Kiszenie czy kwaszenie. Aby rozwiązać przed wami ten problem językowy i wyjaśnić zbudowane na podstawie znaczenia tych słów różne teorie mające na celu wprowadzanie w błąd konsumentów, zapraszam do lektury tutaj. Zajmijmy się teraz wyjaśnieniem, dlaczego kiszenie lub kwaszenie konserwuje żywność. Co jest istotą tego procesu, który uważany jest za jedną z najstarszych metod zabezpieczania żywności wykorzystywanej do późniejszego spożycia. Jeżeli chcesz poczytać o historii tego procesu, to zapraszam tutaj.
Zakwaszenie środowiska jest jedną z metod utrwalania żywności i pasz polegającą na zahamowaniu rozwoju niepożądanych drobnoustrojów przy niskich wartościach pH. Wysoką kwasowość (niskie pH) produktu można osiągnąć poprzez dodanie kwasu (octowego, mlekowego, cytrynowego) jak to ma miejsce przy produkcji marynat albo poprzez naturalne zakwaszenie drogą fermentacji mlekowej – przy produkcji kiszonek. W przemyśle spożywczym kiszenie stosuje się głównie do utrwalania kapusty, ogórków i oliwek. W mniejszym stopniu kisi się buraki, kalafiory, marchew, seler, cebulę, paprykę, zielone pomidory oraz soki warzywne. Za przeprowadzenie tego procesu odpowiedzialne są bakterie mlekowe. Więcej o bakteriach kwasu mlekowego możesz dowiedzieć się tutaj.
Kiszenie polega na fermentacyjnej przemianie cukrów na kwas mlekowy, który obniża pH środowiska i jednocześnie sam jest inhibitorem wzrostu wielu drobnoustrojów. W wyniku fermentacji i nagromadzenia kwasu, pH spada poniżej 4,2, zwykle do 3,5, a to już są wartości które zapewniają trwałe zakonserwowanie surowca roślinnego. Takie pH zabezpiecza kiszonki przed rozwojem bakterii gnilnych i masłowych, które jako beztlenowce zużywające mleczany znalazłyby w słabo zakwaszonym środowisku doskonałe warunki rozwoju. Aby uzyskać takie zakwaszenie produktu jak już wcześniej napisałem bakterie potrzebują wyprodukować odpowiednią ilość kwasu mlekowego. Jak już wiemy ten metabolit powstaje z cukrów zawartych w surowcu roślinnym, dlatego logicznym jest, że proces trwałego zakonserwowania produktu w wyniku kiszenia będzie zachodził tylko w surowcach zawierających wystarczającą ilość cukru. Z tym faktem wiąże się pojęcie minimum cukrowego. Jest to najmniejsza zawartość cukru w suchej masie surowca (w kiszonym materiale), pozwalająca na otrzymanie w wyniku fermentacji mlekowej takiej ilości kwasu mlekowego, aby pH całej zakiszanej masy spadło do co najmniej 4,2. Prawidłowy przebieg fermentacji mlekowej odbywa się w warunkach beztlenowych. W powstaniu tych warunków pomaga heterofermentatywny metabolizm cukrów z wytworzeniem sporej ilości dwutlenku węgla. Równie istotne jest utrzymanie odpowiedniej temperatury podczas kolejnych etapów fermentacji.
Kiszona kapusta powstaje w wyniku fermentacji pociętych na paski liści kapusty, które się ubija z solą w takiej ilości aby stężenie wynosiło 2,25-2,5%. Po co tniemy, ubijamy i solimy kapustę? Cięcie, ubijanie i solenie ma na celu zwiększenie wycieku soku, w którym znajdują się cukry. W ten sposób spełniamy pierwszy warunek fermentacji mlekowej, czyli przygotowujemy pożywkę dla bakterii kwasu mlekowego. Ubijanie ma też swój drugi cel. W ten sposób pozbywamy się powietrza, czyli spełniamy kolejny warunek fermentacji mlekowej stwarzając względnie beztlenowe środowisko dla wzrostu bakterii. Po ubiciu kapusty, wierzch jej przykrywamy w miarę szczelnie i obciążamy ciężkim przedmiotem. To dodatkowa czynność, która pozwoli wytworzyć i utrzymać warunki beztlenowe. Również solenie ma też swoje drugie dno. Oprócz ułatwienia wycieku soku, zasolenie o stężeniu do 3% przyspiesza rozwój bakterii kwasu mlekowego, jednocześnie osłabiając działanie drobnoustrojów niepożądanych.
Co się dzieje dalej, gdy już mamy kapustę ubitą i przykrytą? Fermentacja musi wystartować, czyli w środowisku jakie stworzyliśmy musi namnożyć się taka ilość bakterii aby proces był widoczny dla nas gołym okiem i ruszył lawinowo. Trwa to zwykle od 18 do 24 godzin. Fermentacja mlekowa przy kiszeniu kapusty jest wywołana i prowadzona przez bakterie mezofilne, dlatego ważne jest utrzymanie optymalnej temperatury w granicach 18-20°C. Zbyt wysoka temperatura powoduje za słaby rozwój bakterii Leuconostoc mesenteroides, nadmierną kwasowość, wady aromatu i smaku. Co się dzieje dalej? Po namnożeniu bakterii i wystartowaniu fermentacji mlekowej procesy zachodzą z dużym nasileniem, wręcz lawinowo. Ten okres nazywamy burzliwą fermentacją i trwa ona, 2-3 dni. Objawy jakie wtedy możemy zaobserwować to silne gazowanie i pienienie oraz wzrost kwasowości czyli spadek pH. Objawy są dla nas widoczne, ale jakie procesy doprowadziły do tych objawów. Prze te 2-3 dni rozwijają się bakterie z grupy coli i niewielkie ilości kolonii drożdży. Muszą, bo są wszędzie, a jest to dopiero początek fermentacji i środowisko jest jeszcze dla nich w miarę przyjazne. Należy podkreślić, że produkty szeregu niepożądanych reakcji spowodowanych działaniem tych drobnoustrojów takie jak: kwas masłowy, aceton, butanol, metanol i kwas mrówkowy, mogą wywrzeć ujemny lub dodatni wpływ na jakość gotowego produktu. Wszystko zależy od czasu. Gdy fermentacja burzliwa zaczyna się powoli i trwa dłużej następuję zwiększona produkcja wyżej wspomnianych produktów. Oczywiście, część z nich zostanie zestryfikowana do lotnych substancji o przyjemnym zapachu, tak charakterystycznym dla kiszonej kapusty. Niestety, pozostała część metabolitów będzie ujemnie wpływać na właściwości organoleptyczne produktu. Dlatego ważne jest aby proces burzliwej fermentacji odbywał się w optymalnym zakresie czasu. Tylko wtedy, prawie 100% niepożądanych metabolitów zostanie przekształcona w estry i nasza kapusta będzie pachniała świeżością. Najważniejsze jest jednak to, że właśnie na tym etapie rozwinęły się już heterofermentatywne bakterie mlekowe Leuconostoc mesenteroides. To właśnie z ich powodu obserwujemy silne gazowanie i pienienie oraz spadek pH. Heterofermentatywne oznacza, że oprócz kwasu mlekowego powstaje kwas octowy, etanol i duże ilości dwutlenku węgla. W wyniku tego procesu wypierany jest tlen i środowisko fermentacji staje się już zupełnie beztlenowe oraz ograniczona zostaje aktywność enzymów z kapusty. Wraz ze wzrastającą produkcją kwasu mlekowego, pH kiszonki spada do poziomu 4,0 co powoduje zahamowany wzrost bakterii gnilnych i z grupy coli. Można powiedzieć, że kiszonka jest już zabezpieczona przed działaniem niepożądanych drobnoustrojów i bakterie kwasu mlekowego wygrały swoją wojnę kolonialną zasiedlając środowisko naszej beczki z kapustą.
W drugim etapie fermentacji mlekowej, który zwykle trwa 10-16 dni, walka w naszej beczce toczy się o utrzymanie wytworzonego środowiska dzięki któremu powstała monokultura bakterii może być monopolistą i dyktować swoje warunki. Popularnie rzecz ujmując można powiedzieć, że nasze bohaterskie Leuconostoc mesenteroides napracowały się bardzo w poprzednim okresie fermentacji i powoli odchodzą na zasłużoną emeryturę ustępując miejsca kolejnym nowym gatunkom. Właśnie w ten sposób, dzięki wymianie kolejnych pokoleń różnych gatunków bakterii kwasu mlekowego, w ciągu tych 16 dni nasza kiszonka staję się dobrze utrwalonym gotowym produktem o swoistym smaku i aromacie. Oczywiście powstaje pytanie, jak to się dzieje, że natura nigdy się nie pomyli i ile razy będziemy proces fermentacji zaczynali, to kolejność pojawiających się bakterii w trakcie tego procesu będzie taka sama? Odpowiedź jest bardzo prosta a wręcz banalna i lakoniczna. Odpowiedzialny jest za to poziom pH czyli kwasowość naszej kiszonki. Bakterie produkują kwas mlekowy, jego stężenie wzrasta, pH spada, aż osiąga taki poziom przy którym dany gatunek bakterii kwasu mlekowego nie jest w stanie już nic wyprodukować i obumiera. Wtedy pojawiają się kolejne gatunki bakterii, bardziej tolerancyjne na daną kwasowość i podejmują fermentację, aż do momentu o którym już wcześniej wspomniałem. Po wyjaśnieniu tego mechanizmu, pozwólcie, że przedstawię wam kolejne pokolenia pojawiające się w naszej beczce z kiszonką, następujące po Leuconostoc mesenteroides. Pojawia się heterofermentatywny Lactobacillus brevis i czasami Streptococus ovalis. Dla porządku nadmienię tylko, że krewniacy Streptococus ovalis są specjalistami od kiszenia produktów mlecznych. Ich domeną są twarogi i sery. Tą zupełnie inną ale równie ciekawą opowieść zostawię sobie na moment, w którym będziemy zajmować się produkcją domową przetworów mlecznych. Wróćmy jednak do głównego wątku. Jak zauważyliście następny gatunek bakterii jest również heterofermentatywny, dlatego przez kolejne dni po burzliwej fermentacji wydzielanie gazu nie ustaje. Owszem intensywność jest mniejsza ale produkcja trwa. W tym czasie powstają również spore ilości lotnych związków, które jak już wspomniałem stanowią o walorach zapachowych i smakowych produktu z naszej beczki. Podczas drugiego etapu fermentacji następuje moment, w którym praktycznie ustaje gazowanie naszego produktu. Oznacza to, że pojawiły się kolejne ale tym razem już homofermentatywne gatunki bakterii kwasu mlekowego, Pediococcus damnosus lub cerevisiae. Homofermentatywny metabolizm cukrów daje jako główny produkt prawie 90% kwasu mlekowego i bardzo niewielkie ilości dwutlenku węgla. Dlatego wydaje się nam, że gazowanie w naszej beczce ustało. Jednocześnie ten bardzo wydajny proces produkcji kwasu mlekowego powoduje silne zakiszenie naszego produktu w czasie krótkiego czasu. Na sam koniec drugiego etapu fermentacji wkracza Lactobacillus plantarum, który bardzo silnie kwasi i praktycznie kończy proces fermentacji mlekowej. Ta bakteria jest również odpowiedzialna za wytworzenie acetylocholiny, która nadaje specyficzny zapach. Po nim to rozpoznajemy dobrą i zdrową kapustę kiszoną. Po tych 16 dniach kwasowość produktu powinna osiągnąć poziom 1,4-1,8% (pH 3,5-4,0), a stosunek lotnych kwasów do kwasu mlekowego powinien wynosić 1:4. W tym momencie możemy zacząć spożywanie naszej kiszonki. Wiadomo jednak, że stu, czterdziestu lub nawet czterech kilogramów kiszonki naraz zjeść się nie da. Dlatego wynosimy ją do chłodnego pomieszczenia by opóźnić proces starzenia się i psucia kiszonki lub po prostu pasteryzujemy, ale to już zupełnie inna opowieść.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz