Просто о ферментах. Почему они так полезны?: читать начало книги онлайн

Представьте, что вы человек древности. У вас нет ни холодильника, ни технологии консервации или пастеризации. Вы наверняка хотите сохранить какую-то пищу, например, у вас был отличный урожай овощей или охота выдалась уж очень успешной. Вам нужно завялить или засолить еду, либо же уповать на силу таинственных заквасок и грибков. С их помощью удается не только сберечь продукты, но и создать новые, с другими вкусоароматическими свойствами.

В процессе ферментации накапливаются вещества с антимикробной активностью. Например, молочная кислота в кисломолочных продуктах и этанол в продуктах спиртового брожения (в неолите-то и было вероятно изобретено пиво!). Оказывается, что бактериальные и грибковые культуры, которые ответственны за ферментацию продуктов, способны составить конкуренцию зловредным микроорганизмам в желудочно-кишечном тракте. Нетрудно представить, какое чувство уважения к закваскам и бабкультурам испытывали древние люди!

Так что ферментация продуктов совершенно точно началась еще в древности с целью сначала сохранить продукты, а затем и получить более вкусные и необычные блюда. С развитием науки стало известно, что этот процесс происходит благодаря деятельности микроорганизмов, которые превращают сахара и крахмалы в кислоты, спирты и другие вещества.

Ученые, состоящие в Международной научной ассоциации по пробиотикам и пребиотикам (ISAPP), называют ферментированными продуктами те продукты, которые были получены в результате желаемого роста микроорганизмов и ферментативных превращений пищевых компонентов. Процесс ферментации может происходить естественным образом, когда продукты хранятся в определенных условиях и оно само ферментируется (так мы обычно делаем при ферментации в домашних условиях). Или же искусственным, когда микроорганизмы добавляются в продукт специально. Такая «рукотворная» ферментация позволяет контролировать процесс и получать продукты со стандартными свойствами.

В настоящее время применение основных «мастеров» ферментации – бактерий, дрожжей и грибков – позволяет получать не только традиционные продукты, но и совершенно новые – готовый пищевой продукт с определенными заданными свойствами. Функциональные свойства готовых пищевых продуктов могут быть обусловлены или наличием живых клеток микроорганизмов, или наличием различных продуктов метаболизма.

Ферментированные овощи: квашеная капуста, кимчи и т. д

Исходя из определения ISAPP, в процессе ферментации основную роль играют именно микроорганизмы, а не отдельные ферменты. Но откуда же берутся эти микроорганизмы в продуктах? Оказывается, часто они живут на поверхности сырья. Так, например происходит с исконно русским продуктом – квашеной капустой.

Ее рецепт очень прост: в классическом исполнении мелко нарубленную капусту щедро посыпают солью и сахаром и оставляют под прессом на несколько дней. В некоторых рецептах для поддержания бактериальной флоры добавляют ржаную муку или кусочек черного хлеба.

Главные «игроки» в процессе квашения капусты – это молочнокислые бактерии семейств Aerococcaceae, Carnobacteriaceae, Enterococcaceae, Lactobacillaceae, Leuconostocaceae и Streptococcaceae. Их объединяет способность производить из глюкозы молочную кислоту, то есть осуществлять процесс молочнокислого брожения.

С химической и микробиологической точки зрения процесс квашения капусты достаточно сложен и сопровождается сменой «поколений» бактерий (где в большинстве своем преобладают молочнокислые бактерии). Не вдаваясь в глубины микробиологии, скажем только, что на первом этапе преобладают бактерии, которые кроме молочной кислоты продуцируют уксусную кислоту и углекислый газ. Благодаря быстрому накоплению уксусной кислоты блокируется рост и размножение патогенных микроорганизмов. На втором этапе изменяется пропорция численности разных бактерий, углекислый газ перестает вырабатываться, зато накапливаются этанол и манит.

Весь процесс продолжается, пока не закончится весь сахар в капусте. Или пока уровень кислотности не достигнет значения примерно 3,5, что соответствует достаточно кислой среде. В таких условиях рост и развитие молочнокислых бактерий останавливается. Капуста готова!

С точки зрения пользы квашеная капуста – настоящий суперфуд. Во-первых, она богата витаминами и минералами, такими как витамин С, кальций и магний. Более того, квашеная капуста содержит пробиотики – те самые полезные бактерии, которые могут улучшить работу ЖКТ. И наконец, квашеная капуста является хорошим источником клетчатки и позволяет разнообразить рацион при невысокой калорийности.

В Корее есть близкий к нашей квашеной капусте продукт – кимчи, которое готовится из пекинской капусты с острыми специями. Исторически кимчи готовили в огромных чанах на сотни кочанов капусты. Чаны вкапывали в землю и выжидали от одного до трех месяцев. Кимчи – национальная гордость Кореи. Сейчас годовой объем производства кимчи превышает 2 миллиона тонн в год! Кимчи считается одним из самых популярных блюд в Корее и эталоном корейской кухни. Сегодня существует множество разновидностей этого блюда, и некоторые из них могут содержать морепродукты, мясо или грибы.

Для получения качественного кимчи необходимо ферментировать капусту без доступа воздуха. Ключевые бактерии, ответственные за производство этого блюда, не переносят кислород, то есть являются анаэробами.

На первой стадии нарезанную китайскую капусту смачивают и засыпают солью, что приводит к разрушению растительных клеток и вытеканию сока примерно за 6 часов. После этого капуста промывается, чтобы избавиться от избытка соли. А потом засыпается свежая порция соли, сахара и острых специй.

В процессе ферментации кимчи задействованы десятки, а то и сотни отдельных штаммов микроорганизмов, но ключевые – примерно те же, что и в процессе квашения нашей родной капусты. В первую очередь это Lactobacillus plantarum, которые живут на поверхности пекинской капусты. Для лучшей ферментации кимчи следует уложить в плотно закрытый контейнер, благодаря этому туда не попадет воздух, который так губителен для микроорганизмов, участвующих в процессе.

Корейцы убеждены в том, что кимчи исключительно полезное блюдо. Так и есть, кимчи действительно богато витаминами и другими низкомолекулярными веществами – продуктами работы бактерий. А кроме этого острый перец в составе кимчи стимулирует выработку желудочного сока, что способствует пищеварению.

Ферментированные напитки

Растительное сырье используют не только для производства пищи, но и для производства напитков, и здесь для ферментации настоящее раздолье. Можно ферментировать сначала сырье, а потом изготавливать напиток, можно ферментировать уже в жидкой среде.

Среди ферментированных напитков и хорошо знакомые нам чай и квас, и, казалось бы, экзотическая комбуча (которая на самом деле знакома многим из нас как чайный гриб).

Привычный нам черный чай – это лишь одна из разновидностей напитка из огромной чайной вселенной. Однако вся она начинается с листьев растения камелии китайской. Камелия китайская была обнаружена исследователями в Китае (на острове Хайнань) и в Индии, в штате Ассам. Вот они, две великие чайные державы. Сейчас разнообразие сортов чая поражает воображение. Здесь и темпераментный плотный пуэр, и легкий дарджилинг, и классический зеленый чай. Как из одного растения удалось получить такой ассортимент вкусов и оттенков?

У нас для вас есть два ответа. Первый – климатические отличия между регионами произрастания чая. Как вина из одного сорта винограда, выращенного в разных терруарах[8], будут отличаться по вкусу, так и чайные листья, выращенные в прохладных горах и жарких долинах, тоже будут разными по вкусу.

Второй ответ кроется, конечно, в ферментации чайного сырья. Но в отличие от ранее рассмотренных примеров, когда за ферментацию отвечали микроорганизмы с поверхности растительного сырья, в чае ферментация происходит за счет собственных ферментов. Когда лист сминается или растирается, разрушаются клетки растения и высвобождаются ферменты – оксидазы. Они окисляют полифенолы чая – катехины, сложные органические молекулы с мощной антиоксидантной активностью. Это приводит к образованию совершенно новых веществ – теафлавинов и теарубигинов. Они отвечают за дополнительные особенности вкуса и аромата ферментированного чая. Так получаются новые сорта – из листьев одного растения.

В зависимости от интенсивности ферментации можно получать улуны – слабоферментированные чаи или привычный для нас черный чай. Улун – это чай, который находится между зеленым и черным чаем по степени ферментации.

Листья чая окисляются в течение нескольких часов, но не полностью, после чего они сушатся и упаковываются. В целом, чем дольше длится процесс ферментации, тем более темным и насыщенным получается чай.

Исключением в чайном мире является чай пуэр. Для его производства задействуют плесневелые грибки Aspergillus acidus. Технология чаще всего подразумевает длительную ферментацию зеленого чая – так получается классический шэн пуэр, хотя на сегодняшний день есть и ускоренная технология, по которой получают «скороспелый» чай шу пуэр. Ферментация пуэра может длиться несколько лет!

В любом случае в процессе ферментации теафлавины и теарубигины продолжают трансформироваться, и в пуэре накапливается вещество теаброунин, а также липополисахариды и ряд других соединений – все они обеспечат исключительный необычный вкус чая и его многогранное действие на организм. Пуэр очень бодрит, способствует пищеварению, обладает антиоксидантным действием.

Как мы уже сказали, особенность чая пуэр заключается в том, что он подвергается процессу ферментации, который длится несколько лет. В результате этого чай приобретает свой особый вкус и аромат. Более того, есть пуэр с добавлением фруктов или ягод, а также пуэр с различными специями.

По всей средней полосе России произрастает скромное растение с нарядными цветами фиолетового цвета – иван-чай узколистный из семейства Кипрейных. Особенно любит иван-чай уральские и алтайские просторы, а вот к сытым почвам Черноземья не привык. Его настой, получивший название «копорский чай», долгое время заменял небогатому населению Российской империи чай китайский, который был буквально в сто раз дороже. Копорским чай назвали по имени небольшого селения Копорье недалеко от Санкт-Петербурга, где чай начали заготавливать для коммерческой реализации.

Сохранилось описание технологии изготовления копорского чая. Это цитата из книги крупного экономиста XIX века Андрея Павловича Субботина (1852–1906) «Чай и чайная торговля»:

[8] Терруар – это совокупность почвенно-климатических и культурно-исторических условий, определяющая сортовые характеристики сельскохозяйственной продукции.