Традиционная ферментация

Квашеную капусту, кимчхи, солёные огурцы и их родственников делают, не добавляя закваску. Организмы уже присутствуют на овоще; процесс состоит в создании условий, при которых нужные перерастают всех остальных. Это прикладная микробная экология, практиковавшаяся тысячелетиями до того, как кто-либо узнал о существовании микробов.

Отбор солью и кислородом

Соль делает две вещи. Осмотически вытягивает воду и растворённые вещества из тканей растения, создавая рассол, в котором идёт брожение, и подавляет многие организмы порчи, тогда как солеустойчивые молочнокислые бактерии продолжают работать. Концентрация, таким образом, — управляющая переменная, а не приправа: мало соли — успешно конкурируют порча и плесени, много — брожение глохнет, потому что подавлены и сами молочнокислые бактерии.

Погружение под рассол исключает кислород, что подавляет плесени и аэробную порчу и благоприятствует организмам, которые бродят, а не дышат.

Сукцессия, а не один организм

Овощная ферментация — это последовательность. Рано доминируют гетероферментативные молочнокислые бактерии, обычно виды Leuconostoc: они переносят стартовые условия и дают молочную и уксусную кислоты и углекислый газ, который дополнительно вытесняет кислород. По мере роста кислотности они подавляются созданной ими же средой, и их сменяют более кислотоустойчивые гомоферментативные Lactiplantibacillus и Lactobacillus, опускающие pH ещё ниже.

Две стадии по-разному вносят вклад во вкус. Ранняя гетероферментативная даёт ароматическую сложность, поздняя — кислотность и большую часть консервирующего действия.

Барьер безопасности — это число

Ферментация консервирует потому, что pH опускается ниже уровня, при котором способна расти Clostridium botulinum; условно его принимают равным 4,6. Достижение этого значения надёжно и достаточно быстро отличает безопасную ферментацию от небезопасной — и поэтому заглохшая ферментация является опасностью, а не просто разочарованием. Недиссоциированные молочная и уксусная кислоты значат больше, чем один лишь pH: незаряженная молекула проходит через мембрану и подкисляет цитоплазму напрямую. Часть молочнокислых бактерий вырабатывает и бактериоцины — узкоспектральные пептиды, подавляющие родственные бактерии.

Этот набор перекрывающихся барьеров — соль, анаэробиоз, кислота, конкурентное вытеснение, иногда низкая температура — пищевая наука называет барьерной технологией: ни один барьер не достаточен, а их сочетание достаточно.

Что остаётся нерешённым

Неопределённы две вещи. Во-первых, дают ли живые организмы традиционной ферментации измеримую пользу для здоровья: штаммы неопределены и меняются от партии к партии, большинство плохо переживает желудочную кислоту, а данные, полученные для конкретных охарактеризованных пробиотических штаммов, на них автоматически не переносятся. Во-вторых, биогенные амины — гистамин и тирамин, образуемые декарбоксилированием аминокислот частью молочнокислых бактерий, — переменно накапливаются в долго ферментируемых и богатых белком продуктах и являются реальным основанием интересоваться, кто именно доминировал.

Практическое следствие, которое стоит назвать прямо: пастеризация ради стабильности при хранении убивает культуры. Для этих продуктов «стабильный на полке» и «живой» — альтернативы.