Opracowanie kultur startowych do fermentacji mahewu: przystępne rozwiązania dla krajów o niskich i średnich dochodach

Dlaczego ten codzienny napój ma znaczenie

W całej południowej Afryce wiele rodzin polega na prostym, lekko kwaśnym napoju zbożowym zwanym mahewu. Przygotowuje się go z gotowanej kukurydzy lub prosa, a następnie fermentuje w domu, często bez prądu, lodówek czy opakowanych składników. Dla dorosłych jest to orzeźwiający napój; dla niemowląt i małych dzieci może stanowić ważny pokarm przy odstawianiu. Badanie stawia kluczowe pytanie: jak gospodarstwa domowe mogą utrzymać mahewu bezpieczne i wartościowe odżywczo, stosując metody tanie, proste i wykonalne na wsi?

Wyzwaniem ukrytym w tradycyjnych napojach zbożowych

W większości domów mahewu powstaje przez „pozostawienie naturze pracy”. Po ugotowaniu i ostudzeniu kaszy dodaje się odrobinę zasypanego ziarna i mieszankę pozostawia się do spontanicznej fermentacji. Mikroby, które wchodzą do mieszanki, pochodzą z ziarna, wody i otoczenia. Badacze najpierw przyjrzeli się mikroskopijnemu życiu występującemu na słodzie prosa zbieranego w gospodarstwach w Zimbabwe. Stwierdzili, że wiele z najczęściej występujących bakterii należało do dużej grupy Enterobacteriaceae, która obejmuje nieszkodliwe organizmy związane z roślinami, ale też patogeny wywołujące choroby, takie jak Salmonella. Ponieważ niewielka liczba komórek Salmonelli może wywołać chorobę, zwłaszcza u dzieci, ich obecność na słodzie używanym do pożywienia dla niemowląt jest poważnym problemem.

Śledzenie wyścigu mikroorganizmów podczas fermentacji

Aby zrozumieć, co dzieje się po zmieszaniu kaszy, zespół odtworzył mahewu w laboratorium, używając koktajli bakterii naśladujących rzeczywiste społeczności ze słodu. Fermentowali te modelowe partie w dwóch temperaturach: 25 °C, zbliżonej do ciepłego sezonu, oraz 15 °C, bliższej warunkom chłodniejszego okresu. W wyższej temperaturze bakterie dające kwaśny smak i produkujące kwas mlekowy stopniowo przejmowały kontrolę i obniżały pH, zwiększając kwasowość napoju. Szkodliwe Enterobacteriaceae osiągały szczyt na początku, a następnie malały w miarę wzrostu kwasowości. Przy niższej temperaturze jednak produkcja kwasu była wolniejsza, końcowa kwasowość łagodniejsza, a potencjalnie ryzykowne bakterie utrzymywały się na wysokich poziomach znacznie dłużej. Innymi słowy, poleganie wyłącznie na czasie i lekkim chłodzeniu nie wystarcza, by uczynić ten napój bezpiecznym.

Wykorzystanie pomocnych mikroorganizmów jako drobnych pracowników

Następnie badacze sprawdzili, czy starannie dobrane „kultury startowe” mogą zmienić układ sił. Wybrali szczepy bakterii kwasu mlekowego już powszechne w fermentacjach zbożowych, w tym Limosilactobacillus fermentum, Lactiplantibacillus plantarum oraz Periweissella beninensis. Gdy te startery dodano na początku fermentacji, szybko wyparły mikroby tła. W 25 °C dominowały niemal od początku, gwałtownie zmniejszając liczebność Enterobacteriaceae i obniżając pH do bardzo kwaśnych poziomów w około dobę. W 15 °C również przyspieszały zakwaszanie w porównaniu z fermentacją spontaniczną, chociaż niektóre odporne na chłód gatunki z ziarna, takie jak Weissella, włączały się i współdzieliły zadanie. Ogólnie partie z kulturami startowymi rozmnażały się szybciej i dawały niebezpiecznym bakteriom mniej czasu na przetrwanie.

Tworzenie kultur startowych działających bez lodówek

Przemysłowi producenci żywności w krajach zamożnych stosują zamrożone lub liofilizowane kultury startowe, które muszą być utrzymywane w łańcuchu chłodniczym — coś nierealistycznego dla wielu wiejskich społeczności afrykańskich. Aby temu zaradzić, zespół stworzył mieszany starter, fermentując mahewu trzema wybranymi szczepami, mieszając fermentowaną masę z mąką kukurydzianą, a następnie susząc ją albo prostym suszeniem powietrzem, albo liofilizacją. Obie metody zachowały dużą liczbę żywych bakterii, przy czym suszenie powietrzem powodowało tylko umiarkowaną utratę. Gdy te suszone startery dodawano później do świeżej kaszy, ponownie szybko zakwaszały mahewu, nawet po do sześciu tygodniach przechowywania w temperaturze pokojowej lub w lodówce. Metoda suszenia i temperatura przechowywania miały niewielki wpływ na tempo, w jakim napój stawał się bezpiecznie kwaśny.

Co to oznacza dla rodzin i bezpieczeństwa żywności

Badanie pokazuje, że starannie dobrane kultury startowe mogą przekształcić tradycyjny domowy napój fermentowany w bezpieczniejszy i bardziej niezawodny produkt, używając narzędzi realistycznych dla regionów o niskich i średnich dochodach. Przyspieszając zakwaszanie, startery wypierają niebezpieczne bakterie, które mogą wjechać wraz z ziarnem, a jednocześnie dostarczają dużej liczby żywych drobnoustrojów, które mogą wspierać zdrowie jelit i pomagać chronić dzieci przed biegunką. Ponieważ startery można przygotować na bazie zboża i po prostu wysuszyć powietrzem, w praktyce mogłyby być produkowane lokalnie i dystrybuowane jako małe paczki proszku. Choć badanie nie zajmuje się organizacją takiej dystrybucji, dowodzi, że przystępne, trwałe kultury startowe mogą uczynić codzienną fermentację silniejszym sojusznikiem zarówno dla bezpieczeństwa żywności, jak i żywienia.

Cytowanie: Pswarayi, F., Zulu, N.X., Dlamini, B.C. et al. Development of starter cultures for mahewu fermentation: affordable solutions for low and medium-income countries. npj Sci Food 10, 139 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00771-1

Słowa kluczowe: mahewu, kultury startowe, sfermentowane zboże, bezpieczeństwo żywności, żywienie na obszarach wiejskich