Ферментация в пищевой промышленности - Fermentation in food processing

Виноград их топтали для извлечения сока и превращали в вино в банках для хранения. Могила Нахт, 18 династия, Фивы, Древний Египет

Ферментация в пищевой промышленности это процесс преобразования углеводы к алкоголь или органических кислот с использованием микроорганизмы —дрожжи или же бактерии -под анаэробный условия. Ферментация обычно подразумевает, что действие микроорганизмов желательно. Наука о ферментации известна как зимология или зимургия.

Термин ферментация иногда относится конкретно к химическому превращению сахара в этиловый спирт, производство алкогольных напитков, таких как вино, пиво, и сидр. Однако аналогичные процессы происходят и в закваска из хлеб (CO₂ продуцируется действием дрожжей), а также при консервировании кислых продуктов с производством молочная кислота, например, в квашеная капуста и йогурт.

Другие широко потребляемые ферментированные продукты включают: уксус, оливки, и сыр. Более локализованные продукты, приготовленные путем ферментации, также могут быть на основе бобов, зерна, овощей, фруктов, меда, молочных продуктов и рыбы.

История и предыстория

Конические батоны хлеб оставлен как погребальный инвентарь, точно так же, как и в Великой гробнице Гебелейн, Египет, 2435-2305 гг. До н.э.

Естественное брожение предшествует истории человечества. С древних времен люди использовали процесс ферментации. Самое раннее археологическое свидетельство брожения - это остатки пива, которым 13000 лет, с консистенцией кашицы, найденные в пещере недалеко от Хайфа в Израиле.^[1] Еще один ранний алкогольный напиток, сделанный из фруктов, риса и меда, датируется 7000-6600 гг. До н.э. Неолит китайский деревня Цзяху,^[2] и виноделие датируется ок. 6000 г. до н.э., в Грузия, в Кавказ площадь.^[3] Семитысячелетние кувшины с остатками вина, которые сейчас выставлены в Пенсильванском университете, были раскопаны в Загрос горы в Иран.^[4] Есть веские доказательства того, что люди ферментировали алкогольные напитки в Вавилон ок. 3000 г. до н.э.,^[5] древний Египет ок. 3150 г. до н.э.,^[6] доиспанская Мексика ок. 2000 г. до н.э.,^[5] и Судан ок. 1500 г. до н.э.^[7]

Французский химик Луи Пастер основанный зимология, когда в 1856 году он подключил дрожжи к брожению.^[8]При изучении ферментации сахара до алкоголь к дрожжи Пастер пришел к выводу, что брожение катализируется жизненной силой, называемой "ферменты «внутри дрожжевых клеток. Считалось, что« ферменты »функционируют только внутри живых организмов.« Алкогольная ферментация - это действие, коррелирующее с жизнью и организацией дрожжевых клеток, а не со смертью или гниением клеток »,^[9] он написал.

Тем не менее было известно, что дрожжевые экстракты могут сбраживать сахар даже в отсутствие живых дрожжевых клеток. Изучая этот процесс в 1897 году, немецкий химик и зимолог Эдуард Бюхнер из Берлинский университет имени Гумбольдта, Германия, обнаружили, что сахар ферментировался, даже когда в смеси не было живых дрожжевых клеток,^[10] ферментным комплексом, секретируемым дрожжами, который он назвал зимаза.^[11] В 1907 г. он получил Нобелевская премия по химии за его исследование и открытие «бесклеточной ферментации».

Годом ранее, в 1906 году, ферментация этанола исследования привели к раннему открытию НАД⁺.^[12]

Использует

Пиво и хлеб - два основных вида ферментации в продуктах питания

Пищевая ферментация - это преобразование сахаров и других углеводы в алкоголь или консервант органические кислоты и углекислый газ. Все три продукта нашли применение людям. Производство алкоголя используется, когда фрукты соки преобразованы в вино, когда зерна превращаются в пиво, и когда продукты, богатые крахмалом, такие как картофель, ферментируются, а затем перегоняются, чтобы сделать спиртные напитки, такие как Джин и водка. Производство углекислый газ используется, чтобы закваска хлеб. Производство органических кислот используется для консервирования и ароматизации овощей и молочных продуктов.^[13]

Пищевая ферментация служит пяти основным целям: обогащение рациона за счет развития разнообразных вкусов, ароматов и текстур пищевых субстратов; сохранить значительное количество пищи за счет молочная кислота, алкоголь, уксусная кислота, и щелочной ферментации; для обогащения пищевых субстратов белком, незаменимые аминокислоты, и витамины; устранить антинутриенты; и сократить время приготовления и связанное с этим использование топлива.^[14]

Ферментированные продукты по регионам

Натто, японский ферментированный соя еда

• Мировой: алкоголь (пиво, вино ), уксус, оливки, йогурт, хлеб, сыр
• Азия
  • Восток и Юго-Восточная Азия: удивительный, Атчара, Belacan, буронг манга, com ruou, Doenjang, доучи, ламбаног, кимчи, чайный гриб, леппет-так, нарезуши, мисо, Ната де Коко, натто, онком, Prahok, Ruou nep, ради, соджу, соевый соус, вонючий тофу, Лента, Темпе, Чжа Цай
  • Центральная Азия: кумыс, кефир, шубат
  • Южная Азия: ачар, Appam, доса, дхокла, дахи (йогурт ), идли, смешанный рассол, нгари, синки, Тонгба, панир
• Африка: гарри, Injera, слабак, Магеу, Оги, огири, иру
• Америка: чича, шоколад, ваниль, острый соус, тибикос, пульке, муктук, кивиак , паракари
• Средний Восток: торши, боза
• Европа: хлеб на закваске, вино из бузины, чайный гриб, травление, ракфиск, квашеная капуста, маринованный огурец, Surströmming, медовуха, салями, Sucuk, прошутто, кисломолочный такие продукты как кварк, кефир, Filmjölk, сметана, сметана, скир, ракы, тупи.
• Океания: пои, Каанга Пирау

Ферментированные продукты по типу

На основе фасоли

Cheonggukjang, Doenjang, ферментированный творог, мисо, натто, соевый соус, вонючий тофу, Темпе, онком, соевая паста, молоко из бобов пекинский маш, кинама, иру

На основе зерна

Кляр из риса и чечевицы (Vigna mungo) подготовлены и ферментированы для выпечки идлис и досас

Amazake, пиво, хлеб, Choujiu, гамджу, Injera, квас, Макколи, мурри, Оги, rejuvelac, ради, сикхе, закваска, сованы, рисовое вино, солодовый виски, зерновой виски, идли, доса, Бангла (напиток)водка, боза, и чича, среди прочего.

На растительной основе

Кимчи, смешанный рассол, квашеная капуста, Индийский маринад, Gundruk, Турсу

Ферментация какао-бобов

На фруктовой основе

Вино, уксус, сидр, Перри, бренди, Атчара, Ната де Коко, буронг манга, Асинан, травление, вишината, шоколад, ракы

На основе меда

Мид, метеглин

На молочной основе

Сыры в искусстве: Натюрморт с сырами, миндалем и кренделями, Клара Петерс, c. 1615

Некоторые виды сыр также, кефир, кумыс (кобылье молоко), шубат (верблюжье молоко), кисломолочный такие продукты как кварк, Filmjölk, сметана, сметана, скир, и йогурт

На основе рыбы

Багун, Faseekh, рыбный соус, Гарум, Hákarl, Jeotgal, ракфиск, креветочная паста, Surströmming, шидаль

На основе мяса

Чин сом мок это северный Тайское блюдо приготовлено из жареной свинины в банановых листах (как с кожей, так и с мясом), ферментированной с клейким рисом

Чоризо, салями, Sucuk, пепперони, нем чуа сом му, Saucisson, ферментированная колбаса

На основе чая

Чай пуэр, Чайный гриб

Риски

Стерилизация это важный фактор, который следует учитывать при ферментации продуктов. Неспособность полностью удалить микробы от оборудования и емкостей для хранения может привести к размножению вредных организмов в ферменте, потенциально увеличивая риск пищевых болезней, таких как ботулизм. Неприятный запах и изменение цвета могут указывать на то, что вредные бактерии могли быть занесены в пищу.

Аляска наблюдается постоянный рост случаев ботулизм с 1985 года.^[15] В нем больше случаев ботулизма, чем в любом другом штате Соединенных Штатов Америки. Это вызвано традиционным Эскимосский практика разрешения продуктов животного происхождения, таких как целая рыба, рыбьи головы, морж, морской лев, и КИТ ласты, бобр хвосты, тюленьий жир и птицу для брожения в течение длительного периода времени перед употреблением. Риск усугубляется, когда пластиковый контейнер используется для этой цели вместо старомодного традиционного метода - ямы, высаженные травой, поскольку Clostridium botulinum бактерии процветают в анаэробных условиях, создаваемых герметичным корпусом из пластика.^[15]

В Всемирная организация здоровья классифицировал маринованные продукты как возможно канцерогенный, на основании эпидемиологических исследований.^[16] Другое исследование показало, что ферментированная пища содержит побочный канцерогенный продукт, этилкарбамат (уретан).^[17] "Обзор существующих исследований, проведенных в Азии в 2009 году, показал, что регулярное употребление маринованных овощей примерно вдвое увеличивает риск плоскоклеточный рак пищевода."^[18]

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

• Научное пособие: Ферментация - Процесс и использование ферментации
• Ферментированные крупы. Глобальная перспектива - ФАО 1999