2. Советская сметана и обманчивая простота молочнокислого брожения.

Молочнокислое брожение получило свое название от названия конечного продукта брожения - молочной кислоты. Способность бактерий к синтезу молочной кислоты человек в основном использует двумя способами. Во-первых, для производства молочных продуктов. В свежем молоке рН составляет около 6.6, но в результате синтеза молочной кислоты рН молока падает до 4.6 и ниже. От этого основной молочный белок - казеин изменяет свою форму и начинает выпадать в осадок. Это приводит к образованию плотного сгустка, из которого можно сделать сыр или творог. Или, если сгусток более рыхлый и стабилизированный жирами или полисахаридами, то сметану или кефир.

Во-вторых, молочная кислота в кислых условиях довольно эффективно убивает бактерий, что позволяет использовать ее в качестве природного консерванта. При рН 5 и ниже молочная кислота легко проникает через клеточную мембрану внутрь клетки и там, в нейтральных условиях, диссоциирует (рК 3.86, кому интересно) и уже не может свободно выйти обратно. Это нарушает работу клетки, которая вынуждена тратить все свои ресурсы на борьбу с воздействием молочной кислоты, и в итоге она погибает. Сами молочнокислые бактерии хорошо приспособлены к молочной кислоте, но микробы, портящие пищу, обычно этот трюк перенести не могут.

Составление закваски из разных молочнокислых бактерий — это почти искусство. Нужно учесть много факторов, от понимания того как работает бактерия, до поведения покупателя в магазине. В этом плане мне нравится пример со сметаной, которая по мнению старших товарищей сильно изменилась с советских времен.

Для того чтобы понять в чем хитрость со сметаной нужно начать с того, что на самом деле есть 2 вида молочнокислого брожения. Первый вид (гомоферментативное брожение) – при нем из глюкозы в идеальных условиях образуется исключительно молочная кислота. Второй вид (гетероферментативное брожение) – здесь из глюкозы образуется более широкий список продуктов: молочная кислота, этиловый спирт, уксусная кислота и углекислый газ. Причем за этими видами брожения стоит совершенно разная клеточная машинерия с разными наборами ферментов (в первом варианте гликолиз, во втором пентозофосфатный путь).

Что означает на практике разница между этими видами молочнокислого брожения? Старшие товарищи подсказывают, что в советское время в закваску для сметаны могли добавлять молочнокислые бактерии способные и к первому и ко второму видам брожения и вкус был богаче. Тогда как в современные закваски для сметаны стараются добавлять только виды способные к первому виду брожения (лактококки и термофильный стрептококк). Почему?

Ответ довольно простой – в советские времена сметану продавали из фляг переливом в тару покупателя. Поэтому если закваска в сметане выделяла углекислый газ (посмотрите список продуктов второго вида брожения), то он улетучивался через крышку. Современная упаковка сметаны герметично запаивается алюминиевой платинкой. Если в упаковке будет активно образовываться углекислый газ, то банка вздуется, и покупатель решит, что сметана испорчена и не купит ее.

Но почему старшие товарищи считают, что сметана была вкуснее? Потому что бактерии способные ко второму виду брожения кроме углекислого газа могут производить разные кислоты и диацетил, которые вместе сделают вкус богаче и ароматнее.

Производство сметаны — это еще относительно «простой» вариант, так как закваска вносится как правило в пастеризованные сливки. А вот производство квашеной капусты с точки зрения микробиологии гораздо сложнее. Здесь приходится учитывать наличие большого количества других видов микробов. И тут уже вступает в дело последовательность шагов, каждый из которых на самом деле нужен для управления работой микробного сообщества. Добавление соли в концентрации около 2% позволяет подавить развитие бактерий, вызывающих порчу продукта, тогда как эта концентрация соли безвредна для молочнокислых бактерий. Утрамбовывание капусты и гнёт позволяют удалить воздух и добиться бескислородных условий для брожения и подавить развитие дрожжей.