Более чем в четверти сыров обнаружили химикат, названный от слова «труп»

Брожение или гниение?

Сыр это просто испорченное молоко? Честно? Почти. Гниение и брожение по сути одно и то же: микробы разлагают пищу. Испортившись, вино может стать уксусом.

Так вино просто испорченный виноградный сок? Брожение или гниение, микробы делают одну и ту же работу. Залежавшись в холодильнике, молоко становится горьким, кислым и комковатым. А пармиджано реджано из свежего молока нарочно выдерживают минимум двенадцать месяцев.

Разница в основном в одном: хотели ли мы этого? Как вино, пиво, сыр и йогурт остаются с нужной стороны и что бывает, когда срываются? От молока, почти беззащитного, до виски.

Те же микробы, разные названия

В тысяча восемьсот семьдесят шестом Луи Пастер сформулировал свою теорию одной фразой: брожение это следствие жизни без воздуха. Изучал он и гниение. В работе о гниении тысяча восемьсот шестьдесят третьего года он предложил два слова, живые поныне: аэробный и анаэробный. Для Пастера гниение тоже было брожением: жизнью микробов без воздуха.

В две тысячи двадцать первом международная группа учёных дала современное определение ферментированных продуктов. Их получают, когда нужные микробы растут, а ферменты меняют продукт. Ключевое слово: желательный. Та же статья называет порчу микробиологической противоположностью брожения: микробы делают похожую работу, но никто этого не хотел.

Совпадают даже запахи. Расщепляя белок, бактерии дают путресцин и кадаверин, названные по гниению и трупам. Оба встречаются в любимых продуктах: выдержанном сыре, вине и ферментированной рыбе. Из ста двадцати пяти зрелых сыров, продававшихся в Польше, больше четверти содержали кадаверин.

В лаборатории запах лимбургского сыра, известного своей вонью, привлекал малярийных комаров, которые ищут людей по запаху. Химически брожение и гниение чётко не разделить. Граница это мы.

Прогоркание: порча без микробов

Есть и третий способ порчи еды, без всяких микробов. Жиры прогоркают, причём двумя путями. В первом фермент режет жир на свободные жирные кислоты, и молоко содержит его изначально. Одна из них, масляная, даёт классический прогорклый привкус молока.

Второй путь: окисление. Кислород атакует жир с помощью света, тепла или металлов вроде железа и меди. Цепная реакция: повреждённая молекула жира даёт активный осколок, портящий следующую. Чем больше двойных связей в цепях, тем быстрее жир разрушается.

В опыте соединение жирной кислоты с тремя двойными связями окислялось примерно в двадцать раз быстрее, чем с одной. Тёмные бутылки защищают масло от света. Поворот: твёрдые сыры созревают с теми же жирными кислотами. Масляная кислота, прогорклая нота молока, отчасти и даёт выдержанному твёрдому сыру сырный вкус.

Голубой сыр идёт дальше: его плесень делает из жира метилкетоны, важную часть вкуса. Нежеланное зовём прогорклым. Желанное зовём вкусом.

Оружие дрожжей и барьеры

Как же ферментированный продукт остаётся с нужной стороны? Отчасти его защищают сами микробы. При избытке сахара винные и пивные дрожжи делают спирт даже при кислороде. Странный выбор: брожение даёт куда меньше энергии.

Расщепляя молекулу глюкозы с кислородом, пивные дрожжи получают около восемнадцати молекул АТФ, своей энергетической валюты. При брожении получается всего две молекулы АТФ. По одной версии, спирт для дрожжей оружие: накопить, отравить конкурентов, потом съесть. В две тысячи пятом воссоздали древний фермент этого процесса: он был настроен делать спирт, а не потреблять.

Копия гена, позволяющая есть спирт, возникла после разделения двух линий дрожжей, около восьмидесяти миллионов лет назад. Возможно, тогда же распространялись сочные плоды. Не все верят в эту версию. Другие считают, что главное тут быстрая энергия.

Так или иначе, спирт и кислота мешают соперникам. Но ничего не стерилизуют. Спирт лучше всего обеззараживает при крепости от шестидесяти до девяноста процентов, а ниже пятидесяти резко слабеет. Даже крепкое столовое вино лишь около пятнадцати процентов.

В тысяча девятьсот восемьдесят восьмом в напитки добавили сальмонеллу, шигеллу и кишечную палочку. Меньше всего выжило в вине, возможно, из-за кислотности, предположили авторы. Настоящая стратегия зовётся барьерной технологией. Любой барьер по отдельности микробы бы одолели, поэтому их складывают: кислота, соль, сухость, мало кислорода, нагрев, соперники.

Мёд показывает эстафету барьеров. В сухом мёде почти ничего не растёт, но в разбавленном для медовухи фермент выделяет перекись водорода. Затем дрожжи делают из него медовуху. Продукты различаются набором барьеров.

Молоко: прокисло или стало йогуртом

Начнём с молока, почти идеальной еды микробов. Пэ-аш коровьего молока от шести и четырёх до шести и восьми, почти нейтральный. В США для консервов граница проходит на пэ-аш четыре и шесть: выше влажный продукт считается малокислотным. Алкоголя это правило вообще не касается.

Холодильник замедляет порчу молока, но не останавливает её. За два дня охлаждения холодоустойчивые бактерии вроде псевдомонад могут стать главными в сыром молоке в фермерском резервуаре. Псевдомонад из молока, хранившегося три дня при семи градусах Цельсия, сравнили со штаммами из свежего молока. На холоде они росли в десять раз быстрее и разрушали белок в тысячу раз активнее.

Часть их ферментов переживает ультрапастеризацию, и молоко портится из-за бактерий, мёртвых ещё до упаковки. Йогурт ставит кислотный барьер. Его делают вдвоём термофильный стрептококк и болгарская палочка. Стрептококк выделяет муравьиную кислоту и углекислый газ для роста партнёра.

Палочка дробит молочный белок на кусочки, которыми кормится стрептококк. Вдвоём они быстрее превращают лактозу в молочную кислоту, и белки застывают в гель. В США йогурт обязан дойти до пэ-аш четыре и шесть или ниже, та же черта. Международный стандарт требует минимум десять миллионов живых заквасочных бактерий на грамм до даты на стаканчике.

Исключение: йогурт, прогретый после сквашивания. И всё же йогурт портится. Некоторые дрожжи растут при пэ-аш три, а плесень вроде пеницилла проникает через негерметичную крышку. Поэтому иногда добавляют защитные бактерии; некоторые борются с плесенью необычно: забирают нужный ей микроэлемент марганец.

В опыте добавленный марганец отменил их действие против шестнадцати из двадцати пяти подавленных штаммов. Не кислота и не соль, а пустая кладовая.

Сыр: одни хранятся, другие нет

Сыр добавляет барьеров: кислоту, нагрев, соль, сухость и время. И делают его очень давно. Польские керамические сита старше семи тысяч лет хранят следы молочного жира: исследователи считают их сырными ситами. А в Сяохэ, в Таримской впадине Китая, кусочки кефирного сыра нашли на шее и груди погребённых около трёх тысяч пятисот лет назад.

Но не всякий сыр создан надолго, и всё решает вода. В США зернёный творог может быть на восемьдесят процентов водой. Пармезан максимум на тридцать два процента. Минсельхоз США советует хранить в холодильнике около двух недель закрытые упаковки зернёного творога

и рикотты, а закрытый брусок твёрдого сыра около шести месяцев. Свежие сыры едят быстро, им хватает пастеризации, кислоты и холода. Пармиджано реджано другая крайность. По правилам он из сырого молока без добавок, солится в рассоле и зреет минимум двенадцать месяцев.

Запрещены даже усиливающие или корректирующие закваски. Каждую дневную партию заквашивают вчерашней сывороткой. Для таких сыров сгусток греют примерно от пятидесяти трёх до пятидесяти шести градусов Цельсия и подкисляют. В опытах с заражением патогены за день-два убывали более чем в десять тысяч раз.

В исследовании пятнадцатимесячный пармиджано содержал около тридцати одного процента воды и полтора процента соли. Но барьеры не взаимозаменяемы. В две тысячи двадцать пятом сыр сделали из сырого молока, заражённого птичьим гриппом аш пять эн один. При пэ-аш шесть и шесть и при пять и восемь заразный вирус выживал до ста двадцати дней созревания.

При пэ-аш ровно пять он не пережил сыроделия. Месяцы созревания не заменили низкий пэ-аш. Мягкие сыры с плесневой коркой играют иначе. На камамбере дрожжи и плесени корки съедают молочную кислоту, и спелый сыр доходит до пэ-аш семь и четыре: менее кислый, чем свежее молоко.

Он мягчеет, но барьер слабеет: обзор две тысячи двадцать четвёртого года о таких корках называет листерию реальной угрозой. У Минсельхоза США своя черта, по влажности. С твёрдого сыра нежелательную плесень, по его советам, срезают с запасом в дюйм. Мягкие сыры влажнее, заражение уходит вглубь, их советуют выбросить.

Некоторые сырные микробы даже делают свой консервант. Лактококкус лактис производит низин, пептид, которым бактерии тормозят других бактерий. В Европе это добавка Е двести тридцать четыре, а в США она разрешена в пастеризованных плавленых пастах против ботулизма. Дырки в эмментале от пропионовокислых бактерий: из молочной кислоты они делают пропионовую и уксусную кислоты и углекислый газ.

Кислоты берегут сыр, газ делает дырки.

Хорошая плесень, плохая плесень

Заметьте, как много тут держится на плесени. Плесень кажется символом испорченной еды, но её по всему миру едят нарочно. Вопрос в том, какая это плесень и выбрана ли она. Худшие плесени делают токсины.

Аспергилл флавус производит афлатоксин, который онкологическое агентство ВОЗ относит к высшей группе: канцероген для человека. Минсельхоз США поясняет: нити плесени прорастают глубоко в мягкую еду, а у опасных плесеней токсины копятся в нитях и вокруг. А теперь кодзи, аспергилл оризэ, плесень для саке, мисо и соевого соуса. Его ближайший дикий родственник тот самый аспергилл флавус.

Учёные считают, что люди постепенно одомашнили его линию без токсина. У кодзи механизм синтеза афлатоксина повреждён или выключен. Из двухсот десяти штаммов кодзи больше трети потеряли около половины кластера генов токсина. У одного штамма хромосома оборвалась прямо в нём.

С сырными плесенями похожая история. Плесень голубых сыров и белая плесень камамбера это два вида, отобранные сыроделами независимо. У голубой плесени, которой делают большинство голубых сыров, гены двух токсинов тоже сломаны. А белая плесень камамбера молодая клональная линия: токсинов меньше, чем у диких родичей, и она вытесняет другие грибы.

Одомашнивание снизило токсичность у обеих. Корейский традиционный нурук иной: его микробы приходят из окружения, а не из чистой закваски. Пшеничная лепёшка ловит всё, что сядет, и неделями зреет в тепле. Среди грибов пятидесяти девяти образцов нурука чаще всех были дрожжи, поедающие крахмал,

а плесени вроде аспергилла и лихтгеймии встречались каждая более чем в половине образцов. Плесени делают из крахмала сахар, дрожжи из сахара спирт. При одной проверке четырнадцать из шестидесяти одного образца нурука превысили корейский лимит афлатоксина для зерновых. Но в рисовых напитках из них осталось лишь около одного процента токсина.

В другой работе из шестидесяти девяти штаммов аспергилла нурука ни один не делал афлатоксин. Хорошая плесень не иная по природе: её выбрали, приручили или держали под присмотром.

Вино и уксус: в уксусе в 30 раз больше уксусной кислоты

Вино живёт по той же логике: кислота, спирт, никакого воздуха. У большинства вин пэ-аш от трёх до четырёх, а спирта примерно от двенадцати до пятнадцати процентов. Его главному врагу нужен воздух. Уксуснокислые бактерии делают из спирта уксусную кислоту, но только с кислородом.

Правила США дают черту в цифрах. Для большинства красных вин предел ноль целых четырнадцать сотых грамма летучих кислот на сто миллилитров, в пересчёте на уксусную. От уксуса американское пищевое ведомство ждёт минимум четыре грамма уксусной кислоты на сто миллилитров. Примерно в тридцать раз больше, от тех же бактерий и той же реакции.

Вино выше этого предела в США маркируют как некондиционное. Если нарочно зайти намного дальше, выйдет уксус. Один из древнейших рукотворных барьеров связан с вином. В иранском Хаджи-Фирузе в кувшинах возрастом около семи тысяч лет нашли

остатки вина со смолой деревьев, вероятно, чтобы оно не скисло. Сегодня главная защита диоксид серы, сульфиты с этикетки. Его сила зависит от кислотности. Для той же защиты при пэ-аш три нужно около тринадцати миллиграммов свободного сульфита на литр, а при четырёх - около ста двадцати пяти.

Шаг пэ-аш, и сульфита почти в десять раз больше. Иные виноделы сульфитируют меньше, держат пэ-аш выше и полагаются на диких микробов. Статья две тысячи девятнадцатого года связала это с возвратом старого порока, мышиного тона с неприятным послевкусием. Херес защищается иначе.

Фино доводят примерно до пятнадцати процентов спирта, и плёнка дрожжей, флор, закрывает его от кислорода. Мадеру же часто греют около трёх месяцев, примерно от сорока пяти до пятидесяти градусов Цельсия, нарочно отчасти варя и окисляя. Пастеризация началась с вина.

В тысяча восемьсот шестьдесят пятом Пастер запатентовал мягкий нагрев вина; молоко прославило метод позже.

Пиво: слабые барьеры и хмель

В пиве обычно от четырёх до шести процентов спирта и пэ-аш от четырёх до четырёх с половиной, поэтому ему нужно несколько барьеров. Один из них химический: хмель. Хмелевые кислоты встраиваются в мембраны ряда бактерий и срывают перепад пэ-аш, нужный им для питания. Это действует на грамположительные бактерии, включая многих вредителей пива.

Но вредители выработали ответный удар. У некоторых есть ген хор-А для насоса, выбрасывающего хмелевые кислоты. Его впервые нашли на плазмиде портящей пиво лактобациллы, и пивоварни ищут его через ПЦР. Грамотрицательных хмель не останавливает, это дело других барьеров.

В опыте две тысячи одиннадцатого кишечная палочка О сто пятьдесят семь и сальмонелла не росли в пиве средней и полной крепости. Но в холодном пиве средней крепости выживали больше тридцати дней. В безалкогольном пиве они быстро росли при исходном пэ-аш четыре и три. Снижение пэ-аш до четырёх остановило рост.

Пиво портится и без микробов. Старое пиво отдаёт мокрым картоном, это связывают с транс-два-ноненалем, ощутимым примерно при одной десятой микрограмма на литр. Обычно винят окисление жиров, но, по одной работе, он выделяется в бутылке без кислорода. Свет вредит по-своему: с рибофлавином он разбивает хмелевые вещества на сернистую

молекулу, от которой пиво пахнет скунсом уже при нескольких нанограммах на литр. Говорят, индийский пейл-эль придумали сильно охмелённым ради пути в Индию. Историки не согласны. Пиво шло в Индию как минимум с тысяча семьсот одиннадцатого, ранний IPA был крепок как портер, а портер тоже шёл массово.

IPA был хорошо охмелён, как лёжкие эли до него, но не ради плавания. Пастер изучал и пиво: в книге тысяча восемьсот семьдесят шестого нарисованы вредители пива.

Саке: нагревали за 300 лет до Пастера

Греть напитки ради сохранности придумал не один Пастер. По данным налогового агентства Японии, дневник буддийского храма в Наре, Тамон-ин никки, пишет, что саке грели не позже тысяча пятьсот шестьдесят восьмого. Это примерно за триста лет до винного патента Пастера.

Пивовары зовут это хи-ирэ; сегодня, по отраслевым данным, это примерно от шестидесяти до шестидесяти пяти градусов Цельсия. Саке нужен нагрев из-за своих вредителей, бактерий хиоти. Это молочнокислые бактерии, живущие в саке, несмотря на спирт. В тысяча девятьсот пятьдесят седьмом в Японии выяснили, что некоторым из них нужен фактор роста, названный хиотиевой кислотой.

В том же году она оказалась мевалоновой кислотой, ранним звеном синтеза холестерина в клетках. Нагрев ещё и гасит ферменты кодзи, которые меняли бы вкус дальше. В непрогретом саке, намадзакэ, остаются эти ферменты и живые микробы, поэтому его держат в холоде. Кислота служит саке щитом с самого начала.

В традиционном методе кимото бактерии из воды для варки дают нитрит, затем молочнокислые бактерии подкисляют закваску. Вместе они сдерживают дикие дрожжи и чужие бактерии. В современном способе просто добавляют молочную кислоту. Затем кодзи делает из рисового крахмала сахар, а дрожжи спирт, в одном чане.

Так саке набирает около двадцати процентов перед разбавлением для розлива.

Макколли и кумыс: живые напитки

Корейское макколи, мутный рисовый напиток на нуруке, часто продают живым, как йогурт. В нём от шести до семи процентов спирта, пэ-аш от четырёх и одного до четырёх и шести. Непастеризованное хранит дрожжи и молочнокислые бактерии. В исследовании дрожжи достигли пика на третий день и убывали, а молочнокислые бактерии продолжали расти.

При двадцати пяти градусах Цельсия кислотность росла с шестого дня. По данным корейской прессы, регулятор требует срок годности на макколи, пастеризованном или нет: мало спирта, много питательных веществ. Правило две тысячи десятого освобождало пастеризованное, но исключение отменили в две тысячи тринадцатом, когда маркировка ушла в пищевой закон.

В октябре две тысячи двадцать шестого правило снова в новостях. Тринадцатого октября на парламентской проверке глава корейского министерства безопасности продуктов и лекарств сказал, что его пересмотрят. Повод, по этим сообщениям: традиционный напиток, связанный с Джином из Би-ти-эс. Он классифицирован иначе, и дата не нужна.

У мексиканской пульке барьеров ещё меньше. Этот сброженный сок агавы бродит дальше и скисает за несколько дней, так что возить его свежим трудно. Алкогольным напитком может стать и молоко. Кумыс, сброженное кобылье молоко, смотря по крепости, набирает лишь от одного до двух и трёх десятых процента.

В молоке мало сахара для дрожжей, и крепость невелика. В Бурятии сброженное молоко набирает лишь от полутора до двух процентов, и скотоводы поэтапно перегоняли его до сорока и даже семидесяти пяти. Перегонка последний барьер.

Виски и соджу: вершина барьеров

Шотландский виски выдерживают минимум три года в дубовых бочках и разливают от сорока процентов. Перегонка оставляет бродильных микробов позади, а сорок процентов намного выше предела даже лабораторных спиртоустойчивых дрожжей: от восемнадцати до двадцати пяти процентов. Поэтому закрытая бутылка почти не портится.

Возраст на этикетке это годы в бочке, до розлива. После открытия изменения химические: медленное окисление, потеря аромата. Соджу сильно ослабло: Чинро в тысяча девятьсот двадцать четвёртом начинал примерно с тридцати пяти процентов, а крупные марки сейчас от шестнадцати до семнадцати. Это в основном очищенный спирт и вода, микробам почти нечего есть.

Корейские источники: на соджу стоит дата производства или розлива, не срок годности.

Брожение по нашему желанию

Выстройте их в ряд, и видна закономерность. У свежего молока почти нет своих барьеров. Йогурт добавляет кислоту, твёрдый сыр нагрев, соль, сухость и время. Пиво добавляет хмель и спирт, вино больше спирта и сульфиты, а саке нагрев.

Виски перегоняют до сорока процентов и выше, оставляя микробов позади. А когда барьер слабеет, нежелательные микробы набирают силу, или желанные заходят слишком далеко. Вино скатывается к уксусу, макколи киснет, а плесень попадает в йогурт через негерметичную крышку. Так сыр просто испорченное молоко?

Пожалуй, да. Молоко, испортившееся ровно так, как мы хотели.