החמצה שקולעת בול

מה המשותף ליין, יוגורט, מלפפונים חמוצים, גבינה ורוטב סויה?

התשובה היא כמובן שתהליך הייצור שלהם כולל תסיסה. תהליכי תסיסה קיימים בשפע בטבע, למשל בריקבון של חומר אורגני. בני האדם רתמו אותם לשמר מזון לאורך זמן ולהגן עליו מזיהומים, כמו אלו של חיידקים מחוללי מחלות. בנוסף, תסיסה מאפשרת לשפר את טעם המזון ואת מרקמו. לדוגמה, זיתים טריים אינם אכילים, אך התסיסה הופכת אותם למזון נחשק.

מה מתרחש במהלך התסיסה, מיהם האחראים לה ומה ההבדל בין התסיסה של יין או מחמצת ללחם לבין זאת שמפיקה עבורנו מלפפונים חמוצים? לפני שנענה על כל השאלות הללו, נתחיל במתכון לכבישת מלפפונים חמוצים.

מה צריכים?

• כלי כבישה מזכוכית, שטוף במים רותחים ואטום

• מלפפונים טריים קטנים, שטופים וללא פגמים חיצוניים

• 50-20 גרם מלח (כפית מלח גדושה = 8 גרם; כף מלח גדושה = 25 גרם)

• מים בהתאם לגודל הכלי

תוספות אפשריות: שיני שום שלמות או פרוסות, שמיר, פלפל חריף, עלי דפנה, גבעולי סלרי ועוד

מה עושים?

1. המיסו היטב את המלח במים (מחוץ לכלי הכבישה)

2. סדרו בצפיפות את המלפפונים בכלי הכבישה ופזרו ביניהם את התוספות שבחרתם.

3. מלאו את הכלי במי מלח עד קצת מעל לגובה המלפפונים.

4. סיגרו את המכסה והניחו במקום מוצל למשך כשבוע. מאחר שבמהלך התסיסה נפלט גז פחמן דו-חמצני, רצוי לפתוח את המכסה אחת ליום ולהניח לגז להשתחרר. חשוב להקפיד שהמלפפונים יישארו שקועים כל הזמן במי המלח.

5. אחרי שבוע טעמו את התוצר, ואם יש צורך השאירו אותם בכלי עד שיתקבל הטעם הרצוי.

6. כשהמלפפונים מוכנים, אפשר להעביר אותם לכלי אחר, יחד עם הנוזלים. שימרו בקירור.

אפשר לכבוש בדרך דומה גם פירות וירקות פחות שגרתיים – ואפילו קליפות אבטיח.

מללפפונים, צנצנצת, הרבה מלח ואולי גם שום - כל מה שצריך כדי להחמיץ מלפפונים בבית | Shutterstock, istetiana

ועכשיו למדע

אף על פי שהאדם החל להתסיס מזונות כבר בשחר ימי המהפכה החקלאית, רק במאה ה-19 התחלנו להבין באמת איך התהליך הזה מתרחש. בשלהי המאה ה-17 גילה לראשונה חלוץ המיקרוסקופים ההולנדי אנטוני ון-לוונהוק (van Leeuwenhoek) את קיומם של חיידקים, ובהדרגה התפתחה ההבנה שהם אלה שאחראים לתהליך התסיסה. תחילה הניחו שהתהליך נובע מריקבון ומוות של חיידקים ויצורים חד-תאיים אחרים, אך בשנת 1857 המדען פורץ הדרך לואי פסטר שינה את התמונה.

שנה קודם לכן פנה אל פסטר יצרן אלכוהול שסבל מפגם חמור בייצור: רבים מהמכלים שלו חדלו למלא את תפקידם, והפיקו במקום אלכוהול נוזל חמוץ. פסטר גילה שהאחראים לתקלה הם חיידקים שיוצרים חומצה. התעמקות נוספת בתהליך התסיסה גילתה לו ששמרים הם אלה שהופכים את הסוכר שבתערובת לאלכוהול, וההחמצה של התערובת נובעת מחיידקים שפלשו לתוכה. הוא הראה שאפשר לחמם תערובות לטמפרטורה גבוהה וכך לחסל מיקרואורגניזמים לא רצויים, בלי לפגום בטעמה של התערובת או באיכותה. כיום קוראים לתהליך הזה על שמו: פסטור. מסקנות מחקרו של פסטר על תסיסה עיצבו מחדש את התזונה המודרנית.

כמו ירקות כבושים, גם יוגורט וגבינות מייצרים בעזרת חיידקים. ואכן החמיצות שאנו חשים כשאנחנו מתענגים עליהם נובעת מהחומצה שיש בכולם, שנוצרת בתהליך של תסיסה.

מה המשותף ליין, יוגורט, מלפפונים חמוצים, גבינה ורוטב סויה? כולם מיוצרים בתהליך של תסיסה. קערות עם כמה מאכלים מותססים נפוצים | Shutterstock, Madeleine Steinbach

איך מתרחשת תסיסה?

מבחינה מדעית, מזונות מותססים הם מאכלים או משקאות המיוצרים באמצעות צמיחה מבוקרת של  מיקרואורגניזמים כמו חיידקים ושמרים, שממירים רכיבים במזון לתרכובות אחרות.

תסיסה היא תהליך מורכב. כל יצור חי זקוק למזון כדי לגדול ולשגשג, ואצל חיידקים ושמרים אלה בדרך כלל סוכרים פשוטים, שהם צורכים בתהליך פירוק שנקרא גליקוליזה. לאחריו, המיקרואורגניזמים יכולים להמשיך ולהפיק אנרגיה מתוצרי הפירוק בתהליך שדורש חמצן. אך כשהסביבה דלה בחמצן חופשי, עליהם להפיק אנרגיה בדרך אחרת: תסיסה.

תסיסה, אם כן, היא תהליך אנאירובי, כלומר כזה שמתרחש בסביבה נטולת חמצן חופשי. התוצרים שלה מסייעים בשימור המזון, מאחר שהכוהל או החומצות שנוצרים במהלכו מונעים צמיחת זיהומים - חיידקיים שגורמים למזון להתקלקל. בנוסף, במהלך התסיסה נוצרים חומרים שמשנים את טעם המזון ומרקמו. ומאחר שבתהליך התסיסה שותפים חיידקים מועילים, אכילת מזונות מותססים עשויה לשפר את תהליכי העיכול ולהעשיר את המעיים בחיידקים פרוביוטים.  

סוג נפוץ אחד של תסיסה הוא תסיסה כוהלית, שמתרחשת בנוכחות שמרים שמפרקים סוכרים לכוהל (אתנול) ולגז פחמן דו-חמצני. תסיסה מהסוג הזה משמשת ליצירת יינות, בירה ומשקאות אלכוהוליים אחרים, וגם להתפחה של לחם ועוגות שמרים.

תסיסה כוהלית משמשת ליצירת יינות, ובירה וגם להתפחה של לחם ועוגות שמרים. מחמצת שאור, שמשמשת להכנת לחם, בזמן תסיסה | Shutterstock, Vadzim Mashkou

סוג נוסף הוא תסיסה לקטית, שמעורבים בה בעיקר חיידקים, אך לפעמים גם שמרים מסוימים. בולטים ביניהם במיוחד חיידקי החומצה הלקטית – קבוצה של חיידקים שמפרקים סוכרים שונים, ביניהם הסוכר לקטוז המצוי בחלב, וממירים אותם לחומצה לקטית, פחמן דו-חמצני ואתנול. כך מייצרים יוגורט, גבינות ומלפפונים חמוצים.

התסיסה הלקטית בתהליך הכבישה של ירקות מתרחשת בנוכחות חיידקים השייכים לסדרת לקטובצילוס (Lactobacillales). הלקטובצילוס עמידים היטב בסביבה חומצית, שורדים היטב בטווח רחב למדי של טמפרטורות ומשגשגים גם במים מלוחים מאוד – עד 18 אחוז במקרים מסוימים.

בכבישת מלפפונים, תהליך התסיסה מתחיל בקנה מידה קטן מיד אחרי הקטיף, באמצעות חיידקי חומצה לקטית שחיים על קליפת המלפפון. כשמשקעים את המלפפונים בתמיסת מלח, מספקים לחיידקים הללו סביבה מלוחה ללא חמצן חופשי, שמתאימה לשגשוגם. יתר על כן, המליחות הגבוהה מונעת תחרות מצד חיידקים רבים שאינם עמידים בסביבה מלוחה. החיידקים ניזונים מסוכרים במלפפון ומפרקים אותם לחומצה לקטית, פחמן דו-חמצני ותוצרים נוספים. החומציות הגוברת יוצרת תנאים מיטביים לחיידקי התסיסה הלקטית, ומונעת גדילה של חיידקים לא רצויים.

מהמדע למטבח

המאפיינים של תהליך התסיסה מכתיבים גם את הדרישות לכבישה מוצלחת וטעימה של ירקות במטבח. ראשית יש לספק לחיידקי התסיסה סביבה דלת חמצן. אחת הדרכים היעילות היא לשקע את הירק כולו בתוך נוזל שיבודד אותו מהאוויר שבחוץ. זה תפקידם הראשון של מי המלח. דרך נוספת היא הוצאת נוזלים מהפרי או הירק עצמו על ידי ריסוק או חריצה. הנוזלים שנפלטים מהסדקים שנוצרים עוטפים את הפרי או הירק ואוטמים אותו לאוויר. זוהי אחת הדרכים המשמשות לכבישת זיתים מבוקעים. בנוסף נוהגים לכסות את הזיתים בשכבת מלח צפופה ולהניח עליה משקולת. כל אלה מגבירים את יציאת הנוזלים ומעודדים את התסיסה.

אחת הדרכים המשמשות לכבישת זיתים היא ריסוק וכיסוי במלח להוצאת נוזלים מהפרי, שעוטפים אותו ואוטמים אותו לאוויר. זיתים מבוקעים | Shutterstock, Esin Deniz

דרישה נוספת היא להקפיד על איכות המרכיבים. חשוב להשתמש בירקות או פירות באיכות טובה וללא פגמים. בנוסף יש לשים לב לאיכות המים: מים עשירים בכלור יכולים למנוע פעילות חיידקית.

כשכובשים ירקות במלח, חשוב להקפיד על הכמויות. ריכוז מלח נמוך מדי יאיץ את התסיסה, אבל הוא לא יספיק כדי לדכא את פעילותם של חיידקים ממינים בלתי רצויים, שעלולים גם לקלקל את התוצר הסופי. ריכוז מלח גבוה ידכא את התסיסה, אך גם יצמצם את הסכנה לקלקול. כמו כן, במקרה כזה החמוצים שנקבל יהיו מוצקים ופריכים יותר, משום שהמלח עוזר לשמור על מבנה התאים של הפרי או הירק. בסופו של דבר ריכוז המלח הרצוי תלוי בירק או בפרי שעוברים כבישה. מלפפונים, למשל, מומלץ לכבוש בתמיסת מי מלח בריכוז של 5-2 אחוזים.

הטמפרטורה משפיעה מאוד על קצב התסיסה, שכן חיידקי התסיסה מעדיפים בדרך כלל סביבה חמימה. הטמפרטורה  המומלצת היא 40-30 מעלות צלזיוס, אך יש מיני חיידקים שיקיימו תהליכי תסיסה גם בסביבה צוננת של שתי מעלות או בחום יוקד של 50 מעלות.

משך תהליך הכבישה נע בין חמישה ימים לשלושה שבועות, בעיקר בהשפעת הטמפרטורה. ככל שהוא ממושך יותר, הירקות או הפירות הכבושים יהיו רכים יותר, עקב התפרקות הסוכר פקטין שמחזק ומקשה את דפנות התאים.

ולבסוף, יחסי הגומלין בין מיני המיקרואורגניזמים המעורבים בתהליך התסיסה משפיעים מאוד על התוצר הסופי. אפשר להתייחס לזה כמעין הצגה בימתית שכל שחקן צריך לבצע בה תפקיד מוגדר: רק שיתוף פעולה מוצלח בין השחקנים יוביל למופע משובח. באופן דומה, שיתוף פעולה פורה בין היצורים הזעירים המעורבים בתסיסה יניב מזון מותסס בשלל טעמים ומרקמים. בסופו של דבר, ההנאה שלנו ממלפפון חמוץ או מסלט עם גבינת פטה תלוי במידה רבה בשחקנים הזעירים שליהקנו למשימה, ובתנאים שיצרנו למענם על הבמה.