ทุกคนต่างเคยได้ยินเรื่องของการหมัก แต่หลายๆคนอาจยังไม่รู้ว่าจริงๆแล้วกระบวน การหมักมีวีธิการอย่างไร คุณคงจะพอรู้ว่าหากไม่มีการหมัก คุณก็คงไม่ได้ดื่มดํ่า รสชาติของเบียร์หลังเลิกงาน หรือไวน์สักแก้วคู่กับอาหารมื้อคํ่า ว่าแต่การหมักคืออะไรกันแน่

มนุษย์นำการหมักมาใช้เป็นเวลาอย่างน้อย 10,000 ปีมาแล้ว โดยในตอนแรกนั้นใช้เป็นวิธีในการถนอมอาหารและทำให้อาหารมีรสชาติดีขึ้น การหมักเป็นกระบวนการทางธรรมชาติ 100% ที่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันเพื่อทำอาหารและเครื่องปรุงรสหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็นโยเกิร์ต กิมจิ หรือซอสถั่วเหลือง ทั้งยังเป็นเคล็ดลับเบื้องหลังการผลิตผงชูรสอีกด้วย

■ อาหารหลากหลายชนิดที่มาจากการหมัก

การหมักคืออะไร

หลายคนอาจจะยังสับสนระหว่างการหมักกับการบูดเสียของอาหาร เพราะโดยพื้นฐานแล้ว กลไกสำคัญที่ซ่อนอยู่นั้นเหมือนกัน ลองมาดูตัวอย่างจากนมเพื่อทำความเข้าใจความแตกต่างนี้กัน

■ การหมัก vs. การเสื่อมเสียของอาหาร

อย่างที่รู้กัน หากคุณแช่นมทิ้งไว้ในตู้เย็นจนเลยวันหมดอายุไปแล้ว หรือลืมเอานมใส่ตู้เย็นตั้งแต่แรก นมจะมีรสชาติเปรี้ยว นี่คือตัวอย่างของการบูดเสียที่พบได้บ่อย อย่างไรก็ตาม แน่นอนว่านมสามารถเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์อาหารที่อร่อยและดีต่อสุขภาพอย่างชีสและโยเกิร์ตได้ด้วย ซึ่งนี่เป็นตัวอย่างของการหมัก หากพูดตามหลักการทางวิทยาศาสตร์ การบูดเสียของอาหารกับการหมักนั้นมีต้นเหตุเดียวกันคือ จุลินทรีย์

นักวิทยาศาสตร์เพิ่งมาเข้าใจเรื่องนี้ดีในช่วงปี พ.ศ. 2393 ก่อนหน้านั้นพวกเขาเข้าใจว่าการที่นมเปลี่ยนรสชาติเป็นรสเปรี้ยวเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีเท่านั้น หรือพูดง่ายๆก็คือนักวิทยาศาสตร์คิดว่ามีสารเคมีสองตัวทำปฏิกิริยากันเพื่อสร้างสารใหม่ ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเวลาที่เหล็กเป็นสนิมหรือจุดไม้ขีดไฟ การทำโยเกิร์ตและชีสมีมานานหลายศตวรรษแล้ว แต่ยังไม่มีใครเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่านมสามารถกลายเป็นผลิตภัณฑ์อาหารเหล่านี้ได้อย่างไร

จนกระทั่งหลุยส์ปาสเตอรหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งยุคสมัยใหม่ได้พิสูจน์ว่าจุลินทรีย์ที่มีชีวิตในนมและแบคทีเรียคือต้นเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับนม (แน่นอนว่านี่คือเหตุผลที่นมในปัจจุบันผ่านการ “พาสเจอไรซ์”ซึ่งเป็นกระบวนการให้ความร้อนกับนมเพื่อกำจัดแบคทีเรียและยืดอายุในการเก็บรักษาของนม)

■ หลุยส์ ปาสเตอร์

การค้นพบของปาสเตอร์ได้เปลี่ยนโลกใบนี้ และเป็นต้นกำเนิดของสาขาชีวเคมี การค้นพบได้หักล้างทฤษฎี “Spontaneous Generation” ที่เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้เองจากสิ่งไม่มีชีวิตได้ และยังสร้างรากฐานในการปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์ การพัฒนา และการผลิตอาหารและเครื่องดื่มอีกด้วย

ปัจจุบัน การหมักได้รับการนิยามว่าเป็นกระบวนการที่จุลินทรีย์สร้างการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์ในสารอินทรีย์ตั้งต้น โดยโยเกิร์ตและชีสถือเป็น “ของหมัก” ไม่ใช่ “ของบูดเสีย” เพราะมีการตั้งใจใช้จุลินทรีย์ในการสร้างการเปลี่ยนแปลงที่เป็นประโยชน์ในนม อย่างไรก็ตาม แบคทีเรียไม่ใช่จุลินทรีย์เพียงชนิดเดียวที่นำมาใช้ในการหมัก ยีสต์เป็นตัวอย่างจุลินทรีย์อีกชนิดหนึ่งซึ่งไม่ใช่แบคทีเรียที่ถูกนำมาใช้ในการหมักแป้งในการทำขนมปัง

การหมักแบบกรรไกร vs. การหมักแบบ Pac-Man

โดยทั่วไป การหมักนั้นแบ่งออกเป็นสองประเภทตามกระบวนการในการเกิด เราจะย้อนกลับไปที่ตัวอย่างของนมเพื่ออธิบายให้ชัดเจนขึ้น

■ การหมักมีสองประเภท

การหมักประเภทแรกเรียกได้ว่าเป็น “การหมักแบบกรรไกร” เอนไซม์ที่เกิดจากจุลินทรีย์จะตัดโปรตีนในนมให้ขาดออกจากกัน คุณอาจนึกภาพว่าการหมักประเภทนี้เป็น “การหมักแบบกรรไกร” ก็ได้ เพราะเอนไซม์จะทำหน้าที่เสมือนเป็นกรรไกรที่ตัดโปรตีนให้ขาดออกจากกัน หากใช้การหมักประเภทนี้กับนม สิ่งที่เราจะได้คือชีส และหากเราใช้ “การหมักแบบกรรไกร” กับถั่วเหลือง เราก็จะได้ซอสถั่วเหลือง “การหมักแบบกรรไกร” ทำให้อาหารอร่อยขึ้นเพราะจะไปเพิ่มความเข้มข้นของกรดอะมิโน รวมถึงกลูตาเมต ซึ่งเป็น “สารที่ให้รสอูมามิ”

การหมักประเภทต่อไปเรียกได้ว่าเป็น “การหมักแบบ Pac-Man” จุลินทรีย์จะกินน้ำตาลหรือคาร์โบไฮเดรตในนมโดยตรง เหมือนกับ Pac-Man หากใช้การหมักประเภทนี้กับนม สิ่งที่เราจะได้คือโยเกิร์ต และเมื่อใช้ “การหมักแบบ Pac-Man” กับองุ่น เราจะได้ไวน์ นอกจากนี้ การหมักประเภทนี้ยังใช้ในการผลิตผงชูรสอีกด้วย 

ความเกี่ยวข้องระหว่างการหมักและผงชูรส

ในปีพ.ศ. 2452 ดร. Kikunae Ikeda ผู้คิดค้น AJI-NO-MOTO® ทำการแยกกรดกลูตามิกออกจากสาหร่ายทะเลคอมบุ เขาสังเกตว่าสารนี้มีรสชาติที่ไม่หวาน ไม่เปรี้ยว ไม่เค็ม และไม่ขม เขาจึงตั้งชื่อรสชาติใหม่นี้ว่า “อูมามิ” การค้นพบของดร. Ikeda นำไปสู่การพัฒนาผงชูรส ที่จะนำรส “อูมามิ” ไปสู่โต๊ะอาหารของทุกคนในฐานะเครื่องปรุงรส

■ ดร. Kikunae Ikeda

แต่การผลิตผงชูรสจำนวนมากนั้นเป็นเรื่องที่ท้าทาย ซึ่งก็เป็นปัญหาที่การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ทั้งหลายต้องเผชิญ “วิธีการสกัด” เป็นวิธีที่ใช้ในการผลิตผงชูรสมาเป็นเวลาหลายปี โดยใช้โปรตีนจากข้าวสาลีที่สกัดจากกลูเตน แต่กระบวนการนี้เป็นกระบวนการที่สิ้นเปลือง และทำได้ยากหากต้องการผลิตเป็นจำนวนมาก และยังยากที่จะทำกระบวนการนี้ได้อย่างสม่ำเสมอในโรงงานที่ตั้งอยู่นอกประเทศญี่ปุ่น

โชคดีที่ในช่วงปี 2503 ได้มีการค้นพบแบคทีเรียที่มีหน้าที่สร้างกรดกลูตามิก การหมักจึงกลายเป็นวิธีการขั้นพื้นฐานในการผลิตผงชูรส ที่สำคัญ การค้นพบนี้ทำให้สามารถผลิตผงชูรสได้ในทวีปเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ทวีปอเมริกาใต้ ทวีปยุโรป และทวีปอเมริกาเหนือ จากนั้นไม่นาน ทั้งโลกก็ได้สัมผัสรสชาติ “อูมามิ” บนโต๊ะอาหาร

วิธีการทำผงชูรส

วัตถุดิบที่ใช้ในการทำผงชูรสคือวัตถุดิบที่มีน้ำตาลมากที่สุดในพื้นที่ที่ทำการผลิต ตัวอย่างเช่น ในทวีปเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และทวีปอเมริกาใต้ วัตถุดิบที่ใช้ส่วนใหญ่คืออ้อยหรือมันสำปะหลัง ส่วนในทวีปยุโรปและทวีปอเมริกาเหนือนั้น วัตถุดิบที่ใช้จะเป็นน้ำตาลจากหัวบีทหรือข้าวโพด

■ การหมักและการผลิตผงชูรส

“สารตั้งต้น” นี้จะกลายเป็นกลูโคส ซึ่งจะถูกหมักโดยแบคทีเรียที่สร้างกรดกลูตามิก หลังกระบวนการทำให้เป็นกลาง สิ่งที่ได้คือผงชูรส เกือบ 100% ของผงชูรสกว่า 3.2 ล้านตันที่ผลิตได้ในแต่ละปีผ่านการผลิตโดยใช้เพียงกระบวนการหมักง่ายๆ เช่นนี้เอง

เทคโนโลยีในการหมักช่วยให้ผู้คนกินดี มีสุข

Ajinomoto ได้วิจัยการหมักและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องมากว่า 80 ปี การวิจัยประเภทนี้ได้มอบสิ่งที่มากกว่าแค่กรดอะมิโนและอาหารที่รสชาติดี ตัวอย่างเช่น การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการหมักที่สร้างกรดกลูตามิกซึ่งใช้ในการผลิตผงชูรส นำไปสู่การนำวิธีการหมักมาใช้ในการสร้างกรดอะมิโนเกือบทุกชนิด ปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้ใช้สำหรับการผลิต“ชีวเภสัชภัณฑ์”ที่ล้ำสมัยและส่วนที่ดีที่สุดก็คือการหมักเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากเพราะเป็นกระบวนการทางธรรมชาติโดย  สมบูรณ์ ผลพลอยได้ (หรือจะพูดให้ถูกกว่านั้นคือ “ผลิตภัณฑ์ร่วม”) ของการหมักในโรงงานของเราจะถูกเปลี่ยนกลับไปเป็นดินในรูปแบบของปุ๋ย ซึ่งจะช่วยให้วัตถุดิบอย่างมันสำปะหลังและข้าวโพดเจริญเติบโต

Ajinomoto Group จะยังคงพัฒนาเทคโนโลยีการหมักต่อไป รวมไปถึงองค์ความรู้และความสามารถอื่นๆ ของเรา เพื่อกิจกรรมทางธุรกิจที่ยั่งยืน และก้าวหน้าต่อไปในทั่วทุกมุมโลก