- Un cop d'ull a la ciència de la fermentació de l'àcid làctic, el procés responsable d'alguns aliments àcids que tots coneixem i estimem: xucrut, escabetxos, kimchi, iogurt i molt més.
- La història de la fermentació lactosa
- Com i per què funciona la fermentació de l’àcid làctic?
- Coneix la família LAB
- La vida d’un escabetx d’anet
- Fermentació a la pràctica: conceptes clau
Un cop d'ull a la ciència de la fermentació de l'àcid làctic, el procés responsable d'alguns aliments àcids que tots coneixem i estimem: xucrut, escabetxos, kimchi, iogurt i molt més.
Quan els experts en fermentació, Mara Jane King i Sandor Katz, van viatjar a Sichuan per investigar la fermentació industrial i casolana a la regió, no tenien ni idea d’on trobar un local que coneixés bé les fermentacions a casa. No hi tenien cap connexió, ni guia ni coneixement personal. Afortunadament, la parella no va haver de mirar molt lluny. Mentre passejaven pels carrers aquell primer dia, Katz va trobar unes salsitxes curant-se en un porxo. Mentre feia fotografies, una dona, la senyora Ding, va sortir de casa seva. Després d’una xerrada ràpida, els va convidar amablement a casa seva. "I allà estava, a la seva cuina", diu King. “Té una olla que fermenta amb xilis; té una olla fermentant amb jujube i gingebre; té una altra olla fermentant amb el seu propi doubanjiang casolà. I no és gran cosa per a ella. Era només una part del seu pfe. "
Què tenen en comú els aliments pke kimchi, xucrut, umeboshi, iogurt, adobats d’anet mig àcids, els xilis i jujubs en vinagre de la senyora Ding, o fins i tot els nabius àcids de Noma? Tots són àcids, segur, però no opressius; són divertits i punxants. Però clarament conscient; i la seva existència depèn d’una relació dinàmica entre els bacteris i l’entorn que l’envolta. Aquests aliments són fermentats per bacteris làctics (LAB) o fermentats per lacto. Però, què és la fermentació LAB? Com funciona? I per què és important per a nosaltres?
La història de la fermentació lactosa
La fermentació de l’àcid làctic —i la fermentació en general— no és una moda. Malgrat les xarxes socials que teniu, la fermentació no és una tècnica de xef fugaç i nova escola reservada a restaurants amb estovalles blanques (o xefs blancs), pestanyes de sopar de 200 dòlars o estrelles de Michepn. La fermentació és tan antiga com la civipzació, tan expansiva com l’aire que respirem. De manera generalitzada, la fermentació és un metabopsme anaeròbic: la conversió de nutrients en energia en absència d’oxigen. El fonament d’aquest procés són els fongs, els enzims i els bacteris fermentadors —tots es troben al terra, a l’aire, a les plantes, a nosaltres i a nosaltres—, que es bepeven haver sorgit de la sopa primordial dels últims anys de la Terra. Molt abans hi havia una atmosfera de suport al pfe aeròbic.
És lògic que la fermentació LAB sigui un dels mètodes de conservació més antics que existeixen. Els arqueòlegs ressegueixen els casos d’aliments en escabetx de la primera orella des de l’any 2400 aC a l’antiga Mesopotàmia. Avui en dia, la fermentació de l’àcid làctic es teixeix en el teixit de pràcticament totes les tradicions i cptures cupnàries. El pst inclou coneguts productes en escabetx pke kimchi, xucrut i escabetx d’anet; diversos estils de salses calentes i pastes de xile; productes lactis criptats iogurt pke, crema fresca i formatge; kombucha, salami i, sí, fins i tot pa de massa fermentada. Com escriu Sandor Katz a L’art de la fermentació, “he cercat —sense èxit— exemples de cptures que no incorporin cap forma de fermentació [àcid làctic]. De fet, els ferments són trets centrals de moltes cuines, potser fins i tot de la majoria ”.
Com i per què funciona la fermentació de l’àcid làctic?
"Lactobacillus menja hidrats de carboni i elimina l'àcid làctic", escriu Christina Ward. En realitat, no està lluny. De manera més precisa i general, els bacteris àcids làctics són bacteris tolerants a l’àcid i a la sal (o tolerants a l’halo) que digereixen hidrats de carboni simples per produir àcid làctic, a més de diòxid de carboni, etanol i, de vegades, àcid acètic. LAB es pot trobar a plantes, productes lactis en descomposició, a les pells de verdures i fruites, i fins i tot a les vostres mans. Tota aquesta fermentació microbiana és anaeròbica i es produeix en absència d’oxigen.
En poques paraules, la fermentació LAB transforma el dolç (hidrats de carboni simples) en àcid (àcid). Agafeu-hi productes, trossegeu-los, afegiu-hi sal o salmorra, poseu-los en un recipient, tapeu-los i espereu una o dues setmanes. Amb el pas del temps, els nivells d’àcid augmenten i redueixen el pH dels aliments, donant als aliments en vinagre el seu característic arrebossat; un pH més baix també inhibeix els microbis indesitjables que poden causar deteriorament, conservant els aliments i millorant el seu contingut en pols. Coneguem els jugadors implicats.
Coneix la família LAB
Els bacteris àcids làctics es classifiquen sota l’ordre taxonòmic Lactobacillales, que inclou dotzenes d’espècies de bacteris. Aquest tipus de diversitat dificulta la generació de processos. Per exemple, dues famipes d’aquest ordre són rellevants per a la recollida i conservació: Leuconostocaceae i Lactobacillaceae. Mentrestant, la producció de lactis i formatges implica microbis de la família de les Streptococcaceae, dels quals els bacteris del gènere Lactococcus representen els microbis fermentadors principals. Per a aquest article, només ens centrarem en la recollida i conservació: el iogurt pke i formatges lactis fermentats LAB requereixen diversos articles propis. Dins de les Leuconostocaceae i Lactobacillaceae famipes, Leuconostoc, Pediococ i Lactobacillus són els gèneres més freqüentment associats a la fermentació LAB.
Abans d’aprofundir, ajuda a entendre que aquests bacteris es divideixen en dos grups: soques homofermentatives i heterofermentatives.
Els LAB homofermentatius (o homolàctics) només produeixen àcid làctic. Prefereixen temperatures entre 30 i 35 ° C (86 a 95 ° F), tot i que també creixen a temperatures més baixes. Produeixen sabors caracteritzats per notes làctiques, de nata o de iogurt.
Els laboratoris heterofermentatius (o heterolàctics) produeixen àcid làctic, però també àcid acètic, etanol i fins i tot diòxid de carboni, segons les condicions. Aquests bacteris prosperen a temperatures d'entre 15 i 22 ° C (59 i 72 ° F), però també poden créixer en un rang molt més ampli. Proporcionen un to de vinagre més agut i més agut als aliments, probablement a causa de la producció addicional d’àcid acètic.
Leuconostoc
Els bacteris del gènere Leuconostoc solen tenir forma esfèrica. Són bacteris heterofermentatius, capaços de produir etanol, àcid làctic, àcid acètic i diòxid de carboni, entre altres metaboptes. Quan es tracta de la fermentació LAB, L. mesenteroides és una espècie comuna implicada en l’inici de la fermentació. Es desenvolupa en un rang més ampli de concentracions de sal (i sucre) que qualsevol altre bacteri làctic; pot tolerar temperatures des de 39 ° F (3,9 ° C) fins a 86 ° F (30 ° C); i pot créixer dins d'un ampli rang de pH (4,5-7,0, tot i que prospera a 5,5-6,5). Finalment, L. mesenteroides és un anaerobi factiu: pot sobreviure en presència d’oxigen, però només fermenta en absència d’oxigen.
Pediococcus
Els bacteris d’aquest gènere són esfèrics i homofermentatius. Produeixen principalment àcid làctic. Ells toleren concentracions de sal fins a un 8% (i superen en alguns casos), poden créixer en un rang de pH similar (4,5-8,2, tot i que tenen un comportament millor que el Leuconostoc a mesura que disminueix el pH) i sobreviuen a temperatures de 60 ° F a 95 °F. L’espècie més pertinent per a la fermentació de l’àcid làctic és P. cerevisiae.
Lactobacillus
De llarg, el gènere més conegut que participa en la fermentació, els Lactobacillus, en general tenen forma de vareta i inclouen espècies tant heterofermentatives com homofermentatives. Les dues espècies més rellevants són L. brevis i L. plantarum, tot i que L. fermentum, L. delbrueckii i L. pentosus també són freqüents, segons el producte fermentat. En general, Lactobacillus és el gènere més tolerant als àcids entre l’ordre dels Lactobacillales. Per exemple, s’ha demostrat que L. plantarum creix entre pH 3,3 i 8,8, dins d’un rang de temperatura de 12 ° C a 53 ° F (40 ° C). En alguns casos, tolera concentracions de sal fins al 18%.
La vida d’un escabetx d’anet
Per entendre millor la intricada dansa entre aquests microbis, mirem l’humil escabetx d’anet. La fermentació es produeix tan aviat com colliu i talleu un cogombre. Les espècies de Leuconostoc, Pediococcus i Lactobacillus resideixen a la pell del cogombre, amb una mitjana inferior a l’1% de la totalitat de la població microbiana de la planta. Després d’haver submergit els cogombres tallats en una salmorra, heu creat efectivament un entorn anaeròbic lliure d’oxigen ideal per créixer microbis anaeròbics tolerants a la sal. La sal inhibeix el creixement de molts microorganismes a través del xoc osmòtic, que extreu aigua de les cèl·lules microbianes mitjançant l’osmosi, provocant efectivament aquests microbis.
En les fases inicials, L. mesenteroides comença a treballar, iniciant la fermentació. * Aquests bacteris produeixen sucres i nutrients al cogombre per produir àcid làctic, diòxid de carboni, etanol i àcid acètic. El pH baixa de 7,0 (neutre, aigua pke) a 4,5 (àcid, aigua de soda pke o cafè), el rang ideal per a aquesta espècie de particpar. Al cap de pocs dies, la barreja comença a formar part del bombó, cosa que indica la formació de diòxid de carboni. L. mesenteroides també produeix una proteïna anomenada bacteriocina, que inhibeix encara més el creixement de microbis no desitjats.
* En molts casos, com la producció de xucrut, altres microbis pke Klebsiella i Enterobacter redueixen el pH inicialment, proporcionant millors condicions perquè L. mesenteroides s’apoderi.
A mesura que els àcids s’acumulen i el pH baixa encara més (es baixa per sota de 4,5), s’apoderen de bacteris més tolerants a l’àcid. P. cerevisiae, L. brevis i L. plantarum comencen a propferir-se, superant L. mesenteroides. Aquestes tres espècies baixen encara més el pH, fins que el sistema arriba fins a 3,3 (aproximadament el pH del suc de taronja). Amb el pas del temps, l’aparició de P. cerevisiae pot disminuir, depenent del pH i la concentració de sal. Per exemple, en una salmorra del 8%, l’activitat de P. cerevisiae cessa ja que el pH cau per sota dels 37 L. brevis i es deixa L. plantarum per completar l’etapa final de la fermentació. Al final, els cogombres s’han transformat en adobats, amb un punxó agre i una textura atractiva i nítida. El més important és que aquests adobats són estables a la plataforma, amb un risc mínim de deteriorament.
S'ha de tenir en compte que aquestes interaccions microbianes són específiques de la fermentació del cogombre. Altres ferments, com els opves, són alimentats per un parell diferent de microbis (L. plantarum i L. pentosus). Per al formatge, L. lactis i L. cremoris són les soques principals d’una cripta d’arrencada (tot i que, com s’ha indicat anteriorment, la fermentació làctia és un procés de fermentació àcid làctic molt diferent que mereix la seva pròpia discussió).
Fermentació a la pràctica: conceptes clau
Les tècniques necessàries per ferments específics varien àmpliament entre cptures i tradicions. Per exemple, el procés tradicional d’elaboració del kimchi està molt lluny del dels escabetxos de pme indis. Però pel que fa a la selecció, certs conceptes bàsics són constants.
Traieu l'aire
Per a qualsevol fermentació LAB amb èxit, és essencial crear un entorn anaeròbic. Poc o gens d’oxigen significa que el llevat pke dels microbis no pot propferir i potencialment arruïnar el sabor del ferment. Per descomptat, hi ha diverses maneres d’eliminar l’aire, en funció del vostre nivell de confort i de l’equip disponible.
El mètode més senzill consisteix a submergir un producte en una salmorra. Tot el que hi ha per sota de la superfície de la salmorra està privat d’oxigen. Un segon mètode és crear un puré barrejant o triturant un producte (com ara un puré de pebrot picant). A més d’expandir considerablement l’àrea superficial potencial exposada als microbis, fer un puré sol alliberar pquid. Quan el puré s’embala hermèticament en un recipient de fermentació i es cobreix amb un pes, el líquid omple qualsevol buit o bossa d’aire, creant efectivament un entorn lliure d’oxigen.
Finalment, hi ha mètodes de més alta tecnologia que consisteixen a eliminar físicament l’oxigen, pke un bloqueig d’aire. Un bloqueig d’aire és qualsevol dispositiu que permet que el diòxid de carboni s’escapi del recipient; al mateix temps, el dispositiu impedeix l'entrada d'oxigen. A mesura que avança la fermentació, el diòxid de carboni s’acumula — substituint qualsevol oxigen del recipient— i s’escapa, garantint un entorn lliure d’oxigen.
Si esteu realment interessats en els estris de cuina (us miren, aficionats al videojoc) o si treballeu en un restaurant, un segellador al buit ofereix la solució ideal per eliminar l’oxigen. (Tot i que també crea una solució ideal per atrapar el diòxid de carboni que es crea durant la fermentació; mantingueu-hi els ulls posats, perquè els ferments més llargs poden arribar a provocar bosses de globus inflats de pke. Per evitar-ho, obriu les bosses de buit excessivament inflades i transfereu-les el seu contingut a de nous.)
Seleccioneu Ingredients adequats
L’èxit d’un ferment depèn de la quantitat d’ingredients i de com s’hagin tractat aquests ingredients. "Si feu salsa picant, no utilitzeu pebrots de merda", adverteix Rich Shih, un expert en fermentació amb seu a Massachusetts. Això vol dir seleccionar productes que no hagin estat tractats superficialment amb pesticides, recoberts de cera o irradiats per ampliar la seva plataforma de pfe; els productes ecològics solen marcar aquestes caselles, però una etiqueta ecològica no n’és una garantia. "Intento utilitzar ingredients molt bons", coincideix Mara Jane King. “No venien coberts de cera. Alguns bitxos que podríeu trobar han estat coberts amb oli de petroli o alguna cosa que els preservi. Molta gent pot tenir problemes amb això i ni tan sols ho sap ”. Tots aquests tractaments superficials esgoten l’aparició de microbis disponibles essencials per iniciar la fermentació.
Si feu servir una salmorra, fins i tot l’aigua que feu servir és important. L’aigua no filtrada lleugerament clorada pot inhibir l’activitat microbiana, per la qual cosa és millor utilitzar aigua filtrada o destil·lada. Com a mínim, s’havia de deixar reposar l’aigua de l’aixeta durant la nit en un recipient sense tapar, perquè el clor s’evapori abans d’utilitzar-lo en un ferment.
Afegiu sal
La sal és útil i, en la majoria dels casos, és essencial per a la fermentació LAB. Inhibeix el creixement de microbis indesitjables i proporciona condicions perquè els microbis tolerants a la sal prosperin. Però, quina és la concentració ideal de sal? Per a moltes aplicacions, és suficient una concentració de sal al voltant del 2 per cent. Però en entorns industrials, la concentració arriba fins al 10 per cent (ja sigui com a concentració de salmorra o com a percentatge del pes del producte); sovint veieu concentracions de sal tan altes amb fermentacions de pebrot per a salsa picant. Es poden deixar envellir durant mesos o anys i, posteriorment, es barregen amb vinagre, espècies i altres condiments per diluir el nivell final de sal fins a aconseguir alguna cosa més agradable. Aquí hi ha algunes observacions generals.
Una concentració baixa de sal:
No suprimeix l'activitat microbiana general, cosa que fa que la fermentació sigui més ràpida.
És més adequat per a temperatures més fredes, on l’activitat microbiana és més lenta i es beneficia d’una menor supressió.
Augmenta les possibilitats de deteriorament, ja que els microbis nocius no estan tan suprimits.
Pot comprometre la resistència de la paret cel·lular de la pectina, resptant en ferments que poden ser molsos, especialment si es fermenta calent.
Una alta concentració de sal:
Suprimeix significativament l'activitat microbiana general, però minimitza el risc de deteriorament.
Fermentació d’acceleradors, que pot ser útil en condicions càlides.
Pot garantir productes més ferms i nítids a causa de la degradació microbiana més suau de les parets cel·lulars de la pectina.
En última instància, el nivell de sal és una qüestió de preferència, molt dependent de la verdura o la fruita que utilitzeu. Però a una determinada concentració, certs microbis beneficiosos com P. cerevisiae no poden fermentar. A més, un escabetx a una concentració de sal del 10 per cent pot tenir un sabor agressiu salat.