INTERAKTIVNÍ PRŮVODCE · ŘÍJEN 2026

Zavařování, kvašení a fermentace

Džemy, sterilace, kysané zelí, kimchi a kombucha –
bezpečně a s vědou za každou sklenicí

Sklenice kvašených okurek ve spíži: solanka připravená jako 6 % se během prvních dnů vyrovná s okurkami na asi 3 %, bakterie mléčného kvašení tvoří kyselinu mléčnou a oxid uhličitý a pH klesne pod hranici 4,6 asi za šest dní. Ukazatele počítají modelové kvašení při kuchyňské teplotě kolem 20 °C.

den kvašení–

teplota–

sůl v nálevu–

pH–

ZačítKalkulačka solanky Bezpečné zavařování

Úvodem

Jak průvodce používat

Zavařování, kvašení a sušení patří k nejstarším dovednostem lidstva: dovolují přenést úrodu léta do zimy. Za jednoduchými recepty stojí mikrobiologie, chemie a fyzika – a také pravidla, na kterých závisí zdraví. Průvodce začíná otázkami, které si může položit každý (proč se jídlo kazí, proč džem ztuhne, kolik soli dát do zelí), a postupně vede k látce úvodních vysokoškolských kurzů potravinářské mikrobiologie a chemie: ke kardinálním modelům růstu mikrobů, k aktivitě vody, k želírování pektinu, k hodnotám D, z a F a k legislativě potravin.

🫙

Tři patra každé kapitoly. Nahoře krátké vysvětlení a laboratoř nebo minihra, kde si model vyzkoušíte posuvníky. Pod ní mise za XP. Dole rozbalovací teorie pro ty, kdo chtějí jít do hloubky: definice, vzorce, řešené příklady a příklady k procvičení s úplným řešením. Teorie bývá o úroveň náročnější než úvodní text. Barevná tečka v obsahu ukazuje úroveň kapitoly. Postup se ukládá jen ve vašem prohlížeči.

Mapa průvodce

**Tab. 0.1**Kapitoly, úroveň a co se naučíte
Kapitola	Úroveň	Co se naučíte
1 Proč se potraviny kazí	základy	mikroby, enzymy a oxidace, růstová křivka, nebezpečné teplotní pásmo, přehled metod uchování
2 Džemy, marmelády a kompoty	základy	cukr, pektin a kyselina, gelová zkouška, požadavky vyhlášky na džem, kompoty a sirupy
3 Sterilace a pasterace doma	základy	vodní lázeň a tlaková sterilace, hranice pH 4,6, sklenice a víčka, nebezpečné postupy
4 Historie a tradice	základy	od neolitu po Apperta a Pasteura, kysané zelí a kurděje, česká spíž, objev botulismu
5 Kysané zelí a okurky	střední škola	mléčné kvašení, solanka v procentech, teplota a čas, sled bakterií, vady a uchování
6 Kimchi a fermentovaná zelenina	střední škola	solení, kvasné fáze, kyselost a pH, chlad, alergeny a hygiena
7 Kombucha a kvašené nápoje	střední škola	SCOBY, kyselost a startér, alkohol, nádoby a olovo, přetlak v láhvích
8 Sušení, ocet, sirupy, mražení	střední škola	aktivita vody, sušení a jeho výtěžnost, nakládání do octa, sirupy, blanšírování a mražení
9 Mikrobiologie konzervace	vysoká škola	bakterie mléčného kvašení, kvasinky, plísně, C. botulinum, kardinální modely růstu, koncept bariér
10 Chemie	vysoká škola	struktura a želírování pektinu, Norrishova rovnice a bod varu, kyseliny a pH, hnědnutí, barviva
11 Bezpečnost a legislativa	vysoká škola	botulismus, D, z, F a 12D, mykotoxiny, histamin, olovo z keramiky, prodej domácích výrobků, alergeny
12 Fermentace ve světě a výživa	vysoká škola	tradice kultur, typy fermentací, sůl a zdraví, probiotika věcně, kdo má být opatrný

Co budete potřebovat

Pro úvodní texty a laboratoře stačí procenta, jednotky (g, kg, l, °C) a dosazení do vzorce. Rozbalovací teorie místy používá exponenciálu, logaritmus a chemické rovnováhy; kdo je nezná, může odvození přeskočit a pracovat s výsledkem. Na sousední průvodce odkazujeme textem:

Vaření od základů vykládá hygienu kuchyně, nože a tepelnou úpravu pokrmů, Sýrařství a domácí mléčné výrobky mléčné kvašení mléka (jogurt, kefír, sýry), Pečení chleba a kvásek kvásek, Pivovarnictví pivo a Víno a vinařství víno. Uzení vykládá průvodce Grilování a uzení, masné výrobky Řeznictví, glazury a pálení keramiky Keramika a hrnčířství.
Obecnou chemii, mikrobiologii a fyziku najdete v průvodcích Chemie, Biologie a Fyzika, bioreaktory a průmyslové fermentace v průvodci Biotechnologie, výživu a sůl v jídelníčku v průvodci Zdravý životní styl.

Modelové předpoklady

Laboratoře pracují se zjednodušenými modely z odborné literatury: kardinálními modely růstu mikrobů (Rosso), Norrishovou rovnicí pro aktivitu vody roztoků cukru, osmotickými daty chloridu sodného, Clausiovou–Clapeyronovou rovnicí pro bod varu, Henryho zákonem pro CO₂ a modelem tepelné inaktivace s hodnotami D a z. Průběh kvašení zelí, okurek, kimchi a kombuchy je kalibrován tak, aby odpovídal časům z ověřených postupů a literatury. Jsou to výukové modely, ne recepty: časy zavařování a sterilace se berou jen z ověřených postupů pro konkrétní potravinu a velikost sklenice.

Čtyři druhy rámečků

Příklad Výpočet na číslech

Řešený příklad, který si můžete přepočítat. Všechna čísla v příkladech, laboratořích a procvičení jsou spočítaná skriptem.

Ve spíži a v laboratoři

Jak se věc dělá v praxi, historie a souvislosti z domácí kuchyně, provozu i výzkumu.

Pomůcka

Pravidlo palce nebo způsob, jak si věc zapamatovat.

Pozor

Častá chyba, mýtus nebo bezpečnostní upozornění.

Bezpečně Přečtěte si dřív, než začnete

Botulismus je smrtelně nebezpečný. Nízkokyselé potraviny s pH nad 4,6 – zelenina bez okyselení, maso, ryby, houby, luštěniny – se doma bezpečně sterilují jen tlakovou sterilací podle ověřeného postupu v tlakové sterilační nádobě. Vroucí vodní lázeň, trouba, opakovaný var ani tlakový hrnec na vaření nestačí (kapitola 3).

Vyduté víčko, únik tekutiny, pěna, zápach, plíseň nebo bublinky v zavařenině = nejíst a neochutnávat. Toxin nemusí být cítit ani vidět. Při dvojitém vidění, poklesu víček, potížích s polykáním nebo řečí po jídle volejte ihned 155 (kapitola 11).

Fermentujte jen podle ověřených poměrů soli. Kombuchu a kvašenou zeleninu nedávejte do keramiky s neznámou nebo olovnatou glazurou ani do kovových nádob (kapitola 7). Horké sklenice a pára opaří, studené sklo ve vroucí vodě nebo horké na studené podložce praská, kvašené nápoje v uzavřených láhvích vytvářejí přetlak, který láhev roztrhne (kapitoly 3 a 7).

155záchranná služba

112jednotná tísňová linka

150hasiči (požár)

224 919 293Toxikologické informační středisko (nonstop; též 224 915 402)

Studijní materiál, nenahrazuje učebnici ani výuku, odborné hygienické školení, lékaře ani právní poradenství. Časy a postupy zavařování berte jen z ověřených receptů; laboratoře průvodce jsou modelové. Kombucha a další kvašené nápoje mohou obsahovat alkohol (kapitola 7). Průvodce nejmenuje značky, výrobce, obchody ani komerční kurzy. Předpisy a data mají v příloze C zdroj a datum ověření (17. 10. 2026).

Rozsahem odpovídá: kapitoly 1–4 tématům RVP ZV (Člověk a příroda – přírodopis a chemie: mikroorganismy, roztoky, kyseliny; Člověk a svět práce – příprava pokrmů a uchovávání potravin; Člověk a společnost – dějepis); kapitoly 5–8 maturitní úrovni RVP G v biologii a chemii a odborným předmětům středních škol oborů gastronomie a potravinářství (technologie, potraviny a výživa); kapitoly 9–12 a rozbalovací teorie úvodním vysokoškolským kurzům potravinářské mikrobiologie, chemie potravin, technologie konzervace a hygieny a legislativy potravin.

Část IZáklady

Proč se potraviny kazí a jak je uchovatzáklady

Potraviny kazí tři síly: mikroby (bakterie, kvasinky a plísně), vlastní enzymy potraviny a kyslík se světlem. Každý způsob uchování – od lednice po kysané zelí – jedné nebo více z nich bere to, co potřebují: teplo, vodu, nízkou kyselost, kyslík nebo čas.

🍎

Rozkrojené jablko zhnědne za pár minut, chléb zplesniví za týden a jablko celé ve sklepě vydrží do jara. Slupka je jako hradba: dokud je neporušená, mikroby i kyslík zůstanou venku. Každá konzervace je vlastně stavba nových hradeb – ze skla, soli, cukru, kyseliny nebo chladu.

Obr. 1.1 Tři příčiny kažení a principy uchování. Mikroby, enzymy i oxidace zpomaluje chlad; mikroby zabíjí jen dostatečné teplo, ostatní principy jejich růst brzdí nebo zastaví.

Jak rychle se množí mikroby

Vyberte potravinu a nastavte teplotu, počáteční počet mikrobů a dobu. Graf ukazuje modelový růst tří skupin mikrobů v logaritmickém měřítku: každý dílek nahoru je desetkrát víc buněk. Červené pásmo nahoře znamená zjevné kažení.

LABORATOŘ

Teplota Počáteční počet Doba

mezofilní bakterie (např. salmonely)psychrotrofní kazící bakteriekvasinky a plísně

Model: kardinální model růstu (Rosso): rychlost = optimum · γ(T) · γ(pH) · γ(a_w), lag fáze 1,6/μ, strop 10^9,5 buněk v 1 g. Parametry jsou typické hodnoty skupin, ne konkrétních kmenů. Kažení a nebezpečí nejsou totéž: patogeny se mohou množit i bez změny vůně a vzhledu.

Minihra: kdo to způsobil?

Ke každému projevu kažení přiřaďte hlavní příčinu. Vysvětlení se ukáže po odpovědi. Za 6 správných odpovědí z 8 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 8

+Teorie: příčiny kažení, mikroorganismy, růstová křivka, podmínky růstu a přehled metod

1.1Tři příčiny kažení

Mikrobiální kažení způsobují bakterie, kvasinky a plísně, které potravinu využívají jako živnou půdu: rozkládají bílkoviny (zápach, sliz), cukry (kvašení, plyn) a tuky. Enzymové změny působí enzymy samotné potraviny – zrání a měknutí ovoce (pektinázy), hnědnutí rozkrojeného jablka (polyfenoloxidáza), štěpení tuků (lipázy). Oxidace je reakce s kyslíkem, kterou urychluje světlo, teplo a stopy kovů: žluknou tuky, blednou barviva, ubývá vitaminu C.microbial spoilage, enzymatic changes, oxidation

Rozlišujte kažení a nebezpečí. Zkažená potravina je nepoživatelná, ale často „se pozná“. Původci onemocnění z potravin (patogeny) – salmonely, listerie, toxinotvorné bakterie – se mohou množit bez jakékoli změny vůně a vzhledu. Botulotoxin v zavařenině nemusí být cítit vůbec. Proto se bezpečnost nezkouší ochutnáváním.spoilage vs. food safety, pathogens

1.2Mikroorganismy v kostce

Bakterie – jednobuněčné, velké asi 0,5–5 µm, množí se dělením. Některé (rody Clostridium a Bacillus) tvoří spory: odolné klidové formy, které přežijí var i vysušení a za vhodných podmínek znovu vyklíčí (kapitoly 3 a 9).bacteria, endospores
Kvasinky – jednobuněčné houby, asi 5–10 µm, množí se pučením. Snesou kyselé prostředí a vysokou koncentraci cukru lépe než bakterie; kazí ovocné šťávy, kompoty a džemy, ale také kvasí chléb, pivo, víno a kombuchu.yeasts
Plísně – vláknité houby, které vytvoří viditelný povlak. Rostou i na kyselých a sladkých potravinách a některé tvoří mykotoxiny, které varem nezmizí (kapitola 11).moulds, mycotoxins

1.3Jak rychle se mikroby množí

Bakterie se dělí na dvě, takže při stálé době zdvojení \(t_d\) roste počet buněk exponenciálně. Protože čísla rychle dosahují milionů, kreslí se v logaritmickém měřítku: \(\log_{10} N\) roste s časem lineárně.doubling time, exponential growth

Exponenciální růst\[N(t) = N_0\cdot 2^{\,t/t_d} = N_0\, e^{\mu t},\qquad \mu = \frac{\ln 2}{t_d}\]

Skutečná růstová křivka má čtyři fáze (Obr. 1.2): v lag fázi se buňky přizpůsobují (nemnoží se), v exponenciální fázi se množí nejrychleji, ve stacionární fázi jim docházejí živiny a hromadí se odpad a nakonec odumírají.lag, exponential, stationary and death phase

Obr. 1.2 Fáze růstové křivky. Většina potravin se zjevně kazí při zhruba deseti milionech mikrobů v gramu; nebezpečné dávky patogenů mohou být mnohem nižší.

Příklad Maso na lince a v lednici

Syrové maso má 1 000 kazících bakterií v gramu (10³). Podle modelu se psychrotrofní bakterie při 20 °C zdvojují za 1,26 h a po lag fázi 2,9 h dosáhnou 10⁷ v gramu asi za 19,6 h. Při 4 °C je doba zdvojení 9,7 h, lag fáze 22 h a hranice kažení přijde asi za 151 h, tedy 6,3 dne. Chlad růst zpomalil asi osmkrát (1,26 h oproti 9,68 h), ale nezastavil.

1.4Co mikroby potřebují

Podmínky růstu shrnuje anglická pomůcka FAT TOM: food (živiny), acidity (kyselost), time (čas), temperature (teplota), oxygen (kyslík) a moisture (vlhkost, přesněji aktivita vody). Každá metoda konzervace mění aspoň jednu z nich.FAT TOM

Teplota. Většina bakterií se množí v pásmu zhruba 5–60 °C, nejrychleji kolem 30–40 °C. Lednice (do 4–5 °C) zastaví salmonely a jiné mezofilní bakterie, ne však psychrotrofní bakterie, listerie a plísně. Nad asi 60 °C se většina vegetativních buněk začíná ničit.
Kyselost (pH). Většina patogenů neroste pod pH 4,0–4,6; kvasinky a plísně snesou pH 2–3. Hranice pH 4,6 je klíčová pro zavařování (kapitola 3).
Aktivita vody. Cukr, sůl a sušení vážou vodu: většina bakterií potřebuje a_w nad 0,91, kvasinky nad 0,88, plísně nad 0,80 (kapitola 8).
Kyslík. Plísně a octové bakterie ho potřebují, bakterie mléčného kvašení ho snesou, Clostridium botulinum roste jen bez něj – proto je nebezpečné právě v uzavřených sklenicích.

Pomůcka

Pravidlo dvou hodin: potraviny podléhající zkáze nenechávejte při pokojové teplotě déle než 2 hodiny (v horku nad asi 32 °C jen hodinu) – pak do lednice, nebo vyhodit. Velké množství teplého jídla rozdělte do mělkých nádob, ať rychle zchladne.

1.5Přehled metod uchování

**Tab. 1.1**Metody uchování, jejich princip a kde o nich čtete
Metoda	Princip	Příklad	Kapitola
chlazení, sklep	chlad zpomalí mikroby i enzymy	zelenina, jablka, otevřené zavařeniny	1, 8
mražení	chlad a voda vázaná v ledu; mikroby přežívají	blanšírovaná zelenina, ovoce	8
pasterace	teplo pod 100 °C ničí kvasinky, plísně a vegetativní bakterie	kompoty, džemy, nakládané okurky	2, 3
sterilace	teplo 116–121 °C ničí i spory	nízkokyselé konzervy (jen tlakem)	3, 11
cukr	nízká aktivita vody, gel	džemy, sirupy, proslazené ovoce	2, 8, 10
sůl	nízká aktivita vody, výběr bakterií	kysané zelí, solené maso a ryby	5, 8
sušení	odstranění vody	křížaly, sušené švestky, houby, bylinky	8
kyselina	nízké pH	ocet, kyselina mléčná z kvašení	5–8
fermentace	žádoucí mikroby: kyselina, konkurence	kysané zelí, kimchi, kombucha	5–7, 12

1.6Procvičení

Polévka obsahuje 1 000 bakterií v gramu, které se zdvojují každých 30 minut. Za jak dlouho jich bude 10 milionů v gramu (bez lag fáze)?

Potřebujeme \(10^7/10^3 = 10^4\)násobek, tedy \(\log_2 10^4 = 13{,}29\) zdvojení. Doba \(13{,}29\cdot 0{,}5\ \text{h} = \mathbf{6{,}6}\) h. Proto se polévka po uvaření rychle chladí a uchovává v lednici.

Doba zdvojení je 1,26 h. Jaká je specifická růstová rychlost μ?

\(\mu = \ln 2/t_d = 0{,}693/1{,}26 = \mathbf{0{,}55}\ \text{h}^{-1}\).

Proč se otevřený džem uchovává v lednici, i když v něm bakterie nerostou?

Džem má aktivitu vody kolem 0,82–0,88 a pH kolem 3: bakterie se v něm nemnoží, ale plísně a osmofilní kvasinky ano. Po otevření se do sklenice dostanou spory plísní ze vzduchu a z lžíce; chlad jejich růst zpomalí (v modelu laboratoře asi z měsíce na více než rok). Džemy se sníženým obsahem cukru se kazí rychleji.

Přiřaďte principy: a) sušené švestky, b) kysané zelí, c) kompot, d) mražený hrášek.

a) méně vody (nízká aktivita vody); b) kyselost + sůl + bez kyslíku + žádoucí bakterie; c) teplo (pasterace) + kyselost + uzavření; d) blanšírování (enzymy) + chlad.

Kamarád tvrdí: „Kdyby bylo jídlo nebezpečné, poznal bych to podle vůně.“ Co mu odpovíte?

Pach a vzhled prozradí kažení, ne nebezpečí. Patogeny (salmonely, listerie) a toxiny (botulotoxin, toxin zlatého stafylokoka) obvykle vůni ani chuť nemění, a naopak zkažená, ale nepatogenní potravina může být jen nechutná. O bezpečnosti rozhoduje správný postup, teplota a čas, ne čich.

Co si odnést

Potraviny kazí mikroby, enzymy a oxidace; každá metoda uchování omezuje aspoň jednu z nich.
Mikroby rostou exponenciálně – čas v teple je rozhodující. Chlad růst zpomalí, nezastaví; mikroby zabíjí jen dostatečné teplo.
Klíčové podmínky růstu: teplota, pH, aktivita vody a kyslík (FAT TOM).
Kažení se pozná, nebezpečí často ne – bezpečnost se nezkouší ochutnáváním.

Část IZáklady

Džemy, marmelády a kompotyzáklady

Džem drží pohromadě tři věci: cukr, pektin a kyselina. Cukr váže vodu, takže mikroby nemají z čeho žít, a spolu s kyselinou dovolí pektinu z ovoce vytvořit gel. Kompot je naopak ovoce v řídkém sirupu – drží ho kyselost ovoce, teplo a těsně uzavřená sklenice.

🍓

Pektin si představte jako hromadu dlouhých provázků ve vodě. Samy se odpuzují, protože nesou záporný náboj. Kyselina náboj „vypne“ a cukr odebere provázkům vodu – a ty se začnou místy slepovat do sítě, která v sobě udrží šťávu. Když jedna ze tří složek chybí, síť se nespojí a džem zůstane řídký.

Kalkulačka džemu

Vyberte ovoce, nastavte jeho množství, cukr a cílovou rozpustnou sušinu. Kalkulačka spočítá bilanci sušiny: kolik džemu vznikne, kolik vody se musí odpařit, kolik gramů ovoce připadne na 100 g výrobku (vyhláška), aktivitu vody, teplotu konce varu a jestli džem ztuhne.

LABORATOŘ

Ovoce Cukr Cílová sušina

Model: bilance rozpustné sušiny (sušina ovoce + cukr = sušina hotového džemu), aktivita vody podle Norrishovy rovnice pro sacharózu, bod varu z Clausiovy–Clapeyronovy rovnice při tlaku u hladiny moře, hustota roztoku sacharózy při 20 °C. Želírování je modelový index z obsahu pektinu, pH a sušiny; ovoce má typické hodnoty (skutečnost se liší podle odrůdy a zralosti). Hranice podle vyhlášky č. 397/2021 Sb. ve znění od 14. 6. 2026.

+Teorie: co říká vyhláška, cukr, pektin a kyselina, bilance sušiny, gelová zkouška, postup a kompoty

2.1Džem, marmeláda, rosol, povidla a kompot

Názvy výrobků z ovoce určuje vyhláška č. 397/2021 Sb., o požadavcích na konzervované ovoce a zeleninu, ve znění vyhlášky č. 358/2025 Sb. (účinné od 14. 6. 2026; vychází z novelizované evropské směrnice o džemech). Džem je rosolovitý výrobek z ovoce (pulpy nebo dřeně), cukru a vody. Od 14. 6. 2026 se smí nazývat i marmeláda – kromě výrobků z citrusů, pro které je vyhrazen samostatný výrobek citrusová marmeláda. Rosol se vaří ze šťávy, povidla z jablek, hrušek, švestek nebo meruněk hustým vyvařením, často bez přidaného cukru.jam, marmalade, jelly, fruit butter

**Tab. 2.1**Vybrané požadavky vyhlášky č. 397/2021 Sb. (znění od 14. 6. 2026, přílohy 1 a 2)
Výrobek	Ovoce na 1 kg výrobku	Refraktometrická sušina
džem výběrový (Extra)	nejméně 500 g (rybíz, jeřabiny, rakytník, kdoule, šípky 450 g)	nejméně 60 %
džem, rosol	nejméně 450 g (rybíz, jeřabiny, rakytník, kdoule, šípky 350 g)	nejméně 60 %
Extra speciální / Extra se sníženým obsahem cukru	jako Extra	42–59 % / nejvýše 41 %
citrusová marmeláda	nejméně 200 g, z toho 75 g z vnitřku plodu	nejméně 60 %
povidla	švestky, meruňky 1 700 g; jablka 3 000 g	nejméně 60 %
kompot	–	nejvýše 48 %; pH nejvýše 4,0

Na etiketě se uvádí množství ovoce použité na 100 g výrobku. Pro domácí spotřebu vyhláška neplatí, ale je dobrým měřítkem: džem s nejméně 60 % sušiny je trvanlivý, s menší sušinou se po otevření kazí rychleji.

2.2Tři složky gelu

Cukr (sacharóza) dodá chuť, sníží aktivitu vody (kapitola 8) a „odebere“ pektinu vodu. Při 60–65 % rozpustné sušiny je aktivita vody asi 0,87–0,90: bakterie nerostou, kvasinky a plísně jen pomalu.sugar, soluble solids, °Brix
Pektin je polysacharid buněčných stěn. Nejvíc ho mají kyselá jablka, kdoule, rybíz, angrešt a kůra citrusů, málo jahody, maliny, broskve a hrušky. Zralostí ubývá – nezralé ovoce želíruje lépe.pectin
Kyselina (hlavně citronová a jablečná z ovoce) sníží pH na asi 2,8–3,5, kde běžný vysokoesterifikovaný pektin želíruje. Málo kyselé ovoce (meruňky, hrušky, sladké třešně) se doplňuje citronovou šťávou.acid, pH

Obr. 2.1 Želírování vysokoesterifikovaného pektinu. Kyselina potlačí záporný náboj řetězců, cukr sníží jejich hydrataci a řetězce se spojí v uzlových místech vodíkovými můstky a hydrofobními interakcemi. Podrobně v kapitole 10.

Obr. 2.2 Ovoce podle obsahu pektinu a kyselosti. Laboratoř nahoře používá tyto skupiny v modelu želírování.

2.3Kolik cukru: bilance sušiny

Při vaření se odpařuje jen voda, rozpustná sušina (cukry, kyseliny, rozpustné látky ovoce) zůstává. Z hmotnosti ovoce \(m_o\) s rozpustnou sušinou \(b_o\), přidaného cukru \(m_c\) a cílové sušiny \(b\) plyne:soluble solids balance

Bilance sušiny džemu\[m_{\text{džem}} = \frac{m_o\, b_o + m_c}{b},\qquad m_{\text{voda}} = m_o + m_c - m_{\text{džem}},\qquad \text{ovoce na 100 g} = 100\,\frac{m_o}{m_{\text{džem}}}\]

Příklad Jahodový džem

1 000 g jahod (8 % rozpustné sušiny) a 700 g cukru se vaří na 63 %. Sušina \(80 + 700 = 780\) g, hotový džem \(780/0{,}63 = 1\,238\) g, odpaří se \(1\,700 - 1\,238 = 462\) g vody. Na 100 g džemu připadne \(1\,000/1\,238\cdot 100 = 81\) g ovoce a 57 g přidaného cukru. Při hustotě asi 1,30 g/ml je to asi 950 ml, tedy necelé tři sklenice po 370 ml.

2.4Kdy je hotovo

Rozpuštěný cukr zvyšuje bod varu. Při 60 % rozpustné sušiny vře směs u hladiny moře asi při 103,2 °C, při 65 % asi při 104,2 °C, při 68 % asi při 105,0 °C (Tab. 2.2). Ve vyšší poloze vře voda dřív – cíl je proto zhruba o 4 °C nad teplotou varu vody v dané kuchyni.jelly point

**Tab. 2.2**Modelový bod varu roztoku sacharózy (Norrish + Clausius–Clapeyron)
Rozpustná sušina	a_w	0 m n. m.	500 m n. m.
60 %	0,895	103,2 °C	101,5 °C
65 %	0,865	104,2 °C	102,4 °C
70 %	0,824	105,6 °C	–

Talířková zkouška: kapku džemu dejte na talířek vychlazený v mrazáku; po minutě do ní strčte prstem – když se povrch svraští, je hotovo.
Lžičková zkouška: džem stéká z lžíce ve dvou kapkách, které se spojí do „blány“.
Refraktometr změří rozpustnou sušinu přímo (°Brix); používají ho výrobci i pečliví domácí kuchaři.

2.5Postup krok za krokem

Sklenice a víčka: bez prasklin a otřepů, umyté horkou vodou; víčka s neporušeným těsněním (šroubovací víčka a gumové kroužky ideálně nové). Sklenice nahřejte – horký džem patří do horké sklenice.
Ovoce: zralé, čisté, nepoškozené. Plesnivé plody celé vyřaďte (mykotoxiny se šíří do zdravě vypadající dužiny), otlačená místa vykrojte.
Vaření: ovoce s cukrem (a případně pektinem a citronovou šťávou podle receptu) svařte za stálého míchání do gelové zkoušky. Pěnu sbírejte.
Plnění: horký džem nalijte s volným prostorem asi 0,5 cm pod okraj, okraj otřete čistou utěrkou, zavřete.
Vodní lázeň: sklenice na roštu nebo utěrce v hrnci, voda 2–3 cm nad víčky; dobu (obvykle 5–10 minut od začátku varu) a prodloužení pro vyšší nadmořskou výšku berte z ověřeného receptu.
Kontrola: po vychladnutí musí být víčko vtažené a pevné. Uskladněte v suchu, chladu a tmě, spotřebujte asi do roka, otevřené do lednice.

Pozor Zvyky, které nejsou ověřeným postupem

Obracení sklenic dnem vzhůru místo vodní lázně je rozšířené, ale není to pasterace: víčko a horní vrstva se nemusí prohřát a do mezery mezi víčkem a sklem se snáz dostanou plísně. Parafín nebo vosk na hladině netěsní spolehlivě. Staré domácí „konzervační prášky“ s kyselinou salicylovou nejsou povolenou přídatnou látkou a do jídla nepatří. Na džem s plísní platí: celou sklenici vyhodit (kapitola 11).

2.6Kompoty a ovoce v sirupu

Kompot je ovoce s nálevem – sirupem z cukru a vody – v uzavřené sklenici, konzervované teplem. Sirup se udává jako hmotnostní procento cukru: 30% sirup je 300 g cukru a 700 g vody. Ovoce sirup naředí a samo se proslazuje, výsledná sušina je mnohem nižší než u džemu (vyhláška pro kompot nejvýš 48 %). Kompot proto drží hlavně kyselost ovoce a pasterace v uzavřené sklenici: kyselé ovoce (višně, švestky, meruňky, jablka, rybíz) se zavařuje ve vodní lázni podle ověřeného receptu. Fíky a některé asijské hrušky jsou méně kyselé a ověřené recepty je okyselují.canned fruit, syrup

Ve spíži a v laboratoři

Povidla se tradičně vaří z přezrálých švestek celé hodiny bez cukru: zahustí se vlastním cukrem ovoce. Ze 3 kg švestek s 18 % rozpustné sušiny vznikne při 60 % sušiny jen asi 900 g povidel – odpaří se 2,1 kg vody. Na 1 kg povidel tak připadne 3,3 kg ovoce, nad zákonným minimem 1,7 kg.

2.7Procvičení

1 kg meruněk (12 % rozpustné sušiny) a 800 g cukru vaříte na 62 %. Kolik džemu vznikne, kolik vody se odpaří a kolik ovoce připadne na 100 g?

Sušina \(120 + 800 = 920\) g; džem \(920/0{,}62 = \mathbf{1\,484}\) g; odpaří se \(1\,800 - 1\,484 = \mathbf{316}\) g; ovoce \(1\,000/1\,484\cdot 100 = \mathbf{67}\) g na 100 g (nad minimem 45 g i nad 50 g pro Extra).

Chcete méně sladký džem: 1 kg jahod (8 %) a jen 500 g cukru na 60 %. Kolik vody se musí odpařit a co to znamená pro chuť a barvu?

Sušina \(80 + 500 = 580\) g, džem \(580/0{,}60 = 967\) g, odpařit \(1\,500 - 967 = \mathbf{533}\) g. Bez přidaného pektinu se džem vaří déle, tmavne a ztrácí vůni. Proto se u méně sladkých džemů používá pektin, kratší var – a uchovávají se v chladu.

Jaká je výsledná sušina kompotu z 500 g višní (14 % rozpustné sušiny) zalitých 300 g sirupu s 30 % cukru?

Sušina \(500\cdot 0{,}14 + 300\cdot 0{,}30 = 70 + 90 = 160\) g v 800 g, tedy \(\mathbf{20}\) %. To je pod limitem 48 % a hluboko pod džemem – kompot drží kyselost a pasterace, ne cukr.

Džem vaříte v obci ve výšce 500 m n. m. Při jaké teplotě dosáhne 65 % rozpustné sušiny?

Voda tam vře asi při 98,3 °C, roztok s 65 % sušiny asi při \(\mathbf{102{,}4}\) °C, tedy zhruba o 4,1 °C výš. Kdo by čekal na 104 °C jako u moře, džem převaří.

Proč se meruňkový džem často vaří s citronovou šťávou, a jahodový s pektinem?

Meruňky jsou málo kyselé (pH kolem 3,7), pektin pak želíruje špatně; citronová šťáva sníží pH k 3,3–3,4. Jahody mají málo pektinu (Obr. 2.2), přidaný pektin vytvoří síť i bez dlouhého vyvařování, takže džem zůstane světlý a voňavý.

Co si odnést

Gel džemu potřebuje cukr (asi 60–65 % sušiny), pektin a kyselinu (pH asi 2,8–3,5).
Bilance sušiny řekne, kolik džemu vznikne a kolik vody se odpaří; konec varu je asi 4 °C nad bodem varu vody.
Džem má podle vyhlášky nejméně 450 g ovoce na 1 kg a 60 % sušiny; od 14. 6. 2026 se smí jmenovat i marmeláda (kromě citrusového).
Horký džem do horkých sklenic a krátká vodní lázeň podle receptu; obracení sklenic není pasterace.

Část IZáklady

Sterilace a pasterace domazáklady

Teplo zabíjí kvasinky, plísně i většinu bakterií už pod bodem varu. Spory bakterie Clostridium botulinum však var přežijí. V kyselých potravinách (pH do 4,6) nevyklíčí, a proto stačí vroucí vodní lázeň. Nízkokyselé potraviny – zelenina bez okyselení, maso, houby, luštěniny – se doma bezpečně sterilují jen tlakovou sterilací při asi 116 °C podle ověřeného postupu.

🫙

Spora je jako semínko v suchém sáčku: var ji nezničí, jen „spí“. V kyselé marmeládě nikdy nevyklíčí, protože je tam pro ni příliš kyselo. Ve sklenici fazolek je ale klid, tma, žádný kyslík a pH kolem 6 – ideální skleník. Za pár dní z ní vyroste bakterie, která vyrábí jeden z nejsilnějších známých jedů.

Obr. 3.1 Hranice pH 4,6. Rajčata leží na hranici, proto je ověřené recepty okyselují. Kysané zelí a nakládaná zelenina se dostanou do kyselé oblasti díky kyselině mléčné nebo octu – ale jen při správném postupu.

Teplota uprostřed sklenice

Vyberte způsob ohřevu, velikost sklenice, hustotu náplně, dobu výdrže a nadmořskou výšku. Graf ukazuje teplotu lázně (světle) a teplotu ve středu sklenice (modře) včetně chladnutí. Dlaždice ukazují, o kolik řádů se modelově sníží počet kvasinek a plísní, listerií a spor C. botulinum.

LABORATOŘ

Sklenice Doba výdrže Nadmořská výška

Model, ne návod: střed sklenice se ohřívá setrvačně (časová konstanta 4 min u řídké a 14 min u husté náplně pro 0,5 l, roste s objemem na 2/3). Začátek 50 °C, po výdrži lázeň chladne. Inaktivace: kvasinky a plísně D₆₀ = 1 min, z = 5 °C; Listeria D₇₀ = 0,2 min, z = 7 °C; spory C. botulinum D₁₂₁,₁ = 0,21 min, z = 10 °C. Skutečné doby zavařování se berou jen z ověřených postupů pro konkrétní potravinu, sklenici a nadmořskou výšku.

Minihra: bezpečné, nebo ne?

U každého postupu rozhodněte, jestli je bezpečný. Vysvětlení se ukáže po odpovědi. Za 8 správných odpovědí z 10 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 10

+Teorie: pasterace a sterilace, spory, hranice pH 4,6, sklenice a víčka, vodní lázeň, tlaková sterilace a nebezpečné postupy

3.1Pasterace a sterilace

Pasterace je ohřev pod 100 °C (obvykle 70–100 °C), který zničí kvasinky, plísně a vegetativní buňky bakterií, ale ne bakteriální spory. Stačí tam, kde spory nemohou růst: v kyselých, slazených nebo chlazených potravinách. Sterilace ničí i spory; v potravinářství znamená „obchodní sterilitu“ – ohřev, po kterém žádné mikroby nemohou v uzavřeném obalu za běžného skladování růst. Pro nízkokyselé potraviny je k tomu potřeba asi 116–121 °C, kterých lze dosáhnout jen v páře pod tlakem.pasteurization, sterilization, commercial sterility

Vyhláška č. 397/2021 Sb. tak i definuje výrobky: pasterovaná zelenina má pH nejvýš 4,0 a obsah se prohřeje na 80–90 °C, sterilovaná zelenina a ovoce mají pH nad 4,0 a prohřejí se nejméně na 121,1 °C nebo postupem, který usmrtí vegetativní formy i spory.

3.2Proč 100 °C nestačí

Odolnost mikrobů vůči teplu vyjadřuje desetinná redukční doba D: za tuto dobu při dané teplotě zahyne 90 % buněk (počet klesne o jeden řád). Pro spory proteolytických kmenů C. botulinum se používá \(D_{121{,}1} = 0{,}21\) min a \(z = 10\) °C: každé snížení teploty o 10 °C prodlouží D desetkrát. Při 100 °C je tedy \(D \approx 0{,}21\cdot 10^{2{,}11} = 27\) min a snížení o 12 řádů (pravidlo 12D, kapitola 11) by vyžadovalo asi 325 min, tedy 5,4 hodiny – a to ve středu sklenice, kam teplo proniká pomalu. Při 116 °C stačí asi 8 minut výdrže ve středu.decimal reduction time, z-value

Příklad Kompot a fazolky v modelu laboratoře

Řídká náplň v půllitrové sklenici, 20 minut ve vroucí lázni ve výšce 300 m n. m. (voda vře při 99,0 °C): střed dosáhne 98,7 °C, kvasinky, plísně i listerie jsou zničeny s velkou rezervou, spory C. botulinum ubudou jen o 0,29 řádu. Ani 3 hodiny varu nedají víc než asi 5 řádů (F₀ = 1,0 min). V tlakové nádobě při 116 °C stačí u řídké náplně 20 minut na 14,8 řádu (F₀ = 3,1 min). Hustá náplň ve stejné nádobě za 25 minut dosáhne ve středu jen 105,9 °C a F₀ = 0,34 min – potřebuje přes hodinu. Proto se doby nikdy neodhadují.

3.3Hranice pH 4,6

Pod pH 4,6 C. botulinum neroste ani netvoří toxin. Podle toho se potraviny dělí na kyselé (pH do 4,6: většina ovoce, kysané a v octě nakládané zeleniny, džemy) a nízkokyselé (pH nad 4,6: veškerá čerstvá zelenina včetně okurek, mrkve, fazolek a hrášku, houby, luštěniny, maso, ryby, polévky a omáčky z nich), Obr. 3.1. Stejnou hranici používají americké CDC a USDA i Health Canada.acid and low-acid foods

Rajčata mají pH asi 4,3–4,9, některé odrůdy jsou nad hranicí. Ověřené americké recepty proto přidávají na sklenici asi 1 l (quart, 0,95 l) 2 polévkové lžíce citronové šťávy z lahve nebo ½ čajové lžičky kyseliny citronové, na půllitrovou sklenici polovinu. Šťáva z lahve se používá proto, že má stálou kyselost. Směsi rajčat se zeleninou (lečo, omáčky s cibulí a paprikou) jsou nízkokyselé.

Pomůcka

„Ovoce do vody, zelenina pod tlak.“ Výjimky: rajčata se okyselují, fíky a některé asijské hrušky také; zelenina se dostane do kyselé skupiny jen ověřeným kvašením nebo octovým nálevem.

3.4Sklenice, víčka a volný prostor

Sklenice jen bez prasklin a otřepů na hrdle; nové nebo ověřené zavařovací sklenice. Teplotní šok sklo trhá: horkou sklenici nepokládejte na studenou mokrou desku, studenou nedávejte do vroucí vody – vkládá se do horké.
Víčka (šroubovací s pryžovým těsněním, nebo skleněná víčka s gumovým kroužkem a sponou) s neporušeným těsněním. Zprohýbaná nebo zrezivělá víčka nepoužívejte; šroubovací víčka a kroužky jsou na jedno použití.
Volný prostor mezi obsahem a víčkem umožní vytvořit podtlak: u džemů asi 0,5 cm, u ovoce a nálevů asi 1–1,5 cm, u nízkokyselých potravin v tlakové nádobě asi 2,5 cm – vždy podle receptu. Bublinky vzduchu se z náplně vytlačí stěrkou, okraj se otře.

3.5Vroucí vodní lázeň (jen kyselé potraviny)

Do hrnce dejte rošt nebo utěrku a nahřejte vodu. Naplněné horké sklenice postavte tak, aby se nedotýkaly.
Dolijte horkou vodu 2–3 cm nad víčka. Dobu měřte od chvíle, kdy voda znovu plně vře; celou dobu musí vřít.
Ve vyšší poloze vře voda při nižší teplotě (Tab. 3.1) – ověřené recepty proto dobu prodlužují.
Po skončení vypněte, sklenice nechte asi 5 minut v lázni, pak je vyjměte svisle na utěrku a nechte 12–24 hodin v klidu vychladnout.
Zkontrolujte víčka: vtažená, při zatlačení nepruží. Nevtažené sklenice dejte do lednice a spotřebujte, nebo je zavařte znovu do 24 hodin s novým víčkem.

**Tab. 3.1**Bod varu vody podle nadmořské výšky (barometrická formule a Clausiova–Clapeyronova rovnice)
Výška	tlak	voda vře při
0 m	1 013 hPa	100,0 °C
300 m	978 hPa	99,0 °C
500 m	955 hPa	98,3 °C
1 000 m	899 hPa	96,6 °C
1 603 m (Sněžka)	835 hPa	94,6 °C

3.6Tlaková sterilace

V uzavřené nádobě se nad vodou vytvoří sytá pára. Při přetlaku asi 0,7 bar (10 psi) má teplotu asi 115–116 °C, při přetlaku asi 1,0 bar (15 psi) asi 121 °C (tlak syté páry podle Antoineovy rovnice: 116 °C odpovídá 1,74 bar absolutně). Tlaková sterilační nádoba má víko s těsněním a zámkem, manometr nebo regulační závaží a pojistný ventil; vejdou se do ní aspoň čtyři litrové sklenice. Obr. 3.2 ukazuje rozdíl proti vodní lázni.pressure canner

Obr. 3.2 Vodní lázeň a tlaková sterilace. Před natlakováním se nádoba asi 10 minut odvzdušňuje proudem páry – vzduch v nádobě by teplotu při stejném tlaku snížil. Na konci se nechá samovolně vychladnout na nulový přetlak.

Doby a tlaky se berou jen z ověřených postupů pro konkrétní potravinu, typ náplně a velikost sklenice. Ve vyšších polohách se tlak zvyšuje (závaží pro vyšší tlak, korekce manometru). Manometr se má pravidelně kontrolovat.
Tlakový hrnec na vaření a elektrické multifunkční hrnce (ani s tlačítkem „zavařování“) nejsou ověřené pro sterilaci sklenic: jsou malé, ohřívají a chladnou jinak a jejich tlak a teplota nemusí odpovídat. CDC je výslovně nedoporučuje.
Nádobu nikdy neotevírejte pod tlakem a nechlaďte ji vodou. Pojistný ventil musí být čistý a funkční.

3.7Nebezpečné postupy

**Tab. 3.2**Postupy, které jsou pro nízkokyselé potraviny nebezpečné – nepoužívat
Postup	Proč je nebezpečný
zavařování zeleniny, masa, hub nebo luštěnin ve vodní lázni (i hodiny)	střed sklenice nepřekročí 100 °C, spory přežijí
opakovaný var ve třech dnech (tyndalizace)	není ověřený; spory nemusí mezi ohřevy vyklíčit a přežijí
zavařování v troubě	suchý vzduch prohřívá pomalu a nerovnoměrně, sklo praská
tlakový hrnec na vaření, multifunkční hrnec	neověřené teploty a doby
vlastní recepty bez ověření, husté kaše a pyré (dýně)	teplo nepronikne spolehlivě do středu
česnek, bylinky nebo zelenina v oleji při pokojové teplotě	bez kyslíku a bez kyselosti: riziko botulotoxinu; jen do lednice a spotřebovat do 4 dnů
ochutnávání podezřelé zavařeniny	i stopové množství toxinu může být smrtelné

Bezpečně Opaření, sklo a tlak

Vroucí voda a pára opaří: sklenice zvedejte kleštěmi na zavařování, hrnce plňte jen do dvou třetin a odstavujte na pevnou podložku, děti nechte mimo kuchyňskou linku. Opaření chlaďte co nejdřív chladnou (ne ledovou) tekoucí vodou nejméně 20 minut (ERC 2021), oblečení nasáklé horkou vodou opatrně sundejte, pokud nepřilnulo; při rozsáhlém opaření, u dětí a v obličeji volejte 155. Praskající sklo zraňuje: nevkládejte studené sklenice do vroucí vody a horké na studené mokré podložky. Tlakovou nádobu otvírejte až při nulovém přetlaku.

3.8Procvičení

Spočítejte D-hodnotu spor C. botulinum při 110 °C (D₁₂₁,₁ = 0,21 min, z = 10 °C) a dobu pro 12D.

\(D_{110} = 0{,}21\cdot 10^{(121{,}1 - 110)/10} = 0{,}21\cdot 12{,}9 = \mathbf{2{,}7}\) min; 12D \(= 12\cdot 2{,}7 = \mathbf{32{,}5}\) min výdrže ve středu sklenice.

Sousedka zavařuje lečo z paprik, cibule a rajčat ve vodní lázni „jako vždycky“. Co jí poradíte?

Paprika a cibule jsou nízkokyselé a v leču zvednou pH nad 4,6 – lečo je nízkokyselá směs. Bezpečné je zavařit ho jen tlakovou sterilací podle ověřeného postupu, případně ho zmrazit nebo uchovat v lednici a sníst do několika dnů. Ve vodní lázni ho zavařovat nemá.

Proč voda na horách vře pod 100 °C a co to znamená pro vodní lázeň?

Ve výšce je nižší tlak vzduchu; voda vře, když tlak její páry dosáhne tlaku okolí, tedy při nižší teplotě – v 1 000 m asi při 96,6 °C. Účinek pasterace je menší, proto ověřené recepty dobu ve vyšších polohách prodlužují. Pro tlakovou sterilaci se zvyšuje tlak.

Jakou teplotu má sytá pára při přetlaku 0,7 bar (absolutně asi 1,72 bar)?

Podle tabulek syté páry asi \(\mathbf{115}\) °C (Antoineova rovnice: 1,72 bar ↔ 115,6 °C; přetlak 10 psi = 0,69 bar ↔ 115,3 °C). Teplota závisí jen na tlaku syté páry – pokud v nádobě zůstane vzduch, bude nižší.

Po vychladnutí jedna sklenice višňového kompotu nemá vtažené víčko. Co s ní?

Sklenice se neuzavřela. Buď ji dejte do lednice a kompot sněte do několika dnů, nebo ji do 24 hodin zavařte znovu s novým víčkem a celou dobou podle receptu. Pokud by sklenice stála v teple déle, vyhoďte ji.

Co si odnést

Pasterace (do 100 °C) ničí kvasinky, plísně a vegetativní bakterie, spory přežijí; sterilace (116–121 °C) ničí i spory.
Kyselé potraviny (pH ≤ 4,6) stačí vroucí vodní lázeň podle receptu; nízkokyselé jen tlaková sterilace podle ověřeného postupu.
Rajčata se okyselují; zelenina, maso, houby a luštěniny se nikdy nezavařují ve vodní lázni, troubě ani tlakovém hrnci na vaření.
Sklenice bez prasklin, víčka s neporušeným těsněním, správný volný prostor, kontrola vtažení víčka.

Část IZáklady

Historie a tradicezáklady

Sušení, solení a kvašení znali lidé tisíce let dřív, než věděli o mikrobech. Zavařování ve skle vymyslel pařížský cukrář Nicolas Appert kolem roku 1800 – o půl století dřív, než Louis Pasteur vysvětlil, proč funguje. V české spíži se tyto vrstvy potkávají dodnes: sud kysaného zelí, police zavařenin a křížaly z půdy.

📜

Appert byl jako kuchař, který přesně ví, jak dlouho péct koláč, ale netuší nic o chemii škrobu. Zkoušel, co vydrží, a zapisoval. Teprve Pasteur, mikroskop a později měření odolnosti spor proměnily kuchařskou zkušenost ve vědu s čísly – a zjistily, kde má zkušenost nebezpečné mezery.

Časová osa konzervace potravin

Klepněte na kartu události a přečtěte si, co se stalo a proč na tom záleží. Na ose nahoře se událost zvýrazní; osa není lineární – starověk je zhuštěný.

LABORATOŘ

Vyberte událost.

Minihra: seřaďte události

Klepejte na události v pořadí od nejstarší po nejnovější. Roky se ukážou až po vyhodnocení. Za úplně správné pořadí získáte bonus.

MINIHRA

0 / 5

+Teorie: nejstarší metody, Appert a Pasteur, kysané zelí a kurděje, česká spíž, objev botulismu

4.1Nejstarší metody

Nejstarší způsoby uchování využívají přírodu: sušení na slunci a ve větru, chlad jeskyní, sklepů a ledu, solení masa a ryb, uzení (průvodce Grilování a uzení) a kvašení. Chemické stopy v keramice z neolitické vesnice Ťia-chu v Číně dokládají kvašený nápoj z rýže, medu a ovoce už kolem roku 7000 př. n. l. (McGovern a kol., 2004). Římský autor Columella v 1. století n. l. popisuje nakládání zeleniny do solanky a octa, Římané si oblíbili kvašenou rybí omáčku garum.drying, salting, fermentation, garum

4.2Appert, Durand a Pasteur

Francouzská vláda vypsala roku 1795 odměnu za nový způsob uchování potravin pro armádu a loďstvo. Pařížský cukrář a kuchař Nicolas Appert (1749–1841) plnil potraviny do skleněných lahví, uzavíral je zátkou a drátem a zahříval ve vroucí vodě. Roku 1804 otevřel výrobnu v Massy u Paříže, v lednu 1810 dostal od ministerstva 12 000 franků s podmínkou, že postup zveřejní, a ještě téhož roku vydal knihu L'Art de conserver, pendant plusieurs années, toutes les substances animales et végétales. Konzervace teplem v uzavřeném obalu se dodnes nazývá appertizace.appertization

Téhož roku 1810 si v Anglii Peter Durand patentoval nádobu z pocínovaného plechu – předchůdce plechovky. Roku 1858 si v USA John Landis Mason patentoval zavařovací sklenici se šroubovacím víčkem. Proč to vše funguje, vysvětlil až Louis Pasteur v 60. letech 19. století: kažení i kvašení způsobují mikroorganismy, které teplo zabíjí; mírný ohřev vína po něm dostal jméno pasterace.tin can, mason jar, pasteurization

Ve spíži a v laboratoři

Appert pracoval bez teploměru a hodinek s minutovou přesností a jeho konzervy masa a zeleniny se občas kazily. Bezpečné doby pro nízkokyselé konzervy přinesla až věda 20. století: Esty a Meyer roku 1922 změřili odolnost spor C. botulinum vůči teplu a z jejich dat vychází pravidlo 12D (kapitola 11).

4.3Kysané zelí a kurděje

Kurděje (skorbut) – krvácení dásní, únava, špatné hojení ran – zabíjely na dlouhých plavbách víc námořníků než bitvy. Lodní lékař James Lind roku 1747 zkoušel na nemocných námořnících různé léky a nejlépe pomohly citrony a pomeranče. James Cook vezl na první plavbě kolem světa (1768–1771) mimo jiné velké zásoby kysaného zelí a jeho posádka kurdějemi téměř netrpěla. Dnes víme, že kurděje způsobuje nedostatek vitaminu C; kysané zelí ho má méně než čerstvé zelí, ale vydrží celé měsíce.scurvy, vitamin C

4.4Česká spíž a venkovská tradice

Na českém venkově se zásoby na zimu chystaly po patrech domu (Obr. 4.1). Ve sklepě stály sudy nebo kameninové hrnce s kysaným zelím, které se šlapalo nebo pěchovalo se solí a kmínem, hrnce kvašených okurek s koprem, brambory, jablka a mrkev zasypaná pískem. Ve spíži zavařeniny, povidla a sádlo, na půdě sušené švestky, křížaly, houby a byliny. Ovoce se sušilo v pecích po pečení chleba a v sušírnách ovoce, z nichž se v řadě obcí zachovaly technické památky. Povidla se vařila v kotlích celý den za stálého míchání. Nakládáním okurek je dodnes proslulé Znojemsko.larder, root cellar

Obr. 4.1 Patra venkovské spíže. Každé patro využívá jiný princip: půda sucho, spíž chlad a tmu, sklep chlad a vlhko, které chrání zeleninu před vadnutím.

4.5Jak se poznal botulismus

Württemberský lékař a básník Justinus Kerner v letech 1817–1822 popsal desítky otrav po jídle domácích klobás a jitrnic: ochrnutí očních svalů, potíže s polykáním a dýcháním. Odtud jméno – latinské botulus znamená klobásu. Roku 1895 onemocněli po šunce hudebníci v belgickém Ellezelles a bakteriolog Émile van Ermengem z ní i z těla zemřelého izoloval anaerobní sporulující bakterii, dnes Clostridium botulinum. Pozdější výzkum ukázal, že nejčastějším zdrojem otrav jsou domácí konzervy nízkokyselých potravin, masa a ryb.botulism, Clostridium botulinum

4.6Tradice ve světě

Každá kultura má své kvašené a nakládané potraviny (kapitola 12). Korejskou tradici kimdžang – společnou podzimní přípravu a sdílení kimchi – zapsalo UNESCO roku 2013 na Reprezentativní seznam nehmotného kulturního dědictví lidstva. Ve 20. století přibylo rychlé mražení (Clarence Birdseye ve 20. letech) a průmyslové konzervárny; domácí zavařování ale v Česku zůstalo živou tradicí, hlavně u zahrádkářů.

4.7Procvičení

Seřaďte chronologicky: Masonova šroubovací sklenice, Lindův pokus s citrusy, Appertova kniha, Esty a Meyer, objev C. botulinum.

Lind (1747) → Appert (1810) → Mason (1858) → van Ermengem (1895) → Esty a Meyer (1922).

Proč Appertův postup fungoval, i když o mikrobech nic nevěděl?

Var zabil většinu mikrobů v lahvi a těsný uzávěr zabránil, aby se tam dostaly nové. U kyselých potravin (ovoce) to stačilo. U masa a zeleniny, kde spory přežijí var, se konzervy občas kazily – což bylo varování, které vysvětlila až věda o sporách.

Odkud pochází slovo botulismus a co to říká o jeho historii?

Z latinského botulus – klobása. Kerner popsal otravy z domácích klobás a jitrnic, tedy z masných výrobků, kde bakterie rostla bez kyslíku uvnitř. Princip je stejný jako u dnešních domácích konzerv nízkokyselých potravin.

Proč se jablka ve sklepě neukládají vedle brambor a zeleniny?

Zrající jablka uvolňují ethylen, rostlinný hormon zrání. V jeho přítomnosti zelenina rychleji stárne a vadne a brambory snáz klíčí. Jablka proto mají vlastní regál nebo bednu.

Co zapsalo UNESCO roku 2013 a proč nejde jen o recept?

Tradici kimdžang – přípravy a sdílení kimchi v Korejské republice. Nehmotné dědictví chrání společný zvyk: rodiny a sousedé na podzim společně připravují velké množství kimchi na zimu a dělí se o něj, což posiluje společenství. Recepty se mezi rodinami a regiony liší.

Co si odnést

Sušení, solení a kvašení jsou staré tisíce let; zavařování ve skle předvedl Nicolas Appert (kniha 1810).
Proč konzervace funguje, vysvětlil Pasteur; bezpečné doby pro nízkokyselé konzervy přinesla až věda o sporách (Esty a Meyer 1922).
Kysané zelí chránilo námořníky před kurdějemi; vitamin C ale tehdy nikdo neznal.
Botulismus dostal jméno podle klobás (Kerner); původce izoloval van Ermengem roku 1895.

Část IIStřední škola

Mléčné kvašení: kysané zelí a okurkystřední škola

Kysané zelí a kvašené okurky nekonzervuje teplo, ale bakterie. Sůl a nepřítomnost kyslíku zvýhodní bakterie mléčného kvašení, které z cukrů zeleniny vyrobí kyselinu mléčnou a během několika dní sníží pH pod 4. Rozhoduje správné množství soli, teplota a to, aby zelenina zůstala pod hladinou.

🥬

Kvašení je jako závod, ve kterém sůl a sklenice bez vzduchu rozdají startovní čísla. Bakterie mléčného kvašení vyběhnou první, okyselí prostředí a tím za sebou zavřou dveře: v kyselém, slaném a bezkyslíkatém prostředí už většina konkurentů nemá šanci.

Kalkulačka solanky a průběh kvašení

U zelí zadejte hmotnost nakrouhaného zelí a sůl v procentech jeho hmotnosti. U okurek hmotnost okurek, koncentraci a objem solanky. Kalkulačka spočítá gramy soli, koncentraci, která se ustálí v zelenině i nálevu, a modelový pokles pH při zvolené teplotě.

LABORATOŘ

Zelenina Sůl (zelí: z hmotnosti zelí, okurky: solanka) Voda na solanku (jen okurky)

Teplota kvašení Den

Model: dvoufázový růst kyseliny mléčné (rychlá fáze heterofermentativních bakterií do asi 0,7 %, pomalá fáze laktobacilů do 1,8 % u zelí a 1,0 % u okurek), rychlost podle teploty (√r = 0,06 (T − 4)) a soli nad 2 %; pH = 3,3 + (pH₀ − 3,3) · e^(−A/0,35). Kalibrováno na doby z ověřených postupů (USDA: při 21–24 °C 3–4 týdny, při 16–18 °C 5–6 týdnů). Rovnovážná sůl: zelí – sůl / (zelí + sůl); okurky – sůl / (voda + sůl + okurky).

Minihra: je to v pořádku?

Při kvašení se dějí věci, které vypadají divně, ale jsou normální – a jiné, které znamenají kažení. Rozhodněte u každého pozorování. Za 7 správných odpovědí z 9 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 9

+Teorie: chemie mléčného kvašení, sled bakterií, sůl a solanka, teplota, postupy, vady a měření kyselosti

5.1Co je mléčné kvašení

Bakterie mléčného kvašení (BMK) jsou grampozitivní, nesporulující bakterie, které získávají energii štěpením cukrů a jako hlavní produkt vylučují kyselinu mléčnou. Homofermentativní druhy dělají z glukózy téměř jen kyselinu mléčnou, heterofermentativní navíc ethanol nebo kyselinu octovou a CO₂ – proto zelí v prvních dnech bublá. Heterofermentativní Leuconostoc také redukuje fruktózu na mannitol, který dodá zelí jemnou chuť.lactic acid bacteria, homo- and heterofermentation

Homofermentativní a heterofermentativní kvašení glukózy\[\mathrm{C_6H_{12}O_6 \to 2\,CH_3CH(OH)COOH},\qquad \mathrm{C_6H_{12}O_6 \to CH_3CH(OH)COOH + C_2H_5OH + CO_2}\]

Z 1 g glukózy vznikne homofermentativně 1,00 g kyseliny mléčné (2 · 90,08/180,16), heterofermentativně 0,50 g kyseliny mléčné, 0,26 g ethanolu a 0,24 g CO₂. Zelí obsahuje asi 3–5 % cukrů, a proto kvašení skončí, když bakterie cukry spotřebují nebo když je kyselost zastaví (u zelí obvykle kolem 1,5–2 % kyseliny mléčné a pH asi 3,4–3,6).

5.2Sled bakterií

Na čerstvém zelí žije pestrá směs mikrobů, BMK tvoří jen malý podíl. Sůl a nepřítomnost kyslíku je zvýhodní a během kvašení se vystřídají (Obr. 5.1): nejdřív Leuconostoc mesenteroides, který rychle okyselí a tvoří CO₂, pak kyselinovzdornější Levilactobacillus brevis a nakonec Lactiplantibacillus plantarum, který snese nejnižší pH. Rodová jména laktobacilů platí od reklasifikace roku 2020 (dříve vše Lactobacillus).microbial succession

Obr. 5.1 Střídání bakterií při kvašení zelí. Když pH rychle klesne pod 4,6, nemohou se množit patogeny ani hnilobné bakterie; dokončení kvašení zajistí kyselinovzdorné laktobacily.

5.3Sůl: proč a kolik

Výběr bakterií: 2–2,5 % soli BMK snesou, mnoho hnilobných bakterií ne. Příliš málo soli vede k měknutí a kažení, příliš mnoho kvašení zpomalí a zelí je slané.
Šťáva: sůl osmózou vytáhne z buněk zelí šťávu, ve které pak zelí kvasí pod hladinou – bez přidané vody.
Textura: sůl brzdí enzymy, které měkčí pektin buněčných stěn.

Ověřený americký postup (USDA/NCHFP) dává na 5 liber (2,27 kg) zelí 3 polévkové lžíce soli na nakládání, tedy asi 2,4 % (počítáno s 18 g na lžíci; na celou dávku 25 liber ¾ šálku, asi 1,9 %). Pro okurky uvádí ½ šálku soli, ¼ šálku 5% octa a 8 šálků vody na 4 libry okurek: solanka asi 6,9 %, po vyrovnání s okurkami asi 3,7 %.dry salting, brine

Pozor na tři různé způsoby, jak se „procenta“ uvádějí: u zelí procenta z hmotnosti zeleniny, u solanky hmotnostní procenta roztoku (5% solanka je 52,6 g soli na 1 l vody), v kuchařkách často gramy na litr vody (50 g/l je jen 4,76 %). A protože zelenina obsahuje vodu, sůl se v ní rozpustí a koncentrace se během dnů vyrovná.

Solanka a rovnovážná koncentrace soli\[m_s = \frac{m_v\, w}{1 - w},\qquad w_{eq} = \frac{m_s}{m_v + m_s + m_z}\]

Příklad Okurky ve 2 litrech solanky

2 kg okurek zalijete 2 l solanky o koncentraci \(w = 6\) %. Sůl: \(m_s = 2\,000\cdot 0{,}06/0{,}94 = 127{,}7\) g. Po vyrovnání: \(w_{eq} = 127{,}7/(2\,000 + 127{,}7 + 2\,000) = 3{,}1\) %. Modelově při 20 °C klesne pH pod 4,6 asi za 5,6 dne a kvašení je dokončeno asi za 39 dní.

5.4Teplota a čas

**Tab. 5.1**Teplota a doba kvašení podle USDA (převedeno na °C) a podle modelu laboratoře (zelí, 2 % soli)
Teplota	Ověřený postup	model: pH ≤ 4,6	model: prokvašeno
21–24 °C	zelí plně prokvašené za 3–4 týdny	1,9–2,6 dne	14–19 dní
16–18 °C	5–6 týdnů	3,9–5,6 dne	29–42 dní
pod 16 °C	zelí nemusí vůbec prokvasit	12 °C: 11,8 dne	12 °C: 87 dní
nad 24 °C	zelí měkne	–	–

Okurky snesou podle USDA 21–24 °C (3–4 týdny) i 13–18 °C (5–6 týdnů); nad 27 °C měknou.

5.5Kysané zelí krok za krokem

Pevné hlávky zpracujte do 1–2 dnů po sklizni. Odstraňte vnější listy, hlávky rozčtvrťte, vykrojte košťály a nakrouhejte na proužky asi 5 mm.
Zelí zvažte a odvažte sůl (2–2,5 % hmotnosti); podle chuti kmín. Po dávkách promíchejte čistýma rukama a pěchujte do nádoby, až pustí šťávu.
Zelí musí být celé pod hladinou šťávy. Pokud šťáva nestačí, dolijte převařenou vychladlou solanku stejné síly. Zatižte talířem a kamenem nebo sáčkem s toutéž solankou; nádobu přikryjte, aby se dostal ven plyn, ale ne prach a hmyz.
Kvaste při 18–22 °C. První dny zelí bublá a šťáva může přetékat – nádobu postavte do misky. Hladinu kontrolujte, bílou blanku odebírejte.
Když bublání ustane a zelí je kyselé (pH asi 3,5), přendejte ho do chladu (lednice, chladný sklep), kde vydrží měsíce, nebo ho zavařte podle ověřeného receptu ve vodní lázni.

5.6Kvašené okurky

Používají se čerstvé, pevné okurky do 24 hodin po sklizni. Z květního konce se odřízne asi 1–2 mm – obsahuje enzymy, které okurky měkčí. Okurky se vrství s koprem, česnekem, případně listy (křen, višeň, réva), jejichž třísloviny pomáhají křupavosti, a zalijí se studenou solankou podle receptu. Zátěž je drží pod hladinou. Hotové okurky vydrží v lednici měsíce; pro dlouhé skladování se zavařují podle ověřeného receptu ve vodní lázni nebo nízkoteplotní pasterací (USDA: 30 minut při 82–85 °C).

Obr. 5.2 Nádoby na kvašení. Vhodné je sklo, nerezová ocel a kamenina s glazurou určenou pro potraviny. Hliník, měď, pozinkované nádoby a keramika s neznámou glazurou se pro kyselé fermenty nepoužívají (kapitoly 7 a 11). Voda v kvasné zátce pustí CO₂ ven, ale vzduch dovnitř ne.

5.7Vady a co s nimi

**Tab. 5.2**Časté vady kvašené zeleniny
Projev	Příčina	Co dělat
měkké, kašovité zelí nebo okurky	málo soli, teplo, pektinázy z květního konce, vzduch	zápach nebo sliz: vyhodit; příště víc soli a chlad
růžové zelí	kvasinky při nerovnoměrném solení nebo přístupu vzduchu	vyhodit
tmavé horní vrstvy	oxidace a kvasinky nad hladinou	zelenina musí být pod hladinou; zbarvenou vrstvu odstranit, při zápachu vyhodit
bílá blanka na hladině (křís)	povrchové kvasinky	odebrat; zkontrolovat zápach a zátěž
chlupatá plíseň (zelená, černá, růžová)	vzduch, málo soli	celou várku vyhodit
slizký nálev, hnilobný zápach	kažení	vyhodit, neochutnávat

Bezpečně

Kvasí se jen podle ověřených poměrů soli; „nízkosolné“ ferment bez ověřeného postupu je riziko. Nádoby: sklo, nerez, kamenina s glazurou pro potraviny. Pevně zavřená kvasící sklenice se může roztrhnout tlakem CO₂ – používejte kvasnou zátku nebo víčko jen přiložené. Ověřené návody doporučují čistou sůl bez protispékavých látek; jodidovaná sůl může zeleninu ztmavit.

5.8Měření kyselosti a uchování

Doma stačí pH proužky s rozsahem asi 2,8–4,6 nebo levný pH metr (kalibrovaný). Titrační kyselost se měří titrací šťávy hydroxidem sodným na fenolftalein a vyjadřuje jako % kyseliny mléčné: \(A = V_{NaOH}\cdot c\cdot 90{,}08/(V_{vz}\cdot 1\,000)\cdot 100\). Pro kysané zelí uváděné na trh požaduje vyhláška č. 397/2021 Sb. pH nejvýše 4,1, nejméně 0,8 % kyseliny mléčné a povrch bez křísu; sterilované a pasterované kysané zelí smí mít nejvýše 2,2 % soli.titratable acidity

5.9Procvičení

Kolik soli dáte na 5 kg nakrouhaného zelí při 2 %? A kolik na 4 kg při 2,2 %?

\(5\,000\cdot 0{,}02 = \mathbf{100}\) g; \(4\,000\cdot 0{,}022 = \mathbf{88}\) g.

Recept říká „solanka 50 g soli na litr vody“. Kolik je to hmotnostních procent a kolik soli potřebujete na skutečných 5 %?

\(50/(1\,000 + 50) = \mathbf{4{,}76}\) %. Na 5 % je třeba \(1\,000\cdot 0{,}05/0{,}95 = \mathbf{52{,}6}\) g na 1 l vody.

1,5 kg okurek zalijete 1,5 l solanky 5 %. Jaká sůl se ustálí?

Sůl \(1\,500\cdot 0{,}05/0{,}95 = 78{,}9\) g; rovnováha \(78{,}9/(1\,500 + 78{,}9 + 1\,500) = \mathbf{2{,}6}\) %. To je na spodní hranici – ověřené recepty mívají v rovnováze kolem 3–4 %; podle laboratoře hrozí měknutí.

Na titraci 10 ml šťávy z kysaného zelí jste spotřebovali 15 ml 0,1 M NaOH. Kolik % kyseliny mléčné šťáva obsahuje a splňuje požadavek vyhlášky?

\(15\cdot 0{,}1 = 1{,}5\) mmol kyseliny; \(1{,}5\cdot 90{,}08 = 135\) mg v 10 ml, tedy \(\mathbf{1{,}35}\) g na 100 ml. Požadavek nejméně 0,8 % splňuje.

Proč kvašené okurky nejsou nebezpečné z hlediska botulismu, když okurky samy mají pH kolem 5,5?

Sůl a bakterie mléčného kvašení během několika dní sníží pH pod 4,6 a pak k asi 3,5; navíc BMK konkurují ostatním mikrobům. Podmínkou je správná sůl, zelenina pod hladinou a teplota, při které kvašení rychle nastartuje. Proto se kvasí podle ověřených poměrů a fermenty, které nekysnou nebo páchnou, se vyhazují.

Co si odnést

Bakterie mléčného kvašení přemění cukry na kyselinu mléčnou a sníží pH pod 4; střídají se Leuconostoc, L. brevis a L. plantarum.
Zelí 2–2,5 % soli z hmotnosti, okurky solanka podle receptu; počítejte s rovnovážnou koncentrací.
Kvašení nejlépe při 18–22 °C, 3–6 týdnů podle teploty; zelenina vždy pod hladinou.
Bílá blanka se odebírá; chlupatá plíseň, růžové zelí, sliz a hnilobný zápach znamenají vyhodit.

Část IIStřední škola

Kimchi a fermentovaná zeleninastřední škola

Kimchi je korejská kvašená zelenina – nejčastěji pekingské zelí s ředkví, česnekem, zázvorem a chilli. Na rozdíl od kysaného zelí se jí po krátkém kvašení v teple nechává dozrávat v chladu, kde je nejlépe chutná při kyselosti asi 0,6–0,8 % kyseliny mléčné. Klíčem je sůl, teplota a čas – a u ingrediencí z ryb a korýšů také alergeny.

🌶️

Kimchi se chová jako ovoce: nejdřív je nedozrálé, pak má krátké období, kdy chutná nejlépe, a nakonec „přezraje“ – zkysne. Chlad je pro kimchi totéž co sklep pro jablka: zralost neodvrátí, ale protáhne ji z několika dnů na týdny.

Obr. 6.1 Příprava kimchi. Solení v silnější solance vytáhne ze zelí vodu a změkčí ho; opláchnutím se přebytečná sůl odstraní, takže v hotovém kimchi zůstanou asi 2–3 %.

Kvašení kimchi den po dni

Nastavte, kolik dní kimchi kvasí při pokojové teplotě (20 °C), teplotu, při které pak zraje, obsah soli a den, který vás zajímá. Graf ukazuje titrační kyselost; zelené pásmo je optimální zralost, nad čarou 1,0 % je kimchi překysané.

LABORATOŘ

Kvašení při 20 °C Teplota zrání

Sůl v kimchi Den

Model: postup zrání v bezrozměrném čase τ = ∫dt / t_opt(T, s), t_opt = 1/(0,02946 (T + 4))² · e^(0,25 (s − 2,5)) dní (při 2,5 % soli 2 dny při 20 °C, 6 dní při 10 °C, 18 dní při 4 °C); kyselost logisticky 0,15 → 1,4 %, pH = 3,7 + 2,0 · e^(−(TA − 0,15)/0,45). Kalibrováno zhruba podle literatury o zrání kimchi; skutečný průběh závisí na receptu.

+Teorie: druhy kimchi, solení, kvasné fáze, teplota, další fermentovaná zelenina, hygiena a alergeny

6.1Co je kimchi

Kimchi je souhrnné jméno pro stovky korejských kvašených zeleninových pokrmů. Nejznámější je baechu-kimchi z pekingského zelí, dále kkakdugi z kostek ředkve, dongchimi – „vodní“ kimchi z ředkve v solance – nebo kimchi z okurek. Typickými přísadami jsou korejská ředkev, česnek, zázvor, jarní cibulka, mleté chilli, často rybí omáčka nebo solené krevety (jeotgal) a trocha rýžové kaše, která dodá bakteriím cukr.kimchi, baechu, kkakdugi, dongchimi

6.2Solení

Pekingské zelí se solí vcelku nebo na čtvrtky v silnější solance (řádově kolem 10 %) několik hodin, případně se listy prosypou solí. Sůl osmózou vytáhne vodu, listy změknou a nelámou se. Pak se zelí opláchne a okape, aby v hotovém kimchi zůstalo asi 2–3 % soli. Kostky ředkve (kkakdugi) se solí přímo, podobně jako zelí v kapitole 5.brining, osmosis

Příklad Kolik soli zůstane

Ze 2 kg ředkve chcete kkakdugi s 2,5 % soli v hotovém výrobku. Pokud všechna sůl zůstane v kimchi: \(m_s = 2\,000\cdot 0{,}025/0{,}975 = 51{,}3\) g. Při solení v solance a oplachu se množství soli v zelenině nedá spočítat z receptu – rozhoduje doba a oplach; proto se kimchi po prvním dni ochutná a sůl se doladí pastou.

6.3Kvasné fáze

Kvašení kimchi je podobné kysanému zelí, ale probíhá převážně v chladu, takže v něm déle vládnou chladnomilné heterofermentativní bakterie. Na začátku převládají Leuconostoc mesenteroides a další leukonostoky a Weissella, které tvoří kyselinu mléčnou, octovou, CO₂ a mannitol – odtud svěží, mírně perlivá chuť. S klesajícím pH nastupují laktobacily, hlavně Latilactobacillus sakei a Lactiplantibacillus plantarum, které kimchi dál okyselují.fermentation stages

Čerstvé: kyselost pod asi 0,4 %, pH kolem 5–5,7 – chuť zeleniny a koření.
Optimálně zralé: kyselost asi 0,6–0,8 %, v modelu pH asi 4,2–4,4 (Cheigh a Park, 1994).
Překysané: kyselost nad 1 % a pH kolem 4 a níž, zelenina měkne. Norma Codex Alimentarius pro kimchi připouští celkovou kyselost nejvýš 1,0 %. Překysané kimchi je bezpečné, používá se na vaření (polévka, smažená rýže).

6.4Teplota a čas

**Tab. 6.1**Modelová doba do optimální zralosti a do překysání (2,5 % soli)
Postup	optimum (TA 0,6 %)	překysané (TA 1,0 %)
stále 20 °C	1,9 dne	3,0 dne
stále 10 °C	5,6 dne	8,9 dne
1 den při 20 °C, pak 4 °C	9,1 dne	19,1 dne
stále 4 °C	17,1 dne	27,1 dne
1 den při 20 °C, pak 0 °C	33,2 dne	po více než 60 dnech

Ve spíži a v laboratoři

V Koreji se kimchi tradičně uchovávalo v kameninových nádobách (onggi) zakopaných do země, kde se přes zimu drží stálá teplota kolem bodu mrazu. Dnes mnoho domácností používá zvláštní chladničky na kimchi s teplotou kolem 0 °C a jemnou regulací.

6.5Další fermentovaná zelenina

Stejným principem – sůl, bez kyslíku, bakterie mléčného kvašení – kvasí téměř každá zelenina. Obvyklé je 2–3 % soli z hmotnosti nakrájené zeleniny, nebo solanka asi 3–5 % podle ověřeného receptu.

**Tab. 6.2**Příklady fermentované zeleniny
Zelenina	Způsob	Poznámka
červená řepa	plátky nebo kostky v solance	řepa má hodně cukru, kvasí rychle; nálev se pije jako „kvas“
mrkev, ředkvičky	tyčinky v solance	zůstávají křupavé
chilli papričky	rozmixované se solí	základ kvašených omáček; při práci rukavice
zelí s mrkví (curtido)	nakrouhané, solené	salvadorská obdoba kysaného zelí
česnek ve fermentované zelenině	jako koření	může zmodrat nebo zezelenat – neškodná reakce barviv

6.6Hygiena, alergeny a bezpečnost

Mytí a čistota. Zelenina nese z půdy bakterie i spory; kvašení je bezpečné jen tehdy, když bakterie mléčného kvašení rychle okyselí. Zeleninu myjte, pracujte s čistými nástroji a rukama. Popsány jsou i nákazy z kimchi (norovirus, patogenní E. coli) – ty přenáší špinavá voda, ruce a kontaminovaná zelenina, ne samotné kvašení.
Alergeny podle nařízení (EU) č. 1169/2011: rybí omáčka = ryby, solené krevety = korýši, sezamový olej nebo semínka = sezam, sójová omáčka = sója a často i lepek (pšenice). Kdo kimchi prodává nebo nabízí hostům, musí o nich informovat (kapitola 11). Veganské kimchi se dělá bez rybích složek.
Chilli dráždí oči a kůži – rukavice, nesahat si na obličej.
Sůl. Porce 100 g kimchi s 1,8 % soli obsahuje 1,8 g soli, tedy přes třetinu doporučeného denního maxima WHO (méně než 5 g; kapitola 12).

6.7Procvičení

Kimchi má titrační kyselost 0,7 %. Jaké je podle modelu jeho pH a v jaké je fázi?

\(pH = 3{,}7 + 2{,}0\cdot e^{-(0{,}7 - 0{,}15)/0{,}45} = 3{,}7 + 2{,}0\cdot 0{,}295 = \mathbf{4{,}29}\); kimchi je optimálně zralé (0,6–0,8 %).

Kolikrát pomaleji zraje kimchi při 4 °C než při 20 °C podle modelu?

\(t_{opt}\propto 1/(T+4)^2\): \((20+4)^2/(4+4)^2 = 576/64 = \mathbf{9}\)krát (2 dny proti 18 dnům).

Proč kimchi ve sklenici „syčí“ a pění, když ho otevřete po dvou dnech v teple?

Heterofermentativní leukonostoky a Weissella tvoří CO₂. V uzavřené sklenici se nahromadí přetlak a po otevření plyn uniká. Je to normální; sklenice se nemá plnit po okraj a v prvních dnech se má odplyňovat. Hnilobný zápach nebo sliz by byly známkou kažení.

Kamarádka má alergii na korýše. Na co se má u kimchi zeptat?

Zda obsahuje solené krevety (jeotgal) nebo jiné plody moře, případně rybí omáčku s příměsí korýšů. U balených výrobků jsou alergeny ve složení zvýrazněné, u nebalených (restaurace, trh) se musí dát informace na vyžádání nebo vyvěsit.

Proč se do kimchi přidává trocha rýžové kaše nebo cukru?

Zelí po solení a oplachu ztratí část cukrů; rýžová kaše (škrob se enzymy rozloží) nebo trocha cukru dá bakteriím mléčného kvašení „palivo“, aby rychle okyselily. Kaše také pomůže pastě přilnout k listům.

Co si odnést

Kimchi se solí silnější solankou a opláchne, v hotovém výrobku zůstane asi 2–3 % soli.
Krátké kvašení v teple, pak zrání v chladu; optimum kyselosti asi 0,6–0,8 %, nad 1 % překysá.
Leukonostoky a Weissella na začátku, laktobacily (L. sakei, L. plantarum) později.
Rybí omáčka a krevety jsou alergeny ryby a korýši; hygiena a mytí zeleniny jsou základ bezpečnosti.

Část IIStřední škola

Kombucha a kvašené nápojestřední škola

Kombucha je slazený čaj, který kvasí společenství kvasinek a octových bakterií. Kvasinky mění cukr na alkohol a oxid uhličitý, octové bakterie alkohol na kyselinu octovou – nápoj kysne na pH kolem 3. Bezpečnost stojí na rychlém okyselení startérem, na vhodné nádobě bez olova a na opatrnosti s přetlakem v láhvích.

🍵

Kombucha je štafeta dvou týmů. Kvasinky běží první úsek: rozštěpí cukr a předají alkohol. Octové bakterie běží druhý: alkohol „spálí“ kyslíkem na kyselinu octovou. Když štafetu zavřete do láhve bez vzduchu, druhý tým zastaví – kvasinky ale běží dál a plní láhev oxidem uhličitým.

Obr. 7.1 Společenství kombuchy (SCOBY). Kvasinky (rody Brettanomyces, Zygosaccharomyces, Saccharomyces a další) a octové bakterie (Komagataeibacter, Gluconobacter, Acetobacter) se navzájem živí: kvasinky dodávají ethanol a cukry, bakterie okyselují.

Kombucha: první a druhé kvašení

Nastavte cukr, podíl startéru (kombucha z minulé várky), teplotu a den prvního kvašení. Dole nastavte, kolik cukru přidáte do láhve na druhé kvašení a při jaké teplotě láhev stojí. Model spočítá pH, zbylý cukr, kyselinu, alkohol a rovnovážný přetlak CO₂ v láhvi.

LABORATOŘ

první kvašení (otevřená nádoba)

Cukr Startér Teplota Den

druhé kvašení (uzavřená láhev, 5 % objemu vzduch)

Cukr navíc Teplota láhve

Model: kvasinky spotřebují cukr rychlostí 3,5 g/l za den · f(T) · S/(S + 10) (výtěžek 0,35 g ethanolu na g, 0,08 g kyseliny glukonové), octové bakterie oxidují ethanol (0,9 g/l za den · f(T) · E/(E + 0,5)); startér obsahuje 6 g/l kyseliny octové a 2 g/l kyseliny glukonové. pH z bilance nábojů (pKa 4,76 a 3,86, pufr 3 mmol/l). Láhev: všechen přidaný cukr zkvašen (0,514 g CO₂ a 0,538 g ethanolu na gram sacharózy), Henryho zákon a plyn v hrdle. Hranice pH 4,2 do 7 dnů podle doporučení amerických potravinových úřadů.

+Teorie: SCOBY, chemie kombuchy, kyselost a startér, nádoby, druhé kvašení a přetlak, alkohol, další kvašené nápoje

7.1Co je kombucha

Kombucha vzniká kvašením slazeného čaje (obvykle 50–100 g cukru na litr černého nebo zeleného čaje) pomocí SCOBY – symbiotického společenství bakterií a kvasinek. Viditelnou část tvoří gumovitá celulózová blanka na hladině („čajová houba“), kterou vytvářejí octové bakterie Komagataeibacter; mikroby jsou ale i v tekutině, a proto se k novému čaji vždy přidává i kus kyselé kombuchy z minulé várky – startér. Původ nápoje není jistý; ve 20. století se rozšířil z východní Asie a Ruska do Evropy.kombucha, SCOBY, starter liquid

7.2Chemie kombuchy

Hlavní reakce\[\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \to 2\,C_6H_{12}O_6},\qquad \mathrm{C_6H_{12}O_6 \to 2\,C_2H_5OH + 2\,CO_2},\qquad \mathrm{C_2H_5OH + O_2 \to CH_3COOH + H_2O}\]

Kvasinky enzymem invertázou štěpí sacharózu na glukózu a fruktózu a část zkvasí na ethanol a CO₂. Octové bakterie ethanol oxidují na kyselinu octovou a glukózu na kyselinu glukonovou. Druhá reakce potřebuje kyslík, proto se první kvašení vede v široké nádobě přikryté jen prodyšnou látkou. Z 1 g sacharózy může teoreticky vzniknout 4 · 46,07/342,3 = 0,538 g ethanolu a 0,514 g CO₂.

Příklad Modelová várka

Čaj se 70 g cukru na litr, 10 % startéru, 25 °C. Startér sníží pH na začátku na 4,24 a pod 4,2 se dostane asi za 5 hodin. Desátý den: pH 3,06, zbývá 37 g/l cukru, kyseliny octové je 7,1 g/l a alkoholu asi 0,56 % obj. Se startérem jen 5 % začne kombucha na pH 4,78 – nad hranicí 4,6 – a pod 4,2 se dostane až za 1,6 dne.

7.3Kyselost a startér

Startér nejméně 10 % (často 10–20 %) kyselé kombuchy hned na začátku sníží pH pod 4,6 a chrání sladký čaj, než se kvašení rozjede. Americké potravinové úřady (např. ministerstvo zemědělství Pensylvánie) žádají u výrobců, aby kombucha dosáhla pH 4,2 nebo nižšího do 7 dnů, jinak se várka vylije; regionální zdravotní služba v kanadském Ontariu doporučuje vylít i příliš kyselou kombuchu s pH pod 2,5.
Plíseň, nebo nová kultura? Nová vrstva SCOBY je hladká, světlá, průsvitná, často s hnědými vlákny kvasinek. Plíseň vypadá jako suché, chlupaté, kulaté skvrny – zelené, modré, černé nebo bílé – na povrchu blanky. Pak se vylije celá várka i s kulturou (Obr. 7.2).
Hygiena: umyté nádoby, čistá voda, ruce; kultura se nedotýká kovu a skladuje se v kyselé kombuše.

Obr. 7.2 Nová vrstva kultury a plíseň. Při pochybnostech se várka vylije; plíseň s mykotoxiny může prorůstat i do tekutiny.

7.4Nádoby: sklo ano, olovo ne

Kombucha s pH kolem 3 je dost kyselá na to, aby z nevhodné nádoby vyluhovala kovy. V Austrálii byla popsána otrava olovem u manželů, kteří půl roku pili kombuchu kvašenou v keramickém hrnci (Phan a kol., 1998); americké CDC už roku 1995 varovalo před přípravou a skladováním kombuchy v keramice a olovnatém křišťálu. Limity uvolňování olova a kadmia z keramiky shrnuje kapitola 11, glazury podrobně průvodce Keramika a hrnčířství.lead leaching, ceramic glaze

**Tab. 7.1**Nádoby na kombuchu a kvašené nápoje
Nádoba	Hodnocení
sklo (zavařovací, sklenice na nápoje)	nejlepší volba
nerezová ocel pro potraviny	vhodná, zvlášť na krátký kontakt
keramika s glazurou výslovně určenou pro potraviny (doklad o shodě)	vhodná
keramika s neznámou, starou, ručně malovanou nebo dovezenou glazurou; olovnatý křišťál	nevhodná – riziko olova a kadmia
hliník, měď, mosaz, pozinkované a smaltované nádoby s poškozeným smaltem	nevhodné – kyselina rozpouští kov
plast	jen označený pro potraviny a bez škrábanců

7.5Druhé kvašení a přetlak

Při druhém kvašení se kombucha stočí do láhví, případně s ovocem nebo trochou cukru, a uzavře. Octové bakterie bez kyslíku nepracují, kvasinky ano: z cukru vzniká CO₂, který se rozpouští podle Henryho zákona (rozpustnost asi 1,67 g/l na bar při 20 °C a 2,84 g/l na bar při 4 °C) a zbytek tlačí na stěny láhve.secondary fermentation, Henry's law

**Tab. 7.2**Modelový rovnovážný přetlak v láhvi po zkvašení přidaného cukru (výchozí 1,7 g/l CO₂, 5 % objemu vzduch)
Cukr navíc	CO₂ celkem při 20 °C	přetlak při 20 °C	přetlak při 30 °C	alkohol navíc
4 g/l	3,7 g/l	1,1 bar	1,5 bar	0,27 % obj.
8 g/l	5,8 g/l	2,3 bar	3,0 bar	0,55 % obj.
12 g/l	7,9 g/l	3,4 bar	4,5 bar	0,82 % obj.
16 g/l	9,9 g/l	4,6 bar	6,1 bar	1,09 % obj.
20 g/l	12,0 g/l	5,8 bar	7,6 bar	1,36 % obj.

Bezpečně Láhve mohou explodovat

Na druhé kvašení jen láhve určené pro sycené nápoje (s korunkovým nebo patentním uzávěrem pro sycené nápoje), nikdy zavařovací sklenice, láhve od vína nebo dekorativní láhve. Málo cukru, krátká doba (1–3 dny), pak hned do lednice: chlad tlak sníží (láhev se 6 g/l cukru má při 22 °C asi 1,8 bar, po vychlazení na 4 °C asi 0,6 bar) a kvasinky zpomalí. Kontrolní plastová láhev ukáže tlak tvrdostí. Teplé nebo vypouklé láhve otvírejte jen vychlazené, nad dřezem, s ochranou obličeje a rukou, směrem od lidí; praskající sklo zraňuje jako střepiny.

7.6Alkohol

Kombucha obsahuje alkohol, který tvoří kvasinky. V prvním kvašení ho octové bakterie z velké části oxidují (model: 0,3–0,7 % obj.), při druhém kvašení v uzavřené láhvi ho přibývá. Podle zákona č. 65/2017 Sb. je alkoholickým nápojem nápoj s více než 0,5 % obj. alkoholu. Domácí kombucha tuto hranici snadno překročí, proto není vhodná pro děti a pro lidi, kteří alkohol nesmějí (těhotenství, léčba závislosti, některé léky). Těhotné a kojící ženy a lidé s oslabenou imunitou by se o nepasterovaných kvašených nápojích měli poradit s lékařem.alcohol content

7.7Další kvašené nápoje

Vodní kefír (tibicos): průsvitná zrna kvasinek a bakterií mléčného kvašení ve slazené vodě s ovocem; kvasí 1–3 dny. Mléčný kefír vykládá průvodce Sýrařství.
Zázvorové pivo a domácí limonády kvašené zázvorovým kvasem nebo droždím: stejná fyzika přetlaku jako u kombuchy.
Bezinkové „šampaňské“ z květů bezu, cukru a citronu kvasí divokými kvasinkami; je známé praskajícími láhvemi. Používají se jen květy (listy a stonky bezu obsahují kyanogenní glykosidy).
Kvas z chleba nebo řepy; kváskové kultury vykládá průvodce Pečení chleba a kvásek. Pivo a víno mají vlastní průvodce Pivovarnictví a Víno a vinařství.

7.8Procvičení

Kolik startéru potřebujete na 3 litry slazeného čaje, má-li tvořit 15 % objemu?

Celkový objem \(V = 3/(1 - 0{,}15) = 3{,}53\) l, startér \(\mathbf{0{,}53}\) l. Při jednoduchém výpočtu „15 % ze 3 l“ by to bylo 0,45 l, tedy 13 % objemu.

Kolik ethanolu (% obj.) by teoreticky vzniklo, kdyby kvasinky zkvasily třetinu ze 70 g/l cukru a octové bakterie z něj nic neoxidovaly?

\(70/3 = 23{,}3\) g/l sacharózy · 0,538 = 12,6 g/l ethanolu; \(12{,}6/7{,}89 = \mathbf{1{,}6}\) % obj. Ve skutečnosti octové bakterie velkou část ethanolu promění na kyselinu octovou.

Láhev kombuchy s 12 g/l přidaného cukru stojí v teplé kuchyni při 30 °C. Jaký přetlak modelově vznikne a co uděláte?

Podle Tab. 7.2 asi \(\mathbf{4{,}5}\) bar – nebezpečně mnoho. Láhev nejdřív vychlaďte v lednici (tlak klesne), pak otevřete opatrně nad dřezem s ochranou obličeje. Příště méně cukru, kratší doba a láhve na sycené nápoje.

Kombucha má sedmý den pH 4,5. Co s ní?

Nedosáhla pH 4,2 do 7 dnů – podle doporučení se várka vylije. Příčinou bývá málo startéru, chladno nebo slabá kultura. Příště víc kyselého startéru (10–20 %) a teplota asi 22–26 °C.

Proč kombucha v keramickém hrnci po babičce není dobrý nápad, i když hrnec „vždycky sloužil na zelí“?

U starých a neznámých glazur nelze vyloučit olovo nebo kadmium; kyselý nápoj je vyluhuje víc než neutrální potraviny a kombucha v hrnci stojí dny až týdny a pije se pravidelně. Bezpečné je sklo, nebo keramika s dokladem, že je určena pro styk s potravinami.

Co si odnést

Kombucha = slazený čaj + SCOBY; kvasinky dělají ethanol a CO₂, octové bakterie kyselinu octovou.
Startér aspoň 10 %, pH 4,2 nebo méně do 7 dnů, jinak vylít; plíseň na povrchu = vylít vše.
Jen sklo, nerez nebo keramika s dokladem pro potraviny – žádné olovnaté glazury a křišťál, žádný hliník a měď.
Druhé kvašení zvyšuje tlak i alkohol: málo cukru, láhve pro sycené nápoje, chlad; nad 0,5 % obj. jde o alkoholický nápoj.

Část IIStřední škola

Sušení, nakládání do octa, sirupy a mraženístřední škola

Mikroby potřebují volnou vodu. Sušení ji odstraní, cukr a sůl ji navážou, mráz ji promění v led. Míru volné vody měří aktivita vody: pod 0,91 neroste většina bakterií, pod 0,80 většina plísní, pod 0,6 téměř nic. Nakládání do octa působí jinak – kyselinou – a mražení mikroby nezabíjí, jen je uspí.

🍂

Aktivita vody je jako počet volných židlí v jídelně. Molekuly vody, které drží cukr nebo sůl, jsou „obsazené“ a mikrobům k ničemu. Med může mít vody kolem 17 %, a přesto v něm kvasinky nerostou – skoro všechny židle jsou obsazené. Čerstvé jablko má vody přes 80 % a skoro všechny židle volné.

Aktivita vody: kdo tu ještě roste?

Vyberte způsob – sušení (obsah vody v jablkách), cukr v roztoku nebo sůl ve vodní fázi – a nastavte hodnotu. Pruhy ukazují, od jaké aktivity vody rostou jednotlivé skupiny mikrobů; červené pruhy při zvolené hodnotě růst mohou, modré už ne. U sušení navíc spočítá, kolik vám zbude.

LABORATOŘ

obsah vody Čerstvé ovoce (sušení) Voda v čerstvém ovoci

Model: sušení – modelová sorpční izoterma jablek (GAB: X_m 0,13 kg/kg sušiny, C 2, K 1) a stálá sušina; cukr – Norrishova rovnice pro sacharózu (K = 6,47); sůl – osmotická data NaCl (Robinson a Stokes, 25 °C), procenta soli ve vodní fázi. Minimální a_w pro růst: ICMSF a FDA (tab. A-1), typické hodnoty skupin.

+Teorie: aktivita vody, sušení, nakládání do octa, sirupy a proslazování, blanšírování a mražení

8.1Aktivita vody

Aktivita vody a_w je poměr tlaku vodní páry nad potravinou a nad čistou vodou při stejné teplotě. Rovná se relativní vlhkosti vzduchu, se kterou je potravina v rovnováze (a_w 0,85 ↔ 85 % vlhkosti). Na rozdíl od obsahu vody vyjadřuje, kolik vody je „volné“ pro mikroby a chemické reakce. Proto má med se 17 % vody a_w asi 0,6, kdežto chléb s 35–40 % vody asi 0,95.water activity, equilibrium relative humidity

Definice a stálá sušina při sušení\[a_w = \frac{p}{p_0} = \frac{ERH}{100},\qquad m_1 = m_0\,\frac{1 - w_0}{1 - w_1}\]

Obr. 8.1 Aktivita vody potravin a minimum pro růst skupin mikrobů. Džemy a sirupy jsou pod hranicí bakterií, ale nad hranicí plísní – proto se po otevření skladují v chladu.

8.2Sušení

Při sušení se voda odpařuje proudícím teplým vzduchem. Ovoce a zelenina se suší při asi 50–60 °C v plátcích kolem 5 mm, byliny při nižší teplotě (asi do 40 °C), aby neztratily vonné silice. Příliš vysoká teplota na začátku vytvoří na povrchu tvrdou kůrku, pod kterou zůstane vlhko. Jablka a hrušky se proti hnědnutí namáčejí do zředěné citronové šťávy; průmyslově se ovoce síří – siřičitany nad 10 mg/kg (jako SO₂) jsou alergen, který se uvádí na obalu. Zelenina se před sušením obvykle blanšíruje.drying, dehydration

Příklad Křížaly a houby

1 kg jablek s 86 % vody usušíte na 20 % vody: sušina 140 g, křížaly \(140/0{,}80 = 175\) g, odpaří se 825 g vody. Modelová izoterma dává a_w asi 0,61 – nerostou bakterie, kvasinky ani běžné plísně. Na 15 % vody (a_w asi 0,51) jsou křížaly křehké. 1 kg hub s 90 % vody usušených na 10 % dá jen 111 g.

Sušené potraviny jsou hygroskopické: ve vlhkém vzduchu vodu znovu přijmou a plesniví. Uchovávají se v těsně uzavřených sklenicích v suchu; když se ve sklenici objeví kondenzace, je třeba je dosušit. Sušení nezabíjí spolehlivě mikroby – proto se sušené houby a zelenina před jídlem vaří.

8.3Nakládání do octa

Octový nálev konzervuje kyselinou octovou: pH zeleniny v rovnováze s nálevem klesne pod 4,6, obvykle k 3,5–4. Proto se v octě nakládaná zelenina smí zavařovat ve vodní lázni – ale jen podle ověřeného receptu, který zaručí dost kyseliny. Americké ověřené recepty počítají s octem o kyselosti 5 % a zakazují ředit ocet víc, než recept říká; v Česku se běžně prodává kvasný ocet 8 % i 5 %. Cukr a sůl v nálevu jsou hlavně kvůli chuti.pickling, acetic acid

Příklad Kolik kyseliny je v okurce

Nálev z 1 dílu 8% octa a 2 dílů vody obsahuje \(8/3 = 2{,}67\) % kyseliny octové. Zalijete-li jím stejnou hmotnost okurek, kyselina se rozdělí i do zeleniny a v rovnováze jí bude asi \(2{,}67/2 = 1{,}33\) %. Neředěný 5% ocet se stejnou hmotností zeleniny dá 2,5 %. Více vody v nálevu = méně kyseliny v okurce – proto se poměr octa a vody v ověřeném receptu nemění.

8.4Sirupy a proslazování

Sirupy z ovoce nebo květů (bez, máta, meduňka) obsahují obvykle 50–65 % cukru: 50% sirup je 1 kg cukru na 1 l vody, 60% sirup 1,5 kg. Aktivita vody kolem 0,87–0,93 zastaví většinu bakterií, ne však kvasinky a plísně – sirup proto patří do čistých lahví a do chladu, případně se pasteruje. Často se okyseluje kyselinou citronovou, která zlepší chuť a pomůže proti kvasinkám. Proslazené ovoce (kandované) se postupně prosytí hustším sirupem až na sušinu nejméně 70 % (vyhláška č. 397/2021 Sb.).syrup, candied fruit

Pozor Bez černý

Na sirup se používají jen květy bezu černého; listy, stonky, kůra a nezralé plody obsahují kyanogenní glykosidy (sambunigrin) a dráždí trávení. Syrové bobule mohou vyvolat nevolnost a zvracení – bezinky se proto vždy tepelně upravují.

8.5Blanšírování a mražení

Mráz zastaví růst mikrobů, ale většinu z nich nezabije, a enzymy pracují dál pomalu. Zelenina se proto před mražením blanšíruje – krátce spaří ve vroucí vodě nebo páře (obvykle 1–5 minut podle druhu, např. hrášek asi 1,5 minuty, fazolové lusky a brokolice asi 3 minuty) a hned zchladí v ledové vodě. Inaktivuje se tím peroxidáza, lipoxygenáza a další enzymy, které by v mrazáku měnily barvu, chuť a vitaminy.blanching, freezing

Při −18 °C zůstane v potravině jen malý podíl nezmrzlé vody s vysokou koncentrací rozpuštěných látek; aktivita vody nad ledem je asi 0,83 (při −10 °C asi 0,90). Rychlé mražení vytvoří mnoho malých krystalů ledu, pomalé mražení velké krystaly, které trhají buňky – potravina po rozmrazení teče (Obr. 8.2). Rozmrazuje se v lednici; syrová rozmrazená potravina se znovu nezmrazuje, nejdřív se tepelně upraví. Vysušené, šedé skvrny na mražených potravinách („spálení mrazem“) vznikají sublimací ledu přes netěsný obal – jsou neškodné, ale zhoršují chuť.

Obr. 8.2 Velikost krystalů ledu. Doma pomůže mrazit menší porce v ploché vrstvě a nepřeplňovat mrazák teplými potravinami.

8.6Procvičení

Chcete 300 g sušených švestek s 25 % vody. Kolik čerstvých švestek s 85 % vody potřebujete?

Sušina \(300\cdot 0{,}75 = 225\) g; čerstvých \(225/0{,}15 = \mathbf{1\,500}\) g.

Jakou aktivitu vody má solanka s 10 % soli a co to znamená pro C. botulinum?

Podle osmotických dat a_w asi \(\mathbf{0{,}935}\) – právě hranice růstu proteolytických kmenů C. botulinum (FDA: 0,935, nejvýš asi 10 % soli ve vodní fázi). Neproteolytické kmeny (skupina II) zastaví už 5 % soli (a_w asi 0,97).

Kolik cukru potřebujete na 1,5 l vody pro 55% sirup?

\(m_c = 1\,500\cdot 0{,}55/0{,}45 = \mathbf{1\,833}\) g.

Recept na okurky v octě: 1 díl 8% octa na 3 díly vody. Kolik kyseliny octové bude v nálevu a v rovnováze se stejnou hmotností okurek?

\(8/4 = \mathbf{2{,}0}\) % v nálevu, \(2{,}0/2 = \mathbf{1{,}0}\) % v rovnováze. Je to slabší nálev než 1 : 2 (1,33 %); zda stačí, rozhoduje ověřený recept, ne odhad.

Proč mražené jahody po rozmrazení „tečou“, a co s tím?

Jahody jsou měkké a při pomalém mražení vznikají velké krystaly ledu, které trhají buněčné stěny; po rozmrazení z buněk vyteče šťáva. Pomůže rychlé mražení v jedné vrstvě na tácu a pak přesypání do sáčku, případně mražení se cukrem. Na džem nebo do koktejlu to nevadí.

Co si odnést

Aktivita vody, ne obsah vody, rozhoduje o růstu mikrobů: bakterie asi od 0,91, kvasinky 0,88, plísně 0,80.
Sušení: hmotnost klesá při stálé sušině (\(m_1 = m_0 (1 - w_0)/(1 - w_1)\)); sušené potraviny v suchu a těsně uzavřené.
Octový nálev konzervuje kyselinou – poměr octa a vody z ověřeného receptu neměňte.
Mráz mikroby nezabíjí; zelenina se před mražením blanšíruje, rozmrazuje se v lednici.

Část IIIVysoká škola

Mikrobiologie konzervacevysoká škola

Konzervace je řízený souboj mikrobů s podmínkami. Každý druh má teplotní, pH a solné minimum, optimum a maximum; prediktivní mikrobiologie z nich sestavuje modely rychlosti růstu. Bezpečnost fermentovaných a zavařených potravin stojí na tom, že žádný patogen – a hlavně Clostridium botulinum – nenajde kombinaci podmínek, ve které by se množil.

🔬

Každý mikrob je jako cestovatel s vlastním seznamem nároků: teplotu od–do, kyselost od–do, vlhkost aspoň tolik. Stačí, aby jediná položka nebyla splněná, a nevyrazí. Konzervace staví do cesty co nejvíc překážek najednou – a fermentace k tomu přidává domácího „vyhazovače“, bakterie mléčného kvašení.

Kdo poroste? Model růstu podle pH, soli a teploty

Nastavte pH, obsah soli ve vodní fázi a teplotu. Pruhy ukazují modelovou rychlost růstu každé skupiny v procentech jejího optima a dobu zdvojení. Zeleně užiteční, šedomodře kazící, oranžově nebezpeční mikrobi.

LABORATOŘ

pH Sůl ve vodní fázi Teplota

Model: μ = μ_opt · γ(T) · γ(pH) · γ(a_w) – kardinální modely CTMI a CPM (Rosso a kol.) a lineární člen pro a_w (Zwietering). Minima a maxima patogenů podle FDA (Fish and Fishery Products Hazards and Controls Guidance, tab. A-1), optima a μ_opt typické hodnoty. Model ukazuje, zda a jak rychle se mikrob může množit; lag fázi, smrt ani tvorbu toxinu nepočítá.

Minihra: přítel, nebo nepřítel?

Přiřaďte mikroorganismus k jeho roli v konzervaci. Vysvětlení se ukáže po odpovědi. Za 7 správných odpovědí z 9 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 9

+Teorie: bakterie mléčného kvašení, kvasinky a plísně, C. botulinum, růstové limity, prediktivní modely a koncept bariér

9.1Bakterie mléčného kvašení

BMK jsou grampozitivní, kataláza-negativní, nesporulující tyčinky a koky, aerotolerantní anaeroby s fermentativním metabolismem. Homofermentativní druhy štěpí glukózu glykolýzou (Embdenova–Meyerhofova dráha) na 2 pyruváty, které laktátdehydrogenáza redukuje na laktát; heterofermentativní druhy používají fosfoketolázovou dráhu, která dá laktát, ethanol nebo acetát a CO₂. Rod Lactobacillus byl roku 2020 rozdělen na 25 rodů (Zheng a kol.), mimo jiné Lactiplantibacillus, Levilactobacillus a Latilactobacillus.lactic acid bacteria, EMP pathway, phosphoketolase pathway

Konkurenční výhodu jim dává tolerance kyseliny (udrží vnitřní pH vyšší než okolní), rychlé okyselení, které zastaví konkurenty, a tvorba antimikrobních látek: organických kyselin, peroxidu vodíku, CO₂ a bakteriocinů. Nejznámější bakteriocin nisin (z Lactococcus lactis) je povolenou přídatnou látkou E 234.bacteriocins, nisin

9.2Kvasinky a plísně

Kvasinky snesou pH až kolem 2 a vysokou koncentraci cukru; osmofilní kvasinky (Zygosaccharomyces rouxii) rostou i při a_w kolem 0,62 a kazí med, sirupy a džemy. Plísně jsou aerobní a rostou na povrchu, i na kyselých a sladkých potravinách. Některé tvoří mykotoxiny: Penicillium expansum patulin v jablkách, Aspergillus flavus aflatoxiny v ořeších a obilí, Penicillium verrucosum a Aspergillus ochraceus ochratoxin A. Teplu odolné plísně (Byssochlamys, Talaromyces) tvoří askospory, které přežijí pasteraci ovoce.osmophilic yeasts, mycotoxins, heat-resistant moulds

9.3Clostridium botulinum

C. botulinum je grampozitivní, striktně anaerobní tyčinka tvořící endospory. Není to jeden druh v užším smyslu, ale skupina kmenů se společnou schopností tvořit botulotoxin. Pro potraviny jsou podstatné skupina I (proteolytická, toxiny A, B, F; odolné spory, minimum 10 °C a pH 4,6) a skupina II (neproteolytická, toxiny B, E, F; méně odolné spory, ale roste už od 3,3 °C, typicky v rybách a chlazených potravinách). Spory jsou všude v půdě a prachu, takže je nese každá zelenina.Group I and Group II C. botulinum

Botulotoxin je zinková metaloproteáza: na nervových zakončeních štěpí proteiny SNARE, které jsou nutné pro uvolnění acetylcholinu, a vyvolá chabou obrnu. Je to jedna z nejjedovatějších známých látek, ale je termolabilní – inaktivuje ji několikaminutový var. Spory naopak var přežijí (Obr. 9.1).

Obr. 9.1 Od spory k toxinu. Kyselost, sůl a chlad brání klíčení; zavařenina bez nich je bezpečná jen po sterilaci.

9.4Růstové limity

**Tab. 9.1**Limity růstu vybraných patogenů (FDA, Fish and Fishery Products Hazards and Controls Guidance, tab. A-1)
Mikrob	T min	T max	pH min	a_w min	NaCl max
C. botulinum sk. I (A, B, F)	10 °C	48 °C	4,6	0,935	10 %
C. botulinum sk. II (E, B, F)	3,3 °C	45 °C	5,0	0,97	5 %
Listeria monocytogenes	−0,4 °C	45 °C	4,4	0,92	10 %
Salmonella	5,2 °C	46,2 °C	3,7	0,94	8 %
patogenní E. coli	6,5 °C	49,4 °C	4,0	0,95	6,5 %
Staphylococcus aureus (růst)	7 °C	50 °C	4,0	0,83	20 %
Bacillus cereus	4 °C	55 °C	4,3	0,92	10 %

Limity platí pro jednotlivé faktory při jinak optimálních podmínkách. V kombinaci se zužují – to je jádro konceptu bariér.

9.5Prediktivní mikrobiologie

Gama koncept (Zwietering a kol., 1992) předpokládá, že vlivy prostředí na specifickou růstovou rychlost se násobí. Každý faktor má hodnotu mezi 0 (neroste) a 1 (optimum); kardinální modely (Rosso a kol.) je počítají jen z minima, optima a maxima.gamma concept, cardinal parameter models

Gama koncept a kardinální model pro pH\[\mu = \mu_{opt}\,\gamma(T)\,\gamma(pH)\,\gamma(a_w),\qquad \gamma(pH) = \frac{(pH - pH_{min})(pH - pH_{max})}{(pH - pH_{min})(pH - pH_{max}) - (pH - pH_{opt})^2}\]

Kardinální model pro teplotu (CTMI) a Ratkowského model\[\gamma(T) = \frac{(T - T_{max})(T - T_{min})^2}{(T_{opt} - T_{min})\left[(T_{opt} - T_{min})(T - T_{opt}) - (T_{opt} - T_{max})(T_{opt} + T_{min} - 2T)\right]},\qquad \sqrt{\mu} = b\,(T - T_{min})\]

Příklad Listerie v lednici

Kvašená zelenina, která nekysla (pH 6,0), s 2 % soli (a_w 0,988) při 4 °C. Pro L. monocytogenes (T −0,4 / 37 / 45 °C, pH 4,4 / 7,0 / 9,4, a_w min 0,92, μ_opt 0,9 h⁻¹): γ(T) = 0,021, γ(pH) = 0,845, γ(a_w) = 0,856; μ = 0,9 · 0,021 · 0,845 · 0,856 = 0,0137 h⁻¹, doba zdvojení 50 h. Za dva týdny v lednici to je asi 6–7 zdvojení, tedy stonásobek. Stejné zelí s pH 3,5 listerii vůbec nedovolí růst – rozhoduje okyselení.

9.6Koncept bariér

Lothar Leistner popsal konzervaci jako sérii překážek (anglicky hurdles), které musí mikrob „přeskočit“: teplota (F), chlad (t), aktivita vody (a_w), kyselost (pH), redoxní potenciál (Eh), konzervanty a konkurenční mikroflóra (c.f.). Kombinace mírnějších bariér umožní šetrnější úpravu s menšími ztrátami chuti a vitaminů. Kvašená zelenina je učebnicový příklad (Obr. 9.2).hurdle technology

Obr. 9.2 Bariéry kysaného zelí (podle Leistnerova schématu). Výška sloupců naznačuje sílu bariéry; nejvyšší je kyselost.

9.7Procvičení

Podle Ratkowského modelu s T_min = −0,4 °C: kolikrát rychleji roste listerie při 10 °C než při 4 °C?

\(\mu_{10}/\mu_4 = \left(\frac{10 + 0{,}4}{4 + 0{,}4}\right)^2 = (2{,}364)^2 = \mathbf{5{,}6}\)krát. Lednice nastavená na 8–10 °C místo 4 °C je tedy velký rozdíl.

Spočítejte γ(pH) pro E. coli (pH_min 4,0, pH_opt 7,0, pH_max 10) při pH 4,8.

\((4{,}8 - 4{,}0)(4{,}8 - 10) = 0{,}8\cdot(-5{,}2) = -4{,}16\); jmenovatel \(-4{,}16 - (4{,}8 - 7)^2 = -4{,}16 - 4{,}84 = -9{,}00\); \(\gamma = 4{,}16/9{,}00 = \mathbf{0{,}46}\).

Proč je neproteolytická skupina II C. botulinum hrozbou hlavně u chlazených a vakuově balených ryb, i když ji zastaví pH 5 a 5 % soli?

Roste už od 3,3 °C, tedy i v lednici, a ryby mají pH kolem 6–7 a málo soli. Vakuum odstraní kyslík a potlačí kazící mikroflóru, která by jinak varovala zápachem. Proto mají takové výrobky přísně omezenou dobu použitelnosti a teplotu skladování.

Které bariéry chrání džem a které kysané zelí?

Džem: a_w (cukr, asi 0,87), pH (asi 3), teplo (pasterace) a uzavření. Kysané zelí: pH (3,4–3,6), sůl, Eh (pod hladinou), konkurence BMK a chlad.

Botulotoxin je termolabilní. Proč přesto neplatí rada „podezřelou konzervu stačí povařit“?

Inaktivace toxinu závisí na tom, že se celý obsah opravdu prohřeje dostatečně dlouho; i stopové množství, které unikne (ochutnání, potřísnění, nedovařený střed), může být smrtelné. Při manipulaci se podezřelá konzerva může rozstříknout. Bezpečná je jen jedna rada: podezřelou zavařeninu neotvírat, neochutnávat a bezpečně vyhodit.

Co si odnést

BMK vítězí díky toleranci kyseliny, rychlému okyselení a antimikrobním látkám (bakteriociny, nisin).
C. botulinum skupiny I neroste pod pH 4,6, a_w 0,935 a 10 °C; skupina II pod pH 5,0, 5 % soli a 3,3 °C.
Prediktivní modely násobí vlivy teploty, pH a a_w (gama koncept); kardinální modely potřebují jen minimum, optimum a maximum.
Bezpečná konzervace kombinuje bariéry; u nízkokyselých zavařenin bez bariér rozhoduje sterilace.

Část IIIVysoká škola

Chemie: pektin, cukr, kyseliny a hnědnutívysoká škola

Za gelem džemu stojí struktura pektinu, za jeho trvanlivostí termodynamika roztoků cukru a za bezpečností nakládané zeleniny disociace slabých kyselin. Stejná chemie vysvětluje, proč jablko hnědne, proč okurky v octě olivově zešednou a proč červené zelí v kyselém nálevu zrůžoví.

⚗️

Pektin je jako zip se dvěma druhy zubů. Vysokoesterifikovaný pektin se „zapíná“ jen tehdy, když mu cukr odebere vodu a kyselina vypne odpudivé náboje. Nízkoesterifikovaný pektin má zuby jiné: zapnou ho ionty vápníku, které sepnou dva řetězce jako sponka – i bez cukru.

Želírovací okno pektinu

Vyberte typ pektinu a nastavte rozpustnou sušinu, pH, množství pektinu a (u nízkoesterifikovaného) vápník. Mapa ukazuje, při jaké sušině a pH vznikne gel; tečka je vaše směs. Dlaždice ukazují i aktivitu vody a bod varu.

LABORATOŘ

Rozpustná sušina pH

Pektin Vápník (jen LM)

Model: modelový index pevnosti gelu jako součin členů pro pektin, sušinu a pH (HM: gel od asi 55 % sušiny a pod pH 3,6, synereze pod pH 2,8, krystalizace nad 72 %), u LM pro vápník (optimum asi 30–50 mg Ca na gram pektinu). Kvalitativně podle literatury o pektinech; skutečné okno závisí na stupni esterifikace, molekulové hmotnosti a druhu pektinu. Aktivita vody podle Norrishe, bod varu podle Clausia a Clapeyrona.

Minihra: proč to hnědne?

Přiřaďte každý jev k reakci, která za ním stojí. Vysvětlení se ukáže po odpovědi. Za 7 správných odpovědí z 9 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 9

+Teorie: struktura pektinu, HM a LM gely, aktivita vody roztoků cukru, bod varu, slabé kyseliny a pH, hnědnutí, barviva

10.1Struktura pektinu

Pektiny jsou polysacharidy střední lamely a primární buněčné stěny. Hlavní část tvoří homogalakturonan – lineární řetězec kyseliny α-D-galakturonové spojené vazbami α-(1→4); část karboxylových skupin je esterifikována methanolem. Rozvětvené oblasti rhamnogalakturonanu I nesou postranní řetězce arabinanů a galaktanů. Stupeň esterifikace (DE) udává podíl esterifikovaných karboxylů: vysokoesterifikované (HM) pektiny mají DE nad 50 %, nízkoesterifikované (LM) pod 50 %; amidované LM pektiny mají část karboxylů převedenou na amidy.homogalacturonan, degree of esterification, HM and LM pectin

Obr. 10.1 Pektin a dva mechanismy želírování. HM pektiny se používají do klasických džemů, LM pektiny do džemů se sníženým obsahem cukru.

10.2Proč HM pektin potřebuje cukr a kyselinu

Volné karboxyly mají pK_a kolem 3,5. Nad touto hodnotou jsou disociované (−COO⁻) a řetězce se elektrostaticky odpuzují; při pH asi 2,8–3,5 převáží nedisociované −COOH, které mohou tvořit vodíkové můstky. Cukr (nad asi 55 % rozpustné sušiny) snižuje aktivitu vody a hydrataci řetězců, takže převáží interakce mezi řetězci – hydrofobní interakce methylesterových skupin a vodíkové můstky v uzlových zónách. Příliš nízké pH vede k předčasnému želírování a synerezi (gel pouští šťávu), příliš mnoho cukru ke krystalizaci.junction zones, syneresis

V ovoci působí pektinmethylesteráza (odštěpuje methanol, z HM se stává LM) a polygalakturonáza (štěpí řetězec): ovoce měkne zráním, kvašená zelenina měkne, když enzymy nejsou potlačeny solí a chladem. Opačně působí vápník – chlorid vápenatý se přidává do nakládané zeleniny pro pevnost, protože zesíťuje demethylovaný pektin.

10.3Aktivita vody roztoků cukru a bod varu

Pro ideální roztok platí Raoultův zákon \(a_w = x_w\). Roztoky cukrů se od něj odchylují; Norrish (1966) navrhl empirickou rovnici s konstantou K, pro sacharózu 6,47, pro glukózu a fruktózu asi 2,25.Raoult's law, Norrish equation

Norrishova rovnice a bod varu roztoku\[a_w = x_w\, e^{-K x_s^2},\qquad \frac{1}{T_b} = \frac{1}{T_b^{0}} - \frac{R}{\Delta H_{vap}}\,\ln\frac{1}{a_w}\]

Příklad Džem se 65 % sušiny

Na 100 g: 65 g sacharózy = 0,1899 mol, 35 g vody = 1,943 mol; \(x_s = 0{,}0890\), \(x_w = 0{,}9110\). Raoult by dal \(a_w = 0{,}911\), Norrish \(0{,}911\cdot e^{-6{,}47\cdot 0{,}0890^2} = 0{,}911\cdot 0{,}950 = 0{,}865\). Bod varu: \(\ln(1/0{,}865) = 0{,}1445\); \(1/T_b = 1/373{,}15 - (8{,}314/40\,650)\cdot 0{,}1445 = 0{,}0026503\ \text{K}^{-1}\), \(T_b = 377{,}3\) K \(= \mathbf{104{,}2}\) °C. To je známý „bod želírování“ asi 4 °C nad bodem varu vody.

10.4Slabé kyseliny a pH

Kyselina octová (pK_a 4,76), mléčná (3,86), citronová (3,13; 4,76; 6,40) a jablečná (3,40; 5,20) jsou slabé kyseliny. Antimikrobně působí hlavně nedisociovaná forma, která proniká membránou do buňky, kde disociuje a okyseluje cytoplazmu. Podíl nedisociované kyseliny plyne z Hendersonovy–Hasselbalchovy rovnice.weak acids, undissociated acid

Henderson–Hasselbalch a podíl nedisociované kyseliny\[pH = pK_a + \log\frac{[A^-]}{[HA]},\qquad \alpha_{HA} = \frac{1}{1 + 10^{\,pH - pK_a}}\]

**Tab. 10.1**Podíl nedisociované kyseliny podle pH
pH	octová (4,76)	mléčná (3,86)
3,0	98 %	88 %
3,5	95 %	70 %
4,0	85 %	42 %
4,6	59 %	15 %
5,0	37 %	7 %

Proto je ocet při stejném pH účinnější konzervant než kyselina mléčná. Čistý 1% roztok kyseliny octové má pH 2,77 \(([H^+] = 1{,}69\cdot 10^{-3}\) mol/l z \(K_a = 1{,}74\cdot 10^{-5}\), c = 0,1665 mol/l); v okurkách je pH vyšší (asi 3,5–4), protože zelenina obsahuje pufrující látky – bílkoviny, fosfáty a soli organických kyselin. Proto se bezpečnost nakládané zeleniny posuzuje podle rovnovážného pH celé potraviny, ne podle nálevu.

10.5Hnědnutí

Obr. 10.2 Enzymové hnědnutí. Polyfenoloxidáza (PPO) se uvolní po porušení buněk, proto hnědnou krájená jablka, banány a brambory.

Enzymové hnědnutí (Obr. 10.2) katalyzuje polyfenoloxidáza za přítomnosti kyslíku. Brzdí ho kyselina, kyselina askorbová, blanšírování, vyloučení kyslíku a chlad.enzymatic browning, polyphenol oxidase
Maillardova reakce – reakce redukujících cukrů s aminoskupinami (Amadoriho produkty, melanoidiny) – dává barvu a aroma pečení, ale i tmavnutí sušeného ovoce a dlouho vařených džemů. Nejrychleji běží při středních aktivitách vody (asi 0,6–0,8) a za tepla.Maillard reaction, melanoidins
Karamelizace je tepelný rozklad cukrů bez aminokyselin, u sacharózy zhruba od 160–170 °C.
Neenzymová oxidace: rozklad kyseliny askorbové na furfural a další produkty hnědne v citrusových šťávách; autooxidace nenasycených tuků vede k žluknutí.

10.6Barviva ovoce a zeleniny

Antokyany (jahody, višně, červené zelí, rybíz) mění barvu s pH: v kyselém prostředí převládá červený flavyliový kation, kolem neutrálního pH fialové až modré chinoidní formy. Červené zelí v kyselém nálevu proto zrůžoví. Teplo, kyslík a světlo antokyany rozkládají – džemy časem hnědnou.anthocyanins, flavylium cation
Chlorofyl v kyselém prostředí a za tepla ztrácí hořčík a mění se na olivově hnědý feofytin – proto nakládané okurky ztratí jasně zelenou barvu.
Karotenoidy (mrkev, meruňky, paprika) jsou k pH a teplu odolné, ale oxidují na světle a vzduchu.

10.7Procvičení

Spočítejte aktivitu vody roztoku sacharózy s 60 % sušiny podle Norrishe.

Na 100 g: \(n_s = 60/342{,}3 = 0{,}1753\) mol, \(n_w = 40/18{,}015 = 2{,}220\) mol; \(x_s = 0{,}0732\), \(x_w = 0{,}9268\). \(a_w = 0{,}9268\cdot e^{-6{,}47\cdot 0{,}0732^2} = 0{,}9268\cdot 0{,}966 = \mathbf{0{,}895}\).

Jaký podíl kyseliny octové je nedisociovaný při pH 3,5 a při pH 5,0?

\(\alpha = 1/(1 + 10^{3{,}5 - 4{,}76}) = 1/1{,}055 = \mathbf{0{,}95}\); při pH 5,0 \(1/(1 + 10^{0{,}24}) = 1/2{,}74 = \mathbf{0{,}37}\). Okyselení tedy zvyšuje i účinnost samotné kyseliny.

Kysané zelí má pH 3,5. Kolik procent kyseliny mléčné je disociováno?

\([A^-]/[HA] = 10^{3{,}5 - 3{,}86} = 0{,}437\); disociovaný podíl \(0{,}437/1{,}437 = \mathbf{30}\) %.

Pektin má 72 % karboxylů esterifikovaných methanolem. Jaký je to typ a co potřebuje k želírování?

DE 72 % > 50 % – vysokoesterifikovaný (rychle želírující HM). Potřebuje asi 55–75 % rozpustné sušiny a pH asi 2,8–3,4; vápník nepotřebuje.

Proč domácí džem ze sladkých třešní hnědne rychleji než višňový a jak to zpomalit?

Třešně jsou méně kyselé: při vyšším pH jsou antokyany méně stabilní a pomaleji se tlumí PPO; delší var kvůli slabému želírování podporuje Maillardovu reakci. Pomůže citronová šťáva (nižší pH, chelatace mědi PPO), pektin a kratší var, uskladnění v chladu a tmě.

Co si odnést

Pektin je řetězec kyseliny galakturonové; HM pektin (DE nad 50 %) želíruje s cukrem a kyselinou, LM pektin s vápníkem.
Norrishova rovnice dává aktivitu vody roztoků cukru (65 %: a_w 0,865), z ní plyne i bod varu (104,2 °C).
Antimikrobně působí nedisociovaná kyselina; ocet je proto účinnější než kyselina mléčná při stejném pH.
Hnědnutí: enzymové (PPO), Maillardova reakce, karamelizace a neenzymová oxidace – každé se brzdí jinak.

Část IIIVysoká škola

Bezpečnost a legislativavysoká škola

Botulismus je vzácný, ale smrtelně nebezpečný a jeho nejčastějším zdrojem jsou doma připravené konzervy. Bezpečnost nízkokyselých konzerv proto stojí na kvantitativní mikrobiologii – hodnotách D, z a F a pravidle 12D. K dalším rizikům patří mykotoxiny, biogenní aminy a kovy z nevhodných nádob. Kdo své výrobky prodává, podniká s potravinami a vztahují se na něj hygienické a označovací předpisy.

⚠️

Pravidlo 12D je jako pojištění na bilion sklenic. Kdyby v každé sklenici byla jedna spora a vy zavařili bilion sklenic, po správné sterilaci by v průměru přežila spora v jediné z nich. Vodní lázeň u fazolek takovou rezervu nedává ani zdaleka – pojistka je o mnoho řádů slabší.

Termická inaktivace: D, z a F

Nastavte teplotu ve středu sklenice, hodnoty D₁₂₁,₁ a z pro spory a požadovaný počet desetinných redukcí. Graf ukazuje, jak dlouho musí střed sklenice zůstat na dané teplotě; logaritmická osa ukazuje, proč se nízkokyselé konzervy nedají bezpečně připravit při 100 °C.

LABORATOŘ

Teplota ve středu Počet redukcí

D₁₂₁,₁ z

Model: log-lineární inaktivace \(t = n\, D_{121{,}1}\,10^{(121{,}1 - T)/z}\). Typické hodnoty pro spory proteolytických kmenů C. botulinum D₁₂₁,₁ = 0,21 min a z = 10 °C. Model počítá jen výdrž při stálé teplotě ve středu; skutečný proces musí započítat pomalý ohřev a chladnutí, což zjišťuje měření průniku tepla – proto ověřené postupy.

Minihra: co s tím?

U každé situace zvolte správné jednání. Vysvětlení se ukáže po odpovědi. Za 7 správných odpovědí z 9 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 9

+Teorie: botulismus, hodnoty D, z a F, mykotoxiny, biogenní aminy, kovy z keramiky, předpisy pro prodej a 14 alergenů

11.1Botulismus

Alimentární botulismus je otrava botulotoxinem, který se vytvořil v potravině. Další formy jsou kojenecký botulismus (spory vyklíčí ve střevě kojence; rizikovým zdrojem je med, proto se dětem do 12 měsíců nedává) a ranný botulismus. Toxin blokuje uvolňování acetylcholinu a vyvolá sestupnou symetrickou chabou obrnu při plném vědomí a obvykle bez horečky (Obr. 11.1). Příznaky začínají nejčastěji 12–36 hodin po jídle, rozmezí je asi od 6 hodin do 10 dnů. Léčba je v nemocnici: co nejdřívější podání antitoxinu (zastaví další vazbu toxinu, ne už navázaný toxin) a podpora dýchání, často týdny až měsíce.foodborne, infant and wound botulism

Obr. 11.1 Průběh botulismu. Laický popis podle CDC a SZÚ; nenahrazuje lékaře. Při podezření rozhoduje rychlost – antitoxin účinkuje jen na toxin, který se ještě nenavázal.

V Česku je botulismus vzácný: podle přehledu v časopise Epidemiologie, mikrobiologie, imunologie (2019) bylo od roku 2008 hlášeno 9 případů, převážně sporadických; jedinou rodinnou epidemii se třemi nemocnými způsobila roku 2013 doma připravená vepřová paštika. Zdrojem bývají domácí masové konzervy, paštiky a klobásy a zeleninové zavařeniny.

Bezpečně Podezřelá zavařenina

Vyduté nebo netěsné víčko, únik tekutiny, pěna či syčení při otevření, zakalený nálev u výrobku, který čirý být má, plíseň, nepříjemný zápach – nejíst, neochutnávat. Sklenici neotvírejte, vložte do pevného sáčku a vyhoďte do směsného odpadu mimo dosah dětí a zvířat. Rozlitý obsah utřete jednorázovými ubrousky v rukavicích, plochy umyjte a ruce důkladně omyjte mýdlem.

11.2Hodnoty D, z a F

Tepelná inaktivace spor je v praxi přibližně log-lineární: za dobu D při dané teplotě klesne počet o jeden řád (Obr. 11.2). Teplotní závislost popisuje z-hodnota: o kolik stupňů je třeba teplotu zvýšit, aby se D zkrátila desetkrát. F-hodnota sčítá účinek celého teplotního průběhu jako ekvivalentní dobu při referenční teplotě; pro sterilaci s \(T_{ref} = 121{,}1\) °C a z = 10 °C se značí \(F_0\).D-value, z-value, F₀

Inaktivace, z-hodnota a letalita\[\log\frac{N}{N_0} = -\frac{t}{D_T},\qquad D_T = D_{ref}\,10^{(T_{ref} - T)/z},\qquad F_0 = \int_0^t 10^{(T(t') - 121{,}1)/10}\,dt'\]

Pravidlo 12D (botulinum cook) žádá snížení počtu spor C. botulinum o 12 řádů: \(F_0 = 12\cdot 0{,}21 = 2{,}52\) min, v praxi obvykle nejméně 3 min. Vychází z měření Estyho a Meyera (1922). Teplota se počítá v nejpomaleji se prohřívajícím místě konzervy (studený bod) – u kapalných náplní ohřívaných prouděním je nad středem, u hustých náplní ohřívaných vedením přímo ve středu.12D concept, cold spot

Obr. 11.2 Přežívání spor C. botulinum při dvou teplotách (D₁₂₁,₁ = 0,21 min, z = 10 °C). Sklon přímky je −1/D.

Příklad Tlak, nebo var

Při 116 °C je letalita \(10^{(116 - 121{,}1)/10} = 0{,}309\) za minutu: 25 minut výdrže ve středu dá \(F_0 = 7{,}7\) min, víc než 12D. Při 100 °C je letalita 0,00776 za minutu: tři hodiny varu (kdyby měl střed celou dobu 100 °C) dají \(F_0 = 1{,}40\) min, tedy jen 6,7 řádu místo 12 – a na 12D by bylo potřeba 325 minut. To je kvantitativní důvod, proč nízkokyselé potraviny patří jen do tlakové sterilační nádoby.

11.3Mykotoxiny

Mykotoxiny jsou sekundární metabolity plísní, které teplo nezničí. Pro zavařování je nejdůležitější patulin z plísně Penicillium expansum v nahnilých jablkách a hruškách. Nařízení Komise (EU) 2023/915 stanoví limity 50 µg/kg pro ovocné šťávy, 25 µg/kg pro pevné jablečné výrobky a 10 µg/kg pro výrobky pro kojence. Plesnivé ovoce se proto na zavařování nepoužívá vůbec (nestačí vykrojit), a džem s plísní se vyhazuje celý: plíseň prorůstá a toxiny difundují do okolí.patulin, mycotoxins

11.4Biogenní aminy

Histamin, tyramin, putrescin a kadaverin vznikají dekarboxylací aminokyselin bakteriemi s dekarboxylázovou aktivitou – v rybách, zrajících sýrech, salámech i kvašené zelenině. Citliví lidé reagují bolestí hlavy, zčervenáním a zažívacími potížemi; tyramin je nebezpečný pro lidi užívající některé léky (inhibitory MAO) – o vhodnosti fermentovaných potravin se mají poradit s lékařem. Zákonné limity platí v EU jen pro ryby (nařízení (ES) č. 2073/2005: u vybraných druhů histamin m = 100 mg/kg, M = 200 mg/kg, rybí omáčka 400 mg/kg). Tvorbu aminů omezí čerstvá surovina, hygiena, rychlé okyselení a chlad.biogenic amines, histamine, tyramine

11.5Olovo a kadmium z keramiky a další rizika

Uvolňování olova a kadmia z keramiky ve styku s potravinami upravuje směrnice Rady 84/500/EHS (ve znění 2005/31/ES), převzatá do vyhlášky č. 38/2001 Sb.; zkouší se 4% kyselinou octovou 24 hodin při 22 °C – tedy roztokem kyselým podobně jako kombucha (Tab. 11.1). Limity se zpřísňují: například Nizozemsko na základě rozhodnutí Beneluxu od 29. 5. 2026 uplatňuje pro plnitelné nádoby limit olova 30 µg/l; na revizi evropských pravidel se pracuje – aktuální stav ověřte.lead and cadmium migration

**Tab. 11.1**Limity uvolňování podle směrnice 84/500/EHS
Kategorie	olovo	kadmium
1: neplnitelné a ploché (hloubka do 25 mm)	0,8 mg/dm²	0,07 mg/dm²
2: ostatní plnitelné	4,0 mg/l	0,3 mg/l
3: nádobí na vaření, obaly a nádoby nad 3 l	1,5 mg/l	0,1 mg/l

Listeria monocytogenes ohrožuje hlavně chlazené potraviny k přímé spotřebě s dlouhou trvanlivostí; těhotné, staří a oslabení lidé mají být opatrní u nepasterovaných výrobků.
Patogenní E. coli a noroviry se do fermentů dostanou se špinavou zeleninou, vodou a rukama – hygiena přípravy je stejně důležitá jako kvašení.
Dusitany: v prvních dnech kvašení zeleniny bohaté na dusičnany může jejich obsah přechodně stoupnout; s dokončením kvašení klesá.

11.6Prodej domácích výrobků

Pro výrobu pro vlastní domácnost předpisy o hygieně potravin neplatí – nařízení (ES) č. 852/2004 se podle čl. 1 odst. 2 nevztahuje na domácí přípravu potravin pro soukromou spotřebu. Kdo ale marmelády, sirupy nebo kvašenou zeleninu prodává – na trhu, přes internet, sousedům –, podniká s potravinami. Výjimka pro přímé dodávky malých množství se týká jen prvovýroby (nezpracované ovoce, zelenina, med), ne zpracovaných výrobků. Formulujeme opatrně, podrobnosti ověřte u živnostenského úřadu a inspektorátu SZPI:

Živnostenské oprávnění – zpravidla volná živnost, obor Výroba potravinářských a škrobárenských výrobků (zákon č. 455/1991 Sb. a nařízení vlády č. 278/2008 Sb.).
Registrace provozovatele potravinářského podniku u místně příslušného inspektorátu SZPI – oznámení zahájení činnosti podle zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách, a čl. 6 nařízení (ES) č. 852/2004. Podle SZPI se týká i výrobců, kteří vyrábějí doma a nabízejí na internetu.
Hygienické požadavky nařízení (ES) č. 852/2004 včetně postupů založených na zásadách HACCP (čl. 5), odpovědnost provozovatele a sledovatelnost podle nařízení (ES) č. 178/2002.
Označování podle nařízení (EU) č. 1169/2011 (název, složení se zvýrazněnými alergeny, hmotnost, datum minimální trvanlivosti, podmínky uchování, provozovatel) a požadavky na výrobek podle vyhlášky č. 397/2021 Sb. (u džemu množství ovoce na 100 g).

11.7Čtrnáct alergenů

**Tab. 11.2**Alergeny podle přílohy II nařízení (EU) č. 1169/2011 a kde je potkáte ve spíži
Alergen	Příklad v konzervaci a fermentaci
obiloviny obsahující lepek	sójová omáčka s pšenicí, kvas z chleba
korýši · měkkýši	solené krevety a ústřicová omáčka v kimchi
vejce	majonézové saláty k nakládané zelenině
ryby	rybí omáčka v kimchi, nakládané ryby
arašídy · skořápkové plody	džemy a sirupy s ořechy, pesta
sója	miso, sójová omáčka, tempeh
mléko	kvašené mléčné výrobky (průvodce Sýrařství)
celer	zeleninové směsi a čalamády, koření do nálevů
hořčice	hořčičné semínko v nálevu okurek
sezam	sezamový olej a semínka v kimchi
oxid siřičitý a siřičitany (nad 10 mg/kg nebo 10 mg/l jako SO₂)	sířené sušené ovoce, některé octy a vína
vlčí bob (lupina)	nakládané lupinové boby

11.8Procvičení

Kolik minut při 118 °C odpovídá 12D pro spory C. botulinum (D₁₂₁,₁ = 0,21 min, z = 10 °C)?

\(t = 2{,}52\cdot 10^{(121{,}1 - 118)/10} = 2{,}52\cdot 2{,}04 = \mathbf{5{,}2}\) min výdrže ve středu.

Sterilace dosáhla F₀ = 3,0 min. Kolik řádů spor C. botulinum (D₁₂₁,₁ = 0,21 min) to představuje?

\(3{,}0/0{,}21 = \mathbf{14{,}3}\) řádu – rezerva nad 12D.

Jablečná přesnídávka obsahuje 25 µg/kg patulinu (právě limit pro pevné jablečné výrobky). Kolik patulinu je v porci 200 g?

\(0{,}2\cdot 25 = \mathbf{5}\) µg. Limity mají velkou rezervu vůči toxikologickým hodnotám, ale zbytečně se k nim nepřibližujeme – plesnivé ovoce nepatří do zavařenin vůbec.

Babička chce prodávat na farmářském trhu svou rybízovou marmeládu. Co jí řeknete?

Prodej zpracovaných potravin je podnikání: potřebuje živnostenské oprávnění, registraci provozovatele potravinářského podniku u SZPI, splnit hygienické požadavky (vhodné prostory, čistota, postupy podle zásad HACCP) a výrobek označit podle nařízení č. 1169/2011 – název, složení s alergeny, hmotnost, datum minimální trvanlivosti, obsah ovoce na 100 g. Výjimka pro malá množství se týká jen nezpracovaného rybízu, ne marmelády. Ať se před prodejem poradí na inspektorátu SZPI.

Proč se antitoxin podává co nejdřív, i když ještě není potvrzena diagnóza?

Antitoxin neutralizuje jen toxin volně kolující v krvi; toxin, který se už navázal na nervová zakončení a pronikl do nich, neovlivní – takové ochrnutí odezní až obnovou synapsí za týdny až měsíce. Čím dřív se podá, tím méně toxinu stihne působit. Proto se při klinickém podezření nečeká na laboratorní výsledek.

Co si odnést

Botulismus: sestupná chabá obrna od očí po dýchání, obvykle 12–36 h po jídle; ihned 155, zbytek jídla uschovat.
D, z a F kvantifikují sterilaci; 12D pro C. botulinum = F₀ 2,52 min, při 100 °C by to trvalo 325 min.
Mykotoxiny (patulin) teplo nezničí – plesnivé ovoce ani džem s plísní nejíst.
Prodej domácích výrobků = podnikání s potravinami: živnost, registrace u SZPI, hygiena (852/2004) a označení s alergeny (1169/2011).

Část IIIVysoká škola

Fermentace ve světě a výživavysoká škola

Fermentované potraviny zná každá kuchyně světa – od kimchi a misa po indžeru a kysané zelí. Fermentace mění chuť, trvanlivost i výživu: rozkládá část cukrů a antinutričních látek a tvoří kyseliny a aromata. O zdraví je ale třeba mluvit věcně: kvašená zelenina bývá slaná a „probiotický“ účinek konkrétní potraviny se musí doložit, nedá se předpokládat.

🌍

Fermentace je kulinářský esperanto: v Soulu, Addis Abebě, Tokiu i na Moravě lidé nezávisle na sobě přišli na to, že správné mikroby promění obyčejnou zeleninu, obilí nebo luštěniny v něco, co vydrží a lépe chutná. Mikroby se liší, princip je stejný.

Sůl v talíři

Nastavte porce kvašených a slaných potravin za den a odhad soli ze zbytku stravy (chléb, sýry, uzeniny, polévky). Laboratoř sečte sůl a porovná ji s doporučením Světové zdravotnické organizace méně než 5 g soli denně.

LABORATOŘ

Kysané zelí (1,7 %) Kimchi (1,8 %) Kvašené okurky (2,5 %)

Miso (10 %) Sójová omáčka (14 g/100 ml) Rybí omáčka (20 g/100 ml)

Sůl ze zbytku stravy

Model: typický obsah soli (modelové hodnoty; skutečný údaj najdete na etiketě nebo spočítáte z receptu). Sodík = sůl · 22,99/58,44 = sůl · 0,393. Doporučení WHO: dospělí méně než 5 g soli (méně než 2 g sodíku) denně.

Minihra: odkud pochází?

Přiřaďte fermentovanou potravinu k části světa, odkud pochází. Za 8 správných odpovědí z 10 získáte bonus.

MINIHRA

0 / 10

+Teorie: fermentace ve světě, typy fermentací, co fermentace mění ve výživě, sůl a zdraví, probiotika věcně, kdo má být opatrný

12.1Fermentace ve světě

**Tab. 12.1**Vybrané tradiční fermentované potraviny
Potravina	Oblast	Surovina	Hlavní mikroorganismy
kysané zelí	střední a východní Evropa	hlávkové zelí	bakterie mléčného kvašení
kimchi	Korea	pekingské zelí, ředkev	leukonostoky, Weissella, laktobacily
miso, sójová omáčka	Japonsko, Čína	sója, obilí, sůl	plíseň Aspergillus oryzae (koji), kvasinky, BMK
natto	Japonsko	sója	Bacillus subtilis
tempeh	Indonésie	sója	plíseň Rhizopus
idli, dosa	jižní Indie	rýže a čočka urad	BMK, kvasinky
indžera	Etiopie, Eritrea	teff	kvasinky, BMK
gari	západní Afrika	maniok	BMK; kvašení snižuje kyanogenní glykosidy
curtido	Salvador	zelí, mrkev, cibule	BMK
pozol	Mexiko	nixtamalizovaná kukuřice	BMK, kvasinky
kvas	východní Evropa	chléb, řepa	kvasinky, BMK
rybí omáčky, garum	jihovýchodní Asie, starověký Řím	ryby a sůl	enzymy ryb, halotolerantní bakterie

12.2Typy fermentací

Obr. 12.1 Typy fermentací podle hlavního produktu. Mnoho potravin kombinuje několik typů – například sójová omáčka plísňovou, mléčnou i alkoholovou fermentaci.

12.3Co fermentace mění ve výživě

Cukry: bakterie část cukrů spotřebují; kysané zelí obsahuje méně cukru než čerstvé.
Antinutriční látky: fermentace obilí a luštěnin může snížit obsah fytátů a zlepšit využitelnost minerálních látek; kvašení manioku (gari) snižuje obsah kyanogenních glykosidů.
Vitaminy: kysané zelí si uchová část vitaminu C – podle databáze USDA FoodData Central asi 15 mg ve 100 g proti asi 37 mg v syrovém zelí. Některé bakterie tvoří vitaminy skupiny B; vitamin B12 je v rostlinných fermentech nanejvýš ve stopách a nespolehlivý.
Stravitelnost a chuť: enzymy mikrobů štěpí bílkoviny a škrob (miso, sójová omáčka), vzniká chuť umami a aromata.

12.4Sůl a zdraví

Světová zdravotnická organizace doporučuje dospělým méně než 5 g soli denně (méně než 2 g sodíku). Vysoký příjem soli zvyšuje krevní tlak a riziko srdečních a cévních onemocnění. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) řadí solené ryby připravované čínským způsobem mezi prokázané karcinogeny (skupina 1) a tradiční asijskou nakládanou zeleninu mezi možné karcinogeny (skupina 2B); vysoký příjem soli a solených potravin se pojí s rakovinou žaludku. Pro domácí kvašení z toho plyne: sůl dávkovat podle ověřeného poměru (ne „víc pro jistotu“) a kvašenou zeleninu jíst jako přílohu, ne ve velkém.salt intake, WHO recommendation

12.5Probiotika věcně

Probiotika jsou podle FAO/WHO (2001) a konsenzu ISAPP (Hill a kol., 2014) „živé mikroorganismy, které při podání v dostatečném množství přinášejí hostiteli zdravotní prospěch“. Je to definice konkrétních, popsaných kmenů s doloženým účinkem. Fermentované potraviny (ISAPP, Marco a kol., 2021) jsou potraviny vyrobené řízeným růstem mikrobů a přeměnou složek potravy – živé mikroby obsahovat nemusí.probiotics, fermented foods

Pasterované a sterilované kysané zelí, okurky a většina kombuchy v obchodech neobsahují živé bakterie. Nepasterované domácí ferment je obsahuje, ale jejich druhy a množství se liší várku od várky.
V EU nebylo schváleno žádné zdravotní tvrzení o probiotikách; Evropská komise považuje slovo „probiotikum“ na potravině za zdravotní tvrzení, a proto se na potravinách zpravidla používat nesmí. Schváleno je jen tvrzení, že živé kultury v jogurtu nebo zakysaném mléčném výrobku zlepšují trávení laktózy u lidí, kteří ji špatně tráví.
Výzkum mikrobiomu je slibný: například v desetitýdenní studii s 36 dospělými (Wastyk a kol., 2021) zvýšila strava bohatá na fermentované potraviny rozmanitost střevní mikroflóry a snížila některé ukazatele zánětu. Je to ale malá a krátká studie, která nedokazuje vliv na nemoci.

Obr. 12.2 Fermentované potraviny a zdraví: co víme, co se zkoumá a co doloženo není.

12.6Kdo má být opatrný

Vysoký krevní tlak, onemocnění srdce a ledvin: kvašená zelenina, miso a omáčky jsou slané.
Citlivost na histamin a léčba inhibitory MAO: fermentované potraviny mohou obsahovat biogenní aminy (kapitola 11) – poradit se s lékařem.
Těhotné, lidé s oslabenou imunitou, malé děti: opatrnost u nepasterovaných fermentů a nápojů (Listeria, kontaminace, u kombuchy alkohol).
Zuby: kyselé nápoje (kombucha, kvašené limonády) narušují sklovinu – pít spíš k jídlu, nepopíjet celý den.

Průvodce nenahrazuje lékaře ani nutričního terapeuta; výživu do hloubky vykládá průvodce Zdravý životní styl.

12.7Procvičení

Kolik sodíku obsahují 3,8 g soli?

\(3{,}8\cdot 22{,}99/58{,}44 = 3{,}8\cdot 0{,}393 = \mathbf{1{,}49}\) g sodíku, tedy 1 495 mg – tři čtvrtiny doporučeného maxima 2 g sodíku.

Kolik vitaminu C dodá 200 g kysaného zelí (asi 15 mg ve 100 g) a jakou část referenční hodnoty EFSA (95 mg ženy, 110 mg muži)?

\(2\cdot 14{,}7 = \mathbf{29}\) mg, tedy asi 31 % pro ženy a 27 % pro muže. Ohřevem a dlouhým skladováním vitaminu C ubývá.

Kolik mililitrů sójové omáčky se 14 g soli na 100 ml odpovídá celému doporučenému dennímu maximu soli?

\(5/0{,}14 = \mathbf{36}\) ml, tedy asi dvě a půl polévkové lžíce.

Výrobce chce na etiketu kysaného zelí napsat „probiotické, posiluje imunitu“. Smí?

Ne. Zdravotní tvrzení musí být na seznamu schválených tvrzení podle nařízení (ES) č. 1924/2006; o probiotikách ani o posílení imunity kysaným zelím žádné schválené není. Pokud je zelí pasterované, navíc neobsahuje živé bakterie. Smí uvést pravdivé údaje, například „nepasterované“ nebo „přirozeně kvašené“, pokud nejsou zavádějící.

Proč natto (alkalická fermentace) nekonzervuje kyselostí a jak se přesto vyrábí bezpečně?

Bacillus subtilis štěpí bílkoviny sóji a uvolňuje amoniak, pH roste nad 7. Bezpečnost proto stojí na jiných bariérách: vaření sóji, naočkování čistou kulturou, krátká fermentace kolem 40 °C, kdy kultura rychle převládne, a hned potom chlazení. Spontánní alkalické fermentace bez kontroly mohou být rizikové (např. Bacillus cereus).

Co si odnést

Fermentace jsou mléčné, alkoholové, octové, plísňové a alkalické; kyselostí konzervují jen první a octové.
Fermentace může snížit cukry a antinutriční látky a uchovat část vitaminu C; B12 z rostlinných fermentů je nespolehlivý.
Kvašená zelenina je slaná: WHO doporučuje méně než 5 g soli denně.
Fermentovaná potravina není automaticky probiotikum; v EU není schváleno žádné zdravotní tvrzení o probiotikách.

PřílohaA

Slovníček

PřílohaB

Vzorce a hodnoty na jednom místě

Základy (kapitoly 1–4)

Exponenciální růst mikrobů a doba zdvojení\[N(t) = N_0\cdot 2^{\,t/t_d} = N_0\,e^{\mu t},\qquad \mu = \frac{\ln 2}{t_d}\]

Bilance sušiny džemu\[m_{\text{džem}} = \frac{m_o b_o + m_c}{b},\qquad m_{\text{voda}} = m_o + m_c - m_{\text{džem}},\qquad \text{ovoce na 100 g} = 100\,\frac{m_o}{m_{\text{džem}}}\]

Desetinná redukční doba a její teplotní závislost\[\log\frac{N}{N_0} = -\frac{t}{D_T},\qquad D_T = D_{121{,}1}\,10^{(121{,}1 - T)/z}\]

Střední škola (kapitoly 5–8)

Mléčné kvašení (homo- a heterofermentativní)\[\mathrm{C_6H_{12}O_6 \to 2\,C_3H_6O_3},\qquad \mathrm{C_6H_{12}O_6 \to C_3H_6O_3 + C_2H_5OH + CO_2}\]

Solanka a rovnovážná koncentrace soli\[m_s = \frac{m_v\,w}{1 - w},\qquad w_{eq} = \frac{m_s}{m_v + m_s + m_z}\]

Kombucha: sacharóza → ethanol + CO₂; Henryho zákon pro láhev\[\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \to 4\,C_2H_5OH + 4\,CO_2},\qquad c_{CO_2} = S(T)\,p\]

Aktivita vody a sušení při stálé sušině\[a_w = \frac{p}{p_0} = \frac{ERH}{100},\qquad m_1 = m_0\,\frac{1 - w_0}{1 - w_1}\]

Vysoká škola (kapitoly 9–12)

Gama koncept, kardinální model pro pH, Ratkowského model\[\mu = \mu_{opt}\gamma(T)\gamma(pH)\gamma(a_w),\quad \gamma(pH) = \frac{(pH - pH_{min})(pH - pH_{max})}{(pH - pH_{min})(pH - pH_{max}) - (pH - pH_{opt})^2},\quad \sqrt{\mu} = b(T - T_{min})\]

Norrishova rovnice a bod varu roztoku\[a_w = x_w\,e^{-K x_s^2}\ (K_{sach} = 6{,}47),\qquad \frac{1}{T_b} = \frac{1}{373{,}15} - \frac{R}{\Delta H_{vap}}\ln\frac{p_{atm}}{a_w\,p_0}\]

Henderson–Hasselbalch, podíl nedisociované kyseliny\[pH = pK_a + \log\frac{[A^-]}{[HA]},\qquad \alpha_{HA} = \frac{1}{1 + 10^{\,pH - pK_a}}\]

Sterilační hodnota a pravidlo 12D\[F_0 = \int_0^t 10^{(T - 121{,}1)/10}\,dt,\qquad F_{12D} = 12\cdot D_{121{,}1} = 12\cdot 0{,}21 = 2{,}52\ \text{min}\]

**Tab. B.1**Hodnoty, které se hodí znát
Veličina	Hodnota
hranice kyselých a nízkokyselých potravin	pH 4,6
spory C. botulinum (proteolytické)	D₁₂₁,₁ = 0,21 min, z = 10 °C; při 100 °C D ≈ 27 min
tlaková sterilace	asi 116 °C při přetlaku asi 0,7 bar (10 psi); 121 °C při 1,0 bar
bod varu vody	0 m 100,0 °C · 500 m 98,3 °C · 1 000 m 96,6 °C
džem podle vyhlášky 397/2021 Sb.	nejméně 450 g ovoce na 1 kg (Extra 500 g), refraktometrická sušina nejméně 60 %
konec varu džemu	asi 4 °C nad bodem varu vody (65 % sušiny: 104,2 °C u moře)
kysané zelí	2–2,5 % soli; 18–22 °C; pH asi 3,4–3,6; v obchodě pH ≤ 4,1 a ≥ 0,8 % kyseliny mléčné
kimchi	2–3 % soli; optimální kyselost 0,6–0,8 %; Codex: nejvýš 1,0 %
kombucha	startér aspoň 10 %; pH ≤ 4,2 do 7 dnů; nad 0,5 % obj. alkoholický nápoj
aktivita vody pro růst	bakterie 0,91 · C. botulinum 0,935 · kvasinky 0,88 · plísně 0,80 · osmofilní 0,61
sůl	WHO: méně než 5 g soli denně; sodík = sůl · 0,393
keramika (84/500/EHS)	plnitelné: olovo 4,0 mg/l, kadmium 0,3 mg/l; nádoby nad 3 l: 1,5 a 0,1 mg/l
tísňová čísla	155 záchranná služba · 112 · 150 hasiči · Toxikologické informační středisko 224 919 293, 224 915 402

PřílohaC

Zdroje a předpoklady

Právní předpisy (ověřeno 17. 10. 2026)

Vyhláška č. 397/2021 Sb., o požadavcích na konzervované ovoce a konzervovanou zeleninu, skořápkové plody, houby, brambory a výrobky z nich a banány, ve znění vyhlášky č. 358/2025 Sb. (znění od 14. 6. 2026): § 2 odst. 1 (džem, džem výběrový (Extra), citrusová marmeláda, rosol, povidla, kompot, sterilované ovoce), § 2 odst. 2 (pasterovaná zelenina pH ≤ 4,0 a 80–90 °C, sterilovaná zelenina, mléčně kvašená zelenina), § 3 odst. 2 písm. d) a odst. 3 (množství ovoce na 100 g; název „marmeláda“ místo „džem“ kromě citrusových výrobků), § 8 odst. 2 (pH kompotu nejvýš 4,0), příloha č. 1 (minimální množství ovoce), příloha č. 2 (refraktometrická sušina), příloha č. 7 část C (kysané zelí: pH ≤ 4,1, ≥ 0,8 % kyseliny mléčné, bez křísu; sterilované nejvýš 2,2 % soli). Novela navazuje na revizi evropské směrnice 2001/113/ES o džemech (směrnice (EU) 2024/1438).
Nařízení (ES) č. 852/2004 o hygieně potravin: čl. 1 odst. 2 (nevztahuje se na domácí přípravu pro soukromou spotřebu ani na přímé dodávky malých množství prvovýroby), čl. 5 (postupy založené na zásadách HACCP), čl. 6 odst. 2 (registrace). Nařízení (ES) č. 178/2002 (obecné zásady potravinového práva; čl. 17–18 odpovědnost a sledovatelnost).
Zákon č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích, znění od 1. 7. 2025: § 3 odst. 1 písm. i) (oznámení zahájení, změny a ukončení činnosti provozovatele potravinářského podniku); informace SZPI o registrační povinnosti domácích výrobců.
Zákon č. 455/1991 Sb., živnostenský zákon, a nařízení vlády č. 278/2008 Sb., o obsahových náplních jednotlivých živností (volná živnost, obor Výroba potravinářských a škrobárenských výrobků).
Nařízení (EU) č. 1169/2011 o poskytování informací o potravinách spotřebitelům: čl. 9 (povinné údaje), čl. 21 a příloha II (14 skupin alergenů), čl. 44 (nebalené potraviny). Nařízení (ES) č. 1924/2006 o výživových a zdravotních tvrzeních a nařízení Komise (EU) č. 432/2012 (seznam schválených zdravotních tvrzení, mimo jiné živé kultury v jogurtu a trávení laktózy).
Nařízení Komise (EU) 2023/915 o maximálních limitech některých kontaminujících látek (patulin 50 µg/kg ve šťávách, 25 µg/kg v pevných jablečných výrobcích, 10 µg/kg ve výrobcích pro kojence). Nařízení Komise (ES) č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích (histamin v produktech rybolovu).
Směrnice Rady 84/500/EHS ve znění směrnice Komise 2005/31/ES (olovo a kadmium z keramických předmětů určených pro styk s potravinami) a vyhláška č. 38/2001 Sb., o hygienických požadavcích na výrobky určené pro styk s potravinami a pokrmy. Přísnější nizozemská pravidla od 29. 5. 2026 podle zpráv zkušebních laboratoří (květen 2026).
Zákon č. 65/2017 Sb., o ochraně zdraví před škodlivými účinky návykových látek: § 2 písm. f) (alkoholický nápoj nad 0,5 % obj.).

Doporučení institucí a data

CDC (USA): Home-Canned Foods – prevence botulismu (pH 4,6, tlaková sterilace jediná doporučená metoda pro nízkokyselé potraviny, multifunkční hrnce nepoužívat, varovné známky konzerv, olej s česnekem do lednice a nejdéle 4 dny). Ověřeno 17. 10. 2026.
USDA, National Center for Home Food Preservation: Complete Guide to Home Canning (2015) a postupy Sauerkraut a Fermented Dill Pickles (sůl, teploty a doby kvašení, nízkoteplotní pasterace 82–85 °C), rozdělení ovoce podle pektinu a kyselosti, okyselení rajčat. Ověřeno 17. 10. 2026.
Health Canada: Home canning safety (hranice pH 4,6, rajčata jako hraniční potravina).
FDA: Fish and Fishery Products Hazards and Controls Guidance, 4. vyd., příloha 4, tab. A-1 (limity růstu patogenů); FDA/CFSAN: Approximate pH of Foods and Food Products.
Pennsylvania Department of Agriculture: Guidelines for brewing/bottling Kombucha (pH ≤ 4,2 do 7 dnů); Public Health Grey Bruce (Ontario): Kombucha (vylít při pH pod 2,5 nebo nad 4,2).
CDC: Unexplained severe illness possibly associated with consumption of Kombucha tea – Iowa, 1995. MMWR 44 (1995), s. 892–893, 899–900.
Přehledový článek o botulismu v ČR, Epidemiologie, mikrobiologie, imunologie 68 (2019), č. 1 (9 případů od roku 2008 podle EPIDAT, rodinná epidemie 2013 z domácí paštiky); SZÚ, Zprávy Centra epidemiologie a mikrobiologie 26 (2017), č. 4 (botulismus).
SZPI: informace k registrační povinnosti provozovatelů potravinářských podniků včetně domácích výrobců (2022–2023). Toxikologické informační středisko, Klinika pracovního lékařství VFN a 1. LF UK: 224 919 293, 224 915 402. Ověřeno 17. 10. 2026.
WHO: Salt reduction (fakta, doporučení méně než 5 g soli denně). IARC Monographs sv. 56 (1993, tradiční asijská nakládaná zelenina, skupina 2B) a sv. 100E (2012, solené ryby čínským způsobem, skupina 1).
UNESCO: Kimjang, making and sharing kimchi in the Republic of Korea, zápis 2013 (8.COM). Codex Alimentarius: Standard for Kimchi CXS 223-2001 (celková kyselost nejvýš 1,0 %).
USDA FoodData Central (vitamin C v syrovém a kysaném zelí); EFSA: Scientific Opinion on Dietary Reference Values for vitamin C. EFSA Journal 11 (2013), 3418. ERC: European Resuscitation Council Guidelines 2021: First aid (chlazení popálenin 20 minut).

Literatura

Appert, N.: L'Art de conserver, pendant plusieurs années, toutes les substances animales et végétales. Paris, 1810.
Esty, J. R.; Meyer, K. F.: The heat resistance of the spores of B. botulinus and allied anaerobes. Journal of Infectious Diseases 31 (1922), s. 650–663.
Jay, J. M.; Loessner, M. J.; Golden, D. A.: Modern Food Microbiology. 7. vyd. New York: Springer, 2005.
ICMSF: Microorganisms in Foods 5: Characteristics of Microbial Pathogens. London: Blackie Academic & Professional, 1996.
Damodaran, S.; Parkin, K. L. (eds.): Fennema's Food Chemistry. 5. vyd. Boca Raton: CRC Press, 2017.
Leistner, L.; Gorris, L. G. M.: Food preservation by hurdle technology. Trends in Food Science & Technology 6 (1995), s. 41–46.
Zwietering, M. H.; Wijtzes, T.; de Wit, J. C.; van 't Riet, K.: A decision support system for prediction of the microbial spoilage in foods. Journal of Food Protection 55 (1992), s. 973–979.
Rosso, L.; Lobry, J. R.; Flandrois, J. P.: An unexpected correlation between cardinal temperatures of microbial growth highlighted by a new model. Journal of Theoretical Biology 162 (1993), s. 447–463; Rosso, L. a kol.: Convenient model to describe the combined effects of temperature and pH on microbial growth. Applied and Environmental Microbiology 61 (1995), s. 610–616.
Ratkowsky, D. A.; Olley, J.; McMeekin, T. A.; Ball, A.: Relationship between temperature and growth rate of bacterial cultures. Journal of Bacteriology 149 (1982), s. 1–5.
Norrish, R. S.: An equation for the activity coefficients and equilibrium relative humidities of water in confectionery syrups. Journal of Food Technology 1 (1966), s. 25–39. Robinson, R. A.; Stokes, R. H.: Electrolyte Solutions. 2. vyd. London: Butterworths, 1959.
Peck, M. W.: Biology and genomic analysis of Clostridium botulinum. Advances in Microbial Physiology 55 (2009), s. 183–265.
Cheigh, H.-S.; Park, K.-Y.: Biochemical, microbiological, and nutritional aspects of kimchi (Korean fermented vegetable products). Critical Reviews in Food Science and Nutrition 34 (1994), s. 175–203.
Zheng, J. a kol.: A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera … International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 70 (2020), s. 2782–2858.
Thakur, B. R.; Singh, R. K.; Handa, A. K.: Chemistry and uses of pectin – a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 37 (1997), s. 47–73.
Phan, T. G. a kol.: Lead poisoning from drinking Kombucha tea brewed in a ceramic pot. Medical Journal of Australia 169 (1998), s. 644–646.
Hill, C. a kol.: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 11 (2014), s. 506–514. Marco, M. L. a kol.: The ISAPP consensus statement on fermented foods. Tamtéž 18 (2021), s. 196–208.
Wastyk, H. C. a kol.: Gut-microbiota-targeted diets modulate human immune status. Cell 184 (2021), s. 4137–4153.
McGovern, P. E. a kol.: Fermented beverages of pre- and proto-historic China. PNAS 101 (2004), s. 17593–17598.

Modelové předpoklady

Laboratoře jsou výukové modely se zaokrouhlenými parametry; nejsou recepty ani návodem k zavařování. Doby zavařování a sterilace se berou jen z ověřených postupů pro konkrétní potravinu, sklenici a nadmořskou výšku.
Růst mikrobů (kapitoly 1 a 9): kardinální modely s typickými parametry skupin; minima patogenů podle FDA, optima a maximální rychlosti modelové. Lag fáze 1,6/μ, bez tvorby toxinu a odumírání.
Prohřívání sklenice (kapitola 3): setrvačnost prvního řádu s časovou konstantou 4 min (řídká) a 14 min (hustá náplň) pro 0,5 l; skutečný průnik tepla se měří a liší se podle náplně a sklenice.
Kvašení zelí, okurek a kimchi (kapitoly 5 a 6) a kombuchy (kapitola 7): fenomenologické modely kalibrované na doby z ověřených postupů a literatury; konkrétní zelenina, sůl a kultura se mohou chovat jinak.
Aktivita vody: Norrishova rovnice pro sacharózu (kap. 2, 8, 10), osmotická data NaCl při 25 °C (kap. 8, 9), modelová izoterma jablek GAB (kap. 8). Bod varu z Clausiovy–Clapeyronovy rovnice (ΔH = 40,65 kJ/mol), tlak podle barometrické formule. Tlak syté páry z Antoineovy rovnice.
CO₂ v láhvi (kapitola 7): rozpustnost CO₂ ve vodě, výchozí nasycení při 1 atm, 5 % objemu láhve plyn, všechen přidaný cukr zkvašen – horní odhad.
Obsah soli v potravinách (kapitola 12) a rozmezí pH potravin (kapitola 3) jsou typické hodnoty; skutečné údaje se liší podle receptu, odrůdy a výrobce.

Studijní materiál, nenahrazuje učebnici, výuku, hygienické školení, lékaře ani právní poradenství. Průvodce nejmenuje značky, výrobce, obchody ani komerční kurzy. Stav předpisů a dat k 17. 10. 2026.

Zavařování, kvašení a fermentace – interaktivní průvodce · VzdělávAI · říjen 2026