В эпоху продуктовых магазинов и домашних холодильников легко упустить из виду тот факт, что на протяжении большей части истории люди были связаны сезонностью продуктов питания. Эта реальность уже давно поставила перед человечеством загадку: как продолжать есть после сбора урожая?

В регионах мира с отсутствием продовольственной безопасности «голодный разрыв», или период времени между исчерпанием продовольственных ресурсов в предыдущем сезоне и сбором следующего урожая, остается реальной и постоянной проблемой. Хороший урожай – и способность сохранить его как можно дольше – был для человечества песней жизни и смерти на протяжении тысячелетий.

На протяжении всей истории методы сохранения продуктов питания в неурожайные сезоны менялись в зависимости от региона и культуры. Есть очень любимые вонючие сыры из Франции, терпкая квашеная капуста из Германии (которая на самом деле возникла в Китае), паста мисо из Японии, соленая рыба в Исландии и колбасные изделия разных культур, уходящие в древнюю историю, и это лишь некоторые из них. Некоторые методы консервации направлены на то, чтобы свести к минимуму участие микробов, делая продукты враждебными к поселению микробов, в то время как другие используют микробную жизнь для приготовления многих блюд, которые мы знаем и любим сегодня.

Защита от микробов: консервирование, сушка и консервирование

Возможно, не случайно, что некоторые из ключевых компонентов вкуса также помогают защитить пищу от микробов-мизантропов. Давайте рассмотрим несколько проверенных временем способов сделать пищу враждебной микробам, сохранив при этом ее съедобность для человека.

Соль и солнце: лечение и сушка

Засолка рыбы и мяса уходит корнями в тысячелетнюю историю человечества и используется во многих культурах мира. Охота или забой крупного животного дает сразу много богатого питательными веществами мяса — гораздо больше, чем может съесть среднестатистическая семья, прежде чем оно испортится. До того, как морозильники получили широкое распространение примерно в 1940-х годах, людям нужны были другие способы сохранить питательные вещества в мясе, и соль стала жизнеспособным вариантом.

Соль обезвоживает мясо и может действовать как антисептик. Большое количество натрия снижает так называемую «активность воды» пищи или количество свободной воды, доступной для использования бактериями. Хотя не все микробы погибают при высокой солености, многие потенциальные патогены умирают в результате осмоса, поскольку соль вытягивает из них всю воду. Другие просто считают, что выживание слишком затратно с энергетической точки зрения.

Пищевая промышленность до сих пор использует соль для консервирования продуктов питания, хотя и не так, как можно было бы подумать. Например, продукты с высокой степенью переработки печально известны тем, что содержат астрономически высокое содержание натрия (более 70% ежедневного потребления среднестатистического человека). Частично это делается для того, чтобы упакованные продукты могли годами лежать на полках и не портиться.

Однако соль – не единственный способ обезвоживания. Солнце также пригодилось многим садовникам, которые хотят спрятать корзины за корзинами с помидорами, фруктами или другими продуктами. Подобно соленой пище, продуктам, обезвоженным солнцем (или современным дегидраторам), не хватает большого количества воды, необходимой микробам для выживания, и это удерживает их от открытия своего магазина.

Кислота и тепло: консервирование

Когда-то несколько забытое старинное искусство (сродни взбиванию масла), домашнее консервирование вернулось в полную силу. В то время как консервирование традиционно проводится для мяса и рыбы, консервирование отлично подходит для консервирования фруктов и овощей, которые имеют более высокое естественное содержание воды. В принципе консервирования используются два основных элемента: тепло и кислота. Температура, необходимая для стерилизации продуктов питания, будет зависеть от содержания кислоты в консервируемых продуктах. Это связано с тем, что Clostridium botulinum, спорообразующая бактерия (известная как ботулизм), может сохраняться и процветать при pH выше 4,6, даже после кипячения. По этой причине многие консервированные консервы содержат продукты с естественной кислотностью или же добавляют лимонный сок или другие кислоты для снижения pH в среде консервирования.

Повышение давления — еще один способ обеспечить достижение необходимой температуры для уничтожения спорообразующих микробов. Споры C. botulinum, которые являются основной проблемой безопасности консервирования, очень трудно уничтожить при нормальной температуре кипения (212°F). Однако при повышении давления в среде консервирования температура может достигать ~ 250 ℉, необходимой для полного уничтожения спор C. botulinum и других спорообразующих микробных загрязнителей. Поэтому продукты с низким содержанием кислоты необходимо консервировать в системе консервирования под давлением, чтобы обеспечить достижение надлежащей и безопасной температуры.

Ферментация

Многих людей не нужно поощрять любить некоторые любимцы ферментации, такие как сыр, пиво, вино, мисо или чайный гриб. Более того, когда ученые начали разгадывать тайны кишечного микробиома, ферментированные продукты заслужили заслуженную репутацию суперзвезд здоровья кишечника. Тем не менее, многие ферментированные продукты имеют скромное начало в стремлении человечества сохранить пищу.

Многие ферментированные продукты используют молочнокислые бактерии (МКБ) для метаболизма сахаров в молочную кислоту и углекислый газ. Подобно преимуществам кислоты при консервировании, молочная кислота, производимая LAB, снижает pH консервированных продуктов и помогает держать под контролем патогенные микробы. Эта кислотность также придает многим ферментированным продуктам характерный острый или кислый вкус. Выработка газа в результате метаболизма молочной кислоты также может способствовать появлению шипучих или пузырьковых характеристик таких напитков, как чайный гриб или пиво, или повышению хлеба на закваске.

Как микробы производят ферментированные продукты

Различные виды молочнокислых бактерий производят уникальные органические соединения, которые изменяют вкусовые характеристики продуктов, подвергающихся ферментации. Например, некоторые молочнокислые бактерии производят соединения, называемые эфирами, которые могут придавать фруктовый вкус. Другие молочнокислые бактерии могут производить такие соединения, как диацетил, которые придают сливочные нотки таким продуктам, как йогурт и сыр.

Многие молочнокислые бактерии — знакомые друзья: лактобактерии и бифидобактерии, известные многим из обычных пробиотиков. Но категория метаболизирующих молочную кислоту распространяется и на несколько других родов, таких как Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus и Enterococcus. Каждое из этих семейств бактерий производит уникальные ароматические соединения и витамины, которые влияют на вкус, текстуру и пищевой профиль рассматриваемой пищи.

Йогурт, например, производится путем относительно кратковременной ферментации лактозы в молоке, в течение 8-12 часов. В это время Lactobacillus, Streptococcus acidophilus и иногда бифидобактерии объединяются, чтобы переваривать лактозу и производить молочную кислоту, которая денатурирует и коагулирует белки молока, образуя более густой и острый продукт.

С сыром, напротив, немного сложнее. Практически все сыры поначалу выглядят одинаково. И тем не менее, в течение дней, недель и даже месяцев условия хранения различных сыров создают уникальные микробные экосистемы, которые расцветают, создавая отчетливые, а иногда и острые вкусы, которые мы узнаем. За это мы должны благодарить сотни видов бактерий и грибов. Помимо молочнокислых бактерий, которые переваривают лактозу и с течением времени коагулируют молочные белки в творог, для придания сыру привычного вкуса и текстуры также используются другие бактерии, дрожжи и плесень. Например, Propionibacterium freudenreichii выделяет газ, который образует характерные дырки швейцарского сыра. Плесень Penicillium roqueforti создает характерные голубые прожилки, характерные для сыров Рокфор и Блю.

Не все ферментированные продукты в основном содержат молочнокислые бактерии. Обычные соевые ферменты, такие как мисо и темпе, в своих основных характеристиках основаны на грибах. Темпе, например, представляет собой слегка ферментированный соевый жмых из Индонезии, ферментированный с помощью гриба рода Rhizopus. Этот род грибов, переваривающих органические вещества, часто встречается на растениях при достаточно высокой влажности. При производстве темпе Rhizopus oligosporus образует сплоченную сеть вокруг соевых бобов и расщепляет белки, делая их более усвояемыми. Подобно LAB, Rhizopus производит газ, который газирует темпе, и производит соединения, подавляющие рост патогенов.

Существует бесчисленное множество других историй о том, как мы получаем пиво, вино, закваску, кимчи, квашеную капусту и многие другие ферментированные продукты, и в каждой из них присутствуют уникальные популяции микробов. МКБ являются общими для многих из них, наряду с грибами, дрожжами и плесенью.

Зачем сохранять еду сегодня?

Какой смысл в ферментировании и хранении продуктов, когда вокруг столько удобных и экономящих время гаджетов?

Одним из долгосрочных преимуществ консервирования пищевых продуктов является минимизация отходов и сохранение продуктов питания на месте. Хотя многим людям больше не нужно питаться на месте в зависимости от сезона, выбор этого варианта может сократить количество ископаемого топлива, которое использовалось бы для перевозки несезонных продуктов. Это может оказать положительное влияние на углеродный след нашего рациона. Ограничение пищевых отходов также снижает потери воды и других ресурсов, используемых для выращивания этой пищи. Не говоря уже о том, что любой, кто наслаждался избытком свежих садовых помидоров, знает, что еда, выращенная в домашних условиях, зачастую более вкусна, чем еда, собранная до того, как она созрела для путешествия по миру.

В частности, ферментированные продукты также являются природными пробиотиками. Не случайно многие коммерческие пробиотики содержат одни и те же типы бактерий — лактобактерии и бифидобактерии, — которые способствуют созданию многих любимых ферментированных продуктов. Хотя это по-прежнему является активной темой исследований и дискуссий, некоторые исследования показывают, что ферментированные продукты могут помочь подавать организму противовоспалительные и полезные для здоровья сигналы, особенно при регулярном употреблении. МКБ также производят множество витаминов и жирных кислот с короткой цепью, которые, как было доказано, приносят пользу здоровью человека.

Покупая продукты, которые традиционно подвергались ферментации, убедитесь, что они действительно содержат активную культуру. К сожалению, развитие пищевой науки позволило легко воспроизвести знакомые вкусы ферментированных продуктов (например, соленых огурцов) без включения реальных микробов, которые делают их такими полезными.

А еще лучше попробуйте свои силы в приготовлении собственных ферментированных шедевров. Ферментировать еду самостоятельно – это просто и вкусно. Начать с йогурта легко, но чайный гриб, кимчи и закваска — популярные и вкусные способы окунуть ноги.