식품 가공에서의 발효

식품 가공 에서 발효는 혐기성(산소 없음) 조건에서 미생물 ( 효모 또는 박테리아 )을 사용하여 탄수화물을 알코올 이나 유기산 으로 전환하는 것입니다 . 발효는 일반적으로 미생물의 작용이 필요하다는 것을 의미합니다. 발효 과학은 효소학 또는 효소학 으로 알려져 있습니다 .

"발효"라는 용어는 때때로 당을 에탄올 로 화학적으로 전환하여 와인 , 맥주 , 사이다 와 같은 알코올성 음료를 생산하는 것을 구체적으로 지칭합니다. 그러나 빵 의 발효 (효모 활동으로 생성된 CO _{2 )와} 자우어크라우트 , 요거트 와 같이 젖산을 생성하는 신맛이 나는 음식의 보존에서도 유사한 과정이 일어납니다 .

널리 소비되는 다른 발효 식품에는 식초 , 올리브 , 치즈가 있습니다 . 발효로 만든 보다 지역화된 식품은 콩, 곡물, 야채, 과일, 꿀, 유제품, 생선을 기반으로 할 수도 있습니다.

자연 발효는 인간 역사보다 오래되었습니다. 고대부터 인간은 발효 과정을 이용해 왔습니다. 발효에 대한 가장 초기의 고고학적 증거는 이스라엘 하이파 근처 동굴에서 발견된 죽과 같은 농도의 맥주 잔여물 13,000년 전 것입니다. ^[1] 과일, 쌀, 꿀로 만든 또 다른 초기 알코올 음료는 기원전 7000년에서 6600년으로 거슬러 올라가며, 신석기 시대 중국의 지아후 마을 에서 만들어졌습니다 . ^[2] 그리고 와인 제조는 기원전 6000년경 조지아 의 코카서스 지역 에서 만들어졌습니다. ^[3] 현재 펜실베이니아 대학교에 전시되어 있는 와인 잔여물이 담긴 7,000년 된 항아리는 이란 의 자그로스 산맥 에서 발굴되었습니다 . ^[4] 기원전 3000년경 바빌로니아 에서 사람들이 알코올 음료를 발효시켰다는 강력한 증거가 있습니다 . ^[5] 고대 이집트 약. 기원전 3150년 ^[6] , 히스패닉 이전 멕시코 약 기원전 2000년 ^[5] , 수단 약 기원전 1500년 ^{[7] .}

프랑스 화학자 루이 파스퇴르는 1856년 효모를 발효와 연결하면서 효소학을 창시했습니다 . ^[8] 효모 에 의한 설탕의 알코올 발효를 연구할 때 파스퇴르는 발효가 효모 세포 내의 " 발효물 " 이라는 생명력에 의해 촉진된다고 결론지었습니다 . "발효물"은 살아있는 유기체 내에서만 기능한다고 생각했습니다. 파스퇴르는 "알코올 발효는 세포의 죽음이나 부패와 관련이 없는 효모 세포의 생명과 조직과 관련이 있는 행위입니다."라고 썼습니다. ^[9]

그럼에도 불구하고 효모 추출물은 살아있는 효모 세포가 없어도 설탕을 발효시킬 수 있다는 것이 알려졌습니다 . 1897년 이 과정을 연구하면서 독일 베를린 훔볼트 대학교 의 독일 화학자이자 효소학자 인 에두아르트 부흐너는 혼합물에 살아있는 효모 세포가 없어도 설탕이 효모가 분비하는 효소 복합체인 지마제에 의해 발효된다는 것을 발견했습니다 . ^{[10] 그는 이 효소 복합체를} 지마제 라고 명명했습니다 . ^{[11] 1907년 그는 "세포 없는 발효"에 대한 연구와 발견으로} 노벨 화학상을 수상했습니다 .

1년 전인 1906년에 에탄올 발효 연구를 통해 산화된 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오타이드 (NAD ⁺ ) 가 조기에 발견되었습니다 . ^{[12] [ 확인 필요 ]}

식품 발효는 설탕과 기타 탄수화물을 알코올이나 방부제 유기산 과 이산화탄소 로 전환하는 것입니다 . 세 가지 제품 모두 인간에게 사용되었습니다. 알코올 생산은 과일 주스를 와인 으로 전환할 때, 곡물을 맥주 로 만들 때 , 감자 와 같이 전분이 풍부한 음식을 발효한 다음 증류하여 진과 보드카 와 같은 주류를 만들 때 사용 됩니다. 이산화탄소 생산은 빵을 발효하는 데 사용됩니다 . 유기산 생산은 야채와 유제품을 보존하고 풍미를 내는 데 활용됩니다. ^[13]

식품 발효는 다섯 가지 주요 목적을 위해 사용됩니다. 식품 기질에 다양한 풍미, 향, 질감을 개발하여 식단을 풍부하게 하고, 젖산 , 알코올, 아세트산 및 알칼리 ^[14] 발효를 통해 상당량의 식품을 보존하고, 식품 기질에 단백질, 필수 아미노산 및 비타민을 풍부하게 하고, 항영양소를 제거 하고, 조리 시간과 관련 연료 사용을 줄이는 것입니다. ^[15]

• 전 세계: 알코올 ( 맥주 , 와인 ), 식초 , 올리브 , 요거트 , 빵 , 치즈
• 아시아
  • 동아시아 및 동남아시아: 아마자케 , 앗차라 , 벨라 칸, 부롱 망가 , 콤 루오 , 된장 , 두치 , 생선 소스 , 라 펫 , 람바녹 , 김치 , 콤 부차 , 레펫소 , 나레즈시 , 된장 , 나타 데 코코 , 낫토 , ngapi , 온컴 , 파닥 , 프라라 , 프라호크 , 루오우넵 , 사케 , 새우 장 , 소주 , 간장 , 취두부 , 테이프 , 템페 , 템포약 , 자차이
  • 중앙 아시아: kumis , kefir , shubat , qatiq (요구르트)
  • 남아시아: 아차르 , 앱팜 , 도사 , 도클라 , 다히 ( 요구르트 ), 이들리 , 혼합 피클 , 응가리 , 싱키 , 통바 , 파니르
• 아프리카: 가리 , 인제라 , laxoox , 마그 , 오기 , 오기리 , 이루
• 아메리카: 치차 , 초콜릿 , 바닐라 , 핫소스 , 테파체 , 티비코스 , 풀케 , 묵툭 , 키비아크 , 파라카리
• 중동: 토르시 , 보자
• 유럽: 사워 도우 빵 , 엘더베리 와인 , 콤부차 , 피클 , 락피스크 , 자우어크라우트 , 절인 오이 , 수르 스트 뢰밍 , 밀주 , 크바스 , 살라미 , 수주크 , 프로슈토 , 쿠 아르크 , 케 피어 , 필름 욜크, 크렘 프레쉬 , 스메타나 , 스키 르 , 라키 , 투피 , 주르 와 같은 배양유 제품 .
• 오세아니아 : 포이 , 칸가 피라우

청국장 , 된장 , 두부 , 된장 , 낫토 , 간장 , 취두부 , 템페 , 온컴, 된장, 북경녹두유, 키나마, 이루 , 투아 나오

아마자케 , 맥주 , 빵 , 슈주 , 감주 , 인제라 , 크 바스 , 막걸리 , 무리 , 오기 , 리쥬 벨락 , 사케 , 식혜 , 사워 도우 , 소완 , 막걸리 , 맥아 위스키 , 곡물 위스키 , 이들리 , 도사 , 방라(음료) 보드카 , 보자 , 그리고 chicha 등이 있습니다.

김치 , 혼합 피클 , 자우어크라우트 , 인도 피클 , 군드룩 , 투르수

와인 , 식초 , 사이다 , 페리 , 브랜디 , 앗차라 , 나타 데 코코 , 부롱 망가 , 아시 난 , 피클링 , 비시 나타 , 초콜릿 , 라키 , 아라그 사기 , 차차 , 템포야크

미드 , 메테글린 , 테지

또한 일부 종류의 치즈 , 케피어 , 쿠미스 (말젖), 슈바트 (낙타젖), 아이 란 , 쿠아르크 , 필름졸크 , 크렘 프레쉬 , 스메타나 , 스카이르 , 요거트 와 같은 발효유 제품도 있습니다.

바궁 , 파세크 , 생선 소스 , 가룸 , 하칼 , 젓갈 , 응가 피 , 파댁 , 플라 라 , 프라 호크 , 락피스크 , 새우 페이스트 , 수르 스트뢰밍 , 시달

초리조 , 살라미 , 수축 , 페퍼로니 , 넴 추아, 솜 무 , 소시송 , 발효 소시지

푸에르차 , 콤부차 , 라펫 , 고이시차

살균은 식품 발효 중에 고려해야 할 중요한 요소입니다. 장비와 보관 용기에서 미생물을 완전히 제거하지 못하면 발효물 내에서 유해 유기체가 증식하여 보툴리즘과 같은 식품 매개 질병의 위험이 증가할 수 있습니다. 그러나 야채 발효물의 보툴리즘은 적절하게 통조림하지 않은 경우에만 가능합니다. 이상한 냄새와 변색이 발생하는 것은 유해 박테리아가 식품에 유입되었을 수 있다는 징후일 수 있습니다.

알래스카는 1985년 이래로 보툴리즘 사례가 꾸준히 증가하고 있습니다. ^[16] 미국 내 다른 주보다 보툴리즘 사례가 더 많습니다.이는 알래스카 원주민 의 전통적인 관습에 따라 생선, 생선 머리, 바다코끼리 , 바다사자 , 고래 지느러미, 비버 꼬리, 물개 기름, 새와 같은 동물성 제품을 소비하기 전에 오랜 시간 발효시키는 데 기인합니다. 플라스틱 용기를 이러한 목적으로 사용하면 풀로 덮인 구덩이를 사용하는 구식 전통적인 방법 대신 위험이 더 커지는데, 이는 플라스틱 의 밀폐된 밀폐 공간에서 생성되는 혐기성 조건에서 Clostridium botulinum 박테리아가 번성하기 때문입니다. ^[16]

연구에 따르면 발효 식품에는 발암성 부산물인 에틸 카바메이트 (우레탄)가 포함되어 있는 것으로 나타났습니다. ^{[17] "2009년 아시아 전역에서 수행된 기존 연구를 검토한 결과 절인 야채를 정기적으로 섭취하면} 식도 편평세포 암 위험이 약 두 배로 증가한다는 결론이 도출되었습니다 ." ^[18]

• 과학 지원: 발효 - 발효의 과정 및 용도
• 발효 곡물. 글로벌 관점 - FAO 1999