Các thực phẩm hấp dẫn như sữa chua, nước trái cây lên men hay bia… chúng đều trải qua quá trình lên men giúp tạo nên hương vị đặc trưng riêng biệt. Các phương pháp lên men chính trong thực phẩm bao gồm: Lên men lactic, lên men propionic, lên men ethanol…
Lên men là gì? Nguồn gốc và lịch sử của lên men
Lên men là gì?
Lên men là làm tăng khối lượng các vi sinh vật được cấy trực tiếp vào thực phẩm. Điều này làm thúc đẩy quá trình trao đổi chất bên trong sản phẩm từ đó chuyển hóa đường thành acid, khí hoặc rượu.
Trong tiếng La Tinh, lên men có nghĩa là làm chín. Ngoài ra, lên men cũng có thể hiểu là sự sống thiếu không khí, vì hầu hết các vi sinh vật tham gia vào quá trình này đều “sinh trưởng” trong điều kiện yếm khí hay thiếu khí.
Nguồn gốc và lịch sử của lên men
Các phát hiện lên men xuất hiện vào khoảng 7000 năm TCN nhờ vào các dấu vết của rượu trong các bình gốm có niên đại khá lâu. Đến năm 200 TCN và năm 200 SCN, các sản phẩm lên men dần dần xuất hiện nhiều hơn như: phô mai, rau muối chua, tương,…
Vào đầu thế kỷ 19, nhà khoa học có tên là Theodor Schwann đã phát hiện ra một loại vi sinh vật đơn bào Saccharomyces sinh sản bằng cách nảy chồi. Chúng sẽ sử dụng đường để tạo ra cacbonic và rượu. Theodor Schwann cho rằng đây chính là nguyên nhân “khởi nguồn” của lên men.
Mãi đến 1853, nhà khoa học người Pháp Louis Pasteur chính là người đầu tiên phát hiện và ghi nhớ. Ông cũng chính là người hiểu rõ các nguyên tắc của lên men vi sinh vật và thanh trùng. Từ đây, thuật ngữ fermentation được biết đến như sự hô hấp trong điều kiện kỵ khí.
Kể từ những năm 1960, với sự phát triển của Công nghệ sinh học khiến cho các chủng vi sinh vật ngày càng đa dạng và tính chất công nghệ cũng tốt hơn. Việc này cũng thúc đẩy các ứng dụng lên men, sản phẩm lên men ngày càng phong phú hơn.
Tại sao chúng ta cần lên men thức ăn?
Trong môi trường không có oxy, các vi khuẩn như Lactobacillus sẽ sinh trưởng rất nhanh. Do đó sự phát triển của chúng sẽ ức chế sự phát triển của các vi sinh vật gây hư hỏng thức ăn. Đều này sẽ tạo ra những phụ phẩm có tác dụng bảo quản và tăng hương vị cho món ăn.
Các vi khuẩn lên men này thường tương tự như các loại có mặt trong đường ruột của chúng ta. Vi vậy, việc ăn các loại thực phẩm lên men là một cách cực kỳ hiệu quả để bổ sung hệ sinh vật đường ruột. Giúp cho hệ tiêu hóa khỏe mạnh và hoặc động tốt hơn.
Các phương pháp lên men phổ biến
Lên men ethanol
Lên men ethanol là quá tình lên men yếm khí, chuyển hóa đường thành ethanol. Ở quá trình này, sự phân hủy đường thành ethanol xảy ra hàng loạt các phản ứng với sự tham gia của nhiều loại enzym khác nhau.
Sự chuyển hóa này diễn ra trong tế bào chất của nấm men, ethanol và cacbonic chính là “chất thải” mà chúng tạo ra trong quá trình sinh trưởng.
Sự lên men ethenol được vận dụng để sản xuất các loại thức uống có cồn như bia, rượu và cả bánh mì. Tuy nhiên quá trình này có thể tạo ra một hàm lượng pectin đáng kể và chúng có thể gây hại cho sức khỏe.
Lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa cacbohydrat thành acid lactic nhờ vào hoạt động của các vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn lactic. Lên men lactic có 2 dạng chính là đồng hình và dị hình, cả 2 cũng diễn ra trong điều kiện yếm khí.
Tại quá trình này, đường lactose sẽ được chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật nhờ các cơ chế chuyên biệt. Sau đó, chúng sẽ được phân hủy và chuyển hóa thành các acid. Quá trình này được sử dụng để sản xuất các loại sữa chua, phô mai hay bơ,…
Lên men propionic
Đây là quá trình mà axit lactic và muối lactac được chuyển hóa thành axit propionic dưới sự hoạt động của các vi sinh vật. Đồng thời quá trình này còn sinh ra các sản phẩm khác như acid axetic, cacbonic và nước.
Lên men propionic sẽ diễn ra dưới sự hoạt động chủ yếu của vi khuẩn Bacterium acidipropionic – khá giống với vi khuẩn lactic. Acid propionic được hình thành từ quá trình này là một chất lỏng, có mùi hăng, vừa là chất bảo quản vừa tham gia quá trình tạo hương cho sản phẩm.
Do vậy, chúng còn góp vai trò khá quan trọng trong quá trình lên men để tạo ra các lỗ thoáng khí của những miếng pho mát. Không những vậy, chúng còn được vận dụng để sản xuất acid propionic và sản xuất vitamin B12.
Linh Như
