Lên men là công nghệ sinh học lâu đời nhất trong lịch sử được con người áp dụng từ TCN. Theo thời gian, lên men đã trở thành một phần quan trọng góp phần vào thế giới ẩm thực phong phú của con người, đồng thời hình thành nên các khu vực văn hóa khác nhau trên khắp nơi trên thế giới.

Lên men là gì?

Hiểu đơn giản theo định nghĩa của vocabulary.com, lên men là quá trình phân hủy một chất thành chất đơn giản hơn. Các vi sinh vật như nấm men và vi khuẩn thường đóng vai trò trong quá trình lên men, tạo ra bia, rượu, bánh mì, kim chi, sữa chua và các thực phẩm khác.

Lịch sử của quá trình lên men đã bắt đầu từ khoảng 10.000 năm TCN, khi nền văn minh nhân loại đầu tiên xuất hiện ở vùng lưỡi liềm màu mỡ là Trung Đông ngày nay. Con người thời đó chưa có kiến thức khoa học như bây giờ, nhưng vẫn có khả năng phân tích và phát triển công nghệ. Quá trình lên men bắt đầu được sử dụng như công cụ chính giúp bảo quản thực phẩm. Bắt đầu từ khoảng 5.000 năm TCN, người Sumer và Ai Cập đã sản xuất nhiều loại thực phẩm bằng cách lên men bao gồm bánh mì, rượu vang và bia. Họ không có kiến thức để giải thích chính xác cách làm, nên thường xem quá trình lên men là một phép màu do các vị thần ban tặng. (1)

Tiệm bánh cung đình của Ramesses III. Ảnh: Historical Cooking Process

Quá trình lên men được các nhà giả kim mô tả vào cuối thế kỷ 14 và trở thành chủ đề nghiên cứu của khoa học vào khoảng năm 1600. Đến những năm 1850 và 1860, Louis Pasteur trở thành nhà khoa học đầu tiên đào sâu vào quá trình lên men, chứng minh rằng lên men là kết quả hoạt động của những tế bào sống. Tuy nhiên, Pasteur đã không thành công trong nỗ lực chiết xuất các enzim tham gia vào quá trình lên men từ tế bào nấm men. Cho đến năm 1897, khi nhà hóa học người Đức Eduard Buechner đã nghiền men, chiết xuất chất lỏng từ chúng và phát hiện ra chất lỏng này có thể lên men dung dịch đường, thí nghiệm của Buechner mới được coi là bước khởi đầu của khoa học hóa sinh, mang về cho ông giải thưởng Nobel Hóa học năm 1907. (2) 

Ngày nay, người ta đã đúc kết được hai phương pháp chính để lên men thực phẩm, bao gồm lên men tự nhiên và lên men do nuôi cấy. Lên men tự nhiên là quá trình lên men của các vi khuẩn axit lactic có sẵn trong tự nhiên để phân hủy đường lactose tạo thành 2 phân tử axit lactic, 2 phân tử năng lượng ATP và 2 phân tử nước. Phương pháp này đã được người cổ đại sử dụng để chế biến và bảo quản các loại thực phẩm như sữa, bánh mì lên men, bia và các sản phẩm lên men từ gạo, mật ong hay trái cây. (1)

Louis Pasteur trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Wellcome Collection

Lên men do nuôi cấy là phương pháp sử dụng những vi khuẩn phái sinh như nấm men, nấm và các loại vi khuẩn khác được cấy từ bên ngoài vào để thúc đẩy quá trình phân tách đường glucose thành 2 phân tử ATP, 2 phân tử rượu ethanol, 2 phân tử CO2 và 2 phân tử nước. Đây cũng chính là nguồn gốc cho tên gọi “lên men”, vì từ “fermentation” bắt nguồn từ “fervere” trong tiếng Latin, có nghĩa là sôi, chỉ hiện tượng các bọt khí CO2 sinh ra trong quá trình lên men khiến chất lỏng trông như đang sôi. Đây là phương pháp được dùng trong ngành công nghiệp chưng cất rượu. (1)

Sự kỳ diệu của lên men đối với thực phẩm

Sở dĩ lên men là công nghệ sinh học lâu đời nhất và có những đóng góp quan trọng nhất trong sự phát triển của ẩm thực qua các nền văn minh từ cổ đến hiện đại, là nhờ những tác dụng tuyệt vời mà nó mang lại không chỉ cho món ăn, mà còn cho sức khỏe con người. Trong đó, có 3 lợi ích quan trọng nhất của lên men như dưới đây:

Lên men đóng vai trò bảo quản thực phẩm và tạo ra vô số món ăn khác nhau. Ảnh: Made Whole Nutrition

Giúp thức ăn trở nên dễ tiêu hóa

Quá trình lên men giúp phân hủy các chất dinh dưỡng trong thực phẩm và khiến chúng dễ tiêu hóa hơn so với các thực phẩm không lên men. Với những người không thể dung nạp được lactose tự nhiên trong sữa, họ có thể thay thế bằng sữa chua hay kefir, một loại sữa lên men nơi phân tử lactose đã được phân hủy thành hai phân tử đường đơn giản hơn là glucose và galactose. Hoặc với món ăn yêu thích của nhiều người – bánh mì, nếu không có quá trình lên men, bột mì sẽ không thể nở ra, tạo nên kết cấu xốp nhờ quá trình sản sinh ra CO2 và và hương vị thơm lừng, mà sẽ trở thành một khối bột đặc cứng, chắc chắn sẽ chẳng hấp dẫn chút nào! (1) (3)

Nâng cao trải nghiệm vị giác

Bạn có đam mê các loại phô mai không? Phô mai Parmesan bào nhỏ để phủ lên mặt các món ăn đặc sắc, hay phô mai Cheddar nướng lên vàng ươm cùng các loại thịt, hoặc phô mai Mozzarella beo béo, mềm mềm để ăn cùng salad hay những chiếc bánh pizza thơm phức?… Tất cả đều là sản phẩm từ quá trình lên men được hoàn thiện qua hàng trăm năm. Tất cả phô mai đều bắt đầu từ sữa, kết hợp với vi khuẩn để tạo ra axit lactic, làm giảm độ pH, thêm vị chua, biến sữa thành một loại nguyên liệu thơm ngon có thể được bảo quản từ ba tuần đến hàng thập kỷ (4). Bên cạnh phô mai, lên men cũng giúp làm hài lòng vị giác qua quá trình tạo ra những hương vị mới và phức tạp hơn cho nhiều món ăn khác.

Cải thiện sức khỏe

Bạn có bao giờ nghĩ rằng vi sinh vật có thể giúp chúng ta khỏe mạnh hơn không? Probiotic được tạo ra trong quá trình lên men có khả năng cải thiện sức khỏe và sức khỏe đường ruột. Bằng cách lên men thức ăn trong ruột con người, những vi khuẩn thân thiện này có thể ức chế mầm bệnh, giúp đường tiêu hóa khỏe mạnh hơn. Bên cạnh đó, thực phẩm lên men còn giúp tăng cường hệ thống miễn dịch, giúp giảm nguy cơ của các bệnh cảm lạnh thông thường và tăng khả năng hồi phục nếu chúng ta có lỡ bị bệnh. (3)

Những loại thực phẩm lên men phổ biến

Sữa chua

Được tạo ra bằng cách cho ​ vi khuẩn lên men sữa bò, sữa bột hay các loại sữa động vật nói chung. Quá trình vi khuẩn lactic phân hủy đường lactose thành năng lượng và axit lactic làm giảm độ pH của sữa, làm đông tụ casein và biến sữa từ dạng lỏng thành sệt.

Kefir (5)

Một thức uống sữa lên men tương tự như sữa chua nhưng có kết cấu dạng kem, vị chua và hơi sủi bọt do carbon dioxide sinh ra trong quá trình lên men. Thức uống này được sản xuất bằng cách thêm chất nuôi cấy ban đầu gọi là “hạt kefir” vào sữa.

Kefir

Phô mai

Sử dụng các loại sữa động vật – sữa bò, sữa dê hoặc sữa cừu, thêm vào men vi sinh để axit hóa, phân hủy đường trong sữa thành axit lactic, sau đó đông tụ bằng cách cho thêm enzim thuộc nhóm vi khuẩn lactic để tiếp tục làm sữa đông đặc hơn nữa, đồng thời tạo vị chua. Cuối cùng, thêm muối vào để bảo quản phô mai trong thời gian dài.

Bánh mì chua (5)

Bánh mì được làm bằng cách sử dụng bột chua (lên men bột bằng cách sử dụng lactobacilli và men tự nhiên). Quá trình này có thể mất tới bảy ngày và tạo ra một chiếc bánh mì bột chua có vị chua hơn và kết cấu xốp hơn so với bánh mì tiêu chuẩn.

Kimchi

Kimchi (5)

Một món ăn chủ yếu của Hàn Quốc được làm từ cải thảo ướp với ớt, tiêu, gừng, nước tương, hành và tỏi. Bắp cải được ngâm nước muối và để ráo nước, sau đó thêm các gia vị, gia vị và thực phẩm còn lại vào và trộn với bắp cải, sau đó để lên men.

Miso (5)

Một loại tương Nhật làm từ đậu nành lên men, thường được dùng để nấu súp miso. Miso được sản xuất bằng cách lên men đậu nành với “Koji”, được sản xuất từ nấm mốc aspergillus oryzae.

Nem chua. Ảnh: @spoonful_of_yum

Nem chua 

Nguyên liệu làm nên món ăn này là đùi heo, da heo, tỏi và các loại gia vị. Thịt và da heo băm nhuyễn, trộn đều với các loại gia vi rồi gói bằng lá chuối, lá ổi… thành từng miếng vuông hoặc cuộn lại thành một khối trụ lớn. Tùy vào nhiệt độ bên ngoài mà món ăn này sẽ sẵn sàng sau khoảng 3-5 ngày. Đây là món khoái khẩu của người Việt Nam, dùng để ăn chơi, dùng kèm các món trộn hoặc món khai vị trong những bữa tiệc. 

Kombucha (5)

Một loại nước trà lên men được sản xuất bằng cách thêm vi khuẩn và nấm men, được gọi là SCOBY (nuôi cấy cộng sinh vi khuẩn và nấm men), vào trà đen và đường trắng. Kombucha được cho là có nguồn gốc ở Đông Bắc Trung Quốc vào khoảng năm 220 TCN và rất phổ biến vào thời nhà Tần.

Tempeh (5)

Một món ăn truyền thống của Indonesia được sản xuất bằng cách lên men đậu nành luộc và tách vỏ, sau đó được lên men với chủng nấm rhizopus oligoporus ban đầu ở nhiệt độ phòng trong tối đa 37 giờ, giúp tạo ra một chiếc bánh trắng mềm với kết cấu dai và hương vị giống như nấm. Nguyên liệu này thường được dùng thay thế thịt trong các món xào và cà ri.

Nước mắm

Nước mắm

Một loại gia vị không thể thiếu trong những bữa ăn hàng ngày của người Việt, được tạo nên bằng phương pháp xếp lớp cá tươi xen kẽ với muối biển vào các thùng chứa lớn và để cho lên men trong khoảng từ vài tháng đến một năm. Muối hút độ ẩm từ cá, tạo ra nước muối, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn có lợi và cuối cùng cho ra chất lỏng chứa chiết xuất lên men từ cá.

Nguồn tham khảo:
(1) Fermentation: Humanity’s Oldest Biotechnological Tool
(2) What Is Fermentation? Definition and Examples
(3) What Is Food Fermentation?
(4) Cheesy Science
(5) Everything you ever wanted to know about fermented foods