Ферментация (брожение)

Содержание

Слайд 2

СПИРТОВАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ. Виноградный сок превращается в вино, когда содержащиеся в нем

СПИРТОВАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ. Виноградный сок превращается в вино, когда содержащиеся в нем

простые сахара разлагаются на углекислый газ и этиловый спирт (этанол) под действием ферментов или дрожжей. Во время этой реакции образуется много других легколетучих продуктов распада (сложные эфиры, ацетаты и т. д.), которые способствуют развитию букета вина. До XIX и XX веков для создания вин не использовались дополнительные дрожжи: виноградные соки ферментировались естественным путем, и никто точно не знал, почему это происходит. Только в 1815 году, после публикации трудов Луи Жозефа Гей-Люссака, появилось понимание того, как сахар (глюкоза) превращается в этанол (этиловый спирт). Затем Луи Пастер в 1857 году в своей виталистической теории брожения выдвинул мысль о том, что брожение (ферментация) возможно лишь в присутствии живых микроорганизмов. С. этого момента люди начали осваивать создание дрожжей, вводить их в виноградный сок для ускорения процесса брожения и создавать новые ароматы вин. Вино стало по-настоящему биотехнологическим продуктом. И на самом деле в его создании задействованы многие биохимические составляющие.
Слайд 3

1. Конечно же, основа всех этих реакций — виноград. Речь идет

1. Конечно же, основа всех этих реакций — виноград. Речь идет

о сортовых (или первичных) ароматах, свидетельствующих о типичности вина. Они составляют ароматический потенциал. Ферментативные и предферментационные процессы начинаются с момента сбора урожая, буквально на первых его этапах. 2. Как в любой химической реакции, скорость реакции брожения зависит от температуры. При слишком низкой температуре реакция идет очень медленно, тогда как при слишком высокой, то есть выше 45-50 °С, дрожжи погибают. В зависимости от температуры можно также изменить соотношение эфир/ацетат и, таким образом, изменить ароматический профиль вина. Например, сильное осветление и достаточно умеренная температура благоприятно влияют на образование этилового эфира (цветочно-фруктовые ароматы). 3. Спирт, образующийся во время реакции, это антисептик, который при слишком высокой концентрации (если его содержание свыше 16 %) становится ядом для микроорганизмов. По мере образования спирта он начинает замедлять реакцию брожения. Бактерии Saccaromyces cerevisiae очень чувствительны к этим двум факторам: температуре и содержанию спирта. 4. Дрожжи называются анаэробными, если они не нуждаются в кислороде для своей жизнедеятельности. Тем не менее кислород растворяется в виноградном соке и даже в виде следов участвует в окислительно-восстановительных реакциях, которые изменяют сформировавшиеся ароматы.
Слайд 4

5.Количество азота, содержащееся в сусле, очень важно, поскольку азот - это

5.Количество азота, содержащееся в сусле, очень важно, поскольку азот - это

ценный источник энергии для дрожжей. Нехватка азота в среде вызывает развитие других бактерий — молочнокислых или уксусных, но также и развитие дрожжей-паразитов, которые, в свою очередь, вырабатывают серосодержащие соединения с неприятным запахом (металлические и прокисшие ноты, ноты гнили, плесени). Практика добавления фосфата диаммония предотвращает остановку ферментации, но также может изменить букет вина (в частности, способствует образованию летучих соединений серы). 6. И наконец, время, которое является основным критерием в этих реакциях. С течением времени начинаются такие процессы, как вторичное брожение, медленное разложение, окислительно-восстановительные реакции. Кислотность, процентное содержание сахара и спирта меняются и модифицируют этот биохимический микромир. И наоборот, развитие бактерий и дрожжей рождает кислотность, спирт и ароматы: речь идет о реакциях самоокисления-самовосстановления или в лучшем случае о вкусовых качествах! Старение вин в бутылках, а тем более в бочонках (где между древесиной и вином происходят процессы осмоса), еще больше совершенствует ароматический профиль вина. Например, серосодержащие соединения (тиолы) развиваются с течением времени: при умеренном содержании в красных винах диметилсульфид привносит фруктовые ноты, однако в больших концентрациях он дает трюфельные ноты белым винам из поздних сортов винограда. Все но вопрос дозировки и времени!
Слайд 5

МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ. Молочнокислое брожение. Бактерии. Плесневые грибы и дрожжи внедряются в

МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ. Молочнокислое брожение. Бактерии. Плесневые грибы и дрожжи внедряются в мир

сыров и предлагают нам огромный выбор сырной массы. Приготовление сыра проходит через много этапов и требует хорошего владения биохимическими параметрами: высев бактерий и плесневых грибов (сычужный фермент), контроль температуры и влажности, значение длительности созревания.
Под действием МОЛОЧНОКИСЛЫХ бактерий лактоза превращается в глюкозу, а затем в молочную кислоту, которая, понижая кислотность, сворачивает казеин молока, и тот загустевает, образуя сырную массу (калье). Ароматы создаются одновременно с появлением и изменением текстуры. Под действием пропионовых бактерий образуется большое количество углекислого газа, виновника происхождения знаменитых сырных дырок в грюйере и других вареных прессованных сырах. Своим характерным вкусом сыр главным образом обязан плесневым грибам и продуктам их разложения.
Слайд 6

Молочнокислое брожение (ферментация) встречается в большом количестве продуктов (в мясных деликатесах,

Молочнокислое брожение (ферментация) встречается в большом количестве продуктов (в мясных деликатесах,

овощах) и отвечает как за их вкус, так и за их хранение. Вспомним капусту, которую еще много тысячелетий назад люди научились хранить месяцами благодаря молочнокислой ферментации. Считается, что способ приготовления продуктов в квашеном рассоле был изобретен в III веке до нашей эры гуннами, предками тех монголов, что ныне проживают в Китае. Вероятно, процесс этот достиг Эльзаса около 450 года, но лишь значительно позже, в XVI веке, квашеной капусте дали название Кompostkrut («помоечная капуста»). В XIX веке ее стали сдабривать мясом — так появилось знаменитое эльзасское блюдо под названием шукрут. Другие овощи тоже готовили в рассоле, и они до сих пор пользуются успехом в Азии (дайкон, баклажаны, сливы). Интересными примерами из этого же разряда можно также назвать колбасные изделия (сыровяленая колбаса), маринованные оливки, огурцы и лимоны, натуральную закваску (сложная микробная флора, состоящая в основном из молочнокислых бактерий, а также из дрожжей и плесневых грибов).
Слайд 7

МАСЛЯНОКИСЛАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ . Даже у мытых фруктов и овощей на поверхности

МАСЛЯНОКИСЛАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ . Даже у мытых фруктов и овощей на поверхности остается

много микробов. Этого достаточно для начала реакций брожения: фруктоза, содержащаяся во фруктах и овощах, разлагается на кислоту, водород и углекислый газ; все это приводит к образованию неприятных вкусов и запахов. Никогда не оставляйте разрезанные фрукты и овощи в воде, а тем более при комнатной температуре или в тепле. С порезанных листьев салата и салатного цикория надо удалить воду и сразу же их просушить. Чаще всего в таких нежелательных процессах ферментации виноваты Clostridium butyricum и Clostridium perfringens. Сыры и молочные продукты тоже чувствительны к воздействию такой ферментации. Молочная кислота в этом случае превращается в масляную кислоту (с прогорклым, «картонным» вкусом).
Слайд 8

Другие виды ферментации. - уксуснокислое брожение — окисление этилового спирта в

Другие виды ферментации. - уксуснокислое брожение — окисление этилового спирта в уксусную

кислоту, которое лежит в основе превращения вина в уксус;
- пропионовая ферментация, связанная с действием пропионовых бактерий, также используется в производстве сыров (в частности, эмменталя);
- малолактическая ферментация, которую также называют вторым брожением вина (превращение яблочной кислоты в молочную кислоту под воздействием кисломолочных бактерий), придает вкусу вина тонкость и округлость, снижает его кислотность, добавляет сливочные нотки и акцентирует эмпирематические ноты (жареное, жаренное на гриле).
Слайд 9

Загустение В бассейне плавать легко. Вы можете беспрепятственно двигаться вперед. Плавание

Загустение

В бассейне плавать легко. Вы можете беспрепятственно двигаться вперед. Плавание же

через заросли водорослей – весьма трудоемкий процесс. Длинные, перепутанные стебли превращают прямой путь в пытку. Именно так углеводы делают растворы более густыми: они мешают воде течь.
Одиночную группу водорослей легко обогнуть, и одиночный комок углеводов не сильно поможет загустению жидкости. Чем больше вещества в растворе, тем больше препятствий оно создает. Взбивание, тщательное перемешивание с измельчением или любой другой способ равномерного распределения углеводных цепочек помогает максимально увеличить их действие как загустителей.
Слайд 10

Искать углеводы лучше всего в растениях. У них нет ни костей,

Искать углеводы лучше всего в растениях. У них нет ни костей,

ни мышц, так что такие углеводы, как крахмал, пектин, целлюлоза и другие, служат фруктам, овощам, бобовым, зерновым, специям и травам для поддержания формы, движения и получения энергии.
Процесс загустения различных блюд с помощью углеводов начинался с грубых силовых методов. Секрет загустения с помощью растительных компонентов состоит в том, чтобы раскрыть природную упаковку, в которой эти углеводы спрятаны. Углеводы, содержащиеся в зубчике чеснока, горошинке нута, инжире или тыкве, не способны сами по себе сгустить раствор, но при тушении или приготовлении пюре мы можем высвободить их потенциал.
Слайд 11

Иногда приходится потратить очень много тепла или долго мучить блендер, чтобы

Иногда приходится потратить очень много тепла или долго мучить блендер, чтобы

получить абсолютно однородный свекольный суп или баклажанное пюре. В других случаях мы хотим добиться загустения, не уничтожая загуститель полностью. Приготовление удачного ризотто, пудинга из тапиоки или необработанной овсянки зависит от баланса: нам нужно выпустить часть углеводов в жидкость, чтобы она стала более густой, но при этом оставить достаточное их количество на месте, дабы сохранить структуру и текстуру твердых кусочков.
Слайд 12

Углеводы – лучшие загустители, и поэтому они же и создают идеальную

Углеводы – лучшие загустители, и поэтому они же и создают идеальную

корочку. Углеводы из цельных продуктов обладают большой загустительной способностью, но они несут с собой вкус, запах, цвет и другие свойства и вещества, которые не во всех случаях нам подходят. Когда нам нужно только загустение, используются рафинированные углеводы. Крахмал, корень маранты и другие порошковые углеводы, такие как агар-агар, ксантановая камедь и пектин, – это чистые углеводные цепочки, выделенные из зерен, корней, фруктов, водорослей и даже некоторых микробов. У очищенных углеводов разных типов отличается длина и форма цепочек, поэтому они в разной степени способны работать как загустители.
Слайд 13

При наивысшей степени загустения образуется хрустящая корочка. Углеводы – лучшие загустители,

При наивысшей степени загустения образуется хрустящая корочка. Углеводы – лучшие загустители,

и поэтому они же и создают идеальную корочку. Картошка, лук, зеленые бананы и остальные ингредиенты, где имеется много углеводных цепочек, при обжарке, запекании или высушивании становятся глазированными и хрустящими. Природные углеводы – не единственный путь к хрустящему успеху: продукты, не содержащие достаточного количества углеводов, можно обвалять в любой богатой углеводами субстанции – от крахмала и муки до зерновых хлопьев, молотых специй, сушеных овощей или крошек от тортильи – и получить такую же великолепную корочку.
Углеводы встают на пути текущей воды и эффективно загущают растворы благодаря своей удлиненной структуре. При достаточном количестве углеводов вода совершенно прекращает движение и образует хрустящую корочку, но, если углеводные цепочки перекрещиваются, можно получить желе.
Слайд 14

Эмульсии Жиры и вода ненавидят друг друга, и первые делают все

Эмульсии

Жиры и вода ненавидят друг друга, и первые делают все возможное,

чтобы держаться от воды подальше. Если их силой заставить контактировать с водой и они никак не смогут этого избежать, единственное, что им останется, – сбиться в кучку. Вода и жиры сосуществуют практически во всем, что мы едим, так что им приходится как-то приспосабливаться к нахождению в общем пространстве. Это удается им благодаря образованию эмульсий – мелких капелек масла в воде (или наоборот).
Слайд 15

Основная цель получения эмульсии – хорошо перемешать и отделить масляные капли

Основная цель получения эмульсии – хорошо перемешать и отделить масляные капли

друг от друга, что не так-то просто. Жиры не хотят разделяться, так как вместе они могут держаться подальше от воды. Первый шаг к тому, чтобы эмульсия существовала достаточно долго, – делать капельки как можно меньше. Это продлевает жизнь эмульсии, потому что всем кусочкам жира требуется время, чтобы снова собраться вместе. Все эмульсии со временем разрушаются, однако для нас важно сохранить ее структуру, пока мы не накроем на стол. Салатную заправку для семейного обеда можно смешать прямо перед подачей, но в ресторане ее приходится хранить дольше. Чтобы она не расслоилась за несколько часов, нужно мешать как можно лучше и активнее – требуется разделить все жировые капли на самые мелкие части. Эмульсия, приготовленная с помощью мощного электрического миксера, получается лучше, чем та, которую смешивали ручным, который, в свою очередь, все же лучше венчика, который лучше вилки, которая лучше ложки, которая лучше пальца.
Слайд 16

Мелкие капли – первое условие долгого существования эмульсии. Но помимо этого,

Мелкие капли – первое условие долгого существования эмульсии. Но помимо этого,

большое значение имеют взаимодействия между каплями. Чтобы они как можно дольше не собирались вместе, мы используем стабилизаторы, эмульгаторы и контроль температуры. Стабилизаторы – любые вещества, которые загущают растворы: углеводы, белки и все остальное, что мешает воде течь. С точки зрения жиров стабилизаторы затрудняют им путь к ближайшим каплям-союзникам. Кроме того, жиры имеют меньшую плотность, чем вода, и стабилизаторы мешают им всплывать и собираться вместе на поверхности эмульсии.
Слайд 17

Эмульгаторы – вещества, не дающие каплям объединяться. Большинство пищевых эмульгаторов –

Эмульгаторы – вещества, не дающие каплям объединяться. Большинство пищевых эмульгаторов –

белки и родственные жирам вещества. Они покрывают поверхность липидных капель, так что, если двум каплям повезет встретиться, они не объединятся, а отскочат. Последняя хитрость в сохранении эмульсий – это уменьшение температуры. При низкой температуре движение всех молекул замедляется, и эмульсия будет существовать дольше, если липидные капли смогут лишь еле-еле ползти друг к другу. В воде может быть так много липидных капель, что они волей-неволей сталкиваются друг с другом.
Слайд 18

Хотя жиры обычно не растворяются в воде, они все равно могут

Хотя жиры обычно не растворяются в воде, они все равно могут

создавать препятствия для нее. Эмульсии загущают жидкости, потому что воде приходится обходить все липидные капельки. Именно это происходит, когда мы взбиваем сливочное масло в соусе, чтобы придать ему бархатистую густоту, или делаем майонез таким плотным, что в нем может стоять ложка. Как и другие вещества, жиры лучше выполняют роль загустителей, когда их частицы равномерно распределены. Воде гораздо проще обойти небольшое число крупных капель, чем протиснуться между тысячами маленьких, так что хорошо смешанные эмульсии не только более стабильны, но и гуще.
Слайд 19

Однако эффект загустения имеет свои пределы. В воде может быть так

Однако эффект загустения имеет свои пределы. В воде может быть так

много липидных капель, что они волей-неволей сталкиваются друг с другом. При этом эмульсия становится более неустойчивой и легче распадается. Тогда мы можем видеть, как на поверхности формируются небольшие масляные озерца, возвещающие о неминуемой гибели эмульсии. При добавлении воды у липидных капель появляется больше пространства для маневра. Несколько капель лимонного сока, бульона, молока или еще чего-то, содержащего воду, помогает вернуть перенасыщенные соусы, лимонное повидло и майонез в исходное состояние эмульсии. Чтобы получить эмульсию, мы заставляем жиры вступать в контакт с водой, образуя капли, но они всегда стремятся объединиться, чтобы отделиться от воды. Липидные капельки могут мешать воде, делая жидкость более густой, до тех пор, пока существует эмульсия.