Искусство и наука ферментации: глобальное руководство по консервированию продуктов

Ферментация — один из древнейших и самых гениальных методов консервирования продуктов, изобретенных человечеством. Во всех культурах и на всех континентах ферментация использовалась для преобразования и продления срока годности различных продуктов, улучшая при этом их вкусовые качества и питательную ценность. Это руководство погружает в увлекательный мир ферментированных продуктов, исследуя лежащую в его основе науку, разнообразные применения по всему миру и практические методы создания ваших собственных ферментированных деликатесов.

Что такое ферментация?

По своей сути, ферментация — это метаболический процесс, в ходе которого микроорганизмы, такие как бактерии, дрожжи и плесень, преобразуют углеводы (сахара и крахмалы) в другие соединения. Этими соединениями могут быть кислоты, газы или спирт, в зависимости от конкретных микроорганизмов и окружающей среды. Этот процесс не только консервирует пищу, но и создает уникальные вкусы, текстуры и ароматы. Важно отметить, что кислая среда, создаваемая многими видами ферментации, подавляет рост вредных бактерий, вызывающих порчу, тем самым продлевая срок годности продукта.

Микробиология ферментации

Понимание микробиологии, лежащей в основе процесса, является ключом к успешной ферментации. Несколько типов микроорганизмов играют решающую роль:

Молочнокислые бактерии (МКБ): Эти бактерии превращают сахара в молочную кислоту, которая необходима для консервирования таких продуктов, как квашеная капуста, кимчи, йогурт и соленья. Распространенными родами являются Lactobacillus, Leuconostoc и Pediococcus.
Дрожжи: Дрожжи отвечают за спиртовое брожение, превращая сахара в этанол и углекислый газ. Примерами являются Saccharomyces cerevisiae (используется в хлебе, пиве и вине) и Brettanomyces (используется в некоторых сортах пива и сидра).
Уксуснокислые бактерии (УКБ): Эти бактерии превращают этанол в уксусную кислоту, ключевой ингредиент уксуса. Распространенным родом является Acetobacter.
Плесень: Некоторые виды плесени, такие как Aspergillus oryzae (кодзи), играют решающую роль в ферментации таких продуктов, как мисо, соевый соус и саке.

Зачем ферментировать продукты?

Практика ферментации продуктов предлагает многочисленные преимущества, от увеличения срока хранения до улучшения питательной ценности и придания отличительных вкусов.

Консервирование: Ферментация подавляет порчу, создавая среду, враждебную для вредных бактерий. Кислотность, содержание алкоголя или другие побочные продукты ферментации действуют как натуральные консерванты.
Повышение питательной ценности: Ферментация может увеличить биодоступность некоторых питательных веществ, делая их более легкими для усвоения организмом. Она также может производить новые витамины, такие как витамин K2.
Улучшение пищеварения: Ферментированные продукты богаты пробиотиками — полезными бактериями, которые поддерживают здоровый микробиом кишечника. Это может улучшить пищеварение, укрепить иммунную систему и даже повлиять на психическое здоровье.
Уникальные вкусы и текстуры: Ферментация преобразует вкус и текстуру продуктов, создавая разнообразный ассортимент кулинарных изысков, от терпкости квашеной капусты до умами мисо.
Устойчивость: Ферментация может сократить пищевые отходы, продлевая срок годности скоропортящихся продуктов. Она также предлагает устойчивый способ производства богатых питательными веществами продуктов.

Мировые примеры ферментированных продуктов

Ферментированные продукты являются основным продуктом в кухнях по всему миру, каждая из которых имеет свои уникальные ингредиенты, техники и вкусы. Вот лишь несколько примеров:

Квашеная капуста (Германия): Мелко нашинкованная капуста, ферментированная различными молочнокислыми бактериями.
Кимчи (Корея): Ферментированные овощи, обычно пекинская капуста и корейская редька, приправленные порошком чили, чесноком, имбирем и другими специями.
Мисо (Япония): Ферментированная соевая паста, используемая в супах, соусах и маринадах. Плесень кодзи (Aspergillus oryzae) имеет решающее значение для ее производства.
Темпе (Индонезия): Ферментированные соевые бобы, сформированные в брикет. Процесс ферментации часто инициируется Rhizopus oligosporus.
Комбуча (Восточная Азия, сейчас по всему миру): Ферментированный чайный напиток, приготовленный с помощью СКОБИ (симбиотической культуры бактерий и дрожжей).
Йогурт (различные культуры): Молоко, ферментированное молочнокислыми бактериями, такими как Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus.
Кефир (Восточная Европа/Кавказ): Ферментированный молочный напиток, приготовленный с использованием кефирных грибков, сложного сообщества бактерий и дрожжей.
Хлеб на закваске (древнее происхождение): Хлеб, приготовленный на закваске — ферментированной смеси муки и воды, содержащей дикие дрожжи и молочнокислые бактерии.
Идли и доса (Индия): Ферментированное тесто из риса и чечевицы, приготовленное на пару для идли и обжаренное на сковороде для досы.
Натто (Япония): Ферментированные соевые бобы с липким, острым вкусом.
Гарри (Западная Африка): Ферментированная мука из маниоки.
Ынджера (Эфиопия/Эритрея): Губчатый плоский хлеб из ферментированной муки из тефа.

Типы ферментации

Хотя во всех процессах ферментации участвуют микроорганизмы, конкретные типы микроорганизмов и получаемые продукты различаются. Вот некоторые из наиболее распространенных типов ферментации:

Молочнокислое брожение: Это самый распространенный тип ферментации, используемый для консервирования продуктов. Молочнокислые бактерии превращают сахара в молочную кислоту, создавая кислую среду, которая подавляет бактерии, вызывающие порчу. Примеры включают квашеную капусту, кимчи, йогурт и соленья.
Спиртовое брожение: Дрожжи превращают сахара в этанол (спирт) и углекислый газ. Этот процесс используется для производства алкогольных напитков, таких как пиво, вино и сидр, а также дрожжевого хлеба.
Уксуснокислое брожение: Уксуснокислые бактерии превращают этанол в уксусную кислоту (уксус). Этот процесс используется для производства различных видов уксуса, таких как яблочный и бальзамический.
Щелочная ферментация: Некоторые виды ферментации, например, натто (ферментированные соевые бобы), приводят к образованию щелочного продукта. В этом типе ферментации обычно участвуют бактерии, производящие аммиак.

Техники ферментации: практическое руководство

Начать собственное путешествие в мир ферментации может быть очень полезным опытом. Вот несколько основных техник для начала:

Молочнокислое брожение (овощи)

Это отличная отправная точка для новичков, так как это относительно просто и дает вкусные результаты.

Выберите овощи: Капуста, огурцы, морковь, перец и редис — все это отличный выбор.
Подготовьте овощи: Вымойте и нарежьте или нашинкуйте овощи по желанию.
Добавьте соль: Соль подавляет нежелательные бактерии и помогает вытянуть влагу из овощей, создавая рассол. Общее правило — 2-3% соли от веса. Взвесьте овощи и рассчитайте необходимое количество соли.
Помните или потолките овощи: Это помогает разрушить клеточные стенки и высвободить больше влаги.
Плотно уложите овощи в банку: Используйте чистую стеклянную банку. Убедитесь, что овощи погружены в рассол. Вы можете использовать ферментационный гнёт или чистый камень, чтобы держать их под водой.
Используйте гидрозатвор или регулярно выпускайте газ из банки: При ферментации выделяются газы, поэтому им нужно дать выход. Гидрозатвор позволяет газам выходить, не допуская попадания воздуха внутрь. Если у вас нет гидрозатвора, ежедневно «стравливайте» газ из банки, чтобы сбросить давление.
Ферментируйте при комнатной температуре: Идеальная температура составляет от 18 до 24°C (65-75°F).
Следите за ферментацией: Ищите признаки ферментации, такие как пузырьки и кислый запах. Через несколько дней попробуйте овощи, чтобы проверить готовность.
Переставьте в холодильник: Как только овощи достигнут желаемого уровня кислотности, переставьте их в холодильник, чтобы замедлить процесс ферментации.

Приготовление йогурта

Йогурт — еще один относительно простой проект по ферментации.

Выберите молоко: Вы можете использовать коровье, козье или даже растительное молоко (хотя результаты могут отличаться).
Нагрейте молоко: Нагрейте молоко до 82°C (180°F), чтобы денатурировать белки, что приведет к более густому йогурту.
Остудите молоко: Остудите молоко до 43°C (110°F).
Добавьте закваску для йогурта: Используйте коммерческую закваску для йогурта или несколько столовых ложек обычного йогурта с живыми и активными культурами.
Инкубируйте йогурт: Поддерживайте температуру молока на уровне 43°C (110°F) в течение нескольких часов, пока оно не загустеет. Вы можете использовать йогуртницу, мультиварку с режимом «Йогурт» или духовку с включенной лампочкой.
Охладите йогурт: Как только йогурт загустеет, поставьте его в холодильник, чтобы остановить процесс ферментации.

Приготовление комбучи

Комбуча — это газированный ферментированный чайный напиток.

Заварите крепкий чай: Заварите крепкий черный или зеленый чай и подсластите его сахаром.
Остудите чай: Дайте чаю остыть до комнатной температуры.
Добавьте СКОБИ и стартовую жидкость: Поместите СКОБИ (симбиотическую культуру бактерий и дрожжей) и немного стартовой жидкости (неароматизированной, сырой комбучи из предыдущей партии) в остывший чай.
Ферментируйте 7-30 дней: Накройте банку тканью и закрепите ее резинкой. Ферментируйте при комнатной температуре, вдали от прямых солнечных лучей.
Вторичная ферментация (по желанию): Добавьте в комбучу фрукты, сок или специи для вторичной ферментации, чтобы придать вкус и газирование.
Охладите: Как только комбуча достигнет желаемого уровня терпкости и газирования, поставьте ее в холодильник, чтобы замедлить процесс ферментации.

Необходимое оборудование для ферментации

Хотя ферментацию можно проводить с минимальным оборудованием, некоторые инструменты могут сделать процесс проще и надежнее.

Стеклянные банки: Стеклянные банки с широким горлом идеально подходят для ферментации овощей.
Ферментационные гнёты: Эти грузы помогают держать овощи погруженными в рассол.
Гидрозатворы: Гидрозатворы позволяют газам выходить, не допуская попадания воздуха.
Йогуртница: Йогуртница помогает поддерживать постоянную температуру для ферментации йогурта.
pH-метр: pH-метр можно использовать для контроля кислотности ферментированных продуктов.
Термометр: Термометр необходим для контроля температуры молока при приготовлении йогурта.

Соображения по безопасности пищевых продуктов

Хотя ферментация в целом является безопасным методом консервирования продуктов, важно соблюдать надлежащие правила безопасности пищевых продуктов, чтобы минимизировать риск порчи или роста вредных бактерий.

Используйте чистое оборудование: Всегда используйте чистое и продезинфицированное оборудование для предотвращения заражения.
Используйте высококачественные ингредиенты: Используйте свежие, высококачественные ингредиенты.
Поддерживайте правильную концентрацию соли: Соль подавляет рост нежелательных бактерий при ферментации овощей. Следуйте рекомендуемой концентрации соли для вашего рецепта.
Обеспечьте анаэробные условия: Многие виды ферментации требуют анаэробных условий (без кислорода), чтобы предотвратить рост плесени и других нежелательных микроорганизмов.
Следите за ферментацией: Внимательно следите за процессом ферментации на предмет признаков порчи, таких как рост плесени, неприятные запахи или необычные цвета.
Доверяйте своим чувствам: Если что-то выглядит, пахнет или имеет неправильный вкус, выбросьте это.

Устранение распространенных проблем при ферментации

Даже при тщательном внимании к деталям ферментация иногда может вызывать трудности. Вот некоторые распространенные проблемы и способы их устранения:

Рост плесени: Рост плесени часто является признаком заражения или недостаточного количества соли. Выбросьте партию, если увидите плесень. Убедитесь, что овощи погружены в рассол, чтобы предотвратить появление плесени.
Мягкие или кашеобразные овощи: Это может быть вызвано избытком соли или недостаточной кислотностью. Убедитесь, что вы используете правильное количество соли и что ферментация производит достаточно кислоты.
Неприятные запахи: Неприятные запахи могут быть признаком порчи. Выбросьте партию, если обнаружите какие-либо необычные или неприятные запахи.
Отсутствие активности ферментации: Это может быть вызвано недостаточным количеством стартовой культуры, неправильной температурой или недостатком сахара. Убедитесь, что вы используете жизнеспособную стартовую культуру и поддерживаете правильную температуру.

Будущее ферментированных продуктов

Ферментированные продукты переживают возрождение популярности, поскольку потребители все больше осознают их пользу для здоровья и уникальные вкусы. Будущее ферментированных продуктов светло, и текущие исследования изучают новые применения и потенциальные преимущества.

Новые ферментированные продукты: Ожидайте появления более инновационных ферментированных продуктов, таких как ферментированные фрукты, злаки и даже мясо.
Персонализированная ферментация: Достижения в микробиологии могут привести к персонализированной ферментации, где specific штаммы микроорганизмов используются для адаптации вкуса и питательного профиля ферментированных продуктов к индивидуальным потребностям.
Устойчивая ферментация: Ферментация может играть ключевую роль в устойчивых продовольственных системах, сокращая пищевые отходы и создавая богатые питательными веществами продукты из недостаточно используемых ресурсов.

Заключение

Ферментация — это проверенный временем метод консервирования продуктов, который предлагает множество преимуществ, от увеличения срока хранения до улучшения питательной ценности и уникальных вкусов. Понимая науку, стоящую за ферментацией, и следуя правильным техникам, вы можете создавать свои собственные вкусные и полезные ферментированные продукты дома. Готовите ли вы квашеную капусту, кимчи, йогурт или комбучу, мир ферментации ждет, чтобы его исследовали. Примите этот процесс, экспериментируйте с различными ингредиентами и техниками и наслаждайтесь многочисленными плодами этого древнего искусства и науки.