メイン 食物 発酵とは3 種類の発酵と自家製発酵の 6 つのヒントについて学ぶ

発酵とは3 種類の発酵と自家製発酵の 6 つのヒントについて学ぶ

人類は新石器時代から食品を発酵させてきましたが、そのプロセスの背後にある科学が理解されるずっと前からです。今日、フランスの微生物学者ルイ パスツールが、生物が発酵を開始することを示した科学的発見に続いて、発酵がサワードウ パン、チーズ、ワインなどの食品をより美味しくするだけでなく、私たちの生命を維持するのにも役立つことがわかっています。

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発酵とは

発酵とは、微生物の活動が食品や飲料に望ましい変化をもたらす代謝プロセスであり、風味の向上、食品の保存、健康上の利点の提供など、さまざまです。

発酵という言葉はラテン語の動詞fervereに由来し、これは沸騰することを意味します。皮肉なことに、発酵は熱なしで可能です。

発酵の仕組み

発酵をマスターするには、化学プロセスの背後にある科学を理解する必要があります。



  • 微生物は、炭水化物(ブドウ糖などの糖)をエネルギーや燃料として利用して生きています。
  • アデノシン三リン酸 (ATP) などの有機化学物質は、必要に応じてそのエネルギーを細胞のあらゆる部分に届けます。
  • 微生物は呼吸を利用してATPを生成します。酸素を必要とする好気呼吸は、最も効率的な方法です。好気呼吸は解糖から始まり、グルコースがピルビン酸に変換されます。酸素が十分にあると、好気呼吸が起こります。
  • 発酵は嫌気性呼吸に似ており、酸素が十分に存在しない場合に発生します。ただし、発酵では乳酸などのさまざまな有機分子が生成され、ピルビン酸を使用する呼吸とは異なり、ATP も生成されます。
  • 環境条件に応じて、個々の細胞と微生物は、2 つの異なるエネルギー生成モードを切り替えることができます。
  • 生物は通常、発酵を通じて嫌気的にエネルギーを取得しますが、一部のシステムでは、硫酸塩を電子伝達系の最終電子受容体として使用します。
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発酵プロセス中に何が起こるか?

発酵は、酸素の非存在下 (嫌気性条件) と、発酵によってエネルギーを得る有益な微生物 (酵母、カビ、バクテリア) の存在下で行われます。十分な糖が利用できる場合、次のようないくつかの酵母細胞 サッカロミセス・セレビシエ 、酸素が豊富な場合でも、好気呼吸よりも発酵を好む。

  • 発酵プロセス中に、これらの有益な微生物は砂糖とでんぷんをアルコールと酸に分解し、食品をより栄養価の高いものにし、腐敗させずに長期間保存できるようにします。
  • 発酵製品は、消化に必要な酵素を提供します。人間は無数の酵素を持って生まれており、加齢とともに減少するため、これは重要です。発酵食品には、分解に必要な酵素が含まれています。
  • 発酵はまた、事前消化を助けます。発酵プロセス中に、微生物は砂糖とでんぷんを食べて、誰もそれを消費する前に食べ物を分解します。

発酵の利点は何ですか?

発酵食品には、腸の健康を維持するのに役立つ有益な微生物であるプロバイオティクスが豊富に含まれており、食品から栄養素を抽出することができます。

  • 腸は抗生物質、抗腫瘍、抗ウイルス、抗真菌物質を生成し、病原体は発酵食品が作り出す酸性環境ではうまく機能しないため、プロバイオティクスは免疫システムを助けます.
  • 発酵は、穀物、ナッツ、種子、豆類に含まれ、ミネラル欠乏症の原因となるフィチン酸などの反栄養素を中和するのにも役立ちます。フィチン酸塩はまた、でんぷん、タンパク質、脂肪を消化しにくくするため、それらを中和することは非常に有益です。
  • 発酵により、食品中のビタミンやミネラルが増加し、吸収しやすくなります。発酵によりビタミン B と C が増加し、葉酸、リボフラビン、ナイアシン、チアミン、ビオチンが増強されます。発酵食品に含まれるプロバイオティクス、酵素、乳酸は、これらのビタミンやミネラルの体内への吸収を促進します。

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3種類の発酵とは?

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特定の物質を別の物質に変換することに特化した微生物は、さまざまな食品や飲料を生産できます。これらは、人々が使用する3つの異なるタイプの発酵です。

  1. 乳酸発酵 .酵母菌株とバクテリアはでんぷんや糖を乳酸に変換し、準備に熱を必要としません。これらの嫌気性化学反応、ピルビン酸はニコチンアミド アデニン ジヌクレオチド + 水素 (NADH) を使用して乳酸と NAD + を形成します。 (乳酸発酵は人間の筋細胞でも起こります。激しい活動をしている間、筋肉はアデノシン三リン酸(ATP)を筋肉細胞に供給できる酸素よりも速く消費し、乳酸の蓄積と筋肉の痛みを引き起こします。このシナリオでは、糖分解が壊れますグルコース分子を 2 つのピルビン酸分子に分解し、酸素を使わずに ATP を生成します。) 乳酸菌は、安価で健康的な食品の生産と保存に不可欠です。これは、貧しい人々を養う上で特に重要です。この方法により、 ザワークラウト 、 漬物、 キムチ 、ヨーグルト、サワードウ パン .
  2. エタノール発酵・アルコール発酵 .酵母は、解糖として知られるグルコース (C6H12O6) の代謝の出力であるピルビン酸分子を、でんぷんや糖からアルコールと二酸化炭素の分子に分解します。アルコール発酵により、ワインやビールが生まれます。
  3. 酢酸発酵 .穀物や果物からでるでんぷんや砂糖は、酸味のある酢や調味料に発酵します。例としては、アップルサイダービネガー、ワインビネガー、昆布茶などがあります。

発酵プロセスのさまざまな段階は何ですか?

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何を発酵させるかに応じて、プロセスにはいくつかの段階があります。

  • 一次発酵 .この短い段階で、微生物は果物、野菜、乳製品などの原材料に対して急速に働き始めます。微生物が存在または周囲の液体 (発酵野菜の塩水など) に存在することで、代わりに腐敗菌が食品に定着するのを防ぎます。酵母やその他の微生物は、炭水化物 (糖) をアルコールや酸などの他の物質に変換します。
  • 二次発酵 .数日から数週間続く発酵のこの長い段階では、アルコールレベルが上昇し、酵母や微生物が死滅し、それらの利用可能な食物源 (炭水化物) が不足します。ワインメーカーや醸造家は、二次発酵を利用してアルコール飲料を作ります。発酵の pH は、微生物とその環境との間で起こる化学反応に影響を与える、開始時とは大きく異なる場合があります。アルコールが 12 ~ 15% になり、酵母が死滅し、それ以上の発酵ができなくなると、蒸留によって水分を除去し、アルコール分を凝縮してアルコール度数を高めます (プルーフ)。

発酵を始めるための6つのヒント

野菜のピクルスを探している場合でも、自宅でビールを醸造する場合でも、これらのヒントは発酵を開始するのに役立ちます。

  1. スターターカルチャーを確立する .微生物は呼吸する空気中に自然に存在しますが、発酵を開始するには、ホエー (ヨーグルト由来)、細菌と酵母の共生コロニー、SCOBY (コンブチャ用)、または液体などのスターター セットの培養物が必要になることがよくあります。前の発酵から。スターターカルチャーには、すでに有益な微生物が豊富に含まれています。それらを食品または飲料製品に加えると、急速に増殖し、発酵プロセスをすぐに開始します。
  2. 機器を清潔に保つ .悪玉菌が発酵液に浸入するのを防ぐには、調理器具や作業する表面をきれいにして殺菌することが不可欠です。
  3. 曝露を避ける .発酵物を空気にさらすと、適切な発酵が行われなくなり、腐敗や食中毒のリスクが高まる可能性があります。それを回避する方法はいくつかあります。
  4. 発酵食品が空気に触れないようにするために、塩水(塩水)に沈めることができます。 .刻んだ野菜などの固い食品を発酵させる場合、この方法はうまく機能します。発酵液に酢を加えることで、存在する酸素の量を決定する発酵の pH を制御できます。
  5. ストレージ .空気汚染を避けるために、発酵製品は密閉できる保管容器に保管してください。多くの家庭用発酵槽は、空気を遮断するためにふた付きの単純なメイソンジャーを使用していますが、他の代替手段もあります。通常、貯蔵容器には、発酵中に放出された二酸化炭素ガスを排出するためのバルブが付いています。発酵が腐らないように注意深く監視することに取り組んでいる場合は、密閉された容器を手動で開けて二酸化炭素を放出することもできます。 (コンブチャ、ワイン、または炭酸化の恩恵を受けるその他の最終製品を製造している場合は、CO2 の排出を省略できます。)
  6. 発酵管理 .環境の温度を制御することにより、発酵の結果に影響を与えることができます。通常、微生物は環境が暖かいまたは室温であるときにうまく機能しますが、理想的な温度は、使用している微生物の種類と発酵させているものによって異なります。温度を変更すると、プロセスに大きな影響を与える可能性があります。地下室や冷蔵庫などのより涼しい環境に製品を移動すると、発酵の速度が遅くなり、場合によっては完全に停止します。一方、発酵物を加熱すると、必須微生物を殺すことができます。

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