Что такое брожение? Узнайте о 3 различных типах ферментации и 6 советах по домашней ферментации

Человечество ферментировало пищу с эпохи неолита, задолго до того, как люди поняли науку, лежащую в основе этого процесса. Сегодня, после научных открытий французского микробиолога Луи Пастера, который показал, что живые организмы инициируют брожение, мы знаем, почему брожение не только улучшает вкус таких продуктов, как хлеб на закваске, сыр и вино, но и помогает нам выжить.

Учитесь у лучших

Перейти к разделу

• Что такое брожение?
• Как работает ферментация?
• Что происходит в процессе брожения?
• Каковы преимущества брожения?
• Каковы 3 различных типа ферментации?
• Каковы различные стадии процесса ферментации?
• 6 советов по началу брожения

Поднимите свою кулинарию на новый уровень в первом мастер-классе Гордона по основным методам, ингредиентам и рецептам.

Что такое брожение?

Ферментация - это любой метаболический процесс, в котором активность микроорганизмов приводит к желаемым изменениям в пище и напитках, будь то усиление вкуса, сохранение пищевых продуктов, улучшение здоровья или многое другое.

Слово фермент происходит от латинского глагола fervere, что означает кипятить. Как ни странно, брожение возможно без тепла.

Как работает ферментация?

Чтобы справиться с ферментацией, вам нужно понимать науку, лежащую в основе химического процесса.

• Микроорганизмы выживают, используя углеводы (сахара, такие как глюкоза) в качестве энергии и топлива.
• Органические химические вещества, такие как аденозинтрифосфат (АТФ), при необходимости доставляют эту энергию в каждую часть клетки.
• Микробы производят АТФ с помощью дыхания. Аэробное дыхание, для которого требуется кислород, - самый эффективный способ сделать это. Аэробное дыхание начинается с гликолиза, при котором глюкоза превращается в пировиноградную кислоту. Когда кислорода достаточно, происходит аэробное дыхание.
• Ферментация похожа на анаэробное дыхание, которое происходит при недостатке кислорода. Однако ферментация приводит к производству различных органических молекул, таких как молочная кислота, которая также приводит к АТФ, в отличие от дыхания, в котором используется пировиноградная кислота.
• В зависимости от условий окружающей среды отдельные клетки и микробы могут переключаться между двумя различными режимами производства энергии.
• Организмы обычно получают энергию анаэробно посредством ферментации, но в некоторых системах сульфат используется в качестве конечного акцептора электронов в цепи переноса электронов.

Что происходит в процессе брожения?

Ферментация происходит в отсутствие кислорода (анаэробные условия) и в присутствии полезных микроорганизмов (дрожжей, плесени и бактерий), которые получают энергию в процессе ферментации. Если доступно достаточно сахара, некоторые дрожжевые клетки, такие как Saccharomyces cerevisiae , предпочитают ферментацию аэробному дыханию, даже когда много кислорода.

• В процессе ферментации эти полезные микробы расщепляют сахар и крахмал на спирты и кислоты, делая пищу более питательной и сохраняя ее, чтобы люди могли хранить ее в течение более длительных периодов времени, не портя ее.
• Продукты брожения содержат ферменты, необходимые для пищеварения. Это важно, потому что люди рождаются с конечным числом ферментов, и с возрастом их количество уменьшается. Ферментированные продукты содержат ферменты, необходимые для их расщепления.
• Ферментация также способствует предварительному пищеварению. В процессе ферментации микробы питаются сахаром и крахмалом, расщепляя пищу еще до того, как ее кто-нибудь съест.

Каковы преимущества брожения?

Ферментированные продукты богаты пробиотиками, полезными микроорганизмами, которые помогают поддерживать здоровье кишечника, чтобы он мог извлекать питательные вещества из пищи.

• Пробиотики помогают иммунной системе, потому что кишечник вырабатывает антибиотики, противоопухолевые, противовирусные и противогрибковые вещества, а патогены плохо переносят кислую среду, которую создают ферментированные продукты.
• Ферментация также помогает нейтрализовать антипитательные вещества, такие как фитиновая кислота, которая содержится в зернах, орехах, семенах и бобовых и может вызвать дефицит минералов. Фитаты также делают крахмал, белки и жиры менее усвояемыми, поэтому их нейтрализация чрезвычайно полезна.
• Ферментация может увеличить количество витаминов и минералов в пище и сделать их более доступными для усвоения. Ферментация увеличивает содержание витаминов B и C и повышает уровень фолиевой кислоты, рибофлавина, ниацина, тиамина и биотина. Пробиотики, ферменты и молочная кислота в ферментированных продуктах способствуют усвоению этих витаминов и минералов в организме.

Мастер класс

Предлагается для вас

Онлайн-классы, которые проводят величайшие умы мира. Расширьте свои знания в этих категориях.

Учит кулинарии I

Учит кулинарии

Обучает искусству домашней кулинарии

Обучает методам приготовления I: овощи, макаронные изделия и яйца

Каковы 3 различных типа ферментации?

Думай как профессионал

Поднимите свою кулинарию на новый уровень в первом мастер-классе Гордона по основным методам, ингредиентам и рецептам.

Микробы, специализирующиеся на преобразовании одних веществ в другие, могут производить самые разные продукты питания и напитки. Это три различных типа ферментации, которые используют люди.

1. Молочнокислое брожение . Штаммы дрожжей и бактерии превращают крахмал или сахар в молочную кислоту, не требуя нагрева при приготовлении. В этих анаэробных химических реакциях пировиноградная кислота использует никотинамидадениндинуклеотид + водород (НАДН) с образованием молочной кислоты и НАД +. (Ферментация молочной кислоты также происходит в мышечных клетках человека. Во время напряженной деятельности мышцы могут расходовать аденозинтрифосфат (АТФ) быстрее, чем кислород может быть доставлен к мышечным клеткам, что приводит к накоплению молочной кислоты и болям в мышцах. вниз молекула глюкозы на две молекулы пирувата и не использует кислород, производит АТФ.) Молочнокислые бактерии жизненно важны для производства и сохранения недорогой, полезной пищи, что особенно важно для питания бедных слоев населения. Этот метод делает квашеная капуста , соленья, кимчи , йогурт и хлеб на закваске.
2. Ферментация этанола / спиртовая ферментация . Дрожжи расщепляют молекулы пирувата - продукт метаболизма глюкозы (C6H12O6), известный как гликолиз, - крахмалов или сахаров на молекулы спирта и углекислого газа. Алкогольное брожение дает вино и пиво.
3. Ферментация уксусной кислоты . Крахмал и сахар из зерновых и фруктовых ферментов превращаются в уксус и приправы с кисловатым вкусом. Примеры включают яблочный уксус, винный уксус и чайный гриб.

Каковы различные стадии процесса ферментации?

Выбор редакции

В зависимости от того, что вы ферментируете, процесс может состоять из нескольких этапов.

• Первичное брожение . На этом коротком этапе микробы начинают быстро обрабатывать сырые ингредиенты, такие как фрукты, овощи или молочные продукты. Присутствующие микробы или в окружающей жидкости (например, в рассоле для ферментированных овощей) вместо этого предотвращают заселение продуктов гниющими бактериями. Дрожжи или другие микробы превращают углеводы (сахара) в другие вещества, такие как спирты и кислоты.
• Вторичное брожение . На этой более длительной стадии брожения, которая длится несколько дней или даже недель, уровень алкоголя повышается, дрожжи и микробы отмирают, а доступный для них источник пищи (углеводы) становится все меньше. Виноделы и пивовары используют вторичное брожение для создания своих алкогольных напитков. PH фермента может значительно отличаться от того, когда он был запущен, что влияет на химические реакции, происходящие между микробами и окружающей их средой. Когда содержание спирта составляет 12–15%, и он убивает дрожжи, предотвращая дальнейшее брожение, требуется дистилляция для удаления воды, конденсация содержания спирта для получения более высокого процента спирта (доказательство).

6 советов по началу брожения

Если вы собираетесь мариновать овощи или варить пиво дома, эти советы помогут вам начать ферментацию.

1. Создайте свои заквасочные культуры . Микробы естественным образом присутствуют в воздухе, которым вы дышите, но для начала ферментации вам часто понадобится стартовый набор культур, таких как сыворотка (из йогурта), симбиотическая колония бактерий и дрожжей или SCOBY (для чайного гриба) или даже жидкость. из предыдущего закваски. Заквасочные культуры уже богаты полезными микроорганизмами. Когда вы добавляете их в пищу или напитки, они быстро размножаются и запускают процесс ферментации.
2. Держите свое оборудование в чистоте . Чтобы вредные бактерии не попали на фермент, важно очищать и стерилизовать кухонное оборудование и поверхности, на которых вы работаете.
3. Избежать контакта . Воздействие воздуха на фермент может помешать правильному брожению и повысить риск порчи и пищевого отравления. Есть несколько способов избежать этого.
4. Чтобы ферментирующие продукты не контактировали с воздухом, их можно погрузить в солевой раствор (рассол). . Этот метод хорошо подходит для ферментации твердых продуктов, например нарезанных овощей. Вы можете контролировать pH ферментации, который определяет количество кислорода, добавляя в раствор уксус.
5. Место хранения . Чтобы избежать загрязнения воздуха, вы должны хранить продукт ферментации в герметичном контейнере для хранения. Многие домашние ферментеры используют простую кувшинку с крышкой для блокировки воздуха, но есть и другие альтернативы. Обычно контейнеры для хранения имеют клапан для выпуска газообразного диоксида углерода, выделяющегося во время ферментации. Если вы стремитесь тщательно следить за своим ферментом, чтобы он не испортился, вы можете в качестве альтернативы открыть запечатанные емкости вручную, чтобы выпустить углекислый газ. (Если вы делаете чайный гриб, вино или другие конечные продукты, которые получают выгоду от газирования, вы можете отказаться от выброса CO2.)
6. Управление брожением . Контролируя температуру окружающей среды, вы можете повлиять на результат ферментации. Обычно микробы хорошо работают, когда их окружающая среда теплая или комнатная, но идеальная температура зависит от типа микробов, которые вы используете, и от того, что вы ферментируете. Изменение температуры может сильно повлиять на ваш процесс. Перемещение продукта в более прохладную среду, например в подвал или в холодильник, замедлит скорость брожения, а в некоторых случаях полностью остановит его. С другой стороны, нагревание закваски может убить основные микробы.

Станьте лучшим домашним поваром с годовым членством MasterClass. Получите доступ к эксклюзивным видео-урокам, которые преподают кулинары, в том числе шеф-повар Томас Келлер, Гордон Рамзи, Элис Уотерс и многие другие.