Fermentacja w przetwórstwie spożywczym

Winogrona deptane w celu wydobycia soku i przerobienia na wino w słoikach do przechowywania. Grobowiec Nachta , XVIII dynastia , Teby , starożytny Egipt
Sourdough starter from overhead
Zakwas na zakwasie

W przetwórstwie spożywczym fermentacja to przekształcanie węglowodanów w alkohol lub kwasy organiczne przy użyciu mikroorganizmów — drożdży lub bakterii — w warunkach beztlenowych (beztlenowych). Fermentacja zwykle oznacza, że ​​działanie mikroorganizmów jest pożądane. Nauka o fermentacji znana jest jako zymologia lub zymurgia.

Termin „fermentacja” czasami odnosi się konkretnie do chemicznej konwersji cukrów do etanolu , w wyniku której powstają napoje alkoholowe, takie jak wino , piwo i cydr . Jednak podobne procesy zachodzą podczas zakwaszania chleba (CO 2 wytwarzany przez działanie drożdży) oraz podczas konserwowania kwaśnej żywności z produkcją kwasu mlekowego , na przykład w kiszonej kapuście i jogurcie .

Inne powszechnie spożywane sfermentowane produkty to ocet , oliwki i ser . Bardziej zlokalizowana żywność przygotowywana w drodze fermentacji może również opierać się na fasoli, zbożach, warzywach, owocach, miodzie, produktach mlecznych i rybach.

Historia i prehistoria

Stożkowe bochenki chleba pozostawione jako przedmioty grobowe , dokładnie tak, jak ułożono w Wielkim Grobowcu w Gebelein , Egipt , 2435-2305 pne.
Dalsze informacje: Historia biochemii i Historia chleba

Naturalna fermentacja poprzedza historię ludzkości. Od czasów starożytnych ludzie wykorzystywali proces fermentacji. Najwcześniejszym archeologicznym dowodem fermentacji są 13-tysięczne pozostałości piwa o konsystencji kleiku znalezione w jaskini niedaleko Hajfy w Izraelu. Inny wczesny napój alkoholowy, wytwarzany z owoców, ryżu i miodu, pochodzi z okresu od 7000 do 6600 pne w neolitycznej chińskiej wiosce Jiahu , a produkcja wina pochodzi z ok. 6000 pne w Gruzji na Kaukazie . W górach Zagros w Iranie odkopano liczące siedem tysięcy lat słoje zawierające pozostałości wina, obecnie wystawiane na Uniwersytecie Pensylwanii . Istnieją mocne dowody na to, że ludzie fermentowali napoje alkoholowe w Babilonie ok. 3000 pne, starożytny Egipt ok. 3150 pne, przedhiszpański Meksyk ok. 2000 pne, a Sudan ok. 1500 pne.

Francuski chemik Louis Pasteur założył zymologię , kiedy w 1856 roku połączył drożdże z fermentacją. Badając fermentację cukru do alkoholu przez drożdże , Pasteur doszedł do wniosku, że fermentacja była katalizowana przez siłę życiową, zwaną „ fermentami ”, wewnątrz komórek drożdży. Uważano, że „fermenty” działają tylko w żywych organizmach. Pasteur napisał, że „fermentacja alkoholowa jest aktem skorelowanym z życiem i organizacją komórek drożdży, a nie ze śmiercią lub gniciem komórek”.

Niemniej jednak wiadomo było, że ekstrakty drożdżowe mogą fermentować cukier nawet przy braku żywych komórek drożdży . Badając ten proces w 1897 roku niemiecki chemik i zymolog Eduard Buchner z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie w Niemczech odkrył, że cukier był fermentowany nawet wtedy, gdy w mieszance nie było żywych komórek drożdży, przez kompleks enzymów wydzielanych przez drożdże, który nazwał zymazą . W 1907 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za badania i odkrycie „fermentacji bezkomórkowej”.

Rok wcześniej, w 1906 roku, badania fermentacji etanolowej doprowadziły do ​​wczesnego odkrycia utlenionego dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD + ). [ wymagana weryfikacja ]

Używa

Dalsze informacje: Drobnoustroje w kulturze ludzkiej i Lista mikroorganizmów stosowanych w przygotowywaniu żywności i napojów
Piwo i chleb, dwa główne zastosowania fermentacji w żywności

Fermentacja żywności to przekształcanie cukrów i innych węglowodanów w alkohol lub konserwujące kwasy organiczne i dwutlenek węgla . Wszystkie trzy produkty znalazły zastosowanie u ludzi. Produkcja alkoholu jest wykorzystywana, gdy soki owocowe są przetwarzane na wino , gdy ziarna są przetwarzane na piwo , a produkty bogate w skrobię, takie jak ziemniaki , są poddawane fermentacji, a następnie destylowane w celu wytworzenia napojów spirytusowych, takich jak gin i wódka . Produkcja dwutlenku węgla jest wykorzystywana do zakwaszania chleba. Produkcja kwasów organicznych jest wykorzystywana do konserwowania i aromatyzowania warzyw i produktów mlecznych.

Fermentacja żywności służy pięciu głównym celom: wzbogaceniu diety poprzez rozwój różnorodności smaków, aromatów i tekstur substratów spożywczych; konserwowanie znacznych ilości żywności poprzez kwas mlekowy , alkohol, kwas octowy i fermentacje alkaliczne ; wzbogacanie substratów żywnościowych w białko, niezbędne aminokwasy i witaminy; wyeliminować substancje antyodżywcze ; oraz w celu skrócenia czasu gotowania i związanego z tym zużycia paliwa.

Sfermentowana żywność według regionu

Nattō , japoński pokarm ze sfermentowanej soi
Dalsze informacje: Lista sfermentowanej żywności

Żywność fermentowana według rodzaju

Główny artykuł: Lista sfermentowanej żywności

fasolki

Cheonggukjang , doenjang , sfermentowany twaróg fasolowy , miso , natto , sos sojowy , śmierdzące tofu , tempeh , oncom, pasta sojowa, mleko z fasoli mung w Pekinie, kinama, iru , thhua nao

Ziarno

Ciasto z ryżu i soczewicy ( Vigna mungo ) przygotowane i fermentowane do wypieku idlis i dosas

Amazake , piwo , chleb , choujiu , gamju , injera , kwas chlebowy , makgeolli , murri , ogi , rejuvelac , sake , sikhye , zakwas , sowans , wino ryżowe , whisky słodowa , whisky zbożowa , idli , dosa , wódka Bangla (napój) , boza i chicha , między innymi.

Warzywa

Kimchi , mix marynat , kapusta kiszona , marynata indyjska , gundruk , tursu

Fermentujące ziarna kakaowe

Owoc

Główne artykuły: Browarnictwo i Winiarstwo

Wino , ocet , cydr , perry , brandy , atchara , nata de coco , burong mangga , asinan , peklowanie , vişinată , czekolada , rakı , aragh sagi , chacha

Miód

Miód pitny , meteglina

Mleczarnia

Sery w sztuce: Martwa natura z serami, migdałami i preclami , Clara Peeters , ok. 1615
Główny artykuł: Produkt mleczny

Również niektóre rodzaje sera , kefir , kumys (mleko klaczy), shubat (mleko wielbłądzie), produkty z mleka fermentowanego, takie jak twaróg , filmjölk , crème fraîche , smetana , skyr i jogurt

Ryba

Główny artykuł: Fermentowana ryba

Bagoong , faseekh , sos rybny , Garum , Hákarl , jeotgal , ngapi , padaek , pla ra , prahok , rakfisk , pasta krewetkowa , surströmming , shidal

Mięso

Główny artykuł: Fermentowane mięso
Chin som mok to północnotajska specjalność przyrządzana z grillowanej wieprzowiny zawiniętej w liście bananowca (zarówno ze skórą, jak i mięsem), która została sfermentowana z kleistym ryżem

Chorizo , salami , sucuk , pepperoni , nem chua, som moo , saucisson , sfermentowana kiełbasa

Herbata

Herbata Pu-erh , Kombucha , Lahpet , Goishicha

Ryzyka

Sterylizacja jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas fermentacji żywności. Brak całkowitego usunięcia drobnoustrojów ze sprzętu i naczyń do przechowywania może spowodować namnażanie się szkodliwych organizmów w fermentacji, potencjalnie zwiększając ryzyko chorób przenoszonych przez żywność, takich jak zatrucie jadem kiełbasianym. Jednak zatrucie jadem kiełbasianym w fermentach warzywnych jest możliwe tylko wtedy, gdy nie są odpowiednio konserwowane. Wytwarzanie nieprzyjemnych zapachów i odbarwianie może wskazywać, że do żywności mogły zostać wprowadzone szkodliwe bakterie.

Alaska jest świadkiem stałego wzrostu przypadków zatrucia jadem kiełbasianym od 1985 roku. Odnotowuje się tam więcej przypadków zatrucia jadem kiełbasianym niż jakikolwiek inny stan w Stanach Zjednoczonych Ameryki. Jest to spowodowane tradycyjną rdzennych mieszkańców Alaski polegającą na zezwalaniu produktom zwierzęcym, takim jak całe ryby, głowy ryb, morsy , lwy morskie i płetwy wielorybów , ogony bobrów , olej z fok i ptaki, na fermentację przez dłuższy czas przed spożyciem . Ryzyko zwiększa się, gdy zamiast staromodnej, tradycyjnej metody, wyściełanej trawą dziury, zamiast staromodnej, wyściełanej trawą dziury używa się do tego celu plastikowego pojemnika , ponieważ bakterie Clostridium botulinum rozwijają się w warunkach beztlenowych stworzonych przez hermetyczną obudowę z tworzywa sztucznego.

Światowa Organizacja Zdrowia sklasyfikowała marynowaną żywność jako potencjalnie rakotwórczą na podstawie badań epidemiologicznych. Inne badania wykazały, że sfermentowana żywność zawiera rakotwórczy produkt uboczny, karbaminian etylu (uretan). „Przegląd istniejących badań przeprowadzonych w Azji w 2009 roku wykazał, że regularne spożywanie marynowanych warzyw z grubsza podwaja ryzyko zachorowania na raka płaskonabłonkowego przełyku ”.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fermentation_in_food_processing&oldid=1134407962 ”