Ферментация и ферментаторы

Что такое ферментация пищевых продуктов: типы бытовых и промышленных ферментационных камер

Фактически ферментация означает брожение, изменение химического состава, структуры и других свойств конкретного продукта в условиях отсутствия доступа кислорода. Яркий пример тому привычная русскому человеку квашеная капуста, которую с испокон веков «квасили» на Руси, закладывая в специальные емкости для ферментации – дубовые бочки. Сейчас самодельные емкости заменили более современные ферментационные камеры от «Алтай посуда», но суть ферментации осталась прежней. Продукты, прошедшие подобную специфическую обработку, пользуются все большим спросом, т.к. сохраняют все полезные свойства и являются 100% натуральными.

Что такое ферментация продуктов простыми словами

Ферментация продуктов - это процесс, когда бактерии, дрожжи или плесень превращают сахара в еде в кислоты, газы или алкоголь. Это изменяет вкус, текстуру и помогает сохранить продукты. За счет разных «основных участников» процесса можно ферментировать практически все – готовить йогурт, хлеб, консервации или сыры.

Примеры известных ферментированных пищевых продуктов:

·         Йогурт.

·         Квашеная капуста.

·         Кимчи.

·         Хлеб на закваске.

·         Пиво.

·         Вино.

·         Сыр.

·         Комбуча (чайный гриб).

·         Мясо (хамон).

·         Соевый соус.

Основная цель ферментации – это длительное хранение скоропортящихся продуктов, овощей, фруктов, молока и т.п. в этом хозяйке поможет бытовой ферментатор KGC-621 (мягкий сыр, йогурт) от «Алтайского центра комплектации» . Для промышленных объемов ферментации компания предлагает более мощные установки, позволяющие не только приготовить привычные продукты, но и улучшить их вкус, текстуру, а также увеличить питательную ценность, способствовать их легкой усвояемости и пользе.

Как происходит ферментация?

Ферментация означает естественный процесс брожения, в ходе которого микроорганизмы, в отсутствии или в присутствии О2 (кислорода) расщепляют органические соединения. В ходе его изначальный продукт дополнительно обогащается витаминами В, С и К, омега-3 жирными кислотами, натрием, железом, антиоксидантами, пробиотиками, минералами.

Как это работает?

Микроорганизмы «едят» сахара, содержащиеся в продукте. В процессе «еды» они производят новые продукты, такие как:

·         Кислоты, например, молочная кислота (в йогурте и квашеной капусте), уксусная кислота (в уксусе).

·         Алкоголь. Например, этанол (в пиве и вине).

·         Газы, или углекислый газ (в хлебе).

В процессе ферментации у продуктов могут изменяться вкус, запах, текстура и срок годности оригинального (изначального) продукта. Дополнительные консерванты и «ускорители» процесса не используются, все брожение происходит естественным образом, только за счет природных ферментов.

Процесс ферментации продуктов может происходить и за счет распада белка (мясо, рыба), при действии молочнокислых бактерий (кефир, айран) или в сочетании с сычужным ферментом, который используют при приготовлении сыра.

Фактически, используя специальное оборудование для ферментации, можно перерабатывать все, от овощей до злаков, мяса (хамон) и бобовых.

Есть ли польза от ферментированных продуктов?

Несомненно! Учеными давно доказано, что пищевая ферментация – способствует лучшей усвояемости продуктов, хорошему пищеварению и корректному функционированию ЖКТ. При нарушении работы сальных желез покупка и применение продуктов, приготовленных с использованием ферментатора, способствует уменьшению появления акне, замедляет старение кожных покровов. А «забродившую еду» с успехом применяют диетологи в качестве основной для того, чтобы сбросить лишние килограммы.

При гастритах, колитах, язве и т.п. проблемах с пищеварением образующиеся в процессе ферментации пробиотики и пребиотики (первые питаются вторыми, поэтому поддержание их баланса в ЖКТ важно) оказывают дополнительное лечебное действие. Пробиотики избавляют от диареи, изжоги, запоров, помогают работе печени (детоксикация), способствуют укреплению иммунитета, повышают уровень энергии (за счет вит. В). Их больше всего в молочнокислых продуктах, приготовленных в бытовых или промышленных ферментаторах, строго без искусственных добавок, наполнителей и красителей. Чуть меньше их содержится в квашеной капусте, маринованных огурцах (без добавления уксуса) и сырах.

Типы, устройство и технология ферментации

Выбор типа ферментатора зависит от конкретной задачи, требуемого объема производства и бюджета. Бытовые ферментаторы (для домашнего использования, к примеру ферментатор KGC-621) обычно проще, меньше по размеру и часто требуют больше ручного труда, чем промышленные. Они предназначены для переработки небольших объемов продуктов в домашних условиях.

Таблица № 1 Краткое сравнение ферментаторов

В качестве бытовых ферментаторов (для дома), помимо привычных банок, контейнеров, гидрозатворов, используют:

·         Ферментеры для вина и пива (домашние пивоварни и винодельни).

·         Автоматические йогуртницы.

·         Ферментеры для комбучи (чайного гриба).

·         Устройства для ферментации овощей с вакуумной системой.

Промышленные ферментаторы (биореакторы) – это большие, сложные системы, предназначенные для производства крупных объемов продукта в контролируемой среде. Они автоматизированы, оснащены системами контроля температуры, pH, аэрации и другими параметрами.

По типу конструкции бывают: с перемешиванием, пневматические (аэрлифт), проточные (с неподвижным слоем).  

По типу процесса: периодические (batch), полупериодические (fed-batch), непрерывные (continuous).

По типу микроорганизмов: бактериальные и дрожжевые ферментаторы.

По условиям ферментации: аэробные (с О2) и анаэробные (без О2).

Устройство промышленного ферментатора простыми словами

Представьте себе большой, стерильный бак, предназначенный для «выращивания» микроорганизмов. Далее из них будут производить разные полезные вещества (антибиотики, ферменты, или сами микроорганизмы - пробиотики).

Основные части промферментатора и как он работает:

·         Корпус (резервуар). Большая емкость с двойными стенками для циркуляции горячей или холодной воды, чтобы поддерживать нужную температуру внутри. Чаще изготовлена из нержавеющей стали, герметичная, прочная.

·         Мешалка с лопастями, пропеллером для перемешивания содержимого, чтобы микроорганизмы равномерно распределялись и получали достаточно питательных веществ и кислорода. Они предотвращают образование осадка и зон с низкой концентрацией кислорода или питательных веществ.

В дополнение оснащены системами:

·         Аэрации (подачи воздуха).

·         Контроля температуры.

·         Контроля pH.

·         Подачи питательных веществ (субстрата).

·         Отбора проб.

·         Автоматического управления.

·         Очистки и стерилизации (CIP/SIP).

Как работает ферментатор промышленный от «Алтайского центра комплектации»:

·         Подготовка. Ферментатор очищают и стерилизуют, чтобы убить все нежелательные микроорганизмы.

·         Заполнение. В ферментатор заливают питательную среду (субстрат), содержащую все необходимые вещества для роста микроорганизмов.

·         Инокуляция. В питательную среду добавляют «закваску» - чистую культуру микроорганизмов, которые будут осуществлять ферментацию.

·         Ферментация. Микроорганизмы растут и размножаются, используя питательные вещества и производя целевой продукт. Все параметры (температура, pH, аэрация и т.д.) тщательно контролируются.

Когда ферментация завершена, содержимое ферментатора собирают и перерабатывают для извлечения целевого продукта.

В целом промышленный (или бытовой) ферментатор - это сложный, но эффективный инструмент для производства различных продуктов с помощью микроорганизмов. Он обеспечивает контролируемую и стерильную среду для их роста и позволяет производить большие объемы ценного конечного продукта, который разнообразит меню и придаст ему самобытные нотки.