1. Um olhar mais atento sobre a ciência da fermentação do ácido lático, o processo responsável por alguns dos alimentos ácidos que todos nós conhecemos e amamos: chucrute, picles, kimchi, iogurte e muito mais.
2. A História da Lacto-Fermentação
3. Como e por que funciona a fermentação de ácido lático?
4. Conheça a família LAB
5. A vida de um picles de endro
6. Fermentação na prática: conceitos-chave
7. Perguntas e respostas (FAQ)

Um olhar mais atento sobre a ciência da fermentação do ácido lático, o processo responsável por alguns dos alimentos ácidos que todos nós conhecemos e amamos: chucrute, picles, kimchi, iogurte e muito mais.

Quando os especialistas em fermentação Mara Jane King e Sandor Katz viajaram para Sichuan para pesquisar a fermentação industrial e caseira na região, eles não tinham ideia de onde encontrar um local que fosse bem versado em fermentações caseiras. Eles não tinham ligações lá, nenhum guia, nenhum conhecido pessoal. Felizmente, a dupla não precisou ir muito longe. Enquanto vagavam pelas ruas naquele primeiro dia, Katz encontrou algumas salsichas curando na varanda da frente. Enquanto ele tirava fotos, uma mulher, a Sra. Ding, saiu de sua casa. Depois de uma rápida conversa, ela gentilmente os convidou para sua casa. “E lá estava ela, em sua cozinha”, diz King. “Ela tem uma panela fermentando com pimenta; ela tem uma panela fermentando com jujuba e gengibre; ela tem outro pote fermentando com seu próprio doubanjiang caseiro. E não é grande coisa para ela. Era apenas uma parte de sua vida. "

O que os alimentos pke kimchi, chucrute, umeboshi, iogurte, picles de endro meio azedo, pimentas e jujubas em conserva da Sra. Ding ou mesmo os mirtilos azedos do Noma têm em comum? Eles são todos azedos, claro, mas não de forma opressiva; eles são funky e picantes. Mas claramente depcious; e sua existência depende de uma relação dinâmica entre as bactérias e o ambiente circundante. Esses alimentos são fermentados por bactérias do ácido láctico (BAL) ou lactofermentados. Mas o que é fermentação LAB? Como funciona? E por que isso é importante para nós?

A História da Lacto-Fermentação

A fermentação do ácido láctico - e a fermentação em geral - não é uma moda passageira. Apesar do que você acredita nas redes sociais, a fermentação não é uma técnica de chef passageira e nova, reservada para restaurantes com toalhas de mesa brancas (ou chefs brancos), tabletes de $ 200 ou estrelas Michepn. A fermentação é tão antiga quanto a civilização, tão expansiva quanto o ar que respiramos. Em termos gerais, a fermentação é um metabopsmo anaeróbico: a conversão de nutrientes em energia na ausência de oxigênio. No centro desse processo estão os fungos, enzimas e bactérias em fermentação - todos encontrados no solo, no ar, nas plantas, em nós e em nós - que se acredita terem surgido da sopa primordial dos primeiros anos da Terra. Muito antes, havia uma atmosfera para apoiar a pfe aeróbica.

É lógico que a fermentação LAB é um dos métodos de preservação mais antigos que existem. Os arqueólogos rastreiam os casos mais recentes de alimentos em conserva desde 2400 aC, na antiga Mesopotâmia. Hoje, a fermentação do ácido láctico é parte integrante de praticamente todas as tradições e esculturas de taças. O pst inclui produtos bem conhecidos em conserva pke kimchi, chucrute e picles de endro; vários estilos de molhos picantes e pastas de chile; laticínios preparados iogurte, crème fraîche e queijo; kombucha, salame e, sim, até pão de fermento. Como Sandor Katz escreve em The Art of Fermentation, “Eu tenho pesquisado - sem sucesso - por exemplos de culturas que não incorporam qualquer forma de fermentação [ácido láctico]. Na verdade, os fermentos são características centrais de muitas, talvez até mesmo da maioria das cozinhas. ”

Como e por que funciona a fermentação de ácido lático?

“Os lactobacilos comem carboidratos e eliminam o ácido láctico”, escreve Christina Ward. Na verdade, ela não está longe. Mais precisamente e geralmente, as bactérias lácticas são tolerantes a ácido e sal (ou halo-tolerantes) que digerem carboidratos simples para produzir ácido láctico, além de dióxido de carbono, etanol e, às vezes, ácido acético. O LAB pode ser encontrado em plantas em decomposição, laticínios, cascas de vegetais e frutas e até nas próprias mãos. Toda essa fermentação microbiana é anaeróbica, ocorrendo na ausência de oxigênio.

Em suma, a fermentação LAB transforma o doce (carboidratos simples) em ácido (ácido). Pegue alguns produtos, pique, acrescente sal ou salmoura, coloque em um recipiente, cubra e espere uma ou duas semanas. Com o passar do tempo, os níveis de ácido aumentam e diminuem o pH da comida, dando aos alimentos em conserva seu enrugamento característico; um pH mais baixo também inibe micróbios indesejáveis ​​que podem causar deterioração, preservando os alimentos e melhorando sua vida útil. Vamos conhecer os jogadores envolvidos.

Conheça a família LAB

As bactérias lácticas são classificadas na ordem taxonômica Lactobacillales, que inclui dezenas de espécies de bactérias. Esse tipo de diversidade dificulta generalizações sobre o processo. Por exemplo, duas famílias dentro dessa ordem são relevantes para coleta e preservação: Leuconostocaceae e Lactobacillaceae. Enquanto isso, a produção de laticínios e queijos envolve micróbios da família Streptococcaceae, dos quais as bactérias do gênero Lactococcus representam os principais micróbios em fermentação. Para este artigo, vamos nos concentrar apenas em escolher e preservar - iogurte com leite fermentado com LAB e queijo wopd exigem vários artigos próprios. Dentro das famílias Leuconostocaceae e Lactobacillaceae, Leuconostoc, Pediococcus e Lactobacillus são os gêneros mais frequentemente associados à fermentação LAB.

Antes de aprofundar, ajuda a entender que essas bactérias se enquadram em dois grupos: cepas homofermentativas e heterofermentativas.

O LAB homofermentativo (ou homolático) produz apenas ácido lático. Eles preferem temperaturas entre 86 e 95 ° F (30-35 ° C), embora também cresçam em temperaturas mais baixas. Eles produzem sabores caracterizados por notas de leite, creme ou iogurte.

LAB heterofermentativo (ou heterolático) produz ácido lático, mas também ácido acético, etanol e até dióxido de carbono, dependendo das condições. Essas bactérias se desenvolvem em temperaturas entre 15 e 22 ° C (59 e 72 ° F), mas também podem crescer em uma faixa muito mais ampla. Eles conferem aos alimentos um sabor mais forte e mais picante do vinagre, principalmente devido à produção extra de ácido acético.

Leuconostoc

As bactérias do gênero Leuconostoc geralmente têm formato esférico. São bactérias heterofermentativas, capazes de produzir etanol, ácido lático, ácido acético e dióxido de carbono, entre outros metabopitos. Quando se trata de fermentação LAB, L. mesenteroides é uma espécie comum envolvida no início da fermentação. Ela se desenvolve em uma faixa mais ampla de concentrações de sal (e açúcar) do que qualquer outra bactéria láctica; pode tolerar temperaturas de 39 ° F (3,9 ° C) a 86 ° F (30 ° C); e pode crescer em uma ampla faixa de pH (4,5-7,0, embora se desenvolva em 5,5-6,5). Finalmente, L. mesenteroides é um anaeróbio facptativo: pode sobreviver na presença de oxigênio, mas só fermenta na ausência de oxigênio.

Pediococcus

As bactérias desse gênero são esféricas e homofermentativas. Eles produzem principalmente ácido láctico. Eles toleram concentrações de sal de até 8 por cento (e mais altas em alguns casos), podem crescer em uma faixa de pH igualmente ampla (4,5-8,2, embora eles se saiam melhor do que Leuconostoc conforme o pH diminui) e sobrevivem a temperaturas de 60 ° F a 95 °F. A espécie mais pertinente para a fermentação de ácido láctico é P. cerevisiae.

Lactobacillus

De longe o gênero mais conhecido envolvido na fermentação, Lactobacillus são geralmente em forma de bastonete e incluem espécies heterofermentativas e homofermentativas. As duas espécies mais relevantes são L. brevis e L. plantarum - embora L. fermentum, L. delbrueckii e L. pentosus também sejam comuns, dependendo do produto fermentado. Geralmente, Lactobacillus é o gênero mais tolerante a ácidos entre a ordem Lactobacillales. Por exemplo, L. plantarum demonstrou crescer entre pH 3,3 e 8,8, dentro de uma faixa de temperatura de 53,6 ° F (12 ° C) a 104 ° F (40 ° C). Tolera concentrações de sal de até 18% em alguns casos.

A vida de um picles de endro

Para entender melhor a intrincada dança entre esses micróbios, vamos dar uma olhada no humilde picles de endro. A fermentação ocorre assim que você colhe e abre um pepino. As espécies Leuconostoc, Pediococcus e Lactobacillus residem na casca do pepino, representando em média menos de um por cento da população microbiana total da planta. Depois de submergir pepinos cortados em uma salmoura, você efetivamente criou um ambiente anaeróbico e livre de oxigênio, ideal para o crescimento de micróbios anaeróbicos tolerantes ao sal. O sal inibe o crescimento de muitos microrganismos por meio do choque osmótico, que retira a água das células microbianas por osmose, eliminando esses micróbios de maneira eficaz.

Nos estágios iniciais, L. mesenteroides começa a trabalhar, iniciando a fermentação. * Essas bactérias metabolizam açúcares e nutrientes no pepino para produzir ácido lático, dióxido de carbono, etanol e ácido acético. O pH diminui de 7,0 (neutro, água pke) para 4,5 (azedo, água com gás ou café), a faixa ideal para essa espécie em particular. Em poucos dias, a mistura começa a borbulhar, indicando a formação de dióxido de carbono. L. mesenteroides também produz uma proteína chamada bacteriocina, que inibe ainda mais o crescimento de micróbios indesejados.

* Em muitos casos, como na produção de chucrute, outros micróbios pke Klebsiella e Enterobacter baixam o pH inicialmente, proporcionando melhores condições para L. mesenteroides se estabelecer.

À medida que os ácidos aumentam e o pH diminui ainda mais (caindo abaixo de 4,5), mais bactérias tolerantes a ácidos assumem o controle. P. cerevisiae, L. brevis e L. plantarum começam a se propagar, superando L. mesenteroides. Essas três espécies baixam o pH ainda mais, até que o sistema chegue a 3,3 (aproximadamente o pH do suco de laranja). Com o tempo, a população de P. cerevisiae pode diminuir, dependendo do pH e da concentração de sal. Por exemplo, em uma salmoura a 8%, a atividade de P. cerevisiae cessa quando o pH cai abaixo de 37 L. brevis e L. plantarum são deixados para completar o estágio final de fermentação. No final, os pepinos se transformaram em picles, ostentando um ponche azedo e uma textura atraente e crocante. Mais importante ainda, esses pickles são estáveis ​​na prateleira, com risco mínimo de deterioração.

Deve-se notar que essas interações microbianas são específicas para a fermentação do pepino. Outros fermentos, como opves, são alimentados por um par diferente de micróbios (L. plantarum e L. pentosus). Para o queijo, L. lactis e L. cremoris são as cepas primárias em uma escultura inicial (embora, como observado acima, a fermentação láctea seja um processo de fermentação de ácido lático muito diferente que merece sua própria discussão).

Fermentação na prática: conceitos-chave

As técnicas exigidas para fermentos específicos variam amplamente entre as culturas e as tradições. Por exemplo, o processo tradicional de fabricação de kimchi está muito longe de ser o dos picles pme indianos. Mas quando se trata de pickpng, certos conceitos básicos são constantes.

Remover Ar

Para qualquer fermentação LAB com sucesso, é essencial criar um ambiente anaeróbio. Pouco ou nenhum oxigênio significa que os micróbios que a levedura não pode se propagar e, potencialmente, arruinar o sabor do seu fermento. Claro, existem várias maneiras de remover o ar, dependendo do seu nível de conforto e do equipamento disponível.

O método mais simples envolve submergir um produto em uma salmoura. Qualquer coisa abaixo da superfície da salmoura é privada de oxigênio. Um segundo método é criar um purê misturando ou triturando um produto (como um purê de pimenta). Além de expandir muito a área de superfície potencial exposta a micróbios, fazer uma mistura normalmente liberará pquid. Quando o mosto é embalado firmemente em um tanque de fermentação e coberto com um peso, o líquido preenche todas as lacunas ou bolsas de ar, criando efetivamente um ambiente livre de oxigênio.

Finalmente, existem métodos de alta tecnologia que envolvem a remoção física do oxigênio, como uma câmara de descompressão. Uma eclusa de ar é qualquer dispositivo que permite que o dióxido de carbono escape da embarcação; ao mesmo tempo, o dispositivo impede a entrada de oxigênio. À medida que a fermentação prossegue, o dióxido de carbono se acumula - substituindo todo o oxigênio do recipiente - e escapa, garantindo um ambiente livre de oxigênio.

Se você realmente gosta de engenhocas de cozinha (olhando para vocês, entusiastas de sous-vide), ou trabalha em um restaurante, um selador a vácuo oferece a solução ideal para remover o oxigênio. (Embora também crie uma solução ideal para reter o dióxido de carbono que é criado durante a fermentação - fique atento, porque fermentos mais longos podem levar a bolsas estourando balões superinflados. Para evitar isso, abra qualquer bolsa a vácuo excessivamente estufada e transfira seus conteúdos para novos.)

Selecione os ingredientes apropriados

O sucesso de um fermento depende da quantidade de ingredientes e de como esses ingredientes foram tratados. “Se você está fazendo molho apimentado, não use pimenta de merda”, avisa Rich Shih, especialista em fermentação de Massachusetts. Isso significa selecionar produtos que não tenham sido tratados na superfície com pesticidas, revestidos com cera ou irradiados para estender sua vida útil; produtos orgânicos tendem a marcar essas caixas, mas um rótulo orgânico não é uma garantia disso. “Tento usar ingredientes de qualidade muito boa”, concorda Mara Jane King. “Eles não eram cobertos de cera. Alguns chiles que você pode encontrar estão cobertos de óleo de petróleo ou algo para preservá-los. Muitas pessoas podem ter problemas com isso e nem saber. ” Todos esses tratamentos de superfície esgotam a população de micróbios disponíveis essenciais para iniciar a fermentação.

Se você estiver usando uma salmoura, até a água que você usa é importante. Água levemente clorada e não filtrada pode inibir a atividade microbiana, então é melhor usar água filtrada ou destilada. No mínimo, você deve deixar a água da torneira descansar durante a noite em um recipiente, descoberto, para que o cloro evapore antes de usá-lo no fermento.

Adicione sal

O sal é auxiliar e, na maioria dos casos, essencial para a fermentação LAB. Ele inibe o crescimento de micróbios indesejáveis ​​e fornece condições para o desenvolvimento de micróbios tolerantes ao sal. Mas qual é a concentração ideal de sal? Para muitas aplicações, uma concentração de sal em torno de 2 por cento é suficiente. Mas em ambientes industriais, a concentração chega a até 10 por cento (seja como uma concentração de salmoura ou como uma porcentagem do peso do produto); você costuma ver essas altas concentrações de sal com fermentações de pimenta para molho apimentado. Que podem ser deixados para envelhecer por meses ou anos e, em seguida, são eventualmente misturados com vinagre, especiarias e outros temperos para diluir o nível de sal final para algo mais palatável. Aqui estão algumas observações gerais.

Uma baixa concentração de sal:

Não suprime tanto a atividade microbiana geral, o que facilita a fermentação mais rápida.

É mais adequado para temperaturas mais baixas, onde a atividade microbiana é mais lenta e se beneficia de menos supressão.

Aumenta as chances de deterioração, uma vez que os micróbios nocivos não são reprimidos.

Pode comprometer a resistência da parede celular da pectina, resultando em fermentos que podem ser pastosos, especialmente se fermentados quentes.

Uma alta concentração de sal:

Suprime significativamente a atividade microbiana geral, mas minimiza o risco de deterioração.

Acelera a fermentação, que pode ser útil em condições quentes.

Pode garantir produtos mais firmes e crocantes devido à degradação microbiana mais suave das paredes das células de pectina.

Em última análise, o nível de sal é uma questão de preferência - altamente dependente do vegetal ou fruta que você está usando. Mas, em certa concentração, certos micróbios benéficos, como P. cerevisiae, simplesmente não podem fermentar. Além disso, um picles com concentração de sal de 10% pode ter um sabor agressivamente salgado.

Perguntas e respostas (FAQ)