Bei den Hartkäsen beginnt nach einer unbedeutenden ersten Phase der Eiweißspaltung durch die Fermente zunächst eine allerdings nicht sehr erhebliche Milchsäuregärung. Neben ihr und nach ihrem Ablauf beginnen die eiweißabbauenden, sogenannten peptonisierenden Bakterien ihre Tätigkeit, wobei sie durch die Milchsäure etwas in Schranken gehalten werden, damit nicht eine übermäßige Zerspaltung des Eiweißes und eine richtige Fäulnis durch die echten Fäulnisbakterien eintrete. Diese unter Ausschluß von Sauerstoff vor sich gehende Gärung findet in der ganzen Käsemasse gleichmäßig statt. In den Abbaustoffen des Eiweißes finden wieder andere Bakterien, wie vor allem der Bacillus nobilis, günstige Wachstumsbedingungen und bilden neben Milchsäure die charakteristisch riechende Buttersäure und die anderen Aromastoffe. Ferner siedeln sich Schimmel- und andere Pilze an. So wird durch das Ineinandergreifen der verschiedensten Mikroben eine Umwandlung der geschmacklosen Rohstoffe bewirkt, die schließlich den reifen Käse mit seinem spezifischen Wohlgeschmack hervorgehen lassen.
Anders verläuft die Reifung bei den Weichkäsen. Zugleich mit der Molke enthalten sie viel mehr Milchzucker. Die infolgedessen sehr energisch vor sich gehende Milchsäuregärung verhindert im Innern des Rohkäses die Entwicklung aller anderen Keime. Alle diese Käse bleiben deshalb anfänglich im Innern weiß, unvergoren und sauer, wie der Rohstoff, aus dem sie bereitet werden. Nur von außen beginnen allmählich die peptonisierenden Bakterien ihr Werk; so reift der Käse von außen nach innen, bis er „durch“ ist. Dabei sind Pilze nötig, die die störende Milchsäure verzehren, und dies tun vor allem die Schimmelpilze, die dadurch den eiweißspaltenden und hernach wieder anderen Bakterien Existenzbedingungen schaffen. Schimmelpilze bedürfen aber zu ihrem Gedeihen unbedingt freien Sauerstoffs, und deshalb siedeln sie sich nur außen herum an.
Ein gutes Beispiel für die Beteiligung von Schimmelpilzen an der Reifung von Weichkäse bietet der Briekäse aus der Landschaft Brie im nördlichen Frankreich zwischen Seine und Marne, der immer mit einer dicken Schicht davon überzogen ist. Der Pilz ist ein naher Verwandter des für den vorhin genannten Roquefort maßgebenden grünen Pinselschimmels, nämlich Penicillium album. In der für die Herstellung des nordholländischen runden, innen schön gelben und außen durch Orlean hübsch rotgefärbten Edamer Käses verwandten „langen Wei“, einer fadenziehenden Molke, spielt ein Oidium eine wichtige Rolle. Es stellt diese Flüssigkeit wenn nicht eine Reinkultur, so doch eine sehr gute Kultur eines für die betreffende Käsereifung sehr wichtigen Pilzes dar und bietet eines der wenigen Beispiele einer seit langem geübten absichtlichen Beeinflussung des Reifungsvorganges von Käse. Ein anderes stellt der bereits erwähnte Zusatz von Penicillium glaucum zum Roquefortkäse dar. Um nun dem Schimmelpilz ein von Bakterien ungestörtes Wachstum zu verschaffen, wird der ganze Prozeß anders, vor allem bei sehr niedriger Temperatur, in Felsenhöhlen, durchgeführt, und um dem Pilz den für ihn unentbehrlichen Sauerstoff zuzuführen, wird der Käse mit langen Nadeln durchbohrt und werden so Luftlöcher erzeugt.
Die wissenschaftliche Heranzüchtung reiner Pilzkulturen für die Käsereifung hat diesen alten Praktiken kaum neue an die Seite zu stellen gewußt. Anfänge zu einer systematischen Benutzung edler Käsebakterien sind allerdings bereits gemacht worden, doch begnügt man sich in der Regel, heute wie vor Tausenden von Jahren mit der Gärung, wie sie die natürliche Flora der betreffenden Käse mit sich bringt. Die Bakterien gelangen aus der Luft und durch Verunreinigungen in die Milch und wachsen dann im Käsekeller aus. Dabei bleibt vieles dem Zufall überlassen, so daß es kein Wunder ist, daß auch dem geübten Käser trotz aller aufgewandten Mühe und Sorgfalt manche Reifung mißlingt, wenn sich Bakterien im Käse einnisten, die unerwünschte Gärungen darin bewirken, so daß das Produkt bitter, fleckig, allzu faulig und mit Gasblasen durchsetzt usw. wird. Wenn nun auch die uralte Empirie meist mit überraschender Sicherheit die besten Bedingungen erkannt hat, die solche fast unvermeidliche Nebengärungen auf ein Mindestmaß beschränken, so wird auch das Käsegewerbe einmal dazu gelangen, von sterilen Rohstoffen auszugehen und diesen die spezifischen Keime in Reinkultur zuzusetzen, um stets ein mit Sicherheit tadelloses Produkt zu erzielen, wie wir solches in idealer Weise bei der Bierbrauerei verwirklicht sehen.
Übrigens werden in manchen Gegenden dem Käse auch gewisse aromatisch riechende Kräuter beigemischt und dadurch Kräuterkäse erzeugt. Dies ist besonders in Griechenland und im Orient der Fall, ebenso bei uns in manchen Alpengegenden, so vor allem im Kanton Glarus in der Schweiz, wo durch Beigabe von feinpulverisiertem getrocknetem Bisamhonigklee (Melilotus coerulea), der aus Nordafrika stammt und dort angebaut wird, der nach ihm duftende und durch ihn grünlich gefärbte Schabzieger hergestellt wird, der weithin exportiert wird. Diese Käsesorte muß schon sehr lange dort fabriziert werden; denn sie wird schon im 13. Jahrhundert als gebräuchliches Landesprodukt erwähnt.
Wie nun verschiedene Bakterienarten bei der Reifung des Hartkäses und dazu noch gewisse Schimmelpilze bei derjenigen des Weichkäses eine wichtige Rolle spielen, so tun es andere bei der Erzielung anderer Nahrungsmittel. So haben wir die Kultur eines Schimmelpilzes, des Aspergillus oryzae, bei der Bereitung des japanischen Nationalgetränkes Saké kennen gelernt. Dieser Pilz enthält ein sehr kräftiges diastatisches Ferment, die sogenannte Takadiastase, die Stärke energisch spaltet und in Zucker überführt. Bei der Sakébereitung werden dann die Zuckerstoffe durch Saccharomyceten, die der Kojihefe beigemengt sind, vergoren. Seit alters her aber macht man von demselben Schimmelpilz in Japan noch eine andere, wirtschaftlich mindestens ebenso wichtige Anwendung, nämlich zur Bereitung der dem Japaner unentbehrlichen Würzmittel des Shoju und des Miso, die beide aus den Sojabohnen, einer der Hauptkulturpflanzen Japans gewonnen werden. Da diese Hülsenfrüchte selbst in gekochtem Zustande schwer verdaulich sind, wird durch Beigabe solcher ebenfalls aus ihnen bereiteter Würze die Absonderung der Verdauungssäfte zu ihrer leichteren Bewältigung angeregt. Die Sojasauce Shoju wird, wie wir bereits früher mitteilten, aus halbgar gekochten Sojabohnen mit Beigabe von geröstetem Weizenmehl und Salz in der Weise gewonnen, daß man die auf gedämpftem Reis gezüchteten Kulturen des Aspergillus oryzae hinzufügt. Nachdem der Pilz drei Tage hindurch sich gründlich in dem Gemisch vermehrt und dasselbe ganz durchwuchert hat, wird Salzwasser hinzugegeben und die Masse in großen Holzkübeln bei möglichst geringer Temperatur viele Monate, ja bis zu fünf Jahren, einer Gärung unterworfen, bei der auch verschiedene andere Pilze als der vorhin genannte, so ein milchsäurebildendes Bakterium und ein alkoholbildender Hefepilz (Saccharomyces soya), eine wichtige Rolle spielen. Der Hauptvorgang dabei ist eine weitgehende Aufspaltung sowohl der Kohlehydrate der Samen wie ihrer Eiweißsubstanzen durch die Fermente des Schimmelpilzes. Es finden sich tatsächlich in der schließlich resultierenden, ziemlich dickflüssigen, braunen Shojusauce nur noch die Abbaustoffe der Eiweißkörper, in ähnlicher Weise wie sie im Liebigschen Fleischextrakt vorhanden sind. Sie geben ihm vorzugsweise den aromatischen Geschmack und die die Absonderung der Verdauungssäfte anregende Wirkung der schon durch den sehr hohen Kochsalzgehalt von etwa 15 Prozent sehr starken Würze zu der an sich reizlosen, vorzugsweise aus Reis oder Sojabohnen mit getrockneten Fischen bestehenden Kost der Japaner. Der Verbrauch dieses neuerdings in der ganzen Kulturwelt Eingang findenden und den wichtigsten Bestandteil der berühmten englischen Worcestersauce bildenden Shoju beträgt in Japan rund 6 Liter auf den Kopf der Bevölkerung.
Ebenfalls mit Hilfe der Kojihefe wird der dem Shoju ähnliche Miso aus einem Brei von gekochten Sojabohnen gewonnen; nur ist er ein weniger durchgreifend vergorenes Produkt, das mehr unveränderte Stoffe enthält und ebenfalls in sehr großen Mengen, etwa 30 Millionen kg jährlich, in Japan verbraucht wird. Die in China gleichfalls viel gebrauchte Sojasauce wird in etwas anderer Weise hergestellt. Man benutzt dazu andere Varietäten der Sojabohne, die, gekocht und mit Blättern einer Eibischart (Hibiscus) bedeckt, einige Tage sich selbst überlassen werden, wobei sich dann spontan der als Aspergillus wentii bekannt gewordene Schimmelpilz ansiedelt. Man läßt den Pilz sich nur kurze Zeit in der Masse entwickeln, so daß nur eine sehr oberflächliche Gärung eintritt, kocht dann auf und versetzt sie mit Sternanis und allerlei aromatischen Kräutern. Eine eigentliche Zucht dieses Pilzes findet also nicht statt.
Bei uns und in der ganzen von Europäern beeinflußten Kulturwelt sehr wichtig und deshalb von volkswirtschaftlich großer Bedeutung sind die vornehmlich durch die Milchsäurebakterien hervorgerufenen sauren Gärungen von Futtermitteln und Gemüsen, um sie haltbar zu machen und ihnen gleichzeitig einen bestimmten Wohlgeschmack und größere Verdaulichkeit zu verleihen. Dieses Verfahren der Säuregärung als sehr wirksames und bequemes Konservierungsverfahren für allerlei sonst wenig haltbare Pflanzenprodukte ist von Osten, von den Slawen zu uns nach Mitteleuropa gekommen. Die Slawen ihrerseits lernten sie vermutlich von den Tataren kennen, welche die Milchsäuregärung von der beim Aufbewahren gerinnenden Milch reichlich kennen zu lernen Gelegenheit hatten. Noch heute spielen diese Konservierungsmethoden in Rußland eine ganz andere Rolle in der Wirtschaft als bei uns. Meist sind diese Verfahren noch Eigentum der Hausfrau und dann wissenschaftlich noch wenig untersucht, zum Teil aber wie die Sauerkraut- und Gurkengärung zu großen Industrien geworden und dann etwas besser erforscht.
Ob es sich nun um Gras, Klee oder Rübenschnitzel zum Zwecke von Bereitung von „Sauerfutter“ oder um Einlegen von Kraut, Gurken und anderen Früchten zur Herstellung von Sauerkraut, sauren Gurken usw. handelt, die Hauptsache bleibt immer dieselbe: die Pflanzenteile werden in größeren oder kleineren Stücken, mit oder ohne Wasser, mit oder ohne Kochsalz, gekocht oder roh, fest zusammengepreßt und einer von selbst einsetzenden, ganz oder fast ganz unter Luftabschluß vor sich gehenden Gärung überlassen. Sobald dann die Pflanzenteile, meist infolge von Luftmangel abgestorben sind, beginnen die daran haftenden Bakterien, Hefen, Schimmel- und andere Pilze unabhängig voneinander ihr Werk. Die mannigfaltigsten Zersetzungen, Eiweißzerfall, Gasgärung aus der Zellulose, Alkoholgärung, Buttersäure-, Milchsäure- und andere Gärungen gehen vor sich, bis schließlich wie so häufig, die Milchsäurebakterien in dem Gemisch von winzigen Lebewesen Sieger bleiben und durch zunehmende Bildung von Milchsäure, die dem ganzen Produkt den Stempel der Säuerung aufdrückt, die anderen Organismen zurückdrängen. An diese auf die vielseitige Vorgärung folgende Hauptgärung schließt sich als dritter Akt die Nachgärung an, bei welcher die Milchsäurebildner, zum Teil unter der Wirkung der von ihnen selbst gebildeten Säure zurückgehen und die Hefen, Schimmelpilze und Oidien aufkommen. Alle diese sind Säureverzehrer; als solche bringen sie die Milchsäure langsam zum Schwinden und verleihen außerdem dem Gärgemisch besondere, mehr oder weniger angenehme aromatische Stoffe, die den Geschmack dementsprechend verändern. Geht der Prozeß weiter, so werden durch das Verschwinden der Milchsäure wieder anderen Mikroben günstige Existenzbedingungen geschaffen, und so können eiweißzerstörende Fäulnispilze zur Entwicklung gelangen, die schließlich eine eigentlich faulige Gärung bewirken und so die Konserve völlig für Mensch und Tier ungenießbar machen. Dann geht das Produkt für den Konsum verloren. Sache des Herstellers ist es also, die Vorgänge zu geeigneter Zeit zu unterbrechen und es nicht zu einer eigentlichen Fäulnis kommen zu lassen.
Diese großen Züge des Gärungsprozesses erfahren im ganzen nur unwesentliche Veränderungen durch die mancherlei technischen Abänderungen. Wurde das Leben der Pflanze durch Abkochen getötet, so gehen zwar dabei viele der ihr anhaftenden Keime zugrunde, stets aber bleiben die Sporen der die Milchsäuregärung erregenden Mikroben erhalten, die dann beim späteren Auswachsen rasch eine solche saure Gärung bewirken. Wird viel Kochsalz hinzugesetzt, das den Hauptzweck hat, durch Wasseranziehung den Saft aus den Pflanzenzellen herauszuziehen und diese zur besseren Konservierung zu durchdringen, so wird damit auch gleichzeitig der Erfolg erreicht, daß gewisse Organismen, die diesen Gehalt an Kochsalz nicht ertragen können, ausgeschaltet werden. Wieder andere Bedingungen schafft es, wenn man gar keine oder etwas Luft zuläßt, ob man die Gärung bei sehr hoher oder niedriger Temperatur vor sich gehen läßt, beziehungsweise ob man die starke Selbsterhitzung, die gewöhnlich als ein Zeichen der Gärung eintritt, duldet oder vielmehr für Abkühlung sorgt.