Dowiedz się więcej o fermentowanej żywności i zdrowiu

Korzyści zdrowotne wynikające z fermentowanej żywności

Na całym świecie istnieje długa historia produkcji żywności fermentowanej na dużą skalę. Wiele różnych produktów pochodzi z procesu fermentacji, niektóre z nich to sos do sałatek Caesar, sery i kiełbasy. Niektóre znane azjatyckie produkty roślinne są również fermentowane, takie jak sos sojowy, kimchee i fermentowane mleko.

Istnieje kilka podstawowych kroków w procesie fermentacji, z których pierwszym jest wybór i zebranie dużej różnorodności surowców. Po zebraniu tych materiałów, muszą one zostać przygotowane za pomocą różnych metod, takich jak siekanie, mielenie, mieszanie, solenie, krojenie, zanurzanie lub zagęszczanie. Następnie producenci żywności inkubują ją i mierzą temperaturę, ilość tlenu i czas trwania. Niektóre produkty, takie jak chleb, mają czasami zakończoną fermentację. Często w procesie fermentacji dodaje się kultury starterowe, albo stosowane przemysłowo, albo w procesie "back slopping" (który bierze stare i dodaje do nowego). Wyniki fermentacji żywności zależą od składu odżywczego surowców. Stosuje się typowe mikroorganizmy, takie jak bakterie kwasu mlekowego (lactobacillus, latococcus). Fermentacja charakteryzuje się niskim pH 4 - 4,5.

W żywności znajdują się różne mikroby, które nadają jej określony smak i konsystencję. Na przykład, drożdże i pleśnie mają w sobie grzyby, a piwo, wino i chleb mają sacharomyces. Rośliny mają pichia, sos sojowy zawiera aspergillus, tempeh ma mucor, a brie zawiera penicillum. Te składniki odżywcze sprzyjają wzrostowi mikroorganizmów, a struktura materiału decyduje o konsystencji.

Ogólnie rzecz biorąc, monosacharydy i disacharydy zazwyczaj zawierają drożdże i bakterie kwasu mlekowego, podczas gdy polisacharydy zazwyczaj zawierają pleśnie, drożdże i bacillus. Drożdże są niezbędne w fermentacji alkoholowej i chlebowej, podczas gdy bakterie kwasu mlekowego(LAB) są niezbędne w wielu fermentacjach roślinnych, mlecznych i mięsnych. Ważne jest, aby pamiętać, że niektóre drożdże ulegają degradacji, podczas gdy pektyny mogą powodować, że żywność staje się mączysta.

Na przykład, weźmy pod uwagę mikroby w świeżych oliwkach Sevillano, które są uprawiane tylko w słonecznym stanie Kalifornia. Podczas pierwszego dnia fermentacji oliwki są zanurzane w 4% roztworze NaCL i pozostają tam przez dziewięć miesięcy, aby umożliwić rozwój rodzimych LAB i drożdży. W momencie zanurzenia, na oliwkach znajduje się niewielka ilość bakterii, jednak w ciągu miesiąca od zanurzenia następuje ogromny wzrost bakterii, z 10 milionami komórek na oliwkę. Populacja ta utrzymuje się do dziewięciu miesięcy fermentacji. Jeśli chodzi o wzrost drożdży, w momencie zanurzenia są one obecne w niewielkich ilościach; po 30 dniach zanurzenia wzrost drożdży jest znacznie wyższy. Ogólnie rzecz biorąc, oliwki "Sevillano" wykazują dużą różnorodność mikrobiologiczną w fermentacji oliwek, istnieje większa różnorodność psucia się oliwek, co dowodzi, że monokultura lactobacillus jest dobra dla oliwek. Część złego posmaku jest rozpraszana przez solankę.

W surowym mleku jest ogromna różnorodność mikrobów, ale są w nim również proteobakterie, które powodują patogeny.

Metabolizm napędza fermentacje żywności. Wykorzystuje on mono- i disacharydy i rozkłada je na dwie drogi: homofermentacji lub heterofermentacji. Ta ostatnia jest bardziej zróżnicowana, ponieważ powstają w niej kwas mlekowy, kwas octowy, etanol, mannitol i dwutlenek węgla.

Aby nadać smak poprzez fermentację, musi się wydarzyć kilka rzeczy. Po pierwsze, musi nastąpić rozkład cukrów (kwas mlekowy, kwas octowy, kwas jabłkowy (smak wina), diacetyl, acetaldehyd, butanon, etan, mannitol, erytrytol), oraz metabolizm aminokwasów (izovelric aicd, metanetiol, skatol). Aminokwasy te są również aromatami serów. Innym przykładem jest występujące w piwie musowanie dwutlenkiem węgla, który jest również odpowiedzialny za dziury w serze. Do zagęszczania jogurtu stosuje się zagęszczacze polisacharydowe. Warto również zauważyć, że kapitan Cook zapobiegał szkorbutowi, zabierając ze sobą w długie podróże kiszoną kapustę.

Większość z tego, co wiemy o bezpieczeństwie żywności i fermentacji, ewoluuje w kierunku żywienia. Wiemy, że fermentacja ma udowodnione korzyści, ponieważ zachowuje składniki odżywcze i jest ważna dla kultur, w których nie ma lodówek. Fermentacja redukuje lub usuwa toksyczne związki i antyutrienty. Kwas fitynowy jest degradowany przez drożdże i LAB podczas fermentacji chleba, dzięki czemu niezbędne składniki odżywcze stają się dostępne dla nas w naszych przewodach pokarmowych. Dobrym przykładem są tu związki cyjankowe z manioku. Związki te muszą zostać poddane fermentacji, aby je zjeść, ale poprawiają strawność pokarmu, zmniejszają stężenie laktozy w nabiale i usuwają cukry powodujące wzdęcia (takie jak rafinoza, stachinoza). W niektórych kulturach po strawieniu skrobi przechodzi się nawet z mleka matki na pełnowartościowe pokarmy i kaszki.

Pojawiają się również nowe korzyści z fermentacji. Stwierdzono, że zmienia ona psychologiczne reakcje na żywność, zmniejsza problemy żołądkowo-jelitowe i zmienia reakcje immunologiczne (przeprowadzono interesujące badania nad kimchee stosowanym w celu poprawy wrażliwości na glukozę w stanach przedcukrzycowych). Fermentacja ma również wpływ na zwiększenie zawartości witamin i związków bioaktywnych, a także witamin pochodzących z mikrobów (takich jak GABA, CLA, kwas foliowy, witamina B12, ryboflawina i tiamina), które są bogate w sfermentowanej żywności.

Ważne jest, aby zachować ostrożność podczas pracy i tworzenia żywności fermentowanej: poziom produkcji może być różny i zależy od dokładnych szczepów bakterii odpowiedzialnych za fermentację. Możemy wybierać szczepy, aby celowo wprowadzać je do żywności, ale to jeszcze nie nastąpiło.

Każdy szczep jest genetycznie odrębny; szczepy różnią się od siebie tak samo jak my. LAB - jedengatunek, ale zawiera 42 różne szczepy - może mieć wpływ na fenotyp. Istnieje 16-krotny zakres produkcji IL-12 przez różne szczepy. Jest to ten sam rodzaj zakresu, który widzielibyśmy dla różnych gatunków, więc musimy być ostrożni, kiedy mówimy o szczepach.

Probiotyki to szczepy mikroorganizmów, które podawane żywe i w wystarczającej ilości są w stanie przynieść gospodarzowi korzyści zdrowotne. Najbardziej powszechne są szczepy LAB i bifidobacterium (nie występują w sfermentowanej żywności, ale głównie występują w przewodzie pokarmowym niemowląt). Probiotyki różnią się także od żywych i aktywnych kultur, które mogą nie być korzystne. Badania kliniczne wspierają koncepcję probiotyków, ponieważ odkryły one korzyści w nowych obszarach, takich jak zdrowie jamy ustnej, alergie, zmiany nastroju, infekcje dróg oddechowych i zdrowie skóry. Jest to wciąż aktywny obszar badań.

Probiotyki obejmują specyficzne szczepy bakterii, które mogą, ale nie muszą być włączone do sfermentowanej żywności. Wszystkie korzyści zdrowotne pochodzą od konkretnych szczepów, a nie od probiotyków zawartych w sfermentowanej żywności. Naukowcy patrzą na szczep, a następnie na dowody, aby wiedzieć, co szczep faktycznie robi. W tym momencie nie możemy powiedzieć, że wszystkie sfermentowane pokarmy są probiotyczne, ponieważ jest to obszar rosnącego zainteresowania i badań.

Probiotyki są przedmiotem szczególnego zainteresowania w moim laboratorium. Mamy probiotyki, o których wiemy, że są żywe i będą się przystosowywać w zależności od kontekstu. Hodujemy je i konserwujemy w matrycy do podawania, ale nie wiemy, czy lepsze są w matrycy czy w pigułce. Jedno badanie jest w żywności, drugie jest w człowieku.

Dieta może mieć wpływ na funkcjonowanie probiotyków w jelicie, co wykazano w badaniu przeprowadzonym na myszach. W tym badaniu myszy były karmione jedną z dwóch diet: dietą chow (normalną) i dietą zachodnią (wysokotłuszczową / cukrową). Naukowcy dali im szczep WCFS1 przez 5 dni, jak również wywołane zapalenie jelita grubego. Myszy były oceniane pod względem tego, który szczep przeżył lepiej od tych z dietą zachodnią, i wykazano, że miały one nawet wyższy poziom przeżycia, gdy wywołano stan zapalny. Ogólnie rzecz biorąc, zmierzona ekspresja genów była responsywna. Badacze uważają, że zamierzają dać temu niszę.

Spożywanie sfermentowanej żywności od dawna stanowi integralną część ludzkiej diety. Żywe, sfermentowane pokarmy zawierają co najmniej tysiąc razy więcej bakterii niż świeże owoce i warzywa. Fermentacja skutkuje zwiększonym bezpieczeństwem mikrobiologicznym żywności, unikalnymi smakami i konsystencjami, ponieważ każdy szczep jest genetycznie i fenotypowo odrębny.

Wiele fermentowanych produktów spożywczych jest przystosowanych do przetrwania w środowisku kwaśnym, a ponieważ nie wypierają one rodzimych mikrobów, mogą je wzbogacać. To sprawia, że zastanawiamy się, czy bakterie fermentujące są tracone przez praktyki rolnicze, ponieważ nie jesteśmy pewni co do różnorodności mikrobiologicznej.

Niektóre alkohole mają dużo soli i należy być świadomym żywych fermentowanych vs nieżywych fermentowanych, co obejmuje pasteryzowane chleby, itp.

Bezpieczeństwo żywności jest ważne w przypadku sfermentowanej żywności - jeśli pachnie "nie tak", nie jedz jej. Mikroby mogą tolerować temperaturę około 45C, ale to zależy od tego jak wysoka jest temperatura i jak długo się gotuje. Możesz uzyskać witaminę B12 poprzez sfermentowaną żywność. W przypadku ziaren moczonych przez 24 godziny, nastąpi pewna fermentacja.