Posted by Fermentacja to odwieczna technika wykorzystywana w kuchni do konserwowania żywności, wzbogacania jej smaku i wartości odżywczej. Termin ten pochodzi z łaciny od słowa fermentatio co dosłownie znaczy wzburzenie/zakwaszanie. Proces ten opiera się na działalności mikroorganizmów, takich jak bakterie i drożdże, które przekształcają cukry w inne związki chemiczne. Współcześnie technologia oferuje nowe narzędzia i rozwiązania, które pozwalają na lepsze zrozumienie i kontrolę procesu fermentacji, co z kolei przekłada się na wyższą jakość i powtarzalność rezultatów.
Rola mikroorganizmów w procesie fermentacji
W zależności od rodzaju fermentacji, kluczową rolę odgrywają różne rodzaje mikroorganizmów. W procesach związanych z żywnością najważniejsze z nich to:
- Drożdże: odpowiedzialne za fermentację alkoholową, przekształcając cukry w alkohol etylowy i dwutlenek węgla. Wykorzystywane do produkcji piwa, wina, chleba i innych fermentowanych napojów i produktów.
- Bakterie kwasu mlekowego: fermentują cukry do kwasu mlekowego, co obniża pH i konserwuje żywność. Stosowane do kiszenia warzyw, fermentacji mleka (jogurt, kefir) i mięsa (fermentowane kiełbasy).
Jak technologia wspomaga procesy fermentacyjne?
Kontrola temperatury:
W tradycyjnych metodach fermentacji kontrola temperatury była często wyzwaniem. Zależała ona od temperatury otoczenia, co mogło prowadzić do wahań i niepowtarzalności rezultatów, a jej efekt nie ma co ukrywać zależał od dużej dozy szczęścia. Nowoczesne technologie oferują precyzyjne sterowanie temperaturą, co zapewnia optymalne warunki dla rozwoju mikroorganizmów i gwarantuje powtarzalność procesu. Przykładem w zastosowaniu kuchennym są urządzenia do fermentacji z regulacją temperatury co pozwala na precyzyjne ustawienie i utrzymanie temperatury fermentacji warzyw, jogurtu, czy ciasta na zakwasie.
Optymalna temperatura fermentacji ciasta chlebowego z drożdżami to 20-25°C. W tym zakresie drożdże rosną najszybciej i produkują najwięcej dwutlenku węgla, co zapewnia puszysty i lekki chleb. W przypadku ciast na zakwasie fermentacja przebiega wolniej i wymaga niższej temperatury. Optymalna temperatura to 18-22°C. Dłuższy czas fermentacji pozwala na rozwój bardziej złożonych smaków i aromatów.
W przypadku mlecznych produktów fermentowanych z wykorzystaniem bakterii kwasu mlekowego (np. jogurty) optymalna temperatura fermentacji to 37-43°C. W tym zakresie bakterie kwasu mlekowego rosną najszybciej i produkują najwięcej kwasu mlekowego, co zapewnia gęsty i kremowy jogurt o łagodnym smaku.
Jeżeli temperatura fermentacji jest zbyt wysoka, proces może przebiegać zbyt szybko, co może negatywnie wpłynąć na smak i teksturę ciasta lub jogurtu.
Jeżeli temperatura jest zbyt niska, fermentacja może przebiegać zbyt wolno, co może prowadzić do rozwoju niepożądanych mikroorganizmów.
Monitoring pH:
Pomiar pH jest kluczowy dla wielu fermentacji, ponieważ wpływa on na smak, teksturę i bezpieczeństwo żywności. W większości przypadków fermentację prowadzi się tak długo aż określona wartość pH zostanie osiągnięta. Tradycyjne metody pomiaru pH, takie jak papierki lakmusowe, były niedokładne i trudne w użyciu. Nowoczesne technologie oferują proste i dokładne mierniki pH, które pozwalają na łatwy monitoring procesu fermentacji warzyw, piwa, czy wina. Koszt tego typu urządzeń wynosi 100-300 zł jednak w przypadku prowadzenia wolnej fermentacji i procesowania większych ilości (beczki, gąsiory) zastosowanie miernika pH pozwoli zabezpieczyć produkty i przeprowadzić proces dokładnie w punkt.
Hodowle startowe, startery, zakwasy:
Hodowle startowe to wyselekcjonowane szczepy mikroorganizmów, najczęściej bakterii lub drożdży, które są sprzedawane w formie liofilizowanej lub płynnej. Zawierają wyselekcjonowane mikroorganizmy, które są najbardziej odpowiednie do danego rodzaju fermentacji. Dzięki temu można uzyskać przewidywalne rezultaty i uniknąć niepowodzeń oraz eliminują ryzyko zanieczyszczenia fermentowanej żywności poprzez działanie konkurencyjnie w stosunku do niepożądanej mikroflory. Dodatkowo zawierają dużą ilość mikroorganizmów, co przyspiesza proces fermentacji i pozwala na uzyskanie większej ilości produktu w krótszym czasie.
Hodowle startowe są dostępne w różnych wariantach, w zależności od rodzaju fermentacji, do której są przeznaczone. Przykładowo:
- Do fermentacji mleka na jogurt: Dostępne są hodowle bakterii kwasu mlekowego, które zapewniają gęsty i kremowy jogurt o łagodnym smaku. W warunkach kuchennych najlepszym starterem nowych jogurtów jest zastosowanie naturalnego jogurtu renomowanej marki, który zawiera wyłącznie czyste lub unikalne kultury bakteryjne takie jak opatentowane szczepy probiotyczne.
- Do fermentacji warzyw: Dostępne są hodowle bakterii kwasu mlekowego, które zapewniają odpowiedni kwaśny i pikantny smak kiszonek. Dostępne są gotowe zakwasy do produkcji ogórków lub kapusty kiszonych
- Do fermentacji ciasta chlebowego: Dostępne są hodowle drożdży w wersji instant, w proszku, które zapewniają puszysty i lekki chleb, a w porównaniu do tradycyjnych chłodzonych drożdży są bardzo długo stabilne i bezpieczne.
Hodowle startowe są łatwe w użyciu. Wystarczy dodać je do fermentowanej żywności zgodnie z instrukcją na opakowaniu.
Dodatkowe technologie:
Oprócz wyżej wymienionych technologii, istnieje wiele innych narzędzi i rozwiązań, które wspomagają proces fermentacji. Część z nich można wykorzystać w kuchni, niemniej drugą część zastosują wyłącznie profesjonaliści w dużych instalacjach. Należą do nich:
- Automatyzacja: Dostępne są urządzenia, które automatyzują proces fermentacji, np. automatyczne mieszadła do fermentacji piwa.
- Oprogramowanie: Istnieje oprogramowanie, które pomaga w monitorowaniu i kontroli procesu fermentacji.
- Biotechnologia: Nowe technologie biotechnologiczne pozwalają na modyfikację mikroorganizmów do fermentacji w celu uzyskania lepszych rezultatów, większych ilości produktów lub nowych smaków.
- Fermentowanie warzyw: Pojemniki do fermentacji z regulacją temperatury pozwalają na precyzyjną kontrolę procesu kiszenia warzyw, co zapewnia optymalną fermentację i zachowanie wartości odżywczych.
- Piwowarstwo domowe: Dostępne są zestawy do domowego piwowarstwa z automatyczną regulacją temperatury i fermentacji, co ułatwia proces warzenia piwa i zapewnia wysoką jakość finalnego produktu.
- Jogurt domowy: Urządzenia do jogurtu domowego umożliwiają fermentację mleka w kontrolowanych warunkach, co pozwala na uzyskanie jogurtu o idealnej konsystencji i smaku.
Korzyści z technologicznego wspomagania fermentacji:
- Lepsza kontrola procesu: Technologia pozwala na precyzyjne sterowanie parametrami fermentacji, co zapewnia powtarzalność rezultatów i wyższą jakość fermentowanych produktów.
- Większa różnorodność: Dostępność różnych narzędzi i technik umożliwia eksperymentowanie z różnymi rodzajami fermentacji i tworzenie nowych, ciekawych smaków i tekstur.
- Ułatwiony proces: Nowoczesne urządzenia i rozwiązania technologiczne ułatwiają i automatyzują proces fermentacji, czyniąc go bardziej dostępnym dla osób bez dużego doświadczenia.
- Zwiększona produktywność: Technologia może pomóc w zwiększeniu wydajności procesu fermentacji, co jest ważne dla przemysłu spożywczego.
- Lepsze bezpieczeństwo: Technologia może pomóc w zapewnieniu bezpieczeństwa fermentowanej żywności, eliminując ryzyko zanieczyszczenia i niepożądanych mikroorganizmów.
Podsumowanie:
Technologia odgrywa coraz większą rolę w mikrobiologii kuchni, oferując nowe narzędzia i rozwiązania do wspomagania procesu fermentacji. Pozwala to na lepszą kontrolę, większą różnorodność i łatwiejszy przebieg fermentacji, co przekłada się na wyższą jakość i powtarzalność fermentowanych produktów. Dostępność do specjalistycznego wyposażenia daje możliwość każdemu kucharzowi na przygotowanie dań i produktów, które do tej pory zarezerwowane dla dużych producentów. Dla tych zaś dla których kiszona kapusta czy ogórki lub wino są produktami tradycyjnymi, a przepisy na nie są pilnie strzeżoną, rodzinną tajemnicą zastosowanie nowoczesnego wyposażenia i wiedzy technologicznej odczarowuje procesy fermentacyjne i pozwala je w 100% zrozumieć i zapanować nad ich przebiegiem co pozwala uzyskać produkty najbardziej dopasowane do wymagań smakowych, tektury i wyglądu. W następnym wpisie na temat fermentacji rozłożę procesy fermentacyjne na czynniki pierwsze wraz z poradami jak rozpocząć przygodę z fermentacją i nauczyć się fermentować warzywa, mleko, ciasto.