa Früchte oder Kräuter. Ein synthetisches Brot- oder Weinaroma ist daher nie vergleichbar mit dem natürlich fermentierten (im Gegensatz etwa zu synthetischem Vanillin als Vanilleersatz). Nur der Röstprozess übertrifft die Aromavielfalt von Fermentiertem, was Kaffeeröster gern betonen. Das Non plus ultra ist aber der Kakao: die Frucht wird zuerst fermentiert (im Anbauland) und nachher werden die Bohnen noch geröstet.

Dank Fermentieren (Bild) und Rösten besitzt der Kakao und damit auch die Schokolade eine einzigartige Aromakomplexität. Degustieren von Schokolade aus ungeröstetem Kakao zeigt: allein schon die Fermentation stiftet viel Aroma, allerdings schmeckt das Produkt adstringierender.

Fermentieren ist eine der ältesten Methoden, um Lebensmittel haltbar und hygienisch sicherer zu machen. Sie ist sogar noch älter als das Garen mit Hitze und bestand daher schon vor der Erfindung des Feuers vor 1 Million Jahren, denn Gärungen geschehen auch spontan. Der Begriff stammt von den Fermenten d.h. Enzymen, welche die Bakterien, Hefen und Schimmelpilze ausscheiden und welche auf sanfte Art starke biochemische Veränderungen hervorrufen.

Zum Einen bilden sie Säuren oder Alkohol mit konservierender Wirkung und zum Andern sensorische und physiologische Effekte. Man denke an die Lockerung des Brotteigs durch Kohlensäuregas-Bildung der Hefe oder die alkoholische Gärung. Alkohol ist nicht nur konservierend sondern verhilft auch seit Jahrtausenden der Menschheit zum begehrten Rausch – teilweise auch im Tierreich.

Fermente sind Bio-Katalysatoren

Was passiert wissenschaftlich betrachtet beim Fermentationsprozess? Ein Fermentier-Seminar von Marmite foodlab Anfang April 2016 klärte Profi- und Hobbyköche auf und lieferte so viel Wissenswertes wie sonst nur ein ganzes Mikrobiologie-Semester an der Hochschule. «Das Food Lab will eine Brücke bauen zwischen den Köchen und den Wissenschaftern», betont Marmite-Chefredaktor Andrin Willi, früher selber als Spitzenkoch tätig. Dies ist ihm einmal mehr gelungen.

Fermentieren heisst Enzyme wirken zu lassen. Diese können von natürlich vorhandenen oder zugesetzen mikrobiologischen Gärungs- oder Reifekulturen stammen oder im Lebensmittel selbst vorkommen. Oder sie werden in reiner Form zugesetzt wie zB Kälberlab bei der Käseherstellung oder das protein-abbauende Papain aus Papaya oder Ananas als Fleisch-Zartmacher.

Enzyme wirken als hochspezifische Katalysatoren von biochemischen Reaktionen und werden dabei nicht verbraucht. Hochspezifisch deshalb, weil sie normalerweise nur bei einem einzelnen Stoff bzw Substrat eine einzige Reaktion in Gang bringen. Sie bauen theoretisch das gesamte Substrat ab oder um. Sie wirken meistens am besten bei moderaten Temperaturen d.h. nur sehr langsam bei Kälte. Und Erhitzen inaktiviert sie irreversibel, da sie aus Proteinen bestehen. Technisch angewendet werden sie beispielsweise bei der Herstellung von Sauerteig in einem Fermenter (Bild).

Kochbuchautor Prof. Thomas Vilgis, Referent am Marmite foodlab, nannte einige Beispiele:
●Milchsäurefermenation: Mit Lactobazillen vergorene Milch (Joghurt) oder Gemüse wie zB Sauerkraut
●Essigsäurefermentation: Mit Acetobakterien hergestellter Essig
●Alkoholische Fermentation: Mit Hefe (Saccharomyces cerevisiae) hergestellt werden Bier aus Getreide (Malz) und Wein und Fruchtweine aus Trauben bzw Obst.
●Gemischte Fermentationen beinhalten Hefen, Lactobazillen, Acetobacter und teilweise auch Schimmel. Beispiele: Brot-Sauerteig aus Roggen-, Weizenmehl (Saccharomyces cerevisiae), Kakao- und Kaffeesamen (vergorenes Fruchtfleisch), Sojasauce und Kefir aus Milch

Thomas Vilgis (Bild), Physikprofessor in Deutschland und Herausgeber einer kulinarisch-wissenschaftlichen Zeitschrift bezeichnet die Fermentation als «molekulares Garen» und betonte in seinem Referat einen Effekt, der oft die Grundlage für den attraktiven Umami-Geschmack bildet: Beim enzymatischen Proteinabbau entstehen letztlich freie Aminosäuren, unter anderen auch Glutaminsäure bzw Glutamat.

Als Zusatzstoff ist Glutamat zwar verpönt aber wenn es sich auf natürliche Weise bildet, ist es sehr beliebt, man denke an Sojasauce, Hartkäse, gereifte Rohwurst und Trockenfleisch. Es ist zwar verdächtigt worden, an allergischen Reaktionen schuld zu sein, aber «Glutamat selber ist unbedenklich», so Vilgis, «die Ursache der Pseudoallergie ist Histamin, das parallel dazu entstehen kann». Davon später.

Beispiele Käse und Rohwurst

Die in unserer hiesigen Kost wichtigsten fermentierten Produkte sind Brot, Käse, Joghurt, Rohpökelwaren, Sauerkraut, Wein, Bier und Essig. Ferner Schokolade, wenn man die Fermentation der Kakaofrüchte dazurechnet, welche in den Anbauländern stattfindet. Und im Fernen Osten ist die Schimmelreifung von Reis und Soja in vielen Varianten sehr wichtig. Zwei Beispiele von Schweizer Traditionsprodukten seien herausgegriffen, Käse und Rohwurst, sowie eine Spezialität in Japan, die Schimmelreifung (Koji-Reis, Miso, Sojasauce)

Bei der Käseherstellung werden gezielt Milchsäurebakterien eingesetzt. Diese wandeln den Milchzucker (Lactose) in Milchsäure um. Gleichzeitig sinkt der pH-Wert, was notwendig ist, um die Caseine auszufällen, die den Käsebruch bilden. Das Absenken des pH-Wertes führt auch zu Hemmung von unerwünschten und pathogenen Keimen. Milchsäurebakterien bewirken die Gärung und Reifung. Sie produzieren eine Vielfalt von Enzymen, welche die Proteine in kleine, aromawirksame Stoffe spalten. Aus dem jungen, faden, gummigen Käse entsteht so ein aromatisches, mürbes Lebensmittel.

Die Schmiere bei der Käselaibpflege (Bild) beinhaltet ebenfalls viele Mikroorganismen, die einen wichtigen Beitrag an die Käsereifung und somit auch Aromaentwicklung leisten. Zu Beginn der Reifezeit findet man hauptsächlich Hefen, welche die Käseoberfläche entsäuern. Erst jetzt können andere Mikroorganismen sich gut entwickeln: Brevibacterien, Mikrokokken und Arthrobacter sind verantwortlich für den Proteinabbau und die Farbbildung.

Auch Edelschimmel kann eine wichtige Rolle spielen, eine positive oder negative: Kulturschimmel auf Weiss- und Blauschimmelkäse sowie anderen Käsespezialitäten sind gewollt und typisch für diese Spezialitätenkäse. Grundsätzlich gilt es zu unterscheiden, ob es sich um eine Käsespezialität mit Kulturschimmel handelt oder eine Schimmelbildung als Folge von unsachgemässer oder zu langer Lagerung. Nicht nur die zugesetzten Kulturen sondern auch die sogenannte Rohmilchflora spielt eine Rolle, wenn die Milch nicht pasteurisiert wird. Die Verarbeitung von Rohmilch ist auch heute noch eine der wichtigsten Profilierungen vieler traditioneller Schweizer Käsesorten. Rohmilchkäse sind gehaltvoller im Geschmack und Aroma.

Tierische, pflanzliche und mikrobielle Enzyme

Die mikrobiellen Enzyme der Reifekulturen stammen von lebenden vermehrungsfähigen Mikroorganismen. Aber Lab aus dem Kälbermagen ist ein tierisches Enzym. Und es gibt auch mikrobielles sowie pflanzliches Lab. Traditionell verwenden die meisten Käsehersteller tierisches Lab. In jüngster Zeit jedoch lassen verschiedene Faktoren das Interesse an pflanzlichen Milchgerinnungsmitteln zur Käseherstellung aufkeimen.

Vergleichbar mit dem Käse ist die Herstellung von fermentierter Rohwurst (Bild) und Trockenfleisch. Auch dort kommen Bakterien- und teilweise Schimmelkulturen zum Einsatz. Bei Starterkulturen handelt es sich meist um eine Mischung aus unterschiedlichen Bakterienstämmen, wobei mindestens ein Säurebildner (Lactobacillus, Pediococcus) und ein Farb- und Aromabildner (Micrococcus, Staphylococcus) enthalten ist. Massgeschneiderte Starterkulturen gewährleisten unter anderem Produktionssicherheit, verkürzen den Reifeprozess und sorgen für niedrigere Restpökelstoffgehalte.

Um Rohwurst hygienisch sicher herstellen zu können, ist der Einsatz von Starterkulturen ein Vorteil. Aber das rohe Fleisch besitzt selbst auch eigene Enzyme, die Proteine spalten – dies ist das Geheimnis der Fleischreifung im Frischfleisch aber auch im Trockenfleisch. Dass lange gereifter Rohschinken leicht süsslich und nach Umami schmeckt, ist auf den starken enzymatischen Proteinabbau zurückzuführen: einige Bruchstücke besitzen Süssgeschmack, und das ebenfalls entstehende Glutamat stiftet Umami.

Schimmelgereifte Produkte in Japan

Schimmelreifung wird in Japan im grossen Stil verwendet und dies für viele Lebensmittelarten, wie das Marmite foodlab-Referat von Experten des Japan Shops Shinwazen vor Augen führte. Basiszutat für viele japanische Lebensmittel wie Miso, Sake, Reisessig und Mirin ist Koji, ein mit Koji-Schimmelpilz fermentierter Reis. Aspergillus oryzae ist einer der Koji-Schimmelpilze und wohl der bekannteste und am meisten verwendete Koji-Schimmelpilz in Japan. Der fertige Kojireis schmeckt leicht süss und besitzt einen charakteristischen Geruch.

Lachs mit Miso mariniert

Miso ist eine japanische Paste aus hauptsächlich Sojabohnen mit variierenden Anteilen von Reis, Gerste oder anderem Getreide. Sie ist wesentlicher Bestandteil der japanischen Küche und dient als Zutat in vielen traditionellen Gerichten wie der Misosuppe. Man fermentiert eine Mischung aus gedämpften Sojabohnen mit Koji-Schimmelpilz, je nach Sorte zusammen mit gedämpftem Reis oder gedämpfter Gerste. Heutzutage erfolgt die Herstellung in Bioreaktoren.

Vielfalt von Sojasaucen

Bei der traditionellen Herstellung von Sojasauce werden die in Wasser eingeweichten Zutaten (Sojabohnen und ggf gerösteter Weizen oder Reis) in Holzfässern mit Schimmelpilz beimpft. Dieser sorgt zusammen mit Milchsäurebakterien und Hefen im Fermentierungsprozess, der bis zu fünf Jahre dauern kann, für den typischen Geschmack. Für den Massenmarkt wird die Würzsauce dagegen schon lange industriell produziert. Der Rohstoff dazu ist Sojamehl, dessen Proteine mit Salzsäure aufgespalten und dann mit Milchsäurebakterien und Hefen geimpft werden.

Die Fermentation erfolgt bei erhöhten Temperaturen im Schnellverfahren. Die Endprodukte werden zur Geschmacksverbesserung meist mit traditionellen Sojasaucen gemischt und mit Salz, Zucker, Aromen und Caramel oder anderen Farbstoffen sowie Konservierungsstoffen ergänzt.

Fermentation als Schlüssel der Schokoladesucht

Seit der Zeit der Azteken werden Kakaobohnen nach der Ernte nicht nur getrocknet, sondern das Fruchtfleisch darum herum auch vergoren. Bei jeder Fermentation entstehen sogenannte biogene Amine. Das bekannteste Amin im Kakao heisst Phenylethylamin. Eine 100g-Tafel enthält davon immerhin 0,7g. In seiner Wirkung ähnelt es dem Glückshormon Serotonin. Phenylethylamin wird gewöhnlich vom Körper selbst hergestellt, hebt die Stimmung und sorgt für das psychische Gleichgewicht.

Die eigentliche Ursache der Schokoladensucht dürften jedoch Opiate sein. Der britische Pharmakologe Ryan Huxtable vermutete, dass eine Konsequenz der Fermentation die Bildung eines wirksamen Exorphins ist. Ein anderer Mechanismus ist allerdings naheliegender. Bei der Schokoladeherstellung wird Kakao und Zucker in milder Wärme während Stunden conchiert. Dabei herrschen die optimalen Bedingungen, damit sich aus den biogenen Aminen Opiate bilden.

Praxistipps für Köche

Ein talentierter Einsteiger kann durch Eigenfertigung mithilfe von Büchern und Kursen banale Billigprodukte übertreffen aber bis er das Spitzen-Niveau von Profis erreicht, muss er viel Erfahrungen sammeln. Natürlich gibt es fermentierte Produkte mit sehr unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden und Risikostufen. Nebst kulinarischer Beratung ist bei heiklen Produkten auch die Zusammenarbeit mit einem Mikrobiologielabor nötig, was auch bei Profis üblich ist.

Sauerkraut ist eine einfache Fermentation für Einsteiger aber Rohwurst ist ein Reifungsprodukt hoher Schule (Bild: Saucisse d'Ajoie). Rohwürste vom Typ der verzehrsfertigen Trockenwurst (zB Salami) oder vom Typ «mit abgebrochner Reifung», der gegart werden muss (zB Saucisson) werden mit Mischkulturen und oft Starterkulturen fermentiert: Lactobazillen senken bilden Säure und und hemmen pathogene Keime, Hefen und Schimmel bilden Aroma durch Protein- und Fettspaltung, aber fleischeigene Enzyme tun dies ebenfalls: der Wurstgeschmack ist multifaktoriell.

Fermentierte Produkte, die Gastroköche oder allenfalls auch Hobbyköche selbst herstellen können, sind beispielsweise:
Gravad Lachs
Sauerkraut aus Kabis und weiteren Gemüse
Ketchup
Essig
Senf
Hummus aus Kichererbsen
Tofu und Miso aus Soja
Sauermilchprodukte wie Crème fraiche und Frischkäse
Hefegetriebene und gesäuerte Brote
Panettone
Corned Beef
Gärgetränke wie Kefir, Kombucha, Root Beer

«Für den Einstieg eignet sich grundsätzlich die Fermentation von rohem Gemüse, wie z.B. eine Sauerkraut oder Kimchi-Variation», meint Michael Podvinec, wissenschaftlicher Berater von Heiko Antoniewicz, Autor des Kochbuchs «Fermentation» und Inhaber einer Kochakademie. «Rohe Gemüse haben den grossen Vorteil, dass sie bereits eine mikrobielle Flora mitbringen. Wenn man Gemüse raffelt, mit Salz auspresst oder Salzlake übergiesst, startet der Prozess von alleine. Nach drei Tagen dominieren Milchsäurebakterien und das Gemüse wird zunehmends saurer, aber auch aromatischer. Dies weil sich bei der Fermentation viele interessante Aromen wie Umami bilden.

Gravad Lachs ist mit Milchsäuregärung fermentierter bzw gebeizter roher Lachs (ungeräuchert). Bild: eine Kreation von Heiko Antoniewicz

Fleischprodukte wie z.B. Rohwürste sind etwas heikeler für die Eigenfertigung durch Hobbyköche: «Man muss gut aufpassen, dass wirklich die gewünschten Bakterien und nicht andere, gesundheitssschädliche Fuss fassen», gibt Podvinec zu Bedenken. «Auch Produkte mit dem Schimmelpilz Aspergillus oryzae wie Misopaste oder Sake sind anspruchsvoll. Die Fermentation mit Schimmelpilzen braucht eine genaue Temperaturkontrolle. Zuerst muss man das Produkt wärmen, damit der Pilz zu wachsen beginnt, aber wenn er dann richtig in Fahrt kommt, muss man die Temperatur regeln, damit das Produkt nicht zu warm wird. Dann folgt eine lange Reifephase». Antoniewicz beschrieb daher das Misorezept in seinem Buch im Kapitel «Rezepte für Leidensfähige».

Nicht ohne Risiko

Auch wenn man massgeschneiderte Starterkulturen kaufen kann: Fermentation ist nicht ganz risikolos. Zwar werden pathogene Keime gehemmt, wenn sich genug Säuren bilden d.h. wenn der pH-Wert unter 4.5 fällt. Und die erwünschten Mikroorganismen halten die unerwünschten im Schach. Aber wilde Schimmelarten können Mykotoxine bilden und unerwünschte Bakterien Histamin, das starke pseudallergische Reaktionen hervorrufen kann. Histamin kann in Käse und anderen fermentierten Lebensmitteln vorkommen wie Wein, Trockenwürsten oder Sauerkraut und stammt von der Tätigkeit unerwünschter Keime. Rund ein Prozent der Bevölkerung leidet unter einer Histamin-Intoleranz. Bereits der Konsum geringer histaminhaltiger Lebensmittel kann zu Bauchkrämpfen, Durchfall oder Blähungen führen.

Kurs- und Buchtipps

Für Profiköche gibt es Praxiskurse zum Thema Fermentieren wie zB in der Kochakademie von Heiko Antoniewicz. Für Profis und Hobbyköche sind kürzlich Bücher erschienen über die Fermentation mit Rezepten:

Das grosse Buch vom Fermentieren
von Mary Karlin
Grundlagen, Anleitungen und 100 Rezepte
ISBN: 978-3-03800-877-4, Gebunden, 256 Seiten
AT Verlag www.at-verlag.ch

Fermentation
Von Heiko Antoniewicz
Sauerkraut deluxe - Moderne Interpretation der bewährten Konservierungsmethode auf Spitzenniveau - Mit über 60 aussergewöhnlichen und exquisiten Rezepten - Das Thema in allen Fachzeitschriften Ursprünglich diente die Fermentation dazu, Gemüse und Fleisch haltbarzumachen. Spitzenköche lassen diese Technik in einem modernen Kontext wieder aufleben. So entsteht eine eigenständige Zubereitungsmethode, die Lebensmitteln nicht nur neue und komplexe Aromen entlockt, sondern sie zudem bekömmlicher macht.

Heiko Antoniewicz demonstriert seine Kunst am Marmite FoodLab

Heiko Antoniewicz hat für dieses Buch über 60 grandiose Rezepte kreiert, die das fermentierte Produkt in den Mittelpunkt rücken; fotografisch exzellent von Thomas Ruhl inszeniert. Michael Podvinec stellt zudem die Abläufe und Besonderheiten der verschiedenen Fermentationsprozesse spannend und detailreich in einem umfassenden Einleitungsteil zusammen.
280 Seiten, Hardcover: 240 x 290 mm, Facketräger-Verlag, 1. Auflage 2015 ISBN: 978-3-87515-405-4, Preis: EUR 69,90

Leseprobe: Rohwurst-Herstellung
500 g Rindfleisch
400 g grüner Speck (ungepökelt)
15 g Salz
2 g Piment
3 g Tellicherry-Pfeffer
2 g Rauchpaprika
5 g Zucker

Kreation von Heiko Antoniewicz: Rohwurst-Streifen mit Gewürzen, Artischocken und Gurken

Das Rindfleisch und den grünen Speck einfrieren. In gefrorenem Zustand durch die mittlere Scheibe des Fleischwolfs drehen. Die Gewürze dazugeben und zu einer homogenen Masse verarbeiten. 15 Minuten stehen lassen, damit die Masse bindet, dann zu einem langen Streifen formen. Mit Mullbinden bzw. Tuch einrollen und damit Form geben. Bei 6°C drei Wochen fermentieren lassen und vor dem Servieren in Stifte schneiden.
(gb)