发酵的历史意义

发酵是人类最古老的食品技术之一,有9000多年前就有发酵饮料的证据。 早期社会发现,在某些条件下留下食物会产生味道,保存营养物质,防止不冷藏的破坏。 从古埃及的酸面包到东亚的酱油,发酵食品成为文化主食。 这种历史上对发酵的依赖凸显出它作为低能、无化学保护方法的潜力,它与现代可持续性目标完全一致。 与依赖化石燃料和合成添加剂的工业过程不同,发酵利用天然微生物活动,减少粮食生产的碳足迹。

发酵背后的科学

发酵的核心是微生物——如细菌、酵母和模具——将碳水化合物转化为有机酸、酒精或气体,最常见的类型是乳酸发酵,由]乳酸细菌进行,这些细菌产生乳酸,降低pH值,抑制有害病原体,这一过程不仅保护蔬菜和乳制品,而且还增加矿物的生物利用率,合成B维生素。酵母的酒精发酵产生乙醇和二氧化碳,用于饮料和留下面包。乙酸发酵将乙醇转化为醋。理解这些途径,我们就可以有意设计食物废物的解决方案。例如,多余的水果可以被发酵成醋,而不是在填埋场中腐烂。

发酵作为一种减少废物战略

在全球,所有生产的粮食中有三分之一被浪费,占人为温室气体排放的8-10%。 发酵为在多个阶段拦截废物提供了直接途径:农场(废品)、加工(皮和纸浆)和住宅(剩余)。 通过发酵这些材料,我们创造了稳定、安全的产物,同时防止填埋场中甲烷排放。 在《清洁生产杂志》上发表的2020年研究报告估计,广泛采用水果和蔬菜废物发酵法可能会将城市地区的相关排放减少15%。

减少废物的个案研究

  • 超级市场 的蔬菜 — — 诸如“不适”市场和“不适”食品等连锁食品将表面不完善的产品转移到发酵设施,将其转化为德国菜、腌菜和热酱。 这减少了食品浪费,为社区提供了负担得起的代生食品。
  • 戴氏副产品 — — 奶酪和酸奶生产的副产品Whey可以发酵成亲生饮料,也可以用作其他发酵的启动器。 惠氏前行等公司已经将这一过程商业化,减少了大乳制品的浪费。
  • 发酵的原料是食品和食品。 面包废弃物和啤酒浆[ — — 酿酒厂和烤面包的乏粮可以发酵成醋、米索,甚至生物乙醇。 在俄勒冈州波特兰,一家酿酒厂从当地的面包店收集乏粮,以制造发酵的调味线。

可持续粮食系统中的发酵

将发酵纳入食品系统可以加强当地经济,减少对全球供应链的依赖。 小规模发酵商可以使用最低限度的基础设施,使用当地来源的原料和可重复使用的容器。 分散这种权力可以降低运输排放和包装废物。 此外,发酵食品的储存寿命往往比新鲜当量长,减少了冷藏运输的需求。 在电力不可靠的地区,发酵提供了一种可靠的保存方法,传统粮食援助往往忽略了这种方法。

地方粮食生产和复原力

底特律、柏林和班加罗尔等城市出现了社区发酵厂,利用废弃的商业厨房处理来自城市农场的多余产品捐赠。 这些倡议创造了工作机会,教授发酵技能,为农民市场提供当地发酵品。 比如,伦敦发酵厂与社区花园合作,将无法销售的绿地变成金鸡和黄瓜,向低收入家庭分配免费股份。 这些模式建立了粮食主权,让社区能够控制自己的保护,而不是依赖工业加工商。

营养和健康福利

发酵可以提高食物的营养状况,在缺乏微营养素的食品不安全地区,发酵会增加维生素C的供给;发酵谷物会减少阻碍矿物质吸收的植物酸。发酵食品中的亲生物质支持肠道微生物,研究与改善免疫功能、心理健康和减少炎症有关。 2021年的一篇评论(])“营养食品”[ 中的结论认为,饮食发酵食品可以降低2型糖尿病和心血管疾病的风险。 通过减少废物方案,我们同时解决食品质量和废物问题。

经济影响和社区影响

发酵可以产生以前花费资金处理的材料的收入。 城市每年花费数十亿元用于填埋费;将有机废物转用于发酵,同时创造可销售商品。 小规模发酵者往往在农民市场或通过社区支持的农业(CSA)增产出售。 在肯尼亚,由妇女主导的合作社将芒果和菠萝发酵成果子和醋,提供稳定的生计,减少收获后的损失。 经济乘数效应是巨大的:根据埃伦·麦克阿瑟基金会2022年的分析,每投入发酵基础设施一美元,就可减少废物成本和新收入,估计可得到2.5美元的收益。

挑战和考虑

尽管人们承诺要减少废物,但扩大发酵范围仍面临障碍。食品安全是最重要的——不适当的发酵可导致病原体的生长。标准化培训和pH监测至关重要。 消费者接受也是一个问题。许多人将发酵食品与强烈的口味或不熟悉的纹理联系在一起。教育运动和品味测试可以有所帮助。在许多国家,发酵产品分类为需要商业厨房许可证,这可能阻碍家庭或小规模生产者。倡导者要求给予类似于烘烤货物的“棉花食品”豁免。此外,发酵产生的碳节省必须同供暖和冷处理大型发酵船的能源投入权衡。但是,在环境温度下进行被动发酵的能源使用比罐或冷的能源少得多。

发酵的未来

发酵技术的创新正在扩大其在可持续性中的作用。 精密发酵利用转基因微生物生产蛋白质、脂肪和来自废物底部的维生素,有可能取代资源密集型的动物农业。自然节和完美日等公司已经在从发酵的真菌和酵母中创造无乳酪和肉类替代品。 生物气发酵 食物废物可产生可再生的甲烷供烹饪或供电,而残余消化剂则作为肥料。将食物的乳酸发酵与余生物质的厌氧消化相结合的综合系统提供了零废物循环。研究进入微生物联营集团——适合特定废物流的混合培养——效率更高、新产品。

决策者开始注意到这一点。 欧盟的“农耕到叉”战略包括支持基于发酵的废物价值评估。 几个美国州已经对安装发酵设备的企业实行了税收减免。 诸如粮农组织等全球组织在撒哈拉以南非洲的学校供餐计划中促进发酵。 由于气候变化给食物系统带来压力,发酵为传统知识和前沿科学提供了桥梁。

结论

发酵远不止是一种怀旧的烹饪技术;它是在减少浪费的同时建设可持续食物系统的可扩展、可负担和经证明的战略。 从家用厨房到工业设施,将剩余部分转化为营养密集的主食的能力既支持环境目标,也支持公共卫生目标。 通过接受发酵,社区可以减少甲烷排放、加强粮食安全,并在没有昂贵基础设施的情况下创造经济机会。 使微生物工作是低浪费、高抗御力食品未来的关键之一。 随着全球人口增加和资源的收缩,发酵在每一个可持续性战略中都占据中心位置。