Co to jest FERMENTACJA i jak działa?

Udało ci się wyhodować w ogrodzie duże plony warzyw, których nie jesteś w stanie zjeść? A może odkryłeś w lesie dużą ilość grzybów, ale teraz nie wiesz, co z nimi zrobić? W ostatnich latach ludzie coraz częściej sięgają po fermentację, starą metodę konserwowania nadwyżek plonów, a nawet mięsa. Powiemy Ci, czym jest fermentacja i dlaczego warto jej spróbować.

Czym jest fermentacja?

Fermentacja, synonim fermentacji lub zakwaszania, to proces przekształcania materii organicznej w prostsze substancje. Szybki rozwój mikroorganizmów zachodzący podczas fermentacji tworzy środowisko, które chroni żywność przed zanieczyszczeniem substancjami toksycznymi i rozkładem mikrobiologicznym.

Tak więc główną rolę w fermentacji odgrywają mikroorganizmy, a w szczególności ich enzymy (znane również jako fermenty), dzięki którym komórki są trawione, a niektóre składniki odżywcze są przekształcane w inne rodzaje składników odżywczych. Poprzez fermentację mikroorganizmy uzyskują energię w sposób podobny do oddychania, które jest prostsze, ale mniej wydajne.

Fermentacja odgrywa najważniejszą rolę w przemyśle spożywczym, gdzie pełni wiele różnych funkcji. Stosuje się ją na przykład do konserwowania różnych rodzajów żywności (ogórki, kapusta), do produkcji napojów alkoholowych lub sfermentowanych produktów mlecznych, ale także podczas garowania ciasta. Jednak fermentacja odgrywa również ważną rolę w wielu innych dziedzinach i jest wykorzystywana np:

• w utylizacji ścieków,
• w usuwaniu wycieków oleju,
• podczas kiszenia paszy dla zwierząt,
• w przemyśle chemicznym,
• w przemyśle farmaceutycznym,
• w zmiękczaniu lnu.

Historia

Domowa fermentacja żywności była stosowana od czasów starożytnych, a niektóre z najwcześniejszych wzmianek o fermentacji pochodzą z Chin, Gruzji i Meksyku. Francuski biolog i chemik Louis Pasteur przyczynił się do odkrycia zasady działania fermentacji w połowie XIX wieku. Odkrył on, że fermentacja jest powodowana przez mikroorganizmy. Następnie w 1907 roku niemiecki chemik Eduard Buchner zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za odkrycie, że tylko enzymy mikroorganizmów są wystarczające do procesu fermentacji.

Rodzaje fermentacji

Proces fermentacji może odbywać się na dwa różne sposoby, z udziałem powietrza (fermentacja tlenowa, np. fermentacja octowa) lub bez dostępu powietrza (fermentacja beztlenowa, np. fermentacja alkoholowa lub mlekowa). Ponadto w przemyśle spożywczym istnieje kilka specyficznych rodzajów fermentacji, opartych na substancjach wytwarzanych podczas fermentacji. Należą do nich

• Fermentacja alkoholowa – jest to fermentacja beztlenowa niektórych drożdży i bakterii, która wymaga obecności fosforu i azotu, i wytwarza etanol i dwutlenek węgla z cukrów prostych,
• fermentacja mlekowa – beztlenowy proces fermentacji, w którym bakterie (Lactobacillus, Bifidobacterium) wytwarzają kwas mlekowy i ewentualnie inne metabolity (kwasy lotne, etanol, dwutlenek węgla) z prostych węglowodanów, najczęstszym zastosowaniem tej fermentacji jest produkcja sera i twarogu lub konserwowanie ogórków,
• fermentacja masłowa – polega na beztlenowym rozkładzie cukrów lub kwasu mlekowego do kwasu masłowego wraz z dwutlenkiem węgla i wodorem, który jest wykorzystywany na przykład do dojrzewania niektórych serów, produkcji skrobi pszennej lub roszenia lnu,
• fermentacja octowa – jest to tlenowa fermentacja alkoholu przez bakterie z rodzaju Acetobacter, w wyniku której powstaje kwas octowy,
• fermentacja cytrynowa – ten tlenowy rodzaj fermentacji jest przeprowadzany przez niektóre rodzaje pleśni i wytwarza kwas cytrynowy,
• fermentacja propionowa – jest to fermentacja beztlenowa przeprowadzana w obecności bakterii z rodziny Propionibacteriaceae, która jest zwykle związana z fermentacją mlekową i której głównym produktem jest kwas propionowy (jest to proces wykorzystywany do produkcji, na przykład, wybrzuszeń w niektórych rodzajach sera).

Chociaż ogólnie termin fermentacja obejmuje zarówno fermentację tlenową, jak i beztlenową, niektórzy ludzie używają tego terminu tylko w odniesieniu do fermentacji bez dostępu powietrza. Proces przetwarzania liści herbaty jest również czasami określany jako fermentacja, ale z chemicznego punktu widzenia nie zachodzi żadna fermentacja. Jest to jedynie błędna nazwa procesu utleniania

Jak przeprowadzana jest fermentacja?

Zakres mikroorganizmów wykorzystywanych obecnie do fermentacji jest dość szeroki. Należą do nich różne bakterie, drożdże i pleśnie. Wiele zależy również od tego, czy te mikroorganizmy i ich enzymy są obecne w samej żywności, czy też muszą być najpierw dostarczone przez człowieka. W związku z tym rozróżnia się klasyczną fermentację i fermentację z wykorzystaniem tak zwanej kultury starterowej.

Jeśli dana żywność zawiera wszystkie niezbędne mikroorganizmy, wystarczy stworzyć pewne warunki, aby promować wzrost mikroflory niezbędnej do fermentacji. Dotyczy to na przykład mleka lub różnych soków owocowych. Jednak w produkcji przemysłowej ludzie często muszą sami dostarczać drożdże lub bakterie w odpowiednich ilościach, aby fermentacja przebiegała szybciej lub aby uniknąć niepożądanej fermentacji.

Najczęściej fermentowana żywność:

• Sfermentowane warzywa – kapusta, ogórki (korniszony), kimchi,
• fermentowane produkty mleczne – jogurt, twaróg, kefir, ser dojrzewający,
• sfermentowane wędliny – kiełbasy, salami, boczek,
• fermentowane rośliny strączkowe – sos sojowy, miso, tempeh,
• sfermentowane zboża – chleb na zakwasie,
• napoje fermentowane – piwo, wino, miód pitny, cydr.

Dlaczego warto zająć się fermentacją żywności?

Chociaż niektórym hodowcom może się to wydawać zbyt skomplikowane, istnieje wiele powodów, dla których warto włączyć sfermentowaną żywność do swojej diety i dlaczego warto zanurzyć się w domowej fermentacji. Wiele produktów spożywczych wykorzystywanych do fermentacji można oczywiście kupić w sklepach. Są to jednak często produkty poddane obróbce chemicznej, które tracą swoje właściwości zdrowotne.

Fermentacja to świetny sposób na dłuższe przechowywanie niektórych składników. Dzięki temu nie będziesz musiał zastanawiać się, komu oddać kapustę lub ogórki, które pozostały po zbiorach. Ponadto fermentacja może sprawić, że żywność stanie się bardziej strawna i często smaczniejsza, zwiększy wartość odżywczą niektórych substancji, a także ma pozytywny wpływ na organizm ludzki.

Lepsza strawność i smak

Fermentacja to starożytny sposób, dzięki któremu ludzie mogą spożywać niestrawne lub trudne do strawienia pokarmy, a także wydobywać z nich wszystkie pozytywne substancje. W rzeczywistości wykazano, że fermentacja zwiększa wartość odżywczą żywności, przekształcając bardziej złożone substancje w prostsze i czyniąc niektóre pokarmy bardziej strawnymi dla ludzi.

Na przykład enzymy rozkładają polisacharydy na cukry, a białka są stopniowo rozkładane na bezpośrednio użyteczne aminokwasy. Ponadto fermentacja zmniejsza zawartość substancji antyodżywczych, które naturalnie występują w żywności roślinnej (na przykład kwasu szczawiowego lub kwasu fitynowego), dzięki czemu zawarte w nich minerały są łatwiej przyswajalne przez organizm ludzki.

Dzięki procesom enzymatycznym smak może również ulec znacznej zmianie. Gdy polisacharydy są przekształcane w cukry, żywność może stać się słabsza. Cukry mogą być następnie przekształcane w kwasy, sole glutaminianu mogą zwiększać się w sosach sojowych, co może podkreślać cztery podstawowe ludzkie smaki, a dwutlenek węgla (odpowiedzialny za musowanie niektórych napojów lub puszystość chleba na zakwasie, bułek i bułek) może być wytwarzany przez fermentację.

Wpływ na zdrowie

Oprócz poprawy smaku i strawności wybranych produktów spożywczych, fermentacja może mieć również pozytywny wpływ na ludzki organizm. Jak w szczególności fermentacja wpływa na ludzkie zdrowie? Przede wszystkim podobno zmniejsza ilość substancji toksycznych nawet o 95%. Jest to widoczne na przykład w niektórych rodzajach manioku, które fermentacja czyni jadalnymi i pożywnymi, ponieważ usuwa obecny w nich cyjanek.

Ponadto sfermentowana żywność zawiera substancje probiotyczne, które mają szereg korzyści zdrowotnych. Wzmacniają one odporność, zmniejszają negatywne skutki spożywania cukrów prostych i pomagają chronić organizm przed rozwojem infekcji bakteryjnych. Poprawiają również zdrowie jelit i mogą zmniejszać częstość występowania niektórych alergii u bardziej wrażliwych osób.

Konserwacja żywności

Najczęstszym powodem, dla którego ludzie decydują się na domową fermentację, jest oczywiście długoterminowa konserwacja uprawianej żywności. Fermentacja pomaga rozłożyć szkodliwe organizmy obecne w żywności, co może zapobiec jej spleśnieniu lub gniciu. Produkty fermentacji, takie jak kwasy organiczne, alkohole lub bakteriocyny, działają jak konserwanty.

Niepożądana fermentacja

Termin fermentacja jest używany tylko wtedy, gdy proces fermentacji jest niepożądany. Jeśli rozpoczyna się tam, gdzie nie był zamierzony, określa się go jako psucie mikrobiologiczne. Można to zaobserwować na przykład, gdy fermentacja mlekowa warzyw w sposób niezamierzony zamienia się w fermentację masłową lub gdy zamiast smacznego wina powstaje ocet.