- Atidžiai pažvelkite į pieno rūgšties fermentacijos mokslą, procesą, atsakingą už kai kuriuos rūgščius maisto produktus, kuriuos visi žinome ir mėgstame: raugintus kopūstus, marinuotus agurkus, kimchi, jogurtą ir kt.
- Lakto fermentacijos istorija
- Kaip ir kodėl veikia pieno rūgšties fermentacija?
- Susipažinkite su LAB šeima
- Krapų marinato gyvenimas
- Fermentacija praktikoje: pagrindinės sąvokos
Atidžiai pažvelkite į pieno rūgšties fermentacijos mokslą, procesą, atsakingą už kai kuriuos rūgščius maisto produktus, kuriuos visi žinome ir mėgstame: raugintus kopūstus, marinuotus agurkus, kimchi, jogurtą ir kt.
Kai fermentacijos ekspertai Mara Jane King ir Sandor Katz išvyko į Sičuaną tirti pramoninio ir namų stiliaus fermentacijos regione, jie nežinojo, kur rasti vietinį, gerai išmanantį fermentaciją namuose. Ten jie neturėjo jokių ryšių, jokio vadovo, asmeninės pažinties. Laimei, porai nereikėjo ieškoti labai toli. Pirmą dieną klajodami gatvėmis, Katzas rado priekyje sūdančias dešreles. Kol jis fotografavo, iš jos namų išlindo moteris ponia Ding. Po greito pokalbio ji maloniai pakvietė juos į savo namus. „Ir ten ji buvo savo virtuvėje“, - sako Kingas. „Ji turi vieną puodą, raugiantį čili; ji turi vieną puodą, fermentuojantį su juju ir imbieru; ji turi dar vieną puodą, raugiantį su savo naminiu dubanjiangu. Ir jai tai nėra didelė problema. Tai buvo tik jos pfe dalis “.
Kas bendro tarp maisto produktų „pke kimchi“, raugintų kopūstų, „umeboshi“, jogurto, pusiau rūgščių krapų, marinuotų agurkų, „Mrs. Ding“ marinuotų čili ir juju, ar net „Noma“ rūgščių mėlynių? Jie visi rūgštūs, tikrai, bet ne slegiantys; jie puošnūs ir aštrūs. Bet akivaizdžiai menkas; ir jų egzistavimas priklauso nuo dinamiško santykio tarp bakterijų ir supančios aplinkos. Šiuos maisto produktus fermentuoja pieno rūgšties bakterijos (LAB) arba lakto fermentuojami. Bet kas yra LAB fermentacija? Kaip tai veikia? Ir kodėl mums tai svarbu?
Lakto fermentacijos istorija
Pieno rūgšties fermentacija ir apskritai fermentacija nėra mada. Nepaisant to, kokią socialinės žiniasklaidos priemonę turėjote, fermentacija nėra nauja mokykla, trumpalaikė virėjo technika, skirta restoranams su baltomis staltiesėmis (arba baltais virėjais), 200 USD vakarienės skirtukais ar „Michepn“ žvaigždėmis. Fermentacija yra tokia pat sena kaip civipzacija, tokia pat plati kaip ir oras, kuriuo kvėpuojame. Apskritai fermentacija yra anaerobinė metabopsma: maistinių medžiagų pavertimas energija, kai nėra deguonies. Šiame procese svarbiausia yra grybai, fermentai ir fermentuojančios bakterijos - visa tai randama žemėje, ore, augaluose, ant mūsų ir mumyse - kurie, kaip manoma, atsirado iš pirmykštės Žemės metų sriubos. Dar gerokai anksčiau buvo atmosfera palaikyti aerobinį pfe.
Akivaizdu, kad LAB fermentacija yra vienas seniausių konservavimo būdų. Senovės Mesopotamijoje archeologai aptiko pirmuosius rauginto maisto atvejus dar 2400 m. Šiandien pieno rūgšties fermentacija yra įpinta į beveik visų tradicijų ir tradicijų audinį. Pst apima gerai žinomus marinuotus produktus pke kimchi, raugintus kopūstus ir krapus; kelių rūšių karšti padažai ir čili pastos; fermentuoti pieno produktai: jogurtas, kreminis kremas ir sūris; kombucha, saliamio ir, taip, net raugintos duonos. Kaip rašo Sandoras Katzas knygoje „Fermentacijos menas“, „aš nesėkmingai ieškojau pavyzdžių, kuriuose yra fermentacijos, kuriose nėra jokios [pieno rūgšties] fermentacijos formos. Iš tiesų, fermentai yra pagrindiniai daugelio, galbūt net daugumos virtuvių bruožai “.
Kaip ir kodėl veikia pieno rūgšties fermentacija?
„Lactobacillus valgo angliavandenius ir išskiria pieno rūgštį“, - rašo Christina Ward. Tiesą sakant, ji nėra toli. Tiksliau ir apskritai pieno rūgšties bakterijos yra rūgštims ir druskoms atsparios (arba halogenui netoleruojančios) bakterijos, kurios, be anglies dioksido, etanolio ir kartais acto rūgšties, virškina paprastus angliavandenius, kad susidarytų pieno rūgštis. LAB galima rasti ant suyrančių augalų, pieno produktų, daržovių ir vaisių odelių ir net ant savo rankų. Visa ši mikrobų fermentacija yra anaerobinė, vyksta be deguonies.
Trumpai tariant, LAB fermentacija paverčia saldžius (paprastus angliavandenius) į rūgštus (rūgštus). Paimkite kai kuriuos produktus, supjaustykite, įberkite druskos arba sūrymo, sudėkite į indą, uždenkite ir palaukite savaitę ar dvi. Per tą laiką rūgščių kiekis padidina ir sumažina maisto pH, todėl marinuotiems maisto produktams būdingas putlumas; žemesnis pH taip pat slopina nepageidaujamus mikrobus, kurie gali sugadinti, išsaugo maistą ir pagerina jo lentyną. Susipažinkime su dalyvaujančiais žaidėjais.
Susipažinkite su LAB šeima
Pieno rūgšties bakterijos klasifikuojamos pagal taksonominę tvarką Lactobacillales, kuriai priklauso dešimtys bakterijų rūšių. Tokia įvairovė apsunkina proceso generavimą. Pavyzdžiui, surinkimui ir konservavimui yra svarbios dvi tos eilės šeimos: ir Lactobacillaceae. Tuo tarpu pieno ir sūrio gamyboje dalyvauja Streptococcaceae šeimos mikrobai, iš kurių pagrindiniai fermentuojantys mikrobai yra Lactococcus genties bakterijos. Šiame straipsnyje mes sutelksime dėmesį tik į skynimą ir konservavimą-LAB fermentuotam pieno pke jogurtui ir sūrio wopd reikia kelių savo straipsnių. Leuconostocaceae ir Lactobacillaceae šeimose Leuconostoc, Pediococcus ir Lactobacillus gentys dažniausiai siejamos su LAB fermentacija.
Prieš pradedant gilintis, tai padeda suprasti, kad šios bakterijos patenka į dvi grupes: homofermentuojančias ir heterofermentatyvias padermes.
Homofermentinis (arba homolaktinis) LAB gamina tik pieno rūgštį. Jie teikia pirmenybę temperatūrai nuo 86 iki 95 ° F (30–35 ° C), nors auga ir žemesnėje temperatūroje. Jie gamina skonius, kuriems būdingos pieno, grietinėlės ar jogurto natos.
Heterofermentiniai (arba heterolaktiniai) LAB gamina pieno rūgštį, bet taip pat acto rūgštį, etanolį ir net anglies dioksidą, priklausomai nuo sąlygų. Šios bakterijos klesti esant 59–72 ° F (15–22 ° C) temperatūrai, tačiau gali augti ir daug platesniame diapazone. Dėl papildomos acto rūgšties gamybos jie maisto produktams suteikia aštresnio, stipresnio acto.
Leuconostoc
Leuconostoc genties bakterijos paprastai yra sferinės formos. Tai yra heterofermentinės bakterijos, galinčios gaminti etanolį, pieno rūgštį, acto rūgštį ir anglies dioksidą, be kitų metaboptų. Kalbant apie LAB fermentaciją, L. mesenteroides yra dažna rūšis, dalyvaujanti fermentacijoje. Jis klesti platesniame druskos (ir cukraus) koncentracijos diapazone nei bet kuri kita pieno rūgšties bakterija; jis gali toleruoti temperatūrą nuo 39 ° F (3,9 ° C) iki 86 ° F (30 ° C); ir jis gali augti plačiame pH diapazone (4,5–7,0, nors klesti esant 5,5–6,5). Galiausiai, L. mesenteroides yra faztacinis anaerobas: jis gali išgyventi esant deguoniui, tačiau fermentuosis tik be deguonies.
Pediococcus
Šios genties bakterijos yra sferinės ir homofermentuojančios. Jie daugiausia gamina pieno rūgštį. Jie toleruoja druskos koncentraciją iki 8 proc. (O kai kuriais atvejais ir didesnę), gali augti panašiai plačiame pH diapazone (4,5–8,2, nors mažėjant pH jiems sekasi geriau nei „Leuconostoc“) ir išgyvena temperatūrą nuo 60 ° F iki 95 °F. Pieno rūgšties fermentacijai tinkamiausia rūšis yra P. cerevisiae.
Lactobacillus
Iki šiol labiausiai žinoma gentis, dalyvaujanti fermentacijoje, Lactobacillus paprastai yra lazdelės formos ir apima tiek heterofermentines, tiek homofermentines rūšis. Dvi svarbiausios rūšys yra L. brevis ir L. plantarum, nors L. fermentum, L. delbrueckii ir L. pentosus taip pat yra paplitę, priklausomai nuo fermentuoto produkto. Paprastai Lactobacillus yra labiausiai rūgščiai toleruojanti gentis tarp Lactobacillales eilės. Pavyzdžiui, įrodyta, kad L. plantarum auga nuo pH 3,3 iki 8,8, esant temperatūrai nuo 53,6 ° F (12 ° C) iki 104 ° F (40 ° C). Kai kuriais atvejais jis toleruoja net 18 procentų druskos koncentraciją.
Krapų marinato gyvenimas
Norėdami geriausiai suprasti sudėtingą šių mikrobų šokį, pažvelkime į kuklų krapų marinatą. Fermentacija įvyksta iškart, kai nuimate derlių ir nupjaunate agurką. Ant agurko odos yra Leuconostoc, Pediococcus ir Lactobacillus rūšys, vidutiniškai mažiau nei vienas procentas viso augalo mikrobų. Paskandintus agurkus panardinę į druskos sūrymą, jūs efektyviai sukūrėte anaerobinę, deguonies neturinčią aplinką, idealiai tinkančią augti druską toleruojantiems, anaerobiniams mikrobams. Druska slopina daugelio mikroorganizmų augimą dėl osmosinio šoko, kuris per osmosą ištraukia vandenį iš mikrobų ląstelių ir veiksmingai naikina tuos mikrobus.
Pradinėse stadijose L. mesenteroides pradeda dirbti, pradėdamas fermentaciją.* Šios bakterijos metabopruoja agurkuose esančius cukrus ir maistines medžiagas, kad susidarytų pieno rūgštis, anglies dioksidas, etanolis ir acto rūgštis. PH sumažėja nuo 7,0 (neutralus, pke vanduo) iki 4,5 (rūgštus, pke sodos vanduo arba kava), idealus šios rūšies rūšių diapazonas. Per kelias dienas mišinys pradeda burbuliuoti, o tai rodo anglies dioksido susidarymą. L. mesenteroides taip pat gamina baltymą, vadinamą bakteriocinu, kuris dar labiau slopina nepageidaujamų mikrobų augimą.
*Daugeliu atvejų, pavyzdžiui, raugintų kopūstų gamyboje, kiti mikrobai, pvz., Klebsiella ir Enterobacter, iš pradžių sumažina pH, sudarydami geresnes sąlygas L. mesenteroides įsitvirtinti.
Rūgštims kaupiantis ir pH toliau mažėjant (nukritus žemiau 4,5), ima imti labiau rūgščiai atsparios bakterijos. P. cerevisiae, L. brevis ir L. plantarum pradeda daugintis, aplenkdami L. mesenteroides. Šios trys rūšys dar labiau sumažina pH, kol sistema pasiekia 3,3 (maždaug apelsinų sulčių pH). Laikui bėgant, P. cerevisiae padaugėjimas gali sumažėti, priklausomai nuo pH ir druskos koncentracijos. Pavyzdžiui, 8% druskos sūryme P. cerevisiae aktyvumas nutrūksta, kai pH nukrinta žemiau 37 L. brevis ir L. plantarum paliekama baigti paskutinę fermentacijos stadiją. Galų gale agurkai virto marinuotais agurkais, pasigirti rūgščiu smūgiu ir patraukliai trapia tekstūra. Svarbiausia, kad šie marinuoti agurkai yra stabilūs lentynose ir turi minimalią gedimo riziką.
Pažymėtina, kad ši mikrobų sąveika būdinga agurkų fermentacijai. Kiti fermentai, pvz., Opos, yra maitinami skirtingai susiejus mikrobus (L. plantarum ir L. pentosus). Kalbant apie sūrį, L. lactis ir L. cremoris yra pagrindinės pradinio štamo padermės (nors, kaip minėta aukščiau, pieno fermentacija yra labai skirtingas pieno rūgšties fermentacijos procesas, dėl kurio verta diskutuoti).
Fermentacija praktikoje: pagrindinės sąvokos
Konkrečių fermentacijų metodai labai skiriasi tarp tradicijų ir tradicijų. Pavyzdžiui, tradicinis kimchi gamybos procesas yra toli nuo Indijos marinuotų agurkų. Tačiau kai kalbama apie pikapą, tam tikros pagrindinės sąvokos yra pastovios.
Pašalinti orą
Norint sėkmingai fermentuoti LAB, būtina sukurti anaerobinę aplinką. Mažas deguonies trūkumas arba jo nebuvimas reiškia, kad mikrobai, pvz., Mielės, negali daugintis ir gali sugadinti jūsų fermento skonį. Žinoma, yra keletas būdų, kaip pašalinti orą, priklausomai nuo jūsų komforto lygio ir turimos įrangos.
Pats paprasčiausias metodas apima produkto panardinimą į druskos sūrymą. Viskas, kas yra žemiau sūrymo paviršiaus, neturi deguonies. Antrasis metodas - sukurti košę, sumaišant arba susmulkinant produktą (pvz., Aitriosios paprikos košę). Be to, kad labai išplečiamas galimas paviršiaus plotas, veikiamas mikrobų, gaminant misą paprastai išsiskiria pquid. Kai misa sandariai supakuojama į fermentacijos indą ir padengiama svoriu, kalmaras užpildo visas oro spragas ar kišenes, efektyviai sukurdamas aplinką be deguonies.
Galiausiai, yra aukštųjų technologijų metodų, kurie apima fizinį deguonies pašalinimą ir oro užrakto pašalinimą. Oro užraktas yra bet koks įtaisas, leidžiantis anglies dioksidui išeiti iš indo; tuo pačiu metu prietaisas neleidžia patekti deguoniui. Vykstant fermentacijai, anglies dioksidas kaupiasi, pakeisdamas bet kokį deguonį inde, ir išbėga, užtikrindamas aplinką be deguonies.
Jei jums labai patinka virtuvės prietaisai (žiūrėdami į jus, „sous-vide“ entuziastai) ar dirbate restorane, vakuuminis sandariklis yra idealus sprendimas deguoniui pašalinti. (Nors jis taip pat sukuria idealų sprendimą sulaikyti fermentacijos metu susidarantį anglies dioksidą - nežiūrėkite į tai, nes dėl ilgesnio fermentacijos ilgainiui maišeliai gali išpūsti per daug pripūstus balionus. Norėdami to išvengti, atidarykite pernelyg išpūstus vakuuminius maišelius ir perkelkite jų turinį į naują.)
Pasirinkite tinkamus ingredientus
Fermentacijos sėkmė priklauso nuo ingredientų skaičiaus ir nuo to, kaip tie ingredientai buvo apdoroti. „Jei gaminate aštrų padažą, nenaudokite šiukšlių pipirų“, - įspėja Rich Shih, fermentacijos ekspertas, įsikūręs Masačusetso valstijoje. Tai reiškia, kad reikia pasirinkti produktą, kuris nebuvo apdorotas pesticidais, padengtas vašku ar apšvitintas, kad būtų pratęstas jo galiojimo laikas; ekologiški produktai dažniausiai pažymi šiuos langelius, tačiau ekologiškų produktų etiketė to negarantuoja. „Stengiuosi naudoti labai kokybiškus ingredientus“, - sutinka Mara Jane King. „Jie nebuvo padengti vašku. Kai kurie čiliai, kuriuos galite rasti, buvo padengti naftos aliejumi arba kažkas, kas juos išsaugojo. Daugelis žmonių gali susidurti su problemomis ir net nežinoti “. Visi šie paviršiaus apdorojimo būdai mažina turimų mikrobų, būtinų fermentacijai pradėti, išsiskyrimą.
Jei naudojate sūrymą, net ir naudojamas vanduo yra svarbus. Švelniai chloruotas, nefiltruotas vanduo gali slopinti mikrobų veiklą, todėl geriausia naudoti filtruotą arba distiliuotą vandenį. Prieš naudodami fermentaciją, bent jau leiskite vandentiekio vandeniui per naktį nusistovėti indelyje, neuždengtame, kad chloras išgaruotų.
Įpilkite druskos
Druska yra pagalbinė ir daugeliu atvejų būtina LAB fermentacijai. Jis slopina nepageidaujamų mikrobų augimą ir sudaro sąlygas druskoms atspariems mikrobams klestėti. Bet kokia yra ideali druskos koncentracija? Daugeliui programų pakanka maždaug 2 procentų druskos koncentracijos. Tačiau pramoninėje aplinkoje koncentracija pasiekia net 10 procentų (arba kaip sūrymo koncentracija, arba kaip produkto svorio procentas); dažnai matote tokią didelę druskos koncentraciją su pipirų fermentacija karštam padažui. Kuris gali būti paliktas senėti mėnesius ar metus, o galiausiai sumaišomas su actu, prieskoniais ir kitais prieskoniais, kad galutinis druskos lygis būtų praskiestas iki kažko malonesnio. Štai keletas bendrų pastebėjimų.
Maža druskos koncentracija:
Neslopina bendro mikrobų aktyvumo, o tai skatina greitesnį fermentaciją.
Geriau tinka vėsesnei temperatūrai, kai mikrobų veikla yra lėtesnė ir mažiau slopinama.
Padidina gedimo tikimybę, nes kenksmingi mikrobai nėra taip slopinami.
Gali pakenkti pektino ląstelių sienelių stiprumui, susikaupęs fermentuose, kurie gali būti minkšti, ypač jei fermentuoti šiltai.
Didelė druskos koncentracija:
Žymiai slopina bendrą mikrobų veiklą, tačiau sumažina sugadinimo riziką.
Sumažinkite fermentaciją, kuri gali padėti šiltomis sąlygomis.
Gali užtikrinti tvirtesnius, traškesnius produktus dėl švelnesnio mikrobinio pektino ląstelių sienelių skaidymo.
Galų gale druskos lygis yra pirmenybės klausimas - labai priklauso nuo jūsų naudojamų daržovių ar vaisių. Tačiau esant tam tikrai koncentracijai, kai kurie naudingi mikrobai, tokie kaip P. cerevisiae, tiesiog negali fermentuotis. Be to, marinuotas agurkas, esant 10 procentų druskos koncentracijai, gali būti agresyviai sūraus skonio.