التخمير في معالجة الأغذية

في معالجة الأغذية ، التخمير هو تحويل الكربوهيدرات إلى كحول أو أحماض عضوية باستخدام الكائنات الحية الدقيقة - الخميرة أو البكتيريا - في ظل ظروف لا هوائية (خالية من الأكسجين). يشير التخمير عادةً إلى أن عمل الكائنات الحية الدقيقة مرغوب فيه. يُعرف علم التخمير باسم علم التخمير أو علم التخمير.

يشير مصطلح "التخمير" أحيانًا إلى التحويل الكيميائي للسكريات إلى إيثانول، مما ينتج عنه المشروبات الكحولية مثل النبيذ والبيرة وعصير التفاح . ومع ذلك ، تحدث عمليات مماثلة في تخمير الخبز ( ثاني أكسيد الكربون _الناتج عن نشاط الخميرة)، وفي حفظ الأطعمة الحامضة مع إنتاج حمض اللاكتيك ، كما هو الحال في مخلل الملفوف والزبادي .

تشمل الأطعمة المخمرة الأخرى التي يتم استهلاكها على نطاق واسع الخل والزيتون والجبن . كما يمكن أن تعتمد الأطعمة المحلية التي يتم تحضيرها عن طريق التخمير على الفاصوليا والحبوب والخضروات والفواكه والعسل ومنتجات الألبان والأسماك.

التخمير الطبيعي سبق التاريخ البشري. منذ العصور القديمة، استغل البشر عملية التخمير. أقدم دليل أثري على التخمير هو بقايا بيرة عمرها 13000 عام، بقوام العصيدة، وجدت في كهف بالقرب من حيفا في إسرائيل. ^[1] مشروب كحولي مبكر آخر، مصنوع من الفاكهة والأرز والعسل، يعود تاريخه إلى 7000 إلى 6600 قبل الميلاد، في قرية جياهو الصينية في العصر الحجري الحديث ، ^[2] ويعود تاريخ صناعة النبيذ إلى حوالي 6000 قبل الميلاد، في جورجيا ، في منطقة القوقاز . ^[3] تم التنقيب عن جرار عمرها سبعة آلاف عام تحتوي على بقايا نبيذ، وهي معروضة الآن في جامعة بنسلفانيا، في جبال زاغروس في إيران . ^[4] هناك أدلة قوية على أن الناس كانوا يخمّرون المشروبات الكحولية في بابل حوالي 3000 قبل الميلاد، ^[5] مصر القديمة حوالي. 3150 قبل الميلاد، ^[6] المكسيك ما قبل الإسبان حوالي 2000 قبل الميلاد، [ ^5] والسودان حوالي 1500 قبل الميلاد. ^[7]

أسس الكيميائي الفرنسي لويس باستور علم التخمير ، عندما ربط الخميرة بالتخمير في عام 1856. ^[8] عند دراسة تخمير السكر إلى الكحول بواسطة الخميرة ، خلص باستور إلى أن التخمير يتم تحفيزه بواسطة قوة حيوية تسمى " التخمير "، داخل خلايا الخميرة. كان يُعتقد أن "التخمير" يعمل فقط داخل الكائنات الحية. كتب باستور أن "التخمير الكحولي هو فعل مرتبط بحياة وتنظيم خلايا الخميرة، وليس بموت الخلايا أو تعفنها". ^[9]

ومع ذلك، كان من المعروف أن مستخلصات الخميرة يمكنها تخمير السكر حتى في غياب خلايا الخميرة الحية . أثناء دراسة هذه العملية في عام 1897، وجد الكيميائي وعالم الإنزيمات الألماني إدوارد بوخنر من جامعة هومبولت في برلين ، ألمانيا، أن السكر يتم تخميره حتى في حالة عدم وجود خلايا خميرة حية في الخليط، ^[10] بواسطة مركب إنزيمي يفرزه الخميرة أطلق عليه اسم زيماز . ^[11] في عام 1907 حصل على جائزة نوبل في الكيمياء لأبحاثه واكتشافه "التخمير الخالي من الخلايا".

قبل عام واحد، في عام 1906، أدت دراسات تخمير الإيثانول إلى الاكتشاف المبكر لنيوكليوتيد النيكوتيناميد الأدينين المؤكسد (NAD ⁺ ). ^{[12] [ مطلوب التحقق ]}

التخمير الغذائي هو تحويل السكريات والكربوهيدرات الأخرى إلى كحول أو أحماض عضوية حافظة وثاني أكسيد الكربون . وقد وجدت كل هذه المنتجات الثلاثة استخدامات بشرية. يتم استخدام إنتاج الكحول عندما يتم تحويل عصائر الفاكهة إلى نبيذ ، وعندما يتم تحويل الحبوب إلى بيرة ، وعندما يتم تخمير الأطعمة الغنية بالنشا، مثل البطاطس ، ثم تقطيرها لصنع المشروبات الروحية مثل الجن والفودكا . يتم استخدام إنتاج ثاني أكسيد الكربون لتخمير الخبز. يتم استغلال إنتاج الأحماض العضوية لحفظ ونكهة الخضروات ومنتجات الألبان. ^[13]

تخدم عملية تخمير الطعام خمسة أغراض رئيسية: إثراء النظام الغذائي من خلال تطوير مجموعة متنوعة من النكهات والروائح والقوام في ركائز الطعام؛ للحفاظ على كميات كبيرة من الطعام من خلال التخمير بحمض اللاكتيك والكحول وحمض الأسيتيك والقلويات ^[14] ؛ لإثراء ركائز الطعام بالبروتين والأحماض الأمينية الأساسية والفيتامينات؛ للقضاء على العناصر الغذائية المضادة ؛ وتقليل وقت الطهي والاستخدام المرتبط بالوقود. ^[15]

• في جميع أنحاء العالم: الكحول ( البيرة ، والنبيذ )، والخل ، والزيتون ، والزبادي ، والخبز ، والجبن
• آسيا
  • شرق وجنوب شرق آسيا: أمازاكي ، أتشارا ، بيلاكان ، بورونج مانجا ، كوم رو ، دونجانج ، دوتشي ، صلصة السمك ، لا بيت ، لامبانج ، كيمتشي ، كومبوتشا ، ليبيت سو ، ناريزوشي ، ميسو ، ناتا دي كوكو ، ناتو ، نجابي ، أونكوم , باداك , جيش التحرير الشعبى الصينى , براهوك , رو نيب , ساكي , معجون الجمبري , سوجو , صلصة الصويا , التوفو النتن , شريط , تمبه , تيمبوياك , تشا كاي
  • آسيا الوسطى: الكوميس ، الكفير ، الشباط ، القطيق (الزبادي)
  • جنوب آسيا: أجار ، أبام ، دوسا ، دهوكلا ، داهي ( زبادي )، إدلي ، ​​مخلل مشكل ، نجاري ، سينكي ، تونجبا ، بانير
• أفريقيا: غاري ، إنجيرا ، لاكسوكس ، ماجيو ، أوجي ، أوجيري ، إيرو
• الأمريكتين: تشيتشا ، شوكولاتة ، فانيليا ، صلصة حارة ، تيباشي ، تيبيكوس ، بولكي ، موكتوك ، كيفياك ، باراكاري
• الشرق الأوسط: تورشي ، بوزا
• أوروبا: خبز العجين المخمر ، نبيذ البلسان الأسود ، مشروب الكومبوتشا ، التخليل ، راكفيسك ، مخلل الملفوف ، مخلل الخيار ، سورسترومينج ، ميد ، كفاس ، سلامي ، سوكوك ، لحم الخنزير المقدد ، منتجات الألبان المزروعة مثل الجبن الأبيض ، الكفير ، فيلمجولك ، الكريمة الطازجة ، السميتانا ، سكير ، راكي ، توبي ، زور .
• أوقيانوسيا : بوي ، كانجا بيراو

تشيونغكوكجانغ ، دوينجانج ، خثارة الفاصوليا المخمرة ، ميسو ، ناتو ، صلصة الصويا ، التوفو النتن ، التيمبه ، أونكوم، معجون فول الصويا، حليب فول مونج بكين، كيناما، إيرو ، ثوا ناو

أمازاكي ، بيرة ، خبز ، تشوجيو ، جامجو ، إينجيرا ، كفاس ، ماكجولي ، موري ، أوجي ، ريجوفيلاك ، ساكي ، سيخي ، العجين المخمر ، بوز ، نبيذ الأرز ، ويسكي الشعير ، ويسكي الحبوب ، إدلي ، ​​دوسا ، البنغالية (مشروب) الفودكا ، بوزا و تشيتشا ، من بين أمور أخرى.

كيمتشي ، مخلل مختلط ، مخلل الملفوف ، مخلل هندي ، جوندروك ، تورسو

نبيذ ، خل ، عصير التفاح ، بيري ، براندي ، أتشارا ، ناتا دي كوكو ، بورونج مانجا ، أسينان ، تخليل ، فيشيناتا ، شوكولاتة ، راكي ، أراغ ساجي ، تشاتشا ، تيمبوياك

ميد ، ميثيجلين ، تيج

بعض أنواع الجبن أيضًا، الكفير ، الكوميس (حليب الفرس)، الشوباط (حليب الإبل)، الأيران ، منتجات الألبان المزروعة مثل الكوارك ، فيلمجولك ، الكريمة الطازجة ، السميتانا ، السكير ، والزبادي

باجونج , فسيخ , صلصة السمك , جاروم , هاكارل , جوتجال , نجابي , باداك , بلا را , براهوك , راكفيسك , معجون الروبيان , سورسترومنج , شيدال

تشوريزو ، سلامي ، سوكوك ، بيبروني ، نيم تشوا، سوم مو ، سوسيسون ، سجق مخمر

شاي بو-إير ، كومبوتشا ، لاهبيت ، غويشيتشا

التعقيم هو عامل مهم يجب مراعاته أثناء تخمير الأطعمة. قد يؤدي الفشل في إزالة أي ميكروبات تمامًا من المعدات وأوعية التخزين إلى تكاثر الكائنات الضارة داخل التخمير، مما قد يزيد من مخاطر الإصابة بأمراض منقولة بالغذاء مثل التسمم الغذائي. ومع ذلك، فإن التسمم الغذائي في تخمير الخضروات لا يمكن أن يحدث إلا عندما لا يتم تعليبه بشكل صحيح. قد يكون إنتاج الروائح الكريهة وتغير اللون مؤشراً على أن البكتيريا الضارة ربما تكون قد دخلت إلى الطعام.

شهدت ألاسكا زيادة مطردة في حالات التسمم الغذائي منذ عام 1985. ^[16] ولديها حالات تسمم غذائي أكثر من أي ولاية أخرى في الولايات المتحدة الأمريكية. يحدث هذا بسبب الممارسة التقليدية لسكان ألاسكا الأصليين بالسماح للمنتجات الحيوانية مثل الأسماك الكاملة ورؤوس الأسماك وفرس البحر وأسد البحر وزعانف الحيتان وذيول القندس وزيت الفقمة والطيور بالتخمر لفترة طويلة من الزمن قبل استهلاكها. يتفاقم الخطر عند استخدام حاوية بلاستيكية لهذا الغرض بدلاً من الطريقة التقليدية القديمة، وهي حفرة مبطنة بالعشب، حيث تزدهر بكتيريا Clostridium botulinum في الظروف اللاهوائية التي يخلقها الغلاف المحكم الغلق في البلاستيك. ^[16]

وجدت الأبحاث أن الأطعمة المخمرة تحتوي على منتج ثانوي مسبب للسرطان، وهو كاربامات الإيثيل (يوريثين). ^[17] "خلصت مراجعة أجريت عام 2009 للدراسات الحالية التي أجريت في جميع أنحاء آسيا إلى أن تناول الخضروات المخللة بانتظام يضاعف تقريبًا من خطر إصابة الشخص بسرطان الخلايا الحرشفية في المريء ." ^[18]

• مساعدة علمية: التخمير - عملية التخمير واستخداماتها
• الحبوب المخمرة. منظور عالمي - منظمة الأغذية والزراعة 1999