- Cieši apskatiet pienskābes fermentācijas zinātni, procesu, kas ir atbildīgs par dažiem skābiem pārtikas produktiem, kurus mēs visi zinām un mīlam: skābēti kāposti, marinēti gurķi, kimchi, jogurts un citi.
- Lakto-fermentācijas vēsture
- Kā un kāpēc darbojas pienskābes fermentācija?
- Iepazīstieties ar LAB ģimeni
- Dilles marinādes dzīve
- Fermentācija praksē: galvenie jēdzieni
Cieši apskatiet pienskābes fermentācijas zinātni, procesu, kas ir atbildīgs par dažiem skābiem pārtikas produktiem, kurus mēs visi zinām un mīlam: skābēti kāposti, marinēti gurķi, kimchi, jogurts un citi.
Kad fermentācijas eksperti Māra Džeina Kinga un Sandors Katcs devās uz Sičuaņu, lai pētītu rūpniecisko un mājas stila fermentāciju šajā reģionā, viņiem nebija ne jausmas, kur atrast vietējo, kurš labi pārzina fermentāciju mājās. Viņiem tur nebija nekādu sakaru, nebija gida, nebija personiskas paziņas. Par laimi, pārim nebija jāmeklē ļoti tālu. Kad viņi pirmajā dienā klejoja pa ielām, Katcs uz priekšējā lieveņa atrada dažas desas, kas sacietēja. Kamēr viņš fotografēja, no viņas mājas iznāca sieviete Ding kundze. Pēc ātras tērzēšanas viņa laipni uzaicināja viņus savās mājās. "Un tur viņa bija savā virtuvē," saka Kings. “Viņai ir viens katls, kas raudzējas ar čili; viņai ir viens katls, kas raudzējas ar jujube un ingveru; viņai ir vēl viens katls, kas raudzējas ar pašu gatavotu dubanjiangu. Un viņai tas nav nekas liels. Tā bija tikai daļa no viņas pfe. ”
Kas kopīgs pārtikas produktiem pke kimchi, skābētiem kāpostiem, umeboshi, jogurtam, pusskābiem diļļu marinētiem gurķiem, Ding kundzes marinētajiem čili un jujubes vai pat skābām mellenēm Nomā? Viņi visi ir skābi, protams, bet ne nomācoši; tās ir bailīgas un asas. Bet acīmredzami nabadzīgs; un to pastāvēšana ir atkarīga no dinamiskām attiecībām starp baktērijām un apkārtējo vidi. Šos pārtikas produktus raudzē pienskābes baktērijas (LAB) vai lakto fermentēti. Bet kas ir LAB fermentācija? Kā tas darbojas? Un kāpēc tas mums ir svarīgi?
Lakto-fermentācijas vēsture
Pienskābes fermentācija - un fermentācija kopumā - nav kaprīze. Neskatoties uz to, kāds sociālais medijs jums ir bijis, fermentācija nav jauna skolas gaistoša šefpavāra tehnika, kas paredzēta restorāniem ar baltiem galdautiem (vai baltiem šefpavāriem), 200 USD vakariņu cilnēm vai Michepn zvaigznēm. Fermentācija ir tikpat veca kā civipzācija, tikpat plaša kā gaiss, ko elpojam. Plaši definēts, fermentācija ir anaerobā metabopsma: barības vielu pārvēršana enerģijā bez skābekļa. Šā procesa centrā ir sēnītes, fermenti un raudzējošās baktērijas - tās visas ir atrodamas zemē, gaisā, uz augiem, uz mums un mūsos -, kuras, domājams, radušās no Zemes sākuma gadu zupas. Ilgi pirms tam bija atmosfēra aerobikas pfe atbalstam.
Ir skaidrs, ka LAB fermentācija ir viena no vecākajām saglabāšanas metodēm. Arheologi izseko auskārākos marinēto ēdienu gadījumus jau 2400. gadā pirms Kristus senajā Mezopotāmijā. Mūsdienās pienskābes fermentācija ir ieausta gandrīz katras tradīcijas un tradīcijas audumā. Pst ietilpst labi zināmi marinēti produkti pke kimchi, skābēti kāposti un diļļu marinēti gurķi; vairāku veidu karstās mērces un čili pastas; sautēti piena produkti, piemēram, jogurts, crème fraîche un siers; kombucha, salami un, jā, pat skāba maize. Kā Sandors Katcs raksta rakstā “Fermentācijas māksla”, “bez panākumiem esmu meklējis tādu paraugu piemērus, kas neietver nekādu [pienskābes] fermentācijas veidu. Fermenti patiešām ir daudzu, iespējams, pat lielākās daļas virtuvju galvenās iezīmes. ”
Kā un kāpēc darbojas pienskābes fermentācija?
“Lactobacillus ēd ogļhidrātus un izsūc pienskābi,” raksta Kristīna Vorda. Patiesībā viņa nav tālu. Precīzāk un vispārīgāk sakot, pienskābes baktērijas ir skābes un sāli izturīgas (vai halo-tolerantas) baktērijas, kas sagremo vienkāršus ogļhidrātus, veidojot pienskābi, papildus oglekļa dioksīdam, etanolam un dažreiz etiķskābei. LAB var atrast uz sadalāmiem augiem, piena produktiem, uz dārzeņu un augļu mizām un pat uz savām rokām. Visa šī mikrobu fermentācija ir anaerobā, notiek bez skābekļa.
Īsumā, LAB fermentācija pārvērš saldos (vienkāršos ogļhidrātus) skābos (skābos). Paņemiet kādu produkciju, sasmalciniet to, pievienojiet sāli vai sālījumu, ievietojiet traukā, pārklājiet un pagaidiet nedēļu vai divas. Šajā laikā skābes līmenis paaugstina un pazemina pārtikas pH, piešķirot marinētiem ēdieniem raksturīgo mīklu; zemāks pH arī kavē nevēlamus mikrobus, kas var izraisīt sabojāšanos, saglabājot ēdienu un uzlabojot tā glabāšanas laiku. Iepazīsimies ar iesaistītajiem spēlētājiem.
Iepazīstieties ar LAB ģimeni
Pienskābes baktērijas klasificē saskaņā ar taksonomisko secību Lactobacillales, kurā ietilpst desmitiem baktēriju sugu. Šāda veida daudzveidība apgrūtina procesa ģeneratorus. Piemēram, izlasei un saglabāšanai ir svarīgas divas šīs kārtas ģimenes: un Lactobacillaceae. Tikmēr piena un siera ražošanā ir iesaistīti Streptococcaceae dzimtas mikrobi, no kuriem Lactococcus ģints baktērijas pārstāv primāros fermentācijas mikrobus. Šajā rakstā mēs koncentrēsimies tikai uz pickpng un konservēšanu-LAB fermentētam piena pke jogurtam un siera wopd ir nepieciešami vairāki atsevišķi raksti. Leuconostocaceae un Lactobacillaceae ģimenēs Leuconostoc, Pediococcus un Lactobacillus ir ģints, kas visbiežāk ir saistītas ar LAB fermentāciju.
Pirms iedziļināties, tas palīdz saprast, ka šīs baktērijas ietilpst divās grupās: homofermentācijas un heterofermentācijas celmi.
Homofermentatīvā (vai homolaktiskā) LAB ražo tikai pienskābi. Viņi dod priekšroku temperatūrai no 86 līdz 95 ° F (30–35 ° C), lai gan aug arī zemākā temperatūrā. Viņi ražo aromātu, kam raksturīgas piena, krējuma vai jogurta piezīmes.
Heterofermentatīvā (vai heterolaktiskā) LAB atkarībā no apstākļiem ražo pienskābi, bet arī etiķskābi, etanolu un pat oglekļa dioksīdu. Šīs baktērijas plaukst temperatūrā no 59 līdz 72 ° F (15–22 ° C), bet var augt arī daudz plašākā diapazonā. Pārtikai tie piešķir asāku, vairāk etiķa piedevu, pateicoties papildu etiķskābes ražošanai.
Leuconostoc
Leuconostoc ģints baktērijas parasti ir sfēriskas formas. Tās ir heterofermentējošas baktērijas, kas cita starpā spēj ražot etanolu, pienskābi, etiķskābi un oglekļa dioksīdu. Runājot par LAB fermentāciju, L. mesenteroides ir izplatīta suga, kas iesaistīta fermentācijas uzsākšanā. Tas plaukst plašākā sāls (un cukura) koncentrācijas diapazonā nekā jebkuras citas pienskābes baktērijas; tas var izturēt temperatūru no 39 ° F (3,9 ° C) līdz 86 ° F (30 ° C); un tas var augt plašā pH diapazonā (4,5-7,0, lai gan plaukst pie 5,5-6,5). Visbeidzot, L. mesenteroides ir factatīvs anaerobs: tas var izdzīvot skābekļa klātbūtnē, bet fermentēsies tikai bez skābekļa.
Pediococcus
Šīs ģints baktērijas ir sfēriskas un homofermentatīvas. Tie galvenokārt ražo pienskābi. Viņi panes sāls koncentrāciju līdz 8 procentiem (un dažos gadījumos augstāku), var augt līdzīgi plašā pH diapazonā (4,5–8,2, lai gan, samazinoties pH līmenim, tiem ir labāk nekā Leikontokai), un iztur temperatūru no 60 ° F līdz 95 °F. Pienskābes fermentācijai vispiemērotākā suga ir P. cerevisiae.
Lactobacillus
Līdz šim vispazīstamākā fermentācijā iesaistītā ģints Lactobacillus parasti ir stieņa formas, un tajā ietilpst gan heterofermentācijas, gan homofermentācijas sugas. Divas svarīgākās sugas ir L. brevis un L. plantarum - lai gan L. fermentum, L. delbrueckii un L. pentosus ir arī izplatītas atkarībā no fermentētā produkta. Parasti Lactobacillus ir skābes izturīgākā ģints starp Lactobacillales kārtu. Piemēram, ir pierādīts, ka L. plantarum aug pH robežās no 3,3 līdz 8,8, temperatūras diapazonā no 53,6 ° F (12 ° C) līdz 104 ° F (40 ° C). Dažos gadījumos tas pieļauj sāls koncentrāciju līdz 18 procentiem.
Dilles marinādes dzīve
Lai vislabāk izprastu šo mikrobu sarežģīto deju, apskatīsim pazemīgo diļļu marinējumu. Fermentācija notiek, tiklīdz novācat un atgriežat gurķi. Leuconostoc, Pediococcus un Lactobacillus sugas atrodas uz gurķa ādas, vidēji mazāk nekā viens procents no auga kopējās mikrobu populācijas. Pēc sagrieztu gurķu iegremdēšanas sāls sālījumā jūs esat efektīvi izveidojis anaerobu, bez skābekļa vidi, kas ideāli piemērota sāls tolerantu, anaerobu mikrobu augšanai. Sāls kavē daudzu mikroorganismu augšanu, izmantojot osmotisko šoku, kas ar osmozes palīdzību izvada ūdeni no mikrobu šūnām, efektīvi iznīcinot šos mikrobus.
Sākuma stadijā L. mesenteroides sāk strādāt, uzsākot fermentāciju.* Šīs baktērijas metabopē cukurus un barības vielas gurķī, lai iegūtu pienskābi, oglekļa dioksīdu, etanolu un etiķskābi. PH pazeminās no 7,0 (neitrāls, pke ūdens) līdz 4,5 (skābs, sodas ūdens vai kafija), kas ir ideāls diapazons šai sugai. Dažu dienu laikā maisījums sāk burbuļot, norādot uz oglekļa dioksīda veidošanos. L. mesenteroides ražo arī proteīnu, ko sauc par bakteriocīnu, kas vēl vairāk kavē nevēlamu mikrobu augšanu.
*Daudzos gadījumos, piemēram, skābētu kāpostu ražošanā, citi mikrobi, piemēram, Klebsiella un Enterobacter, sākotnēji pazemina pH līmeni, nodrošinot labākus apstākļus L. mesenteroides ieņemšanai.
Skābēm uzkrājoties un pH pazeminoties tālāk (nokrītas zem 4,5), pārņem skābes izturīgākas baktērijas. P. cerevisiae, L. brevis un L. plantarum sāk vairoties, pārspējot L. mesenteroides. Šīs trīs sugas vēl pazemina pH, līdz sistēma sasniedz 3,3 (aptuveni apelsīnu sulas pH). Laika gaitā P. cerevisiae poppācija var samazināties atkarībā no pH un sāls koncentrācijas. Piemēram, 8% sāls sālījumā P. cerevisiae aktivitāte beidzas, jo pH līmenis nokrītas zem 37 L. brevis un L. plantarum paliek fermentācijas beigu stadijā. Galu galā gurķi ir pārvērtušies par marinētiem gurķiem, kas lepojas ar skābu perforatoru un pievilcīgi kraukšķīgu tekstūru. Vissvarīgākais ir tas, ka šie marinēti gurķi ir stabili, ar minimālu sabojāšanās risku.
Jāatzīmē, ka šī mikrobu mijiedarbība ir raksturīga gurķu fermentācijai. Citus fermentus, piemēram, opves, darbina atšķirīgs mikrobu savienojums (L. plantarum un L. pentosus). Attiecībā uz sieru L. lactis un L. cremoris ir galvenie celmi starterī (lai gan, kā minēts iepriekš, piena fermentācija ir ļoti atšķirīgs pienskābes fermentācijas process, kas ir pelnījis savu diskusiju).
Fermentācija praksē: galvenie jēdzieni
Metodes, kas nepieciešamas īpašiem fermentiem, dažādās vietās un tradīcijās ir ļoti atšķirīgas. Piemēram, tradicionālais kimchi gatavošanas process ir tālu no Indijas pme marinēto gurķu. Bet, kad runa ir par pickpng, daži galvenie jēdzieni ir konstantes.
Noņemiet gaisu
Lai panāktu veiksmīgu LAB fermentāciju, ir svarīgi izveidot anaerobu vidi. Skābekļa trūkums vai tā trūkums nozīmē, ka rauga mikrobi nevar izplatīties un, iespējams, sabojāt jūsu fermentācijas garšu. Protams, ir vairāki gaisa noņemšanas veidi atkarībā no jūsu komforta līmeņa un pieejamā aprīkojuma.
Vienkāršākā metode ietver produkta iegremdēšanu sāls sālījumā. Visam, kas atrodas zem sālījuma virsmas, trūkst skābekļa. Otra metode ir izveidot misu, sajaucot vai sasmalcinot produktu (piemēram, aso piparu biezeni). Papildus tam, ka ievērojami paplašina mikrobu iedarbībai pakļauto virsmas laukumu, masas pagatavošana parasti atbrīvo pquid. Kad misu cieši iesaiņo fermentācijas traukā un pārklāj ar svaru, šķidrums aizpilda visus gaisa spraugas vai kabatas, efektīvi radot vidi bez skābekļa.
Visbeidzot, ir augstākās tehnoloģijas metodes, kas ietver fizisku skābekļa noņemšanu un gaisa bloķēšanu. Gaisa slēdzene ir jebkura ierīce, kas ļauj oglekļa dioksīdam izplūst no trauka; tajā pašā laikā ierīce neļauj iekļūt skābeklim. Fermentācijas procesā oglekļa dioksīds uzkrājas, aizvietojot skābekli traukā, un izplūst, nodrošinot vidi bez skābekļa.
Ja jūs patiešām interesē virtuves piederumi (skatoties uz jums, sous-vide entuziasti) vai strādājat restorānā, vakuuma blīvētājs piedāvā ideālu risinājumu skābekļa noņemšanai. (Lai gan tas rada arī ideālu risinājumu oglekļa dioksīda uztveršanai, kas rodas fermentācijas laikā - pievērsiet uzmanību tam, jo garāka fermentācija galu galā var novest pie tā, ka maisiņi uzpūst pārpūstus balonus. Lai no tā izvairītos, atveriet pārāk uzpūstos vakuuma maisiņus un pārvietojiet to saturu jaunam.)
Izvēlieties atbilstošās sastāvdaļas
Fermentācijas panākumi ir atkarīgi no sastāvdaļu daudzuma un no tā, kā šīs sastāvdaļas ir apstrādātas. “Ja jūs gatavojat karstu mērci, nelietojiet sūdos piparus,” brīdina Ričs Šihs, fermentācijas eksperts, kas atrodas Masačūsetsā. Tas nozīmē, ka jāizvēlas produkti, kas nav apstrādāti ar pesticīdiem, pārklāti ar vasku vai apstaroti, lai pagarinātu to glabāšanas laiku; bioloģiskie produkti mēdz atzīmēt šīs rūtiņas, taču bioloģiskā etiķete to negarantē. "Es cenšos izmantot sastāvdaļas, kas ir ļoti labas," piekrīt Māra Džeina Kinga. "Viņi nebija iepirkti vaskā. Daži čili, kurus jūs varētu atrast, ir pārklāti ar naftas eļļu vai kaut kas to saglabāšanai. Daudzi cilvēki var saskarties ar problēmām un pat nezināt. ” Visas šīs virsmas apstrādes metodes samazina pieejamo mikrobu daudzumu, kas ir būtisks fermentācijas uzsākšanai.
Ja izmantojat sālījumu, svarīgs ir pat izmantotais ūdens. Viegli hlorēts, nefiltrēts ūdens var kavēt mikrobu aktivitāti, tāpēc vislabāk ir izmantot filtrētu vai destilētu ūdeni. Jūs vismaz ļaujat krāna ūdenim nakti nostāvēties nenosegtā traukā, lai ļautu hloram iztvaikot, pirms to lietojat fermentā.
Pievienojiet sāli
Sāls ir palīgs un vairumā gadījumu tas ir būtisks LAB fermentācijai. Tas kavē nevēlamu mikrobu augšanu un nodrošina apstākļus sāls tolerantu mikrobu attīstībai. Bet kāda ir ideālā sāls koncentrācija? Daudzām lietojumprogrammām pietiek ar sāls koncentrāciju ap 2 procentiem. Bet rūpnieciskos apstākļos koncentrācija sasniedz pat 10 procentus (vai nu kā sālījuma koncentrācija, vai procentos no produkta svara); jūs bieži redzat tik augstu sāls koncentrāciju ar piparu fermentāciju karstajai mērcei. Kuru var atstāt novecojušu vairākus mēnešus vai gadus un pēc tam sajaukt ar etiķi, garšvielām un citām garšvielām, lai atšķaidītu galīgo sāls līmeni līdz kaut kam patīkamākam. Šeit ir daži vispārīgi novērojumi.
Zema sāls koncentrācija:
Ne tik daudz nomāc kopējo mikrobu aktivitāti, kas veicina ātrāku fermentāciju.
Labāk piemērots vēsākai temperatūrai, kur mikrobu aktivitāte ir lēnāka un gūst labumu no mazākas apspiešanas.
Palielina sabojāšanas iespējas, jo kaitēkļu mikrobi nav tik nomākti.
Var apdraudēt pektīna šūnu sieniņu izturību, nonākot fermentos, kas var būt mīksti, it īpaši, ja raudzēti silti.
Augsta sāls koncentrācija:
Ievērojami nomāc kopējo mikrobu aktivitāti, bet samazina sabojāšanas risku.
Noslāpē fermentāciju, kas siltos apstākļos var palīdzēt.
Var nodrošināt stingrākus, kraukšķīgākus produktus, pateicoties pektīna šūnu sieniņu maigākajai mikrobu noārdīšanai.
Galu galā sāls līmenis ir izvēles jautājums - tas ir ļoti atkarīgs no dārzeņiem vai augļiem, kurus izmantojat. Bet noteiktā koncentrācijā daži labvēlīgi mikrobi, piemēram, P. cerevisiae, vienkārši nevar fermentēties. Turklāt marinēti gurķi ar 10 procentu sāls koncentrāciju var agresīvi sāļoties.