Milchsäuregärung

Milchsäuregärung ist ein biologischer Stoffwechselweg, bei dem Zuckerarten durch Milchsäurebakterien in Milchsäure umgewandelt werden. Sie spielt eine zentrale Rolle in der Lebensmittelherstellung, dient der Konservierung und beeinflusst Geschmack, Textur und Mikrobiologie von Produkten. Es gibt zwei Haupttypen: homofermentativ, bei dem der Großteil des Zuckers zu Milchsäure reduziert wird, und heterofermentativ, bei dem neben Milchsäure auch CO2 und ggf. Ethanol oder Acetat entstehen. Typische Milchsäurebakterien sind Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus und Leuconostoc; einige Stämme arbeiten auch in Symbiose mit Hefen.

Der Prozess läuft unter anaeroben oder mikroaeroben Bedingungen ab. In der Glykolyse wird Glukose zu Pyruvat abgebaut; Milchsäuredehydrogenase regeneriert dabei NAD+, sodass der Energiehaushalt fortgeführt wird. Das Endprodukt Milchsäure senkt den pH-Wert typischerweise auf etwa 4,0 bis 4,5, wodurch viele unerwünschte Mikroorganismen gehemmt werden. Homofermentative Sorten liefern hauptsächlich Milchsäure (2 Lactat pro Glukose), während heterofermentative Stämme zusätzlich CO2 und Ethanol oder Acetat bilden.

In der Praxis spielt Milchsäuregärung eine zentrale Rolle in Sauerkraut, Kimchi, Joghurt, Käse, Essiggurken und Sauerteig. Starterkulturen ermöglichen reproduzierbare Ergebnisse, Temperaturkontrolle und Produktsicherheit. Historisch ist der Zusammenhang zwischen Fermentation und Mikrobiologie von Bedeutung; Louis Pasteur zeigte, dass Fermentation mikrobiell bedingt ist, was die moderne Lebensmittelforschung maßgeblich beeinflusste.