Наука и кулинария. Физика еды. От повседневной до высокой кухни - Дэвид Вейтц

которую пищевая ферментация играла на протяжении большей части истории человечества, мы понятия не имели, как выглядят эти существа – и даже не подозревали об их существовании. Только в конце XVII века голландский ученый Антони ван Левенгук увидел нечто подобное тому увеличенному изображению микробов в квашеной капусте. Будучи торговцем тканями, Левенгук научился вытачивать линзы, которые позволили бы ему хорошо рассмотреть качество материи. Как-то раз он решил положить под линзу каплю воды из канала в Делфте. Увиденное, должно быть, потрясло его: там двигалось множество крошечных существ! Новый мир – только уменьшенного масштаба. И не такой уж непохожий на мир в медовухе или квашеной капусте.

РИСУНОК 1 (А)

Капуста крупным планом через несколько дней ферментации. Пузырьки углекислого газа собираются в пустотах, цвет из ярко-зеленого становится желтовато-зеленым.

(В) Капля рассола из квашеной капусты, рассмотренная под микроскопом с 1500-кратным увеличением, показывает разнообразие микробов – от маленьких и круглых до тонких и вытянутых. Микробы, которые кажутся скрепленными друг с другом, на самом деле делятся.

Фотографии Скотта Чаймилески

Условия роста и экспоненциальный рост

Представляя себе погружение в квашеную капусту, второе, что вы заметите, после того как изумитесь крошечному размеру микробов: их так много! Откуда они все взялись? Ну, что касается хлеба и медовухи, ответ простой: мы их добавили в качестве одного из ингредиентов. Однако в капусту мы никаких микробов не добавляли, да и в рецепте медовухи сказано, что пакетик дрожжей там тоже не обязателен.

Микробы повсюду. Так как их не видно, мы их не замечаем. Это относится не только к тем микробам, с помощью которых мы можем готовить, но ко всем микроорганизмам, а их просто ошеломляюще много видов. У микробов дурная репутация из-за нескольких опасных примеров, но в целом они безвредны, а порой даже полезны, и мы буквально живем с ними: они в воздухе, в нашем кишечнике, на материалах и поверхностях вокруг нас. Они плавали в воде из канала, которую взял Левенгук. И есть на капустных листьях, в меду и в муке.

В рецептах хлеба и медовухи этим природным микробам ничего не светит, потому что мы добавляем миллионы дрожжевых клеток (да, в чайной ложке их именно столько). Это дает дрожжам значительное преимущество, и они быстро вытесняют все остальные организмы, которые могли бы размножиться. Однако мы могли бы рассчитывать и на природные микробы. Если дать этим микробам подходящую среду, они станут размножаться и захватят все. Именно это произошло в квашеной капусте. И это же произошло бы в медовухе, если бы мы не положили дрожжи. Главное – создать нужные условия роста.

Условия роста

Давайте вернемся к тесту для хлеба, которое вам было сказано поставить в теплое место подходить. Все дело в том, что для дрожжей – как и для любых организмов – существуют некие условия окружающей среды, в которых они будут лучше всего расти и размножаться. Мы уже рассматривали некоторые из условий, которые важны для микробов: температуру, pH, концентрацию соли и присутствие кислорода. Почти любой рецепт ферментации покажет нам, как именно регулируются эти параметры. Для каждого вида микробов существует некий оптимальный показатель каждого из условий, также как минимальные и максимальные показатели, за пределами которых этот микроорганизм существовать не сможет.

На рисунке 2 скорость роста выдуманного микроба представлена как функция температуры. Как видите, имеется некая оптимальная температура, а затем рост снижается по обе ее стороны до тех пор, пока не прекратится вообще. За пределами этой области скорость роста отрицательна, и микробы не просто перестают размножаться: они погибают.

В кулинарии мы постоянно пользуемся подобными кривыми – напрямую или косвенно. На экстремуме низких температур находятся холодильники и морозильники, где для роста микробов слишком холодно. Аналогичным образом пастеризация и стерилизация происходят при экстремально высоких температурах, убивающих микробы. Пищевая безопасность в целом заключается в том, чтобы придерживаться должных областей этих кривых роста. То же относится и к рецептам ферментации. Все микробы – и на самом деле вообще все организмы – имеют точно такие же кривые роста, как на данном рисунке, и не только для температуры, но и для многих других важных параметров. У дрожжей в медовухе, помимо всего прочего, есть кривая роста для кислорода, сахара и температуры. Молочнокислые бактерии зависят от соли, pH, кислорода и температуры. При ферментации мы манипулируем одним или несколькими параметрами, чтобы помочь определенным видам организмов расти активнее других. Благодаря этому мы можем готовить вкуснейшие продукты. В следующей врезке показано, как это происходит в рецепте хлеба на закваске – старинной пищевой ферментации, которая предшествовала современному хлебопечению.

РИСУНОК 2

График показывает кривую роста выдуманного вида микробов при различных температурах. Имеется оптимальная температура, при которой микробы размножаются с максимальной скоростью. При более высокой или более низкой температуре рост идет медленнее. В какой-то момент для роста микробов станет слишком жарко или слишком холодно, и они начнут вымирать: на графике это та температура, при которой кривая роста пересечет горизонтальную ось и уйдет в отрицательные значения. Подобные кривые можно представить для всех параметров: pH, концентрации кислорода и концентрации соли. Для каждого из них имеется некая предпочтительная оптимальная величина и зона по обе ее стороны, где условия для роста приемлемы. В совокупности такие кривые роста покажут нам предпочтительную среду для данного вида микробов.

ЗАКВАСКА И МИКРОБНЫЕ СООБЩЕСТВА: УСЛОВИЯ РОСТА И КОНКУРЕНЦИЯ

Мы уже познакомились с двумя основными движителями пищевой ферментации: дрожжами и бактериями. Закваска – это продукт, в котором они смешиваются. А еще это потрясающий пример того, как может выглядеть конкуренция в микробных сообществах.

Закваска

Ингредиенты

500 мл муки (любой) плюс еще по мере необходимости

500 мл воды плюс еще по мере необходимости[17]

6 органических ягод винограда или других ягод, немытых (не обязательно)

1 щепотка дрожжей (не обязательно)

Инструкции

1. В миске смешайте муку, воду и дрожжи. Добавьте ягоды, если используете (они помогут внести дикие дрожжи в качестве заквасочной культуры), и энергично перемешайте.

2. Накройте банку марлей и поставьте в теплое место. Перемешивайте один-два раза в день, пока тесто не начнет пузыриться (1–2 дня). Процедите, чтобы удалить ягоды.

3. Каждый день подкармливайте закваску 1–2 столовыми ложками муки и продолжайте ежедневно перемешивать. При необходимости добавляйте немного воды, чтобы тесто оставалось жидким.

4. Закваска будет готова через 3–4 дня, когда станет густой и пузырящейся. Используйте часть закваски для выпечки хлеба, а часть оставляйте и продолжайте подкармливать равными порциями муки и воды. При