Essig ist das älteste lagerfähige Lebensmittel mit einer wissenschaftlich belegten Historie. Die extrem lange Historie essigsaurer Produkte, macht Essig zum sicheren Konservierungs- und Lebensmittel. Die an der Essigbildung beteiligten Mikroorgansimen wie Hefen und Essigsäurebakterien gelten daher auch als "Food Grade" oder "Grass" (generally recognized as safe species). Alle pflanzlichen Rohstoffe einwandfreier Qualität, die fermentativ mit Essigsäurebakterien umgesetzt wurden, können unbedenklich verzehrt werden.
Die Essigfermentation dient bei acetovit nicht ausschließlich der Produktion von Essigsäure, sondern dem Erhalt sekundärer Inhaltsstoffe sowie der Freisetzung von Fermentationsaromen. Durch die Fermentation werden Gerbstoffe und organische Säuren wie z.B. die Apfelsäure zu physiologisch gut verträglichen Stoffwechselprodukten umgebaut. Die essigsaure Fermentation ist ein natürlicher, biotechnologischer Prozess, der durch Essigsäurebakterien erfolgt. Nebenstehende Elektronenmikroskopische Aufnahme stellt Essigsäurebakterien im Größenmaßstab dar. Essigsäurebakterien sind, wie der Name schon sagt, weder Viren, noch Schleimpilze oder Schimmelpilze. Es sind stäbchenförmige Bakterien, die in der Natur häufig mit Hefen und Milchsäurebakterien zusammenleben. Mit 1 - 2 µm Größe sind sie um den Faktor 10 kleiner als Hefen. In der Natur finden sie sich überall dort ein, wo Früchte reifen oder weiterverarbeitet werden. Überträger der Essigbakterien sind vor allem Insekten, wie die zur Erntezeit allgegenwärtigen Wespen, Bienen und Essigfliegen.
Die meisten Essigbakterien bilden an der Flüssigkeitsoberfläche einen mehr oder weniger dicken Bakterienfilm, die sogenannte Essigmutter. Für eine Essigfermentation sind nur Essigkulturen geeignet die entweder keine oder nur eine dünne Essigmutter ausbilden. Die Synthese einer Essigmutter verbraucht viel Energie, was auf Kosten der Wachstumsgeschwindigkeit und somit zu Lasten der Produktivität geht.
Die Details einer guten Essigproduktion sind äußerst vertrackt. Wer qualitativ hochwertigen Essig erzeugen will, sollte über die biochemischen Vorgänge und die Physiologie von Essigsäurebakterien Bescheid wissen.
Gluconacetobacter entanii sp. nov., isolated from submerged high-acid industrial vinegar fermentations. Schüller G., Hertel C., Hammes W.P.; Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000 Nov;50 Pt 6:2013-20.
Bienen und Wespen werden oft miteinander verwechselt. Bienen leben ausschließlich von Pollen und Nektar, Wespen sind Allesfresser. Wespen machen Jagd auf andere Insekten und Spinnen, besuchen zur Abwechslung aber auch reife Früchte oder Blüten. Bienen sind in der Regel behaart, Wespen tendenziell eher nackt.
Bienen haben sich in der frühen - mittleren Kreidezeit mit dem Auftreten der ersten Blütenpflanzen aus den räuberischen Wespen entwickelt. Im Laufe der Evolution haben sich die Honigbienen vom Allesfresser zum perfekten Veganer entwickelt. Pflanzenpollen stellen die einzige nährstoffreiche Eiweißquelle dar, die aber durch eine unverdauliche Hülle geschützt ist.
Das relativ einfache Verdauungssystem der Biene bewerkstelligt den Aufschluß der Pollen nicht alleine, sondern wird von Essigsäure- und Milchsäurebakterien beim Nahrungsaufschluss unterstützt. Durch die Freisetzung spezieller Enzyme verdauen die Mikroben die Pollenhülle, setzen die Mineralstoffe frei und produzieren kurzkettige Säuren wie Milchsäure, Essigsäure und Gluconsäure. Die Abfallprodukte des mikrobiellen Vorverdaus und natürlich die Bakterien selbst, dienen dann den Bienen als Nahrung. Das symbiontische Beziehungsgeflecht zwischen Biene und Essigsäurebakterien ist nicht nur auf das Verdauungsystem beschränkt, sonder umfasst auch das Immunsystem (Schutz vor Krankheitserregern) und das Reproduktionssystem. Essigsäure- und Milchsäurebakterien stellen den inneren und äußeren Schutzpanzer der Biene dar.
Essigsäurebakterien wurden nicht nur in Bienen, sondern in einer Vielzahl weiterer Insekten gefunden. Das Prinzip ist immer das Gleiche. Die Insekten leben von einer spartanischen Kost und sind auf Mikroorganismen angewiesen, die die Nahrung vorverdauen und mit Nährstoffen anreichern. Zum Glück sind viele Essigsäurebakterien "Protothroph" d.h. sie können sämtliche essentiellen Vitamine und Aminosäuren aus einfachsten Bestandteilen selbst synthetisieren. Essigsäurebakterien sind sogar in der Lage Luftstickstoff zu fixieren, sich also ihre Eiweißquelle selbst zu schaffen. Dazu benötigen sie allerdings Zucker. Das Einsammeln dieses Treibstoffs ist der Job der Biene.
Bienen sind nicht nur fleißige Blütenbestäuber und damit mitverantwortlich für die Früchte aus denen leckerer Essig gemacht wird, sondern dienen als Blaupause für die Herstellung der Posca. Die Posca ist ein mild fermentierter Fruchtsaft der neben Essigsäure vor allem Gluconsäure enthält. Die Gluconsäure, die auch im Honig enthalten ist, entsteht aus der Glucose im Fruchtsaft oder Nektar und besitzt Prebiotische Eigenschaften. Details siehe unter Posca.
Prebiotika (auch Präbiotika) sind „Nicht verdaubare Lebensmittelbestandteile, die ihren Wirt günstig beeinflussen, indem sie das Wachstum und/oder die Aktivität einer oder mehrerer Bakterienarten im Dickdarm gezielt anregen und somit die Gesundheit des Wirts verbessern“. Davon zu differenzieren sind die Probiotika, „Zubereitungen die lebensfähige Mikroorganismen enthalten und ebenfalls einen gesundheitsfördernden Einfluss auf den Wirtsorganismus haben können!“
Acetic Acid Bacteria, newly emerging symbionts of insects. E. Crotti., et al.; Applied and Environmental Microbiology, Nov. 2010, p. 6963–6970.
A simple and distinctive microbiota associated with honey bees and bumble bees. V.G. Martinson., et al.; Molecular Ecology, Sep. 2011, Volume 20, p. 619–628.
Viele Essigsäurebakterien, bilden eine gallertige, schleimige Masse. Diese als Essigmutter bezeichnete Substanz, besteht aus wasserunlöslicher Zellulose (Bakterienbaumwolle) und hochkomplexen wasserlöslichen Molekülen. Biotechnologisch sind diese Substanzen durchaus interessant, da sie zur Produktion von Verdickungsmitteln oder aseptischen Verbandmaterialien genutzt werden können. 5-10 g getrocknete Essigmutter genügen um 1 Liter Wasser schnittfest zu machen!
Eine prächtig entwickelte Essigmutter sieht in der Tat aus wie ein Pilz der auf dem Wasser schwimmt, weshalb unkundige die Essigmutter sehr oft mit Schleimpilzen verwechseln.
Wenn sich bei Ihnen zu Hause auf dem Essig eine Essigmutter bildet, dann ist das kein Zeichen von Verderb, sondern ein Hinweis darauf, dass sich Essigbakterien bei Ihnen heimisch fühlen. Auch in acetovit Produkten kann es, nach einer gewissen Zeit, zur Ausbildung einer Essigmutter kommen. Denn acetovit Essige sind weder entkeimt, noch hitzebehandelt und erst recht nicht stark geschwefelt.
Sie dürfen die Essigmutter sogar essen. Die in einer Essigmutter enthaltenen Substanzen sind hochwertige Ballaststoffe, die bei der Verdauung helfen und sogar im Verdacht stehen, der Bildung von Darmkrebs vorzubeugen (siehe Literaturverweis). Insbesondere in Asien werden Essigmuttern speziell kultiviert und als Delikatesse verzehrt.
Eine Essigmutter schwimmt auf der Flüssigkeit und verhilft den in der Zellulosematrix lebenden Essigbakterien zu einem Plätzchen an der Luft. Der in der Luft enthaltene Sauerstoff wird für die Umwandlung von Zucker zu Kohlendioxid und Wasser bzw. die Energieproduktion benötigt. Die Essigsäurebakterien besetzen innerhalb der Essigmutter eine räumlich definierte Position und Steuern durch Ausscheidung spezieller Substanzen die Zusammensetzung der Essigmutter. So sind die Organismen in der Lage den Sauerstofftransfer durch die Essigmutter in die Bakterienzelle hinein exakt zu regulieren. Als strikt aerobe Organismen benötigen Essigsäurebakterien zwingend Sauerstoff für ihren energiehungrigen Stoffwechsel. Warum also der ganze Aufwand. Ein Zuviel an Sauerstoff ist "Gift" für ein wichtiges aber auch sehr komplexes Enzymsystem mit dem die Bakterien Luftstickstoff binden. Das Fixieren von Luftstickstoff durch einen aeroben Organismus, der selbst nicht aktiv atmen kann, ist summa summarum sensationell komplex geregelt. Der ganze Aufwand lohnt sich für die Essigsäurebakterien, da Brennstoff in Form von Zucker in Hülle und Fülle vorhanden - denken Sie an die fleissigen Bienen die unermüdlich Honig herankarren - und gebundener Stickstoff in den meisten ökologischen Systemen im Minimum ist. Manchmal ist eben derjenige der König, der sich seine Brötchen selber backen kann!
Essigsäurebakterien leben in der Natur auch in Symbiose mit höheren Pflanzen, wie z.B. dem Zuckerrohr. Im inneren der Zuckerrohrpflanze (im zuckerreichen Phloem) siedeln Essigsäurebakterien der Art Gluconacetobacter diazotrophicus und fixieren pro Jahr/Hektar bis zu 200 kg Reinstickstoff. Zuckerrohrplantagen kommen daher ohne zusätzliche Stickstoffdüngung aus!
Auf zuckerhaltigen Substraten kann eine Essigmutter mehrere Zentimeter dick werden. Das wird kommerziell genutzt. Auf den Phillippinen wird im großen Stil Ananassaft zu Nata de Pina und Cocosnusssaft zu Nata de Coco fermentiert. Vereinfacht ausgedrückt, wird auf einem Fruchtsaft eine sehr dicke Essigmutter kultiviert. Die bis zu 5 cm dicke Essigmutter (Nata) wird nach der Ernte gewässert, gezuckert und wandert in kleine Würfel geschnitten in Obstsalate. Für viele Asiaten ist der Verzehr von Nata de Coco (Coconut-Gelee) etwas völlig normales. Den Phillippinen bringt der Export von Kokosnußgelee nach Japan jährlich mehrere 100 Millionen Dollar Deviseneinnahmen. Nata de Coco erhalten Sie übrigens in jedem Asialaden.
Auch bei Kombucha, Teepilz oder Teakvass handelt es sich um Varianten der Essigmutter. Beim Teepilz lebt die Essigmutter mit verschiedenen Hefen und Milchsäurebakterien in Symbiose.
Soluble branched β-(1,4) glucans from acetobacter species show strong activities to induce interleukin-12 in vitro and inhibit T-helper 2 cellular response with immunoglobulin E production in vivo. K. Saito., et al.; Oct 2003, The Journal of Biological Chemistry, 278, 38571-38578.
Recent advances in nitrogen-fixing acetic acid bacteria. R.O. Pedraza.; 2008, International Journal of Food Microbiology, 125, 25–35.
war zur römischen Zeit und bis ins späte Mittelalter hinein das übliche nicht-alkoholische Getränk.
Bekannt bis in die heutige Zeit ist die Posca durch die Bibel. Als Jesus am Kreuz hing und die Soldaten sein Leiden lindern wollten, griffen sie zu dem, was sie selbst gerade in der Feldflasche bei sich führten: Posca. Mit einem Schwamm, gespießt an einen Stock, reichten sie das Getränk zum Gekreuzigten hinauf. Diese Tat war somit keine Boshaftigheit, wie in der Kirchengeschichte zumeist vermutet, sondern der Versuch, den Leidenden zu erfrischen.
Zur römischen Zeit handelte es sich bei der Posca meist um Essigwasser bzw. mit Essig und Wasser verdünnte Fruchtsäfte. Durch den Gehalt an Essigsäure waren die Getränke auch ohne Kühlung längere Zeit haltbar. Selbst Wasser von schlechterer Qualität konnte durch die desinfizierende Wirkung der Essigsäure verwendet werden. Für echte Posca benötigte man Weinessig und keinen sauren Wein. Alkoholhaltiger, saurer Wein wurde von den Römern unter den Begriff Lora gehandelt.
Die Posca von acetovit ist ein fermentiertes, alkoholfreies Getränk auf Basis hochwertiger Trauben und Apfelmoste. Mit ca. 3.5% Gesamtsäure eignet sie sich in kleinen Mengen pur getrunken als Aperitif oder Digestif. Mit Mineralwasser verdünnt erhält man ein erfrischendes Getränk.
Neben Essigsäure enthält die Posca vor allem Gluconsäure, die fermentativ aus der Glucose entsteht. Wie Essigsäure besitzt auch die Gluconsäure anti-mikrobielle Eigenschaften. Die Posca sollte trotzdem kühl gelagert werden, um den schädlichen Einfluß von Sauerstoff auf die leichtflüchtigen Aromen und die sekundären Inhaltstoffe zu reduzieren.
Gluconsäure besitzt prebiotische Eigenschaften, denn sie stimuliert die Freisetzung kurzkettiger Fettsäuren wie Butyrat im Dickdarm. Im Dünndarm kann Gluconsäure so gut wie nicht resorbiert werden, so dass in der Regel ca. 70% den Dickdarm erreichen. Gluconsäure und ihre Salze (Calciumgluconat, Magnesiumgluconat, Eisengluconat oder auch Zinkgluconat) werden in Lebensmitteln häufig als künstlicher Säureregulator, als Stabilisator oder Mineralstoffquelle eingesetzt.
Gluconat wird vom Körper gut aufgenommen und primär im Dickdarm über die mikrobielle Flora resorbiert. Dabei "schleppt" das resorbierte Anion das entsprechend gebundene Spurenelement mit in den Körper und ermöglicht so die effiziente Aufnahme.
Fast alle Essige von acetovit enthalten Gluconsäure, das macht die Essige mild, aromatisch und bekömmlich. Verfahrenstechnisch ist es übrigens kein Problem mit Essigsäurebakterien alkohlfrei fermentierte Fruchtsäfte ohne Essig herzustellen.
Enteric flora in health and disease. F. Guarner.: 2006, Digestion, 73, 5–12.
essigsauer fermentierter Fruchtsäfte hängt vom Reifezustand und der Qualität der Rohware, von den Stoffwechselleistungen der Fermentationsflora (Hefen, Milch- und Essigsäurebakterien) und den Prozessbedingungen der Essigfermentation ab.
Beim Verzehr von Lebensmitteln entsteht aus dem Zusammenwirken von Geruchs-, Geschmacks- und Tastempfinden ein oraler Gesamteindruck, der Flavor. Während Geschmacksstoffe nicht flüchtig sind, dampfen die über das Riechepithel erfassten Aromastoffe vom Lebensmittel ab. Aromastoffe müssen also in die Gasphase freigesetzt werden, um über die Nasenöffnung oder retronasal während des Kauens, Schluckens aufgenommen zu werden.
Und genau hier beißt sich allzu oft die Katze in den eigenen Schwanz. Die Konzentration der leicht-flüchtigen Aromastoffe leidet häufig bei der Essigherstellung. Die in der Industrie eingesetzten Essigfermenter müssen verfahrensbedingt stark belüftet werden. In den sogenannten Acetatoren schweben die Essigbakterien gewissermaßen auf einem Gas-Wasser-Polster (submers). Das Verfahren ist schnell, funktioniert zuverlässig und lässt sich problemlos in gewaltige Dimensionen skalieren. 50.000 l Essig pro Fermenter/Tag sind technisch machbar. Das erklärt den Erfolg.
Die gewaltigen Luftmengen die eingeblasen werden treiben leider die leichtflüchtigen Aromen aus dem Substrat. Statt an der "regio olfactoria" des Gourmets, landen die Aromen in der Stratosphäre. Was übrigt bleibt, schmeckt sauer und ist selten mehr als die leere, verbrannte Hülle.
Für die Herstellung von Branntweinessig gibt es keine sinnvollere und preisgünstigere Lösung als den Einsatz von submersen Acetatoren. Geht es um die Fermentation einer kostbaren Rohware z.B. einer Spätburgunder Auslese oder eines frisch gepressten Apfelsafts, dann müssen zur Fermentation zwingend schonende Verfahren eingesetzt werden. Genau darum geht es bei acetovit!
Bei acetovit steht nicht die möglichst effiziente Produktion von Essigsäure im Mittelpunkt, sondern der möglichst schonende mikrobiologische Umbau einer hochwertigen Rohware zum fermentierten, natürlich aromatisierten Elixier.
Essig ist nur ein Beispiel für ein fermentiertes Lebensmittel. Für die Fermentation von Lebensmitteln wurden in weltweit allen Kulturkreisen und zwar unabhängig von einander, die unterschiedlichsten Verfahren entwickelt. In Abhängigkeit der Rohware, des Klimas, der Zielsetzung sowie der zur Verfügung stehenden technischen Hilfsmittel unterscheiden sich diese Verfahren zum Teil erheblich. Moderne Verfahren der Lebensmittelkonservierung wie Trocknen, Gefrieren, Pasteurisieren führen zwar zu hygienisch einwandfreien Produkten, diese sind aber aus ernährungsphysiologischer Sicht nicht unbedingt besser!
Für alle Fermentationsverfahren ist charakteristisch, dass Pilze (z.B. Saccharomyces, Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Hansenula, Torulopsis, Amylomyces) mit Bakterien (z.B. Lactobacillus, Streptococcus, Oenococcus, Pediococcus, Bacillus, Acetobacteriaceae) vergesellschaftet sind und stabile, meist symbiontische Fermentationsfloren bilden. Alle traditionell entwickelten Verfahren, insoweit essentielle Prozessparameter beachtet werden, sind dabei in der Anwendung sicher und führen zu definierten, hygienisch einwandfreien Endprodukten.
Die Eiweiß-, Stärke-, Zucker- und Fett-spaltenden Aktivitäten der Fermentationsorganismen führen stets zu erheblichen Veränderungen der stofflichen Zusammensetzung der eingesetzten Rohware. Mit dem Resultat, dass sich sowohl die Konzentrationen als auch die Bioverfügbarkeit von Kohlenhydraten, Proteinen, Fetten und Aromastoffen sowie anderer bioaktiver Substanzen derart verändern, dass viele Rohstoffe für den Verzehr und die Verdauung erst optimal aufgeschlossen sind.
Fermentierte Produkte wie Bier, Wein, Sake, Spirituosen, Kaffee, Tee, Kakao, Käse, Kefir, Yoghurt, Sauerkraut, Salami, Essig, Miso, Ragi, Tempeh, Sojasoße, Sauerteigbrot und viele weitere mehr, sind aus ernährungsphysiologischer Sicht wesentliche und aus mikrobiologischer Sicht sichere Bestandteile der täglichen Diät. Ganz abgesehen davon, zählen gerade fermentierte Lebensmittel, zu den absoluten kulinarischen Genüssen. Nicht fermentierte Lebensmittel wie Rohmilch oder nur mit Hefe oder Backtriebmitteln gebackene Brote führen bei vielen Menschen zu Problemen.
Während einer Fermentation laufen auf biochemischer Ebene zahlreiche Veränderungen ab, die die Verarbeitbarkeit, Lagerung und physiologische Wirkung der Lebensmittel vielfältig beeinflussen: