Die Fermentationsreise von Nukadoko

Nukadoko ist ein traditionelles japanisches Verfahren zum Einlegen von Gemüse mit fermentiertem Reismehl. Bei diesem Prozess kommen gute Bakterien, die Milchsäurebakterien (LAB) genannt werden, zum Einsatz, um das Gemüse zu fermentieren, was zu einem einzigartigen und leckeren Geschmack führt. Das Reismehl, das dabei verwendet wird, wird mit einem speziellen Starter, dem sogenannten reifen Nukadoko, kombiniert, der bis zu 150 Jahre alt sein kann. Dieser alte Starter kickt den Fermentationsprozess an, wodurch er schneller und effektiver abläuft.

Viele moderne Methoden der Lebensmittelvergärung nutzen ebenfalls Starter, um die Verderblichkeit bei verschiedenen Lebensmitteln wie Milchprodukten, Fisch und Fleisch zu verhindern. Die guten Bakterien aus dem Starter schaffen ein Umfeld, das schädliche Bakterien fernhält.

#Der einzigartige Geschmack von Nukadoko

Der besondere Geschmack von Nukadoko kommt von der reichen Vielfalt an Mikroben, die im frischen Reismehl vorkommen. Die Eigenschaften des Reismehls, die Menge an Salz, die Temperatur, die Luftzufuhr und die Fermentationszeit tragen alle zu diesem einzigartigen Geschmack bei. Über die Zeit haben Studien gezeigt, dass verschiedene Arten von Nukadoko während der Fermentation dazu neigen, ähnliche mikrobielle Gemeinschaften zu entwickeln, was bedeutet, dass sie alle anfangen, ähnlich zu riechen und zu schmecken, je älter sie werden. Dieses Muster zeigt sich auch in anderen fermentierten Lebensmitteln wie Kimchi, wo nach einer gewissen Fermentationszeit die gleichen Arten von Bakterien dominieren.

Trotz dieser Erkenntnisse gibt es noch viel über das volle Spektrum der Mikroben in Nukadoko und die chemischen Veränderungen, die während der Fermentation auftreten, zu lernen.

#Die Untersuchung chemischer und mikrobieller Veränderungen

In dieser Studie haben Forscher genau untersucht, wie sich sowohl die chemische Zusammensetzung als auch das mikrobielle Leben von Nukadoko über einen Zeitraum von 29 Tagen verändert haben. Sie bereiteten ihr Nukadoko mit Reismehl und einem 150 Jahre alten Starter zu, indem sie diese mit etwas Salz und Wasser vermischten. Die Mischung wurde dann geteilt und an zwei verschiedenen Orten zur Fermentation platziert.

Jeder Ort hatte unterschiedliche Umgebungen: einer war ein kommerzieller Raum, der sich auf fermentierte Lebensmittel konzentrierte, und der andere war ein kontrollierter öffentlicher Ausstellungsbereich. Die Forscher wollten herausfinden, ob die Unterschiede in diesen Umgebungen die Fermentation beeinflussen würden.

#Probenentnahme und Analyse

Während der 29 Tage wurden an bestimmten Tagen Proben entnommen, um die Veränderungen zu überwachen. Die Proben wurden sorgfältig gesammelt und bei niedrigen Temperaturen gelagert, bis sie analysiert werden konnten. Die Wissenschaftler massen verschiedene chemische Aspekte, wie PH-Wert und Redoxpotential (ORP), um Einblicke in den Fermentationsprozess zu gewinnen.

Sie extrahierten auch DNA aus den Nukadoko-Proben, um herauszufinden, welche Bakterienarten vorhanden waren. Durch die Untersuchung dieser speziellen Mikroben hofften sie zu verstehen, wie der Fermentationsprozess in jeder Umgebung ablief.

#Beobachtung von Veränderungen in pH und ORP

Bei der Untersuchung der pH-Werte stellten die Forscher fest, dass die Säure der Proben im Laufe der Zeit abnahm. Dieser Rückgang des pH-Wertes deutete darauf hin, dass eine Fermentation stattfand. Die auffälligsten Änderungen fanden zu unterschiedlichen Zeiten an den beiden Orten statt: Zum Beispiel zeigte Ort 1 einen schnellen Rückgang des pH-Wertes zwischen Tag 14 und 16, während Ort 2 seine schnellsten Änderungen zwischen Tag 3 und 7 erlebte.

Die ORP-Werte variierten ebenfalls während der Studie. In Ort 1 fielen diese Werte über mehrere Tage, was darauf hindeutet, dass der Fermentationsprozess voranschritt. Dieser Rückgang zeigt die Art von Umfeld, das durch die Fermentation geschaffen wird, und beeinflusst die Aromen des Endprodukts.

#Der Anstieg der Milchsäurebakterien

Die Studie ergab, dass LAB, insbesondere Loigolactobacillus, in beiden Umgebungen dominierten. Zu Beginn der Studie machten diese Bakterien einen erheblichen Teil der entnommenen Mikroben aus, und am Ende repräsentierten sie fast die gesamte mikrobielle Gemeinschaft. Obwohl beide Standorte dieses Muster zeigten, war der Zeitpunkt etwas unterschiedlich, wobei Ort 2 viel früher in der Fermentation von LAB dominiert wurde.

Andere Bakterienarten, die zu Beginn vorhanden waren, wie Pantoea und Staphylococcus, verschwanden allmählich aus den Proben und wurden durch LAB ersetzt. Diese Veränderung hebt die Bedeutung von LAB hervor, um die Fermentationsumgebung zu kontrollieren und eine Kontaminierung durch andere Mikroben zu verhindern.

#Vergleich der beiden Standorte

Die Forscher verglichen die mikrobiellen Gemeinschaften der beiden Standorte im Laufe der Zeit. Zunächst wiesen beide Standorte eine Vielzahl von Mikroben auf, aber etwa an den Tagen 3 bis 9 begannen ihre mikrobiellen Zusammensetzungen, sich zu unterscheiden. Am Ende der Studie wiesen jedoch beide Standorte ähnliche mikrobielle Profile auf, was die Fähigkeit des reifen Nukadoko-Starters zeigt, ein konsistentes Fermentationsergebnis unabhängig von Umweltunterschieden zu schaffen.

#Chemische Veränderungen stimmen mit mikrobiellen Veränderungen überein

Mit dem Fortschreiten der Fermentation stimmten wichtige chemische Veränderungen mit den Verschiebungen in den mikrobiellen Gemeinschaften überein. Für beide Standorte wurden bedeutende Änderungen im pH-Wert etwa zur gleichen Zeit wie Änderungen in der mikrobiellen Vielfalt festgestellt. Diese Koordination deutet darauf hin, dass die Prozesse, die chemische und mikrobielle Zusammensetzungen beeinflussen, eng miteinander verbunden sind.

Als die Fermentation voranschritt, sahen die Forscher einen Rückgang der mikrobiellen Vielfalt, was bedeutete, dass LAB zunehmend die Oberhand gewann. Dieser Rückgang der Vielfalt ist bei vielen fermentierten Lebensmitteln üblich, da bestimmte Bakterien, wie LAB, dominant werden und ein Umfeld schaffen, das weniger günstig für andere Arten von Mikroben ist.

#Die Rolle der Umweltfaktoren

Die Unterschiede in der Umgebung zwischen den beiden Standorten spielten eine wichtige Rolle im Fermentationsprozess. Die kontrolliertere Umgebung von Ort 2 erlaubte eine schnellere Fermentation und zeigte, wie äussere Bedingungen die Fermentationsraten beeinflussen können. Im Gegensatz dazu zeigte Ort 1 eine allmählichere Veränderung, die es verschiedenen Mikroben ermöglichte, länger zu koexistieren, was zu einer reicheren Vielfalt in der mikrobischen Gemeinschaft beitrug.

Das Vorhandensein von LAB war in beiden Umgebungen entscheidend für einen erfolgreichen Fermentationsprozess. Ihre Dominanz verhinderte, dass andere Bakterien die Oberhand gewannen, und half, das einzigartige Geschmacksprofil von Nukadoko zu bewahren.

#Fazit

Diese Studie liefert wichtige Erkenntnisse über den Fermentationsprozess von Nukadoko. Durch sorgfältige Beobachtung der chemischen und mikrobiellen Veränderungen über die Zeit hebt die Forschung die Bedeutung von LAB und deren Rolle bei der Gestaltung des Endprodukts hervor.

Die Ergebnisse zeigen auch, dass, obwohl Umweltfaktoren die Geschwindigkeit der Fermentation und die mikrobielle Vielfalt beeinflussen können, die Verwendung eines reifen Starters wie Nukadoko ein konsistentes und qualitativ hochwertiges Ergebnis im Fermentationsprozess gewährleistet. Die Arbeit zeigt die Harmonie zwischen mikrobiellen Leben und chemischen Veränderungen, die zur Entwicklung von Aromen beitragen, die in der traditionellen japanischen Einlegemethode geschätzt werden.

Nukadoko dient nicht nur als leckeres Verfahren zur Konservierung von Gemüse, sondern zeigt auch die Komplexität von Natur und Tradition in der Lebensmittelverarbeitung. Während unser Verständnis der Fermentationsprozesse wächst, könnte es zu neuen Methoden und Anwendungen in der Lebensmittelwissenschaft führen, sodass diese traditionellen Praktiken weiterhin gedeihen.