Βιοτεχνολογια : Η χρήση των μιροοργανισμών χτες και σήμερα

   Παραγωγή ψωμιού, κρασιού και μπύρας

     Το ψωμί...το προζύμι και η μαγιά

         Η ιστορία του ψωμιού είναι τόσο μεγάλη, όσο και η παρουσία σχεδόν του ανθρώπου στη γη.

         Το πρώτο αλεύρι δεν είχε καμιά ομοιότητα με το σημερινό. Ήταν αλεύρι φτιαγμένο από καβουρδισμένους ή αποξηραμένους σπόρους που είχαν τριφτεί ή κοπανιστεί ανάμεσα σε δυο λείες πείρες. Αργότερα, οι άνθρωποι έμαθαν να ανακατεύουν αυτό το πρωτόγονο αλεύρι με νερό και να παρασκευάζουν τους πρώτους χυλούς που είναι οι πραγματικοί πρόγονοι του σημερινού ψωμιού.

        Στα αρχαία χρόνια η Κύπρος ήταν μία από τις σιταποθήκες του ελληνικού κόσμου. Κατά τα λεγόμενα του Πλίνιου, το σιτάρι της Κύπρου έδινε ένα περίφημο καστανόξανθο ψωμί.

       Από τα αρχαία χρόνια, οι κάτοικοι του νησιού μας είχαν καθιερώσει το ψωμί, ως ένα από τα πιο βασικά στοιχεία της καθημερινής τους διατροφής ενώ η καλή ποιότητα του κυπριακού σιταριού ήταν δεδομένη.

      Το ψωμί είχε κυρίαρχη παρουσία στις μεγάλες θρησκευτικές γιορτές και σε σημαντικά γεγονότα όπως ο γάμος, η γέννηση, η βάφτιση κ.α.

       Για να είναι το ψωμί ελαφρύ στην υφή του πρέπει να φουσκώσει προτού ψηθεί. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιείται το προζύμι (παραδοσιακά) ή η μαγιά (μεταγενέστερα).

       Η πιο κοινώς αποδεκτή θεωρία για την ανακάλυψη του προζυμιού είναι πως ζυμάρι που έμεινε λίγες μέρες σε συνθήκες αυξημένης υγρασίας και θερμοκρασίας (όπως στον πάτο ενός κλειστού πιθαριού) χωρίς να το ψήσουν, διογκώθηκε και έτσι έγινε το πρώτο "φουσκωτό" ψωμί.

       Το προζύμι είναι μια συμβιωτική καλλιέργεια μικροοργανισμών  που τρέφεται (ή ζυμώνει) κυρίως με αλεύρι και νερό. Οι κυριότεροι μικροοργανισμοί που βρίσκονται σε ένα κλασσικό προζύμι για ψωμί ανήκουν στις εξής οικογένειες:

• Saccharomyces
• Lactic acid bacteria
• Acetic acid bacteria

  
  

        O σακχαρομύκητας είναι κυρίως υπεύθυνος για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που σχηματίζει φυσαλλίδες και κάνει τη ζύμη να φουσκώνει και αιθανόλης (αλκοόλ), του αερίου που διογκώνει το ψωμί και εξατμίζεται κατα το ψήσιμο.

       Τα  βακτήρια  απο την πλευρά τους είναι υπεύθυνα για την παραγωγή των αντίστοιχων οξέων, που δίνουν την χαρακτηριστική όξινη γεύση. Κατά την ζύμωση δηλαδή, οι μικροοργανισμοί - το προζύμι - τρώνε τα συστατικά του αλευριού και παράγουν σαν βασικά προϊόντα της ζύμωσης CO2 και διάφορα οξέα.

       Η μαγιά είναι ένα μόνο είδος μικροοργανισμού, ένας σακχαρομύκητας. Συγκεκριμένα, η επιστημονική ονομασία του είδους της μαγιάς είναι Saccharomyces cerevisiae. Είναι ακριβώς ο ίδιος μικροοργανισμός που χρησιμοποιείται και στην παραγωγή των περισσοτέρων ειδών μπύρας. Η μαγιά που έμενε μετά την ζύμωση της μπύρας δινόταν σε φούρνους που ήταν κοντά στο ζυθοποιείο για να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή ψωμιού. Αυτός ήταν και ο λόγος που αρχικά διαδόθηκε.Η μαγιά όπως και όλοι οι σακχαρομύκητες παράγει κυρίως CO2 και αιθυλική αλκοόλη.

      Η παρασκευή του κρασιού

        Σύμφωνα με την παράδοση, οι Κύπριοι είναι οι αρχαιότεροι παραγωγοί κρασιού στον κόσμο. Αυτό σημαίνει ότι οι Κύπριοι παρήγαγαν κρασί πολύ πριν τους Αρχαίους Έλληνες, ίσως και κατά 1500 χρόνια νωρίτερα.

         Εκεί που η ιστορία χάνεται μέσα στη μυθολογία, συναντούμε το Βάκχο και τους φίλους του να απολαμβάνουν κυπριακό κρασί και τους λάτρεις της θεάς Αφροδίτης να  γιορτάζουν με κυπριακό «νάμα» που λέγεται ότι είναι το πιο παλιό γνωστό κρασί.  Ο Όμηρος στα έπη του επαινεί τα κυπριακά κρασιά ενώ σε πολλά αρχαία ελληνικά συγγράμματα η Κύπρος αναφέρεται ως «εύοινος».  Ο Σαίξπηρ μας πληροφορεί ότι ο Μάρκος Αντώνιος παραχώρησε το νησί της Κύπρου στη βασίλισσα της Αιγύπτου Κλεοπάτρα με τα λόγια «η γλυκύτητα σου αγάπη μου είναι ισάξια με το κυπριακό νάμα».   Δώδεκα αιώνες μετά , ο Ριχάρδος ο Λεοντόκαρδος αναχωρούσε από την Κύπρο  λέγοντας:  «Πρέπει να επιστρέψω στην Κύπρο μόνο και μόνο για να ξαναγευτώ το κρασί της».

        Σήμερα, αιώνες μετά, οι Κύπριοι πιστοί στην παράδοση παράγουν περισσότερο κρασί κατ’  άτομο από οποιαδήποτε άλλη χώρα στον κόσμο. Παραδοσιακά,  η Κύπρος παράγει δύο ποικιλίες σταφυλιών, το «μαύρο» ή κόκκινο, που είναι και μοναδικό στην Κύπρο, και το «ξυνιστέρι» ή άσπρο.  Και οι δύο αυτές ποικιλίες παράγουν κρασιά με δυνατή γεύση.Το πλέον όμως φημισμένο από τα κυπριακά κρασιά είναι το γλυκό κρασί «κομανδαρία» (ή «κουμανταρία») το οποίο παράγεται στο νησί εδώ και αιώνες.

        Για να παραχθεί το πολυπόθητο κρασί θα πρέπει πρώτα να γίνει η συγκομιδή των σταφυλιών όταν αυτά είναι ώριμα. Στη συνέχεια γίνεται η σύνθλιψη του σταφυλοπολτού και η εξαγωγή του μούστου (γλεύκος). Ενώ ακολούθως ο μούστος μεταγγίζεται στο δοχείο όπου θα γίνει η αλκοολική ζύμωση, σε αεριζόμενο χώρο.

         Για να επιτευχθεί η αλκοολική ζύμωση , στο μούστο των σταφυλιών προστίθεται κάποιος ζυμομύκητας, μονοκύτταρος οργανισμός,  ο οποίος θα μετατρέψει  τα σάκχαρα του γλυκού χυμού του σταφυλιού (κυρίως γλυκόζη και φρουκτόζη) σε αλκοόλ και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) . Η ζύμωση συνήθως σταματάει όταν τα σάκχαρα εξαντληθούν ή όταν αυξηθεί πολύ (συνήθως πάνω από 15%) το επίπεδο του αλκοόλ, οπότε οι ζυμομύκητες πεθαίνουν. Ο ζυμομύκητας που χρησιμοποιείται ευρέως είναι ο Saccharomyces cerevisiae και αυτό γιατί είναι αποδοτικός, αποτελεσματικός και ανθεκτικός στα υψηλά επίπεδα αλκοόλ.

         Παρόλα αυτά, ζυμομύκητες υπάρχουν παντού στη φύση, στα λουλούδια, στο χώμα, στον αέρα, στο νερό,ακόμα και πάνω στα ίδια τα σταφύλια.Τέτοιοι ζυμομύκητες είναι οι  Pichia , Kloeckera , και Torulopsis  που βρίσκονται σε περίσσεια πάνω στη φλούδα των σταφυλιών και μετά τη σύνθλιψη περνούν στο χυμό. Κάποιοι παραγωγοί επιλέγουν να χρησιμοποιήσουν τις ζύμες που βρίσκονται στη φλούδα του σταφυλιού για να παράξουν κρασί, και όχι τις συμβατικές ζύμες του εμπορίου.

       Όταν ολοκληρωθεί η αλκοολική ζύμωση,  γίνεται η  μετάγγιση του κρασιού σε άλλο δοχείο όπου θα γίνει η αποθήκευση ή αφήνεται στο ίδιο δοχείο. Τυπικά, το κρασί είναι άμεσα καταναλώσιμο, όσο όμως καθυστερεί η κατανάλωση του τόσο καλύτερο γίνεται.

   Η παρασκευή της μπύρας

         Είναι γενικά αποδεκτό πως η παρασκευή της μπύρας έχει τις ρίζες της στους λαούς της εγγύς Ανατολής. Η πρώτη σαφής απόδειξη σχετικά με την μπύρα, προέρχεται από τους Σουμέριους και πρόκειται για μια ανάγλυφη αναπαράσταση που χρονολογείται περί το 3000-2800 π.Χ..

       Οι Αρχαίοι Έλληνες φαίνεται πως ήρθαν σε επαφή με τη μπύρα χάρη στους Αιγύπτιους και σύμφωνα με τον Πλίνιο χρησιμοποιούσαν λυκίσκο στην παρασκευή της. Όσο κι αν εκπλήσσει, η αρχαία μπύρα είχε μεγαλύτερη θρεπτική αξία από το ψωμί τους και ήταν ασφαλέστερο ποτό σε σχέση με το νερό που έπιναν.

       Με το πέρασμα των χρόνων, η διαδικασία της ζυθοποιίας βελτιώθηκε σημαντικά με σημαντικό σταθμό την ανακάλυψη, στα μέσα του 19ου αιώνα, της τεχνητής ψύξης. Η τεχνική αυτή επέτρεψε την παραγωγή κάθε είδους μπύρας ανεξάρτητα από την εποχή του χρόνου. Η ζυθοποιία τελειοποιήθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα, μετά τα πειράματα του E.C. Hansen γύρω από τους ζυμομύκητες.

        Όσο αφορά την Κύπρο πρόσφατα ανακαλύφθηκαν αρχαία ευρήματα , που αποδεικνύουν την παραγωγή και κατανάλωση μπύρας απο το 3500 π.Χ. Στη σύγχρονη εποχή το πρώτο ζυθοποιείο κατασκευάστηκε στην Κύπρο το 1951.

          Η πρώτη ύλη για την παραγωγή μπίρας είναι οι σπόροι κριθαριού και σε μερικές περιπτώσεις σιταριού. Οι σπόροι επωάζονται σε συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας που ευνοούν τη μερική βλάστηση, οπότε το άμυλο το οποίο περιέχουν μετατρέπεται σε σάκχαρα όπως η μαλτόζη. Η διαδικασία της βλάστησης τερματίζεται με θέρμανση στους 80°C. Οι σπόροι στη συνέχεια σπάνε μηχανικά και τα σάκχαρα εκχυλίζονται με ζεστό νερό. Στο εκχύλισμα προστίθεται λυκίσκος, βότανο με αντιμικροβιακές ιδιότητες, που προσδίδει άρωμα στο ποτό, και στη συνέχεια συμπυκνώνεται με βρασμό.

       Η ζύμωση των σακχάρων που περιέχονται στο εκχύλισμα πραγματοποιείται με τη βοήθεια μυκήτων. Χρησιμοποιούνται διάφορα είδη ζυμομυκήτων. Αυτά αναλαμβάνουν την διαδικασία της αλκοολικής ζύμωσης, τον μεταβολισμό δηλαδή των σακχάρων και την παραγωγή της αλκοόλης και του διοξειδίου του άνθρακα. Η επιλογή της ζύμης, σχετίζεται κάθε φορά με το είδος της μπύρας που θα παραχθεί.

        Για παράδειγμα για την παραγωγή της μπύρας Ale χρησιμοποιείται ο σακχαρομύκητας Cerevisiae.  Η ζύμη που προέρχεται από αυτόν ειναι ανθεκτική και επιζεί στην ατμόσφαιρα.  Ένας άλλος σακχαρομύκη-τας  (Carlsbergnesis) χρησιμοποιείται μόνο στις Lager μπύρες.

Παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων

Η παρασκευή του γιαουρτιού

       Χωρίς αμφιβολία, το γιαούρτι, υπήρχε πολλά χρόνια πριν οι άνθρωποι γράψουν γι’ αυτό. Είναι πολύ πιθανό ότι η ανακάλυψη του έγινε τυχαία. Γενικά πιστεύεται ότι πρωτοεμφανίστηκε στη Μέση Ανατολή, κάπου στην περιοχή της σημερινής Τουρκίας, ή ίσως στη γειτονική Περσία. Περιλαμβάνεται στο διαιτολόγιο των Κυπρίων από τους αρχαίους χρόνους, γιατί το θεωρούσαν τροφή πλούσια σε θρεπτικά συστατικά.

        Το γιαούρτι είναι το γαλακτοκομικό προϊόν που προέρχεται από την πήξη του νωπού γάλακτος. Χαρακτηρίζεται απο  κρεμώδη  και απαλή υφή με ελαφρώς όξινο άρωμα που οφείλεται στο γαλακτικό οξύ που περιέχει. Έχει υψηλή θρεπτική αξία, μπορεί δε να παραχθεί από γάλα αγελάδας, προβάτου και κατσίκας.

      Παράγεται με γαλακτική ζύμωση  του νωπού γάλακτος  με:

• οξυγαλακτικά βακτήρια - Lactobacillus bulgaricus και  Lactobacilus acidophilus  (που προσδίδουν στο γιαούρτι την όξινη γεύση)
• και του Streptococcus thermophilus (που του δίνει το χαρακτηριστικό άρωμα) .

        Οι μικροοργανισμοί αυτοί πρέπει να είναι άφθονοι στο τελικό προϊόν καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του, γιατί στη δράση τους οφείλονται οι ευεργετικές ιδιότητες του γιαουρτιού.

Η παρασκευή του χαλλουμιού

        Το πρώτο τυρί έγινε τυρί κατά λάθος. Λέγεται πως ένας ταξιδιώτης μετέφερε γάλα σε έναν ασκό που ήταν, στην πραγματικότητα, ο αποξηραμένος στόμαχος μιας γίδας (το γνωστό τουλούμι). Τα ζωντανά ένζυμα που βρίσκονταν στην εσωτερική επιφάνειά του, προκάλεσαν την πήξη του γάλακτος κατά τη διάρκεια της διαδρομής κι έτσι ο ταξιδιώτης έφτασε στον προορισμό του, με τυρί αντί για γάλα!

        Στην Κύπρο το παραδοσιακό τυρί είναι το χαλλούμι.

       Το όνομά του θεωρείται ότι προέρχεται από το αραβικό khallum ή helime (τυρί). Η παραγωγή του γινόταν τον Μάρτιο που υπήρχε ακόμα πολύ γάλα και ήταν κυρίως δουλειά των γυναικών  αφού  συνήθως οι άντρες φύλαγαν τα πρόβατα και οι γυναίκες στο σπίτι τυροκομούσαν. 

        Αναφορές στο χαλούμι υπάρχουν από τους περιηγητές του 16ου αιώνα αλλά και από το πρώτο μισό του 18ου, εποχή κατά την οποία το κυπριακό χαλούμι ήταν ήδη πασίγνωστο και περιζήτητο στη γειτονική Συρία και Παλαιστίνη.

        Ο παραδοσιακός χαρακτήρας του χαλλουμιού διαφαίνεται μέσα από τη σημαντική θέση που κατείχε το προϊόν αυτό στη ζωή των κατοίκων της Κύπρου από τα παλιά χρόνια, καθώς και από τη μεταφορά των γνώσεων και της εμπειρογνωμοσύνης των παραγωγών του από οικογένεια σε οικογένεια, από γενιά σε γενιά.

       Παραδοσιακά παρασκευάζεται από αιγοπρόβειο γάλα στο οποίο προστίθενται αλάτι, πυτιά και δυόσμος, υλικά που του δίνουν έντονη γεύση και ξεχωριστό άρωμα.

       Για να παρασκευαστούν τα χαλλούμια χρειάζεται μια ειδική πηκτική σκόνη ,η λεγόμενη πυθκιά.  Σε παλαιότερες εποχές προερχόταν από πολύ μικρό αρνάκι - στομάχι αρνιού ή χοίρου που έσφαζαν τα Χριστούγεννα. Η πυθκιά περιέχει διάφορα ένζυμα όπως χυμοσίνη, πεψίνη και άλλες πρωτεϊνάσες. Για να χρησιμοποιηθεί πρέπει να γίνει όξινη, έτσι ώστε να ενεργοποιηθεί το ένζυμο χυμοσίνη ή ρεννίνη ,στο οποίο οφείλεται και η πηκτική δύναμη.Το ένζυμο αυτό μετατρέπει την καζεϊνη του γάλακτοςαπο διαλυτή σε αδιάλυτη ουσία, κάνοντας το γάλα να πήζει.