Gıda işlemede fermentasyon

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Üzüm, suyunun çıkarılması için ezilmektedir ve saklama kavanozlarında şaraba dönüştürülmektedir. Nakht Mezarı, 18. hanedan, Teb, Eski Mısır

Gıda işlemede fermantasyon, anaerobik koşullar altında mikroorganizmalar (mayalar veya bakteriler) kullanılarak karbonhidratların alkol veya organik asitlere dönüştürülmesi işlemidir. Fermantasyon genellikle mikroorganizmaların etkisinin gösterilmesi istendiği anlamına gelmektedir. Fermantasyon bilimi, zimoloji veya zimurji olarak bilinmektedir.

Fermantasyon terimi bazen özellikle şekerlerin etanole kimyasal olarak dönüştürülmesini, şarap, bira ve elma şarabı gibi alkollü içeceklerin üretilmesini ifade etmektedir. Bununla birlikte, benzer işlemler ekmeğin mayalanmasında (maya aktivitesi ile üretilen CO2), lahana turşusu ve yoğurt gibi laktik asit üretimi ile ekşi gıdaların korunmasında gerçekleşmektedir.

Yaygın olarak tüketilen diğer fermente gıdalar arasında sirke, zeytin ve peynir bulunmaktadır. Fermentasyonla hazırlanan daha yerel gıdalar ayrıca fasulye, tahıl, sebze, meyve, bal, süt ürünleri ve balığa dayalı olabilmektedir.

Tarih ve tarih öncesi[değiştir | kaynağı değiştir]

Conical loaves of bread left as grave goods, exactly as laid out in the Great Tomb at Gebelein, Egypt, 2435-2305 BC.

Doğal fermantasyon insanlık tarihinden önce gelmektedir. Eski zamanlardan beri insanlar fermantasyon sürecinden yararlanmışlardır. Fermantasyonun en eski arkeolojik kanıtı, İsrail'de Hayfa yakınlarındaki bir mağarada bulunan, yulaf ezmesi kıvamında bir biranın 13.000 yıllık kalıntılarıdır.[1] Meyve, pirinç ve baldan yapılan bir başka alkollü içecek, Neolitik Çin köyü Jiahu'da MÖ 7000'den 6600'e kadar uzanmaktadır ve şarap yapımı yaklaşık MÖ 6000, Gürcistan'da, Kafkasya bölgesine kadar uzanmaktadır.[2][3] Son zamanlarda Pennsylvania Üniversitesi'nde sergilenen şarap kalıntılarını içeren yedi bin yıllık kavanozlar İran'daki Zagros Dağları'nda kazı çalışması yapılarak bulunmuştur.[4] Babil'de insanların alkollü içecekleri fermente ettiklerine dair güçlü kanıtlar vardır.[5][6][7]

Fransız kimyager Louis Pasteur, 1856'da mayayı fermantasyona bağladığında zimolojiyi kurmuştur.[8] Pasteur, şekerin maya tarafından alkole fermantasyonunu incelerken, fermentasyonun maya hücreleri içinde "fermentler" adı verilen hayati bir güç tarafından katalize edildiği sonucuna varmıştır. "Fermentlerin" yalnızca canlı organizmalarda işlev gördüğü düşünülmektedir. Alkollü fermantasyon, hücrelerin ölümü veya çürümesi ile değil, maya hücrelerinin yaşamı ve organizasyonu ile ilişkili bir eylemdir"[9] diye yazmıştır.

Bununla birlikte, maya ekstraktlarının, canlı maya hücrelerinin yokluğunda bile şekeri fermente edebildiği bilinmektedir. Almanya, Berlin Humboldt Üniversitesi'nden Alman kimyager ve zimolog Eduard Buchner, 1897'de bu süreci incelerken, karışımda[10] canlı maya hücreleri olmasa bile şekerin, maya tarafından salgılanan ve zimaz adını verdiği bir enzim kompleksi tarafından fermente edildiğini bulmuştur.[11] 1907'de "hücresiz fermantasyon" araştırması ve keşfi nedeniyle Nobel Kimya Ödülü'nü almıştır.

Bir yıl önce, 1906'da etanol fermantasyon çalışmaları, NAD+'nın erken keşfine yol açmıştır.[12]

Kullanımı[değiştir | kaynağı değiştir]

Bira ve ekmek, gıdada fermantasyonun iki ana kullanımı

Gıda fermantasyonu, şekerlerin ve diğer karbonhidratların alkole veya koruyucu organik asitlere ve karbondioksite dönüştürülmesidir. Alkol üretiminde, meyve suları şaraba dönüştürüldüğünde, tahıllar biraya dönüştürüldüğünde ve patates gibi nişasta bakımından zengin gıdalar fermente edildiğinde ve daha sonra cin ve votka gibi alkollü içecekler yapmak için damıtıldığında kullanılmaktadır. Karbondioksit üretimi ekmeği mayalamak için kullanılmaktadır. Organik asitlerin üretimi, sebzeleri ve süt ürünlerini korumak ve tatlandırmak için kullanılmaktadır.[13]

Gıda fermantasyonu beş ana amaca hizmet etmektedir: gıda substratlarında çeşitli tatlar, aromalar ve dokular geliştirerek beslenmeyi zenginleştirmek; laktik asit, alkol, asetik asit ve alkali fermentasyonlar yoluyla önemli miktarda gıdayı korumak; gıda substratlarını protein, esansiyel amino asitler ve vitaminlerle zenginleştirmek; antinutrientleri ortadan kaldırmak için; ve pişirme süresini ve buna bağlı yakıt kullanımını azaltmak.[14]

Bölgelere göre fermente gıdalar[değiştir | kaynağı değiştir]

Natto, bir Japon fermente soya fasulyesi
  • Dünya çapında: alkol (bira, şarap), sirke, zeytin, yoğurt, ekmek, peynir
  • Asya
    • Doğu ve Güneydoğu Asya: amazake, atchara, belacan, burong mangga, com ruou, doenjang, douchi, lambanog, kimchi, kombucha, leppet-so, narezushi, miso, nata de coco, nattō, oncom, prahok, ruou nep, sake, soju, soya sosu, kokmuş soya peyniri
    • Orta Asya: bıyık, kefir,
    • Güney Asya: achar, appam, dosa, dhokla, yoğurt, idli, karışık turşu, ngari, sinki, tongba, paneer
  • Africa: garri, injera, laxoox, mageu, ogi, ogiri, iru
  • Amerika: chicha, çikolata, vanilya, acı sos, tibicos, pulque, muktuk, kiviak, parakari
  • Orta Doğu: torşi, boza
  • Avrupa: ekşi mayalı ekmek, mürver şarabı, kombucha, dekapaj, rakfisk, lahana turşusu, salatalık turşusu, surströmming, mead, salam, sucuk, prosciutto, quark, kefir, filmjölk, krema fraîche, smetana, skyr, rakı gibi kültürlü süt ürünleri.
  • Okyanusya: poi, çürük tavuk

Türüne göre fermente gıdalar[değiştir | kaynağı değiştir]

Fasulye bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Cheonggukjang, doenjang, fermente soya peyniri, miso, natto, soya sosu, kokmuş soya peyniri, tempeh, oncom, soya fasulyesi ezmesi, Pekin maş fasulyesi sütü, kinama, iru.

Tahıl bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Pirinç ve mercimekten (Vigna mungo) yapılmış ve idlis ve dosas pişirmek için hazırlanmış ve fermente edilmiş hamur

Amazake, bira, ekmek, choujiu, gamju, injera, kvas, makgeolli, murri, ogi, rejuvelac, sake, sikhye, ekşi hamur, sowans, pirinç şarabı, malt viski, tahıl viski, idli, dosa, Bangla (içecek)votka, boza , ve chicha.

Bitkisel bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Kimchi, karışık turşu, lahana turşusu, Hint turşusu, gundruk, tursu

Kakao çekirdeklerinin fermente edilmesi

Meyve bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Şarap, sirke, elma şarabı, perry, brendi, atchara, nata de coco, burong mangga, asinan, dekapaj, vişinată, çikolata, rakı, aragh sagi, chacha (brendi).

Bal bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Mead, metheglin

Süt bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Sanatta Peynirler: Peynirli, Bademli ve Pretzelli Natürmort, Clara Peeters, c. 1615

Bazı peynir çeşitleri ayrıca kefir, kımız (kısrak sütü), shubat (deve sütü), quark, filmjölk, crème fraîche, smetana, skyr ve yoğurt gibi kültürlü süt ürünleri.

Balık bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Bagoong, faseekh, balık sosu, Garum, Hákarl, jeotgal, rakfisk, karides ezmesi, surströmming, shidal.

Et bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Chin som mok, yapışkan pirinçle fermente edilmiş ızgara, muz yaprağına sarılmış domuz eti (hem deri hem de et) ile yapılan bir kuzey Tayland spesiyalitesidir.

Chorizo, salam, sucuk, pepperoni, nem chua, som moo, saucisson, fermente sucuk

Çay bazlı[değiştir | kaynağı değiştir]

Pu-erh çayı, Kombucha, Lahpet, Goishicha

Riskler[değiştir | kaynağı değiştir]

Sterilizasyon, gıdaların fermantasyonu sırasında dikkate alınması gereken önemli bir faktördür. Ekipmandan ve saklama kaplarından herhangi bir mikropun tamamen çıkarılmaması, fermentte zararlı organizmaların çoğalmasına ve potansiyel olarak botulizm gibi gıda kaynaklı hastalık risklerinin artmasına neden olabilmektedir. Kötü kokuların oluşması ve renk bozulması, yiyeceklere zararlı bakterilerin bulaşmış olabileceğinin göstergesi olabilmektedir.

Alaska, 1985'ten beri botulizm vakalarında istikrarlı bir artışa tanık olmuştur.[15] Amerika Birleşik Devletleri'ndeki diğer tüm eyaletlerden daha fazla botulizm vakası vardır. Bunun nedeni, bütün balık, balık kafaları, deniz aygırı, deniz aslanı ve balina yüzgeçleri, kunduz kuyrukları, fok yağı ve kuşlar gibi hayvansal ürünlerin tüketilmeden önce uzun bir süre fermente edilmesine izin veren geleneksel Eskimo uygulamasıdır. Clostridium botulinum bakterileri plastikteki hava geçirmez muhafaza tarafından oluşturulan anaerobik koşullarda geliştiğinden, bu amaç için eski moda, geleneksel yöntem olan çim kaplı bir delik yerine plastik bir kap kullanıldığında risk daha da artmaktadır.[15]

Dünya Sağlık Örgütü, epidemiyolojik çalışmalara dayanarak salamura gıdaları muhtemelen kanserojen olarak sınıflandırmıştır.[16] Diğer araştırmalar, fermente gıdaların kanserojen bir yan ürün olan etil karbamat (üretan) içerdiğini bulmuştur.[17] "Asya'da yürütülen mevcut çalışmaların 2009 yılındaki bir incelemesi, düzenli olarak salamura sebze yemenin bir kişinin özofagus skuamöz hücreli karsinom riskini kabaca iki katına çıkardığı sonucuna varmıştır."[18]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ "'World's oldest brewery' found in cave in Israel, say researchers". British Broadcasting Corporation. 15 Eylül 2018. 15 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Eylül 2018. 
  2. ^ McGovern, P. E.; Zhang, J.; Tang, J.; Zhang, Z.; Hall, G. R.; Moreau, R. A.; Nunez, A.; Butrym, E. D.; Richards, M. P.; Wang, C. -S.; Cheng, G.; Zhao, Z.; Wang, C. (2004). "Fermented beverages of pre- and proto-historic China". Proceedings of the National Academy of Sciences. 101 (51): 17593-17598. Bibcode:2004PNAS..10117593M. doi:10.1073/pnas.0407921102. PMC 539767 $2. PMID 15590771. 
  3. ^ "8,000-year-old wine unearthed in Georgia". The Independent. 28 Aralık 2003. 3 Ocak 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ocak 2007. 
  4. ^ "Now on display ... world's oldest known wine jar". 26 Ağustos 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ocak 2007. 
  5. ^ "Fermented fruits and vegetables. A global perspective". FAO Agricultural Services Bulletins - 134. 19 Ocak 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ocak 2007. 
  6. ^ Cavalieri, D.; McGovern P.E.; Hartl D.L.; Mortimer R.; Polsinelli M. (2003). "Evidence for S. cerevisiae fermentation in ancient wine" (PDF). Journal of Molecular Evolution. 57 Suppl 1: S226-32. Bibcode:2003JMolE..57S.226C. CiteSeerX 10.1.1.628.6396 $2. doi:10.1007/s00239-003-0031-2. PMID 15008419. 15008419. 9 Aralık 2006 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ocak 2007. 
  7. ^ Dirar, H. (1993). The Indigenous Fermented Foods of the Sudan: A Study in African Food and Nutrition. CAB International. 
  8. ^ "Fermentation" (PDF). 30 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. 
  9. ^ Dubos, J. (1951). "Louis Pasteur: Free Lance of Science, Gollancz. Quoted in Manchester K. L. (1995) Louis Pasteur (1822–1895)--chance and the prepared mind". Trends in Biotechnology. 13 (12): 511-515. doi:10.1016/S0167-7799(00)89014-9. PMID 8595136. 
  10. ^ Nobel Laureate Biography of Eduard Buchner at http://nobelprize.org
  11. ^ "The Nobel Prize in Chemistry 1929". 27 Ağustos 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Ocak 2007. 
  12. ^ Harden, A.; Young, W.J. (October 1906). "The Alcoholic Ferment of Yeast-Juice". Proceedings of the Royal Society of London (Series B, Containing Papers of a Biological Character bas.). 78 (526): 369-375. doi:10.1098/rspb.1906.0070.  Geçersiz |doi-access=free (yardım)
  13. ^ Hui YH, Meunier-Goddik L, Josephsen J, Nip WK, Stanfield PS (2004). Handbook of Food and Beverage Fermentation Technology. CRC Press. ss. 27 and passim. ISBN 978-0-8247-5122-7. 
  14. ^ Steinkraus, K.H., (Ed.) (1995). Handbook of Indigenous Fermented Foods. Marcel Dekker. 
  15. ^ a b "Why does Alaska have more botulism". Centers for Disease Control and Prevention (U.S. federal agency). 7 Ağustos 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Temmuz 2011. 
  16. ^ "Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1–105" (PDF). International Agency for Research on Cancer (United Nations World Health Organization agency). 30 Nisan 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ekim 2012. 
  17. ^ "New Link Between Wine, Fermented Food And Cancer". ScienceDaily. 11 Mart 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ekim 2012. 
  18. ^ "The WHO Says Cellphones—and Pickles—May Cause Cancer". Slate. 29 Eylül 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 Ekim 2012.