7:38 ص
علوم الاغذية -
كتب الزراعة
كتاب : الدليل التطبيقي في أساسيات تخمير الاغذية
التخمير هو أي عملية استقلابية يؤدي فيها نشاط الكائنات الحية الدقيقة إلى إحداث تغيير مرغوب فيه في الأطعمة والمشروبات ، سواء كان ذلك لزيادة النكهة ، أو الحفاظ على المواد الغذائية ، أو توفير فوائد صحية ، أو أكثر. تأتي كلمة "ferment" من الفعل اللاتيني "fervere" ، والتي تعني "الغليان". ومن المفارقات أن التخمير ممكن بدون حرارة. لإتقان التخمير ، تحتاج إلى فهم العلم وراء العملية الكيميائية.
تعيش الكائنات الحية الدقيقة باستخدام الكربوهيدرات (السكريات ، مثل الجلوكوز) للحصول على الطاقة والوقود. توفر المواد الكيميائية العضوية مثل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) تلك الطاقة إلى كل جزء من الخلية عند الحاجة. تولد الميكروبات ATP باستخدام التنفس. التنفس الهوائي ، الذي يتطلب الأكسجين ، هو الطريقة الأكثر فعالية للقيام بذلك. يبدأ التنفس الهوائي بتحلل السكر ، حيث يتم تحويل الجلوكوز إلى حمض البيروفيك. عند وجود كمية كافية من الأكسجين ، يحدث التنفس الهوائي.
يشبه التخمر التنفس اللاهوائي - وهو النوع الذي يحدث عندما لا يوجد أكسجين كافٍ. ومع ذلك ، يؤدي التخمير إلى إنتاج جزيئات عضوية مختلفة مثل حمض اللاكتيك ، مما يؤدي أيضًا إلى إنتاج ATP ، على عكس التنفس ، الذي يستخدم حمض البيروفيك.
اعتمادًا على الظروف البيئية ، تتمتع الخلايا والميكروبات الفردية بالقدرة على التبديل بين وضعي إنتاج الطاقة المختلفين. عادةً ما تحصل الكائنات الحية على الطاقة اللاهوائية من خلال التخمير ، ولكن بعض الأنظمة تستخدم الكبريتات كمستقبل نهائي للإلكترون في سلسلة نقل الإلكترون.
ماذا يحدث خلال عملية التخمير؟
يحدث التخمر في غياب الأكسجين (الظروف اللاهوائية) ، وفي وجود الكائنات الحية الدقيقة المفيدة (الخمائر والعفن والبكتيريا) التي تحصل على طاقتها من خلال التخمير. إذا توفر كمية كافية من السكر ، فإن بعض خلايا الخميرة ، مثل Saccharomyces cerevisiae ، تفضل التخمر على التنفس الهوائي حتى عندما يكون الأكسجين وفيرًا.
أثناء عملية التخمير ، تقوم هذه الميكروبات المفيدة بتكسير السكريات والنشويات إلى كحول وأحماض ، مما يجعل الطعام أكثر تغذية ويحافظ عليه حتى يتمكن الناس من تخزينه لفترات أطول دون إفساده. توفر منتجات التخمير الإنزيمات اللازمة للهضم. هذا مهم لأن البشر يولدون بعدد لا نهائي من الإنزيمات ، وتقل مع تقدم العمر. تحتوي الأطعمة المخمرة على الإنزيمات اللازمة لتفكيكها. يساعد التخمير أيضًا في عملية ما قبل الهضم. أثناء عملية التخمير ، تتغذى الميكروبات على السكريات والنشويات ، وتكسر الطعام قبل أن يستهلكه أي شخص.
ما هي مميزات التخمير؟
الأطعمة المخمرة غنية بالبروبيوتيك ، وهي كائنات دقيقة مفيدة تساعد في الحفاظ على أمعاء صحية حتى تتمكن من استخلاص العناصر الغذائية من الطعام. تساعد البروبيوتيك جهاز المناعة لأن الأمعاء تنتج مضادات حيوية ، ومضادة للأورام ، ومضادة للفيروسات ، ومضادة للفطريات ، كما أن مسببات الأمراض لا تعمل بشكل جيد في البيئة الحمضية التي تنتجها الأطعمة المخمرة.
يساعد التخمير أيضًا في تحييد مضادات المغذيات مثل حمض الفيتيك ، الذي يحدث في الحبوب والمكسرات والبذور والبقوليات ويمكن أن يسبب نقصًا في المعادن. كما تجعل الفيتات النشويات والبروتينات والدهون أقل قابلية للهضم ، لذا فإن تحييدها مفيد للغاية.
يمكن أن يزيد التخمير من الفيتامينات والمعادن في الطعام ويجعلها متاحة أكثر للامتصاص. يزيد التخمر من فيتامينات B و C ويعزز حمض الفوليك والريبوفلافين والنياسين والثيامين والبيوتين. تسهل البروبيوتيك والإنزيمات وحمض اللبنيك في الأطعمة المخمرة امتصاص هذه الفيتامينات والمعادن في الجسم.
ما هي الأنواع الثلاثة المختلفة للتخمير؟
يمكن للميكروبات المتخصصة في تحويل بعض المواد إلى مواد أخرى أن تنتج مجموعة متنوعة من المواد الغذائية والمشروبات. هذه ثلاثة أنواع مميزة من التخمير التي يستخدمها الناس.
1. تخمير حمض اللاكتيك. تقوم سلالات الخميرة والبكتيريا بتحويل النشويات أو السكريات إلى حمض اللاكتيك ، مما لا يتطلب حرارة في التحضير. هذه التفاعلات الكيميائية اللاهوائية ، يستخدم حمض البيروفيك نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد + الهيدروجين (NADH) لتكوين حمض اللاكتيك و NAD +. (يحدث تخمر حمض اللاكتيك أيضًا في خلايا العضلات البشرية. وأثناء النشاط الشاق ، يمكن للعضلات أن تفرز الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) بشكل أسرع من توفير الأكسجين لخلايا العضلات ، مما يؤدي إلى تراكم حمض اللاكتيك وتقرح العضلات. في هذا السيناريو ، تحلل الجلوكوز ، الذي ينكسر ينخفض جزيء الجلوكوز إلى جزئين من البيروفات ولا يستخدم الأكسجين ، وينتج ATP.) تعد بكتيريا حمض اللاكتيك ضرورية لإنتاج الأطعمة الصحية غير المكلفة والحفاظ عليها ، وهو أمر مهم بشكل خاص في إطعام السكان الفقراء. تُصنع هذه الطريقة من مخلل الملفوف والمخللات والكيمتشي واللبن والخبز المخمر.
2. تخمير الإيثانول / تخمير الكحول. تكسر الخمائر جزيئات البيروفات - ناتج استقلاب الجلوكوز (C6H12O6) المعروف باسم تحلل السكر - في النشويات أو السكريات إلى جزيئات كحول وثاني أكسيد الكربون. ينتج التخمير الكحولي النبيذ والبيرة.
3. تخمير حمض الخليك. النشويات والسكريات من الحبوب والفاكهة المخمرة إلى الخل والتوابل المذاق الحامض. تشمل الأمثلة خل التفاح وخل النبيذ والكومبوتشا.
ما هي المراحل المختلفة لعملية التخمير؟
اعتمادًا على ما تقوم بتخميره ، يمكن أن تتكون العملية من عدة مراحل.
التخمير الأولي. في هذه المرحلة القصيرة ، تبدأ الميكروبات في العمل بسرعة على المكونات الخام مثل الفاكهة أو الخضار أو منتجات الألبان. تمنع الميكروبات الموجودة أو في السائل المحيط (مثل محلول ملحي للخضروات المخمرة) البكتيريا المتعفنة من استعمار الطعام بدلاً من ذلك. الخميرة أو الميكروبات الأخرى تحول الكربوهيدرات (السكريات) إلى مواد أخرى مثل الكحوليات والأحماض.
التخمير الثانوي. في هذه المرحلة الأطول من التخمير ، والتي تستمر عدة أيام أو حتى أسابيع ، ترتفع مستويات الكحول وتموت الخمائر والميكروبات ويصبح مصدر الغذاء المتاح (الكربوهيدرات) أكثر ندرة. يستخدم صانعو النبيذ والبيرة تخميرًا ثانويًا لصنع مشروباتهم الكحولية. يمكن أن يختلف الرقم الهيدروجيني للتخمير بشكل كبير عما كان عليه عندما بدأ ، مما يؤثر على التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين الميكروبات وبيئتها. بمجرد أن يتراوح الكحول بين 12-15٪ ويقتل الخميرة ، ويمنع المزيد من التخمر ، يلزم التقطير لإزالة الماء ، وتكثيف محتوى الكحول لإنشاء نسبة أعلى من الكحول (دليل).
6 نصائح لبدء التخمير
سواء كنت تبحث عن مخلل الخضار أو البدء في تخمير البيرة في المنزل ، ستساعدك هذه النصائح على البدء في التخمير.
1. أسس ثقافاتك "البادئة". توجد الميكروبات بشكل طبيعي في الهواء الذي تتنفسه ، ولكن لبدء التخمير ، ستحتاج غالبًا إلى مجموعة "بداية" من الثقافات ، مثل مصل اللبن (من الزبادي) ، أو مستعمرة تكافلية للبكتيريا والخميرة ، أو SCOBY (للكومبوتشا) ، أو حتى السائل من خميرة سابقة. المزارع البادئة غنية بالفعل بالكائنات الحية الدقيقة المفيدة. عند إضافتها إلى منتجك الغذائي أو المشروب ، فسوف تتكاثر بسرعة وتبدأ عملية التخمير.
2. حافظ على معداتك نظيفة. لمنع تسرب البكتيريا السيئة إلى تخميرك ، من الضروري تنظيف وتعقيم معدات المطبخ والأسطح التي تعمل عليها.
3. تجنب التعرض. يمكن أن يؤدي تعريض الخميرة للهواء إلى منع حدوث التخمر المناسب وزيادة خطر التلف والتسمم الغذائي. هناك عدة طرق يمكنك تجنب ذلك.
4. لمنع ملامسة الطعام المخمر للهواء ، يمكنك غمره في محلول ملحي (محلول ملحي). عند تخمير قطع صلبة من الطعام مثل الخضار المقطعة ، فإن هذه الطريقة تعمل بشكل جيد. يمكنك التحكم في درجة حموضة التخمير ، والتي تحدد كمية الأكسجين الموجودة ، عن طريق إضافة الخل إلى المحلول الخاص بك.
5. التخزين. لتجنب تلوث الهواء ، يجب عليك الاحتفاظ بمنتج التخمير في حاوية تخزين قابلة للغلق. تستخدم العديد من أجهزة التخمير المنزلية برطمانًا بسيطًا مع غطاء لقفل الهواء ، ولكن هناك بدائل أخرى. عادة ، تحتوي حاويات التخزين على صمام لتنفيس غاز ثاني أكسيد الكربون المنطلق أثناء التخمير. إذا كنت ملتزمًا بمراقبة الخميرة بعناية حتى لا تفسد ، فيمكنك بدلاً من ذلك فتح الحاويات المختومة يدويًا لتحرير ثاني أكسيد الكربون. (إذا كنت تصنع الكمبوتشا أو النبيذ أو غيرها من المنتجات النهائية التي تستفيد من الكربنة ، فيمكنك التخلي عن تنفيس ثاني أكسيد الكربون).
6. إدارة التخمير. من خلال التحكم في درجة حرارة البيئة ، يمكنك التأثير على نتيجة التخمير. عادةً ما تعمل الميكروبات جيدًا عندما تكون بيئتها دافئة أو في درجة حرارة الغرفة ، لكن درجة الحرارة المثالية تعتمد على نوع الميكروبات التي تستخدمها وما تخمره. يمكن أن يؤثر تغيير درجة الحرارة على عمليتك بشكل كبير. سيؤدي نقل منتجك إلى بيئة أكثر برودة ، مثل قبو أو ثلاجة ، إلى إبطاء معدل التخمير ، وفي بعض الحالات ، يوقفه تمامًا. من ناحية أخرى ، يمكن أن يؤدي تسخين الخميرة إلى قتل الميكروبات الأساسية..
-------------------
------------------------
ليست هناك تعليقات: