Koji-Fermentation

Koji ist gedämpfter Reis, Gerste, Weizen oder Soja, auf dem man einen Schimmelpilz, meist Aspergillus oryzae, wachsen lässt, bis er voller Enzyme ist. Mit weiterem Getreide, Bohnen, Salz oder Wasser vermischt, spalten diese Enzyme Stärke in Zucker und Eiweiß in kleinere Bausteine: der erste Schritt zu Sake, Miso und Sojasauce. In Shangshan in Südchina ließ man schon vor etwa 10.000 bis 9000 Jahren mit Schimmelpilzen auf Reis ein Getränk gären.

Was es ist

Koji sind Körner oder Bohnen, die ein Schimmelpilz besiedelt hat. In Japan bezeichnet das Wort sowohl den Pilz als auch den gegarten Reis, die Gerste, den Weizen oder das Soja, auf dem er wächst. Meist handelt es sich um Aspergillus oryzae. Man zieht ihn gezielt in dünnen Schichten, warm und in sehr feuchter Luft, und erntet ihn, bevor er sich mit seinen Sporen grün färbt. Gesucht sind seine Enzyme, die Eiweiße, die ein Pilz ausscheidet, um seine Nahrung zu verdauen.

Koji ist der Starter vieler Speisen und Getränke Ostasiens. Reis-Koji, gemischt mit gedämpftem Reis, Wasser und Hefe, wird zu Sake. Zerstampfte Sojabohnen mit Koji und Salz reifen zu Miso. Soja und Weizen, die der Koji-Pilz überwachsen hat, ergeben in Salzlake eingeweicht Sojasauce. In China heißen Fermente derselben Familie qu. Sie werden oft zu Ziegeln aus geschrotetem Getreide gepresst, in denen mehrere Schimmelpilze, Hefen und Bakterien zusammenleben; manche beruhen auf einem roten Schimmelpilz, Monascus, dem Pilz des roten Koji.

Traditioneller Koji entsteht in einem warmen, mit Holz ausgekleideten Raum. Gedämpfter Reis wird abgekühlt, mit einem Pulver aus getrockneten Sporen bestreut und in flache Holzhorden verteilt, die in Regalen stehen. Während der Pilz wächst, wenden und lockern Arbeiter den Reis mit der Hand.

Wie es funktioniert

Das Dämpfen bereitet das Korn vor. Rohe Stärke steckt in harten Körnchen, die Enzyme nur langsam angreifen; Hitze und Wasser lassen sie quellen und weich werden, und die Stärke wird leicht verdaulich. Danach kühlt der Reis ab, bevor die Sporen dazukommen, denn Hitze würde sie abtöten.

Die Sporen keimen zu feinen Fäden, den Hyphen, die über die Oberfläche jedes Korns laufen und in es eindringen; bald sind die Körner mit einem weißen Filz überzogen. Der wachsende Pilz atmet und gibt Wärme ab, sodass sich die Schicht von selbst erwärmt. Das Wenden mit der Hand lässt die Wärme entweichen und bringt Luft heran. Trocknen die Körner etwas ab, wird der Pilz langsamer und hört schließlich auf zu wachsen. Bis dahin haben seine Fäden große Mengen Amylasen abgegeben, die Stärke in Zucker spalten, und Proteasen, die Eiweiß in Peptide und Aminosäuren zerlegen.

Für jeden Zweck gibt es den passenden Stamm. Ein Sake-Koji braucht einen Pilz mit viel Amylase, denn den freigesetzten Zucker verwandelt die Hefe in Alkohol. Ein Koji für Sojasauce braucht mehr Protease als Amylase, weil der Geschmack aus dem abgebauten Sojaeiweiß kommt; ein Teil der Sojasauce wird mit einem nahen Verwandten hergestellt, Aspergillus sojae. Lässt man den Pilz weiterwachsen, bildet er aufrechte Stiele mit runden Köpfchen, die mit Ketten gelbgrüner Sporen bedeckt sind. Diese Sporen werden getrocknet und verkauft, um die nächste Charge anzusetzen.

Miso reift unter einem mit Steinen beschwerten Deckel.

Nach dem Mischen arbeitet der Koji weiter. Im Miso verdauen seine Enzyme die Sojabohnen während der Reifung weiter, und salzverträgliche Mikroben kommen hinzu: eine Hefe, Zygosaccharomyces rouxii, und ein Milchsäurebakterium, Tetragenococcus halophilus. Das Salz hält die meisten anderen Mikroben fern, und die Paste wird mit der Zeit dunkler und würziger. Reis-Miso kann recht bald fertig sein, Soja-Miso reift dagegen monatelang, ohne Wärmebehandlung noch länger.

Aspergillus oryzae ist ein domestizierter Pilz. Seine Gene gleichen fast vollständig denen von Aspergillus flavus, einem verbreiteten Schimmel auf Ernten, der Aflatoxin bilden kann, ein starkes Gift. Japanische Untersuchungen der Starterstämme in den 1970er-Jahren fanden keinen, der Aflatoxin bildete, und die Genomforschung hat seither gezeigt, dass die dafür nötigen Gene bei Koji-Stämmen teilweise fehlen oder stumm sind.

So geht’s

Koji zu züchten ist nichts für zu Hause: Eine warme, feuchte Horde mit gegartem Reis bietet wilden Schimmelpilzen ebenso gute Bedingungen, darunter giftigen, und ein Anfänger kann sie nicht unterscheiden. Getrockneter Reis-Koji, den manche Lebensmittelläden führen, zeigt sein wichtigstes Enzym bei der Arbeit, ohne dass etwas wachsen muss.

Iod färbt sich blauschwarz, wo noch Stärke ist, und bleibt braun, wo Koji sie abgebaut hat.

Rühren Sie einen Löffel Mais- oder Kartoffelstärke in etwas kaltes Wasser. Ein Erwachsener gießt heißes Wasser aus dem Wasserkocher dazu, während Sie rühren, bis ein dünner, klarer Kleister entsteht; dann lassen Sie ihn bis auf Handwärme abkühlen. Geben Sie je einen Löffel Kleister in zwei Untertassen. In die zweite mischen Sie eine Prise Koji-Körner, die Sie mit ein paar Tropfen lauwarmem Wasser zerdrückt haben. Decken Sie beide Untertassen ab und warten Sie.

Dann kommt in jede ein Tropfen Iodlösung. Iod allein ist gelbbraun und wird blauschwarz, sobald es auf Stärke trifft. Die Untertasse ohne Koji färbt sich sofort dunkel. In der mit Koji, wo die Amylase die Stärke in Zucker gespalten hat, bleibt die Farbe heller, und nach längerem Warten bleibt sie braun. Um zu prüfen, dass ein Enzym am Werk ist, kann ein Erwachsener vorher eine Prise Koji in etwas Wasser aufkochen: Die Hitze zerstört das Enzym, und diese Untertasse wird blauschwarz wie die erste.

Geschichte und Entwicklung

Die ältesten Spuren von Schimmelpilzen, die man auf Getreide wachsen ließ, um es gären zu lassen, stammen vom unteren Jangtse in China. In Shangshan in der Provinz Zhejiang enthalten Gefäße aus der ältesten Phase des Fundplatzes, etwa 10.000 bis 9000 Jahre alt, Rückstände von Reis zusammen mit Resten von Hefen und dem roten Schimmelpilz Monascus. Die Forschenden deuten sie als Spuren eines qu-Starters, also von Schimmelpilzen auf Reis, mit denen ein Getränk gebraut wurde. In Qiaotou, einem etwa 9000 Jahre alten Fundplatz in derselben Provinz, enthielten Trinkgefäße Schimmelpilze, deren Gestalt zu Aspergillus und Rhizopus passt; bestimmt wurden sie nach ihrer Form, nicht nach der Art. Machida und seine Kollegen, die Genetik und Geschichte des Koji darstellen, setzen den Ursprung dieser Gärweise in China vor 3000 bis 2000 Jahren an, viel später als diese Rückstände.

Chinesische Fermente werden oft zu Ziegeln aus geschrotetem Getreide gepresst, in denen mehrere Schimmelpilze wachsen.

Chinesische Gelehrte des 2. Jahrhunderts n. Chr. beschrieben bereits Pasten aus Soja, Fleisch oder Fisch, die mit Getreidefermenten angesetzt wurden. Ein Landwirtschaftshandbuch des 6. Jahrhunderts, das Qimin yaoshu, gibt eine Sojapaste mit Fermenten aus gemahlenem und ganzem Weizen, Salz und Lake an. Diese Pasten, chinesisch jiang, hießen in Japan hishio, und im 8. Jahrhundert stellte ein der kaiserlichen Küche angegliedertes Palastamt Hishio aus Soja her.

In Japan wurde der Starter zu einem eigenen Gewerbe. In der Muromachi-Zeit, vom 14. bis zum 16. Jahrhundert, waren die Händler von Koji-Sporen in einer Gilde zusammengeschlossen, der Koji-za. Die Sporenhersteller zogen ihre Kulturen mit der weißen Asche verbrannter Laubholzblätter, die unerwünschte Mikroben zurückhielt. In den 1870er-Jahren isolierte Hermann Ahlburg, ein in Tokio lehrender Deutscher, den Pilz aus Koji und nannte ihn Eurotium oryzae; Ferdinand Cohn benannte ihn später in Aspergillus oryzae um.

Danach hielt der Pilz Einzug in die Industrie. 1894 ließ Jokichi Takamine ein Verfahren patentieren, ihn in dünnen Schichten auf feuchter Weizenkleie zu ziehen und sein stärkespaltendes Enzym zu gewinnen, das als Taka-Diastase gegen Verdauungsbeschwerden verkauft wurde. Sein Genom wurde 2005 entschlüsselt. Der Vergleich mit Aspergillus flavus zeigt einen Pilz, den die Hersteller von Startern in langer Auslese domestiziert haben: Er hat die Fähigkeit verloren, Aflatoxin zu bilden, und erzeugt Enzyme in großer Menge.