การหมักเป็นกระบวนการแปรรูปโดยการใช้เชื้อจุลินทรีย์ปรับสภาวะของอาหารให้เหมาะกับการเจริญของจุลินทรีย์ที่ต้องการ แต่ไม่เหมาะสมกับการเจริญและเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ชนิดที่เป็นอันตรายและชนิดที่ทำให้อาหารเสื่อมเสีย และยังทำให้ผลิตภัณฑ์มีกลิ่นรสหรือลักษณะที่ต้องการ ตัวอย่างการหมักผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้แก่
ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์และสัตว์น้ำ เช่น ไส้กรอกอีสาน แหนม ปลาร้า น้ำปลา น้ำบูดู เชื้อแบคทีเรียจะทำหน้าที่เปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตเป็นกรดแลคติก ซึ่งจะทำให้อาหารมีรสเปรี้ยวและความเป็นกรดเพิ่มขึ้น ไม่เหมาะกับการเจริญและเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ชนิดอื่น ๆ ทั้งที่เป็นอันตรายและทำให้อาหารเน่าเสีย ความเข้มข้นของกรดแลคติกที่เกิดขึ้นประมาณ 0.8 – 1.2 % ในการหมักอาจมีการเติมดินประสิวหรือสารประกอบไนไตรท์และไนเตรทเพื่อยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียคลอสตริเดียม และมีการเติมเครื่องเทศเพื่อเพิ่มกลิ่นรส กระบวนการหมักเพื่อให้เกิดกรดแลคติกมักทำให้อาหารอยู่ในสภาพที่ไม่มีอากาศหรือมีน้อย เช่น การห่อหมูด้วยใบตองหรือพลาสติกให้แน่นในการทำแหนม การปิดฝาภาชนะบรรจุ เช่น ไห โอ่ง ถังซิเมนต์ในระหว่างการทำน้ำปลา เป็นต้น เพื่อให้แบคทีเรียที่ผลิตกรดแลคติกเจริญได้ดี
ผลิตภัณฑ์จากผักและผลไม้ เช่น ผักและผลไม้ดอง ได้จากการหมักในน้ำเกลือความเข้มข้นประมาณ 2.5 – 6 % เพื่อให้เชื้อจุลินทรีย์ที่ติดมากับผลิตผลทางการเกษตรสร้างกรดแลคติก จนได้ความเข้มข้นของกรดแลคติกภายหลังกระบวนการหมักประมาณ 1 % ภาพประกอบ 4.6 แสดงตัวอย่างผลิตภัณฑ์จากการหมักผักและผลไม้
กลุ่มผลิตภัณฑ์นม เช่น โยเกิร์ต เนยแข็ง เชื้อจุลินทรีย์ที่สร้างกรดแลคติกจะทำหน้าที่เปลี่ยนน้ำตาลแลคโตสในนมให้เป็นกรดแลคติก ทำให้อาหารมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้น ยับยั้งการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ชนิดอื่น
ผลิตภัณฑ์เครื่องดื่ม เช่น ไวน์ สาเก กระแช่ สาโท บรั่นดี และวิสกี้ หรืออาหารกึ่งแข็งกึ่งเหลว เช่น ข้าวหมาก ยีสต์จะทำหน้าที่เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทธิลแอลกอฮอล ซึ่งเป็นพิษกับจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่ยังหลงเหลืออยู่ในอาหาร ทำให้ไม่สามารถเพิ่มจำนวนหรือทำให้ผลิตภัณฑ์เน่าเสีย
ผลิตภัณฑ์สารปรุงรส เช่น การผลิตน้ำส้มสายชู ทำโดยการนำเอทธิลแอลกอฮอลมาหมักต่อโดยแบคทีเรียที่สามารถเปลี่ยนแอลกอฮอลเป็นกรดน้ำส้มหรือกรดอะซิติก (acetic acid) หรือผลิตกรดมะนาวหรือกรดซิตริก โดยใช้เชื้อราแอสเพอจิลัส ไนเจอร์ (Aspergillus niger) หมักแป้งมันสำปะหลัง
กลุ่มผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลือง เช่น เต้าเจี้ยวหรือซีอิ๊ว ได้จากการหมักถั่วเหลืองโดยเชื้อราแอสเพอจิลัส ออไรเซ (Aspergillus oryzae) ซึ่งจะทำหน้าที่สร้างเอนไซม์ย่อยโมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนให้สั้นลง จากนั้นทำการหมักต่อโดยยีสต์และแบคทีเรียที่สร้างกรดแลคติก ทำให้เกิดกลิ่นรสของผลิตภัณฑ์
การแปรรูปโดยกระบวนการหมักสำหรับอุตสาหกรรมขนาดกลางและขนาดย่อมมักพบว่ามีจุลินทรีย์ที่ติดมากับผลผลิตทางการเกษตรปนเปื้อนและทำให้มีจุลินทรีย์ชนิดที่ไม่ต้องการมาก การหมักต้องใช้เวลานาน และผลิตภัณฑ์ที่ได้มีคุณภาพไม่คงที่ ดังนั้นถ้าต้องการให้ประสิทธิภาพของกระบวนการหมักสูงขึ้นควรใช้กล้าเชื้อ (starter) ที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น กล้าเชื้อสำหรับการหมักเต้าเจี้ยวและซีอิ๊ว กล้าเชื้อสำหรับทำแหนม กล้าเชื้อสำหรับทำไวน์ เป็นต้น ซึ่งขณะนี้มีหน่วยงานราชการและมหาวิทยาลัยหลายแห่งสามารถผลิตกล้าเชื้อเหล่านี้ได้
ผลพลอยได้ของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการหมักโดยเชื้อจุลินทรีย์ คือ สารอาหารบางชนิดที่ผลิตโดยเชื้อจุลินทรีย์ เช่น วิตามินชนิดต่าง ๆ รวมถึงสารที่ใช้ยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ที่เป็นพิษต่อร่างกาย ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการหมักแตกต่างจากผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการดองหรือปรุงรสด้วยการน้ำส้มสายชู เพราะการดองด้วยน้ำส้มและเครื่องปรุงรสเป็นการปรับความเป็นกรด – ด่างของอาหาร ให้มีรสชาติเป็นไปตามต้องการและยับยั้งการเจริญของจุลินทรีย์ที่ไม่ต้องการ การเติมกรดน้ำส้มจากภายนอกมีข้อได้เปรียบกว่าการหมักจากการใช้ระยะเวลาในการผลิตที่สั้นลง และควบคุมการผลิตได้ง่ายกว่าผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการหมักโดยเชื้อจุลินทรีย์
ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านกระบวนการหมักจนมีความเป็นกรด-ด่างต่ำกว่า 4.6 ทำให้สามารถฆ่าเชื้อได้โดยการใช้ความร้อนไม่เกิน 100 ํซ เพื่อหยุดการเจริญของเชื้อจุลินทรีย์ที่จะดำเนินกิจกรรม และทำให้อาหารมีรสเปรี้ยวมากเกินไป อาหารที่ไม่ได้ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนภายหลังการหมัก เช่น แหนม ไส้กรอกอีสาน เมื่อเปรี้ยวได้ที่แล้วถ้ายังไม่บริโภคควรเก็บที่อุณหภูมิต่ำกว่า 8 ํซ เพื่อชะลอการเจริญ การเพิ่มจำนวน และการผลิตกรดของจุลินทรีย์
บรรจุภัณฑ์ที่ใช้กับอาหารที่มีความเป็นกรดควรเลือกใช้บรรจุภัณฑ์ที่ทนต่อการกัดกร่อน และหากผลิตภัณฑ์ต้องผ่านการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน ไม่ว่าจะเป็นระดับพาสเจอไรซ์หรือสเตอริไลซ์ บรรจุภัณฑ์ที่ใช้ควรทนความร้อนสูงได้ เช่น ขวดแก้ว กระป๋องเคลือบแลคเกอร์ เป็นต้น

จะหมักดองให้ดีต้องมีวิธี

พูด ถึงเรื่องหมักดองขึ้นมาทีไร อดเปรี้ยวปากไม่ได้ แต่เรื่องนี้ถือเป็นเรื่องสำคัญ เนื่องจากเป็นวิธีการแปรรูปผลิตภัณฑ์อาหารที่ได้รับความนิยมในหมู่บ้านมาช้า นาน ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นภูมิปัญญาท้องถิ่น ที่ได้รับการสืบทอดกันมาแบบปากต่อปาก มักจะมีมาตรฐานเป็นหลักวิชา ครั้งนี้จึงขอสาระทางวิชาการว่าด้วยการหมักการดองมาเสนอโดยเฉพาะ เพื่อเป็นแนวทางที่อาจนำไปปรับใช้กับเคล็ดลับวิธีของท้องถิ่นได้บ้าง

การ หมักและการดองนั้น นอกจากตัวสะกดต่างกันแล้ว ยังมีความหมายต่างกันด้วย เพราะการหมักหมายถึง การทำให้อาหารเปลี่ยนสภาพไป เนื่องจากปฏิกิริยาโดยผลของเอนไซม์ในอาหารหรือเกิดการเปลี่ยนแปลงเนื่องจาก การกระทำของจุลินทรีย์ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตตัวเล็กๆ ที่ตาคนเรามองไม่เห็น ส่วนการดอง หมายถึง การเติมเครื่องปรุงต่างๆ ลงไปแช่วัตถุดิบแล้วปล่อยให้วัตถุดิบนั้นมีกลิ่นรสของเครื่องปรุง ซึ่งได้แก่ เกลือ น้ำตาล น้ำส้มสายชู แอลกอฮอล์ หรือเครื่องเทศต่างๆ ประโยชน์ที่ได้รับจากการหมักดอง นอกจากทำให้อาหารมีกลิ่นและรสดีแล้ว ยังทำให้มีสี กลิ่นรส ที่แตกต่างกันออกไป และก่อให้เกิดอาหารชนิดใหม่หลายชนิด เช่น แอลกอฮอล์ และน้ำส้มสายชู มิหนำซ้ำยังช่วยเปลี่ยนอาหารเป็นพิษหรือบริโภคไม่ได้ ให้บริโภคได้เป็นต้นว่า ลูกตำลึง ซึ่งมีรสขมทานไม่ได้ ถ้าดองแล้วจะหายขม หรือองุ่นและลูกท้อ เมื่ออ่อนอยู่ยังใช้ประโยชน์ไม่ได้ จนกว่าจะดองเสียก่อน ปัญหาต่อมาก็คือ การหมักดองที่จะทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดีนั้น ต้องคำนึงถึงอะไรบ้าง ปัจจัยสำคัญของเรื่องนี้มี 6 ตัว ด้วยกัน คือ

1. ปริมาณเกลือ เป็นตัวสำคัญในการคัดเลือกจุลินทรีย์ในธรรมชาติ ที่จะเข้ามาเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต เพราะจุลินทรีย์ต่างชนิด จะมีความสามารถในการทนทานเกลือต่างกัน ซึ่งไปส่งผลให้ไปสร้างเอนไซม์หรือสารเคมีต่างชนิด อันจะเป็นตัวแปรทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีความเข้มข้นต่างกัน

2. เอนไซม์ ที่ เป็นตัวกลางก่อให้เกิดการย่อยสลายองค์ประกอบต่างๆในวัตถุดิบ เช่น โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ถ้าย่อยสลายโปรตีน จะได้เป็นกรดอินทรีย์ แก๊ส หรือแอมโมเนีย เป็นต้น การย่อยสลายไขมัน จะได้กลิ่นของกรดไขมันอิสระหรือกลิ่นหืนต่างๆ จนกลายเป็นกลิ่นเฉพาะตัวของผลิตภัณฑ์ และการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตจะได้แอลกอฮอล์

3. อากาศ มี ส่วนสำคัญต่อเชื้อจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องในการหมัก เพราะจุลินทรีย์ต่างชนิดกัน จะมีความต้องการของออกซิเจนสำหรับการเจริญเติบโตแตกต่างกัน เช่น เชื้อยีสต์ที่หมักขนมปังต้องการออกซิเจนในการหมัก แต่ถ้าเป็นการหมักไวน์ ต้องอยู่ในสภาพที่ปลอดออกซิเจน เพราะจะทำให้ยีสต์เปลี่ยนน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์ได้รวดเร็วในสภาวะนี้

4. สารอาหารบางอย่าง เช่น สารประกอบคาร์โบไฮเดรต ที่ใช้ในการหมักผลิตภัณฑ์ปลา อาทิ ปลาร้าเติมข้าวคั่ว ปลาส้มเติมข้าวสุก ปลาเจ่าเติมแป้งข้าวหมากลงไป หรือในผลิตภัณฑ์ผัก เช่น ผักกาดเขียวปลีดองเติมน้ำตาลลงไป เป็นต้น จะเป็นตัวกระตุ้นให้กระบวนการหมักดองสมบูรณ์และได้ผลเร็ว

5. อุณหภูมิิ มีผลกระบวนการหมักบางชนิด เช่น การผึ่งแดดในการหมักน้ำปลา หรือผักกาดเขียวปลีดอง เนื่องจากจุลินทรีย์ต้องการอากาศอบอุ่นที่ระดับอุณหภูมิประมาณ 55 องศาเซลเซียส

6. ความเป็นกรดเป็นด่าง หรือค่าพีเอซ การหมักผลิตภัณฑ์บางชนิด เช่น การหมักไวน์ ผลไม้ที่ใช้หมักต้องมีรสเปรี้ยว แต่ถ้าเป็นผลไม้ไม่เปรี้ยว อาจปรับความเปรี้ยวให้เหมาะสม โดยอาจเติมน้ำมะนาวลงไป หรือใช้กรดซิตริก เพิ่มสภาพความเป็นกรด ซึ่งจะไปควบคุมไม่ให้เชื้อจุลินทรีย์อื่นๆ ที่ไม่ต้องการเจริญเติบโตขึ้นมา

ตามหลักวิชาแล้ว การหมักดอง แบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือการหมักที่ทำให้เกิดแอลกอฮอล์ เช่น หมักไวน์ สาโท การหมักที่ทำให้เกิดกรดซิตริก เช่น หมักน้ำส้มสายชู การหมักที่ทำให้เกิดกรดแลคติค เช่น การดองผักและผลไม้ และการหมักอื่นๆ อาทิ การทำเต้าเจี้ยว ซีอิ้ว น้ำปลา ปลาร้า ปลาส้ม การทำแหนม นมเปรี้ยว เป็นต้น

ที่มา
: ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ แหล่งข้อมูล คณะกรรมการอาหาร
และยา, สำนักงาน."จะหมักดองให้ดีต้องมีวิธี," จดหมายข่าวผลิตภัณฑ์สุขภาพ
ชุมชน. (มกราคม-กุมภาพันธ์ 2544) หน้า 9