Наука показывает, почему традиционное приготовление кимчи так хорошо работает

Кимчи, древний продукт корейской кухни, традиционно ферментируется в глиняных кувшинах ручной работы, называемых мой Бог. Но когда дело доходит до массового производства, компании используют банки из стекла и других материалов для ферментировать кимчи в больших количествах. Новое исследование показывает, почему некоторые производители кимчи до сих пор придерживаются традиционной технологии: мой Бог обеспечивают прекрасную среду для роста молочнокислых бактерий, «хороших» микробов, которые придают кимчи характерный характер кислый вкус.

«Наличие более высокой бактериальной пролиферации полезно с точки зрения питания и создает [the] неповторимый вкус ферментированных продуктов», — говорит Сухван Ким, доктор технических наук в области машиностроения. студент, специализирующийся на гидромеханике и биофизике в Технологическом институте Джорджии. В исследовании, опубликованном в прошлом месяце в Журнал интерфейса Королевского общества, Ким и его коллега сравнили мой Бог со стеклянной банкой и обнаружил, что керамический сосуд производит кимчи с более высоким уровнем молочнокислых бактерий за тот же период времени ферментации. «Существует культурное убеждение, что мой Бог использование в ферментированных продуктах делает пищу лучше, но это не подтверждается научными данными», — говорит Ким. Его работа направлена ​​на то, чтобы изменить это.

Создание вкусного кимчи — это художественное, научное и кулинарное предприятие, в котором ключевым моментом является процесс ферментации. Поскольку на этот процесс влияет множество различных факторов, кимчи и другие ферментированные продукты требуют особого внимания, отмечает Мария Л. Марко, пищевой микробиолог из Калифорнийского университета в Дэвисе. «Даже в рамках одной конкретной пищи [made] используя одни и те же ингредиенты и один и тот же рецепт, как могут быть разные вкусы и результаты этого брожения? Это большой вопрос, на который у нас сейчас нет ответов», — говорит Марко, не участвовавший в новом исследовании.

Чтобы изучить процесс ферментации, Ким и его научный руководитель, гидродинамик Технологического института Джорджии Дэвид Ху, использовали комбинацию экспериментов и математического моделирования. Они пришли к выводу, что производство кимчи в мой Бог способствует большему росту бактерий чем делать это в герметичной стеклянной банке. Что еще более важно, исследователи обнаружили, что делает мой Бог идеальные сосуды для этого процесса.

«Я подумал, что это интересный подход — попытаться разобраться, как приготовление ферментированных продуктов различными способами может повлиять на готовую еду», — говорит Марко.

Разница между контейнерами связана с их проницаемостью или с тем, насколько быстро жидкость и газ могут проходить через них. Ким говорит, что для производства выдающегося кимчи требуется ситуация Златовласки: сосуды для брожения должны быть полупроницаемыми, а не чрезмерно проницаемыми или непроницаемыми.

Проницаемость важна, потому что она влияет на тонкий танец между углекислым газом и молочнокислыми бактериями. Эти микробы естественным образом мигрируют из почвы на растущие в ней овощи, в том числе на капусту и другие ингредиенты, составляющие основу кимчи. В процессе соленого брожения размножаются молочнокислые и другие виды бактерий, которые выделяют углекислый газ, который начинает накапливаться в контейнере. Результаты исследователей показывают, что молочнокислые бактерии «размножаются при умеренном уровне углекислого газа», — говорит Ким. Но избыточному углекислому газу нужно куда-то деваться; в противном случае он вырастет до высокой концентрации, которая в конечном итоге будет препятствовать важнейшему росту бактерий. И наоборот, если контейнер слишком проницаем, углекислый газ будет выходить слишком быстро, уменьшая рост бактерий.

После того, как Ким купила неглазурованную мой Бог из своего родного города на острове Чеджу, Южная Корея, он и Ху измерили уровень углекислого газа, когда соленая капуста ферментировалась как в мой Бог и плотно закрытая стеклянная банка. Они провели по три испытания на банку, стерилизуя контейнеры в автоклаве перед каждым испытанием. Для точных измерений исследователи покрыли мой Бог с изготовленной на заказ крышкой, в которой можно было разместить датчики давления, углекислого газа и кислорода. Затем они использовали тонкую пластиковую пленку, чтобы закрыть оставшиеся зазоры между датчиками и крышкой. Ким и Ху отметили в исследовании, что стеклянная банка немного протекала, хотя и меньше, чем стеклянная банка. мой Бог.

В течение двух дней на испытание капуста, наполненная мой Бог и стеклянная банка в духовке, установленной на 25 градусов по Цельсию. «Я ставлю это выше обычного [temperature] для ускорения процесса ферментации», — говорит Ким. Хотя кимчи можно ферментировать при гораздо более низких температурах, например, при пяти градусах Цельсия, Ким отмечает, что он и Ху предположили, что единственное изменение, возникающее в результате более высокой температуры, — это «скорость процесса».

Исследователи также использовали электронную микроскопию и компьютерную томографию, чтобы исследовать пористую структуру камня. мой Бог и рассчитайте его «коэффициент газопроницаемости», или насколько легко газ может пройти через него. Они обнаружили, что это значение было более чем вдвое больше, чем у стеклянной банки. Поскольку мой Бог позволяла углекислому газу выходить быстрее, чем его стеклянный аналог, молочнокислые бактерии процветали. В стеклянной банке, где углекислый газ выделялся не так быстро, газ подавлял рост бактерий. «Пористая структура мой Бог имитирует рыхлую почву, где молочнокислые бактерии [are] естественным путем», — написали исследователи в своей статье. Это помогает гарантировать, что пища, ферментированная в сосуде, изобилует микробами.

Исследователи также продемонстрировали мой Богпроницаемость с помощью эксперимента, взятого из корейской культуры: они наполовину наполнили сосуд соленой водой и показали, что в течение восьми часов солевые отложения начали покрывать его внешнюю поверхность. «В корейской культуре его называют «соляным цветком», — говорит Ким. Это явление обычно наблюдается, когда корейские повара ферментируют соевый соус (или странный) в мой Бог. Когда эти соленые цветы появляются снаружи мой Бог, считается, что они означают, что этот конкретный сосуд достаточно проницаем для производства первоклассных соусов.

«Даже в античной культуре [kimchi makers used] регулирование уровня газа для оптимизации процесса ферментации», — говорит Ким. Хотя крупные производители кимчи сочетают стеклянные, пластиковые или металлические банки с системой регулирования газа, работа Ким и Ху демонстрирует, что мой Бог могут достичь той же цели самостоятельно.

Возможно, благодаря этой способности традиционные сосуды до сих пор пользуются спросом: ремесленники продолжают создавать мой Бог которые любители кимчи могут использовать для достижения качественного брожения.