La ciencia muestra por qué la elaboración tradicional de kimchi funciona tan bien

Un nuevo estudio revela por qué los recipientes de fermentación hechos a mano llamados onggi resisten la prueba del tiempo

El kimchi, un antiguo alimento básico de la cocina coreana, se fermenta tradicionalmente en vasijas de barro hechas a mano llamadas onggi. Pero cuando se trata de producción en masa, las empresas utilizan frascos de vidrio y otros materiales para fermentar el kimchi en grandes cantidades. Ahora, un nuevo estudio demuestra por qué algunos fabricantes de kimchi aún confían en la tecnología tradicional: los onggi brindan excelentes entornos para el crecimiento de las bacterias del ácido láctico, los microbios "buenos" que le dan al kimchi su característico sabor agrio.

"Tener una mayor proliferación bacteriana es nutricionalmente beneficioso y genera [el] sabor único de los alimentos fermentados", dice Soohwan Kim, un ingeniero mecánico Ph.D. estudiante de especialización en mecánica de fluidos y biofísica en el Instituto Tecnológico de Georgia. Para un estudio publicado el mes pasado en el Journal of the Royal Society Interface, Kim y su colega compararon un onggi con un frasco de vidrio y descubrieron que el recipiente de cerámica produce kimchi con niveles más altos de bacterias del ácido láctico durante el mismo período de tiempo de fermentación. "Existe la creencia cultural de que el onggi utilizado en los alimentos fermentados mejora la comida, pero no hay buena ciencia al respecto", dice Kim. Su trabajo pretende cambiar eso.

Crear un delicioso kimchi es un esfuerzo artístico, científico y culinario en el que el proceso de fermentación es clave. Debido a que muchos factores diferentes afectan ese proceso, el kimchi y otros alimentos fermentados son quisquillosos, señala Maria L. Marco, microbióloga de alimentos de la Universidad de California, Davis. "Incluso dentro de un alimento en particular [hecho] con los mismos ingredientes y la misma receta, ¿cómo puede haber diferentes sabores y resultados en esa fermentación? Esa es una gran pregunta para la que no tenemos todas las respuestas en este momento", dice Marco, quien no participó en el nuevo estudio.

Para estudiar el proceso de fermentación, Kim y su asesor de doctorado, David Hu, especialista en dinámica de fluidos de Georgia Tech, utilizaron una combinación de experimentación y modelos matemáticos. Llegaron a la conclusión de que producir kimchi en un onggi permite un mayor crecimiento bacteriano que hacerlo en un frasco de vidrio sellado. Más importante aún, los investigadores descubrieron qué hace que los onggi sean recipientes ideales para este proceso.

"Pensé que era un enfoque interesante tratar de comenzar a desentrañar cómo la elaboración de alimentos fermentados de diferentes maneras puede afectar la comida que se elabora", dice Marco.

La diferencia entre los contenedores está relacionada con su permeabilidad, o qué tan rápido pueden pasar líquidos y gases a través de ellos. Producir kimchi excepcional requiere una situación de Ricitos de oro, dice Kim: los recipientes de fermentación deben ser semipermeables en lugar de demasiado permeables o impermeables.

La permeabilidad es importante porque influye en la delicada danza entre el dióxido de carbono y las bacterias del ácido láctico. Estos microbios migran naturalmente del suelo a las verduras que crecen en él, incluido el repollo y otros ingredientes que forman la base del kimchi. Durante el proceso de fermentación salada, el ácido láctico y otros tipos de bacterias prosperan y expulsan dióxido de carbono, que comienza a acumularse en el recipiente. Los resultados de los investigadores demuestran que las bacterias del ácido láctico "proliferan en un nivel moderado de dióxido de carbono", dice Kim. Pero el exceso de dióxido de carbono necesita un lugar al que ir; de lo contrario, crecerá a una alta concentración que eventualmente obstaculizará el importante crecimiento bacteriano. Por el contrario, si el recipiente es demasiado permeable, el dióxido de carbono escapará demasiado rápido, lo que reducirá el crecimiento bacteriano.

Después de que Kim compró un onggi sin glasear de su ciudad natal en la isla de Jeju, Corea del Sur, él y Hu midieron los niveles de dióxido de carbono mientras el repollo en salmuera fermentaba tanto en el onggi como en un frasco de vidrio herméticamente cerrado. Realizaron tres ensayos por frasco, esterilizando los envases en autoclave antes de cada ensayo. Para obtener mediciones precisas, los investigadores cubrieron el onggi con una tapa hecha a medida que podía acomodar sensores de presión, dióxido de carbono y oxígeno. Luego usaron una película de plástico delgada para sellar los espacios restantes entre los sensores y la tapa. Kim y Hu notaron en el estudio que el frasco de vidrio goteaba un poco, aunque menos que el onggi.

Durante dos días por prueba, el onggi lleno de col y el frasco de vidrio reposaron en un horno a 25 grados centígrados. "Puse esa [temperatura] más alta de lo habitual para acelerar el proceso de fermentación", dice Kim. Si bien el kimchi se puede fermentar a temperaturas mucho más bajas, como cinco grados centígrados, Kim señala que él y Hu asumieron que el único cambio resultante de la temperatura más alta "es la velocidad del proceso".

Los investigadores también utilizaron microscopía electrónica y tomografías computarizadas para sondear la estructura porosa del onggi y calcular su "coeficiente de permeabilidad al gas", o la facilidad con la que el gas podría pasar a través de él. Descubrieron que este valor era más del doble que el del frasco de vidrio. Debido a que el onggi permitió que el dióxido de carbono escapara más rápidamente que su contraparte de vidrio, las bacterias del ácido láctico prosperaron. En el frasco de vidrio, donde el dióxido de carbono no se liberaba tan rápidamente, el gas sofocaba el crecimiento bacteriano. "La estructura porosa del onggi imita el suelo suelto donde se encuentran naturalmente las bacterias del ácido láctico", escribieron los investigadores en su artículo. Esto ayuda a garantizar que los alimentos fermentados en el recipiente estén repletos de microbios.

Los investigadores también demostraron la permeabilidad del onggi con un experimento extraído de la cultura coreana: llenaron el recipiente hasta la mitad con agua salada y demostraron que en ocho horas, los depósitos de sal comenzaron a cubrir su superficie exterior. "La cultura coreana la llama 'flor de sal'", dice Kim. Este fenómeno suele observarse cuando los chefs coreanos fermentan salsa de soja (o ganjang) en onggi. Cuando estas flores saladas aparecen en el exterior de un onggi, se cree que significan que ese recipiente en particular es lo suficientemente permeable para producir salsas de primera categoría.

"Incluso en la cultura antigua, [los fabricantes de kimchi usaban] la regulación del nivel de gas para optimizar el proceso de fermentación", dice Kim. Aunque los productores de kimchi a gran escala combinan frascos de vidrio, plástico o metal con un sistema de regulación de gas, el trabajo de Kim y Hu demuestra que los onggi pueden lograr el mismo objetivo por sí solos.

Quizás como resultado de esa habilidad, los recipientes tradicionales todavía tienen demanda hoy en día: los artesanos continúan creando onggi que los entusiastas del kimchi pueden usar para lograr una fermentación de calidad.

raquel crowell es un escritor con sede en el Medio Oeste que cubre ciencia y matemáticas. Siga a Crowell en Twitter @writesRCrowell Crédito: Nick Higgins

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