ইতিপূর্বে পুষ্টি সুরক্ষা ও খাদ্য সংস্থান সম্পর্কিত ৪ টি পর্ব লিখেছি, সেখানে মিলেট, শাক, ডাল ইত্যাদির বিষয়ে উল্লেখ করেছি। আজ এই পর্বে একটু অন্য প্রকারের খাদ্যের কথা উল্লেখ করবো, যা বহুলভাবে ব্যবহৃত হলেও অতটা পরিলক্ষিত হয় না। ফার্মেন্টেড ফুড (Fermented foods) বা সন্ধানীকৃত খাদ্য এবং পানীয়ের কথা বলছি। ফার্মেন্টেড খাদ্যের উদাহরণ কিন্তু অনেক আছে, তবে সবার আগে যা আমাদের মনে আসে তা হলো টক দই বা ইওগার্ট (Yogurt)। ছোটবেলা থেকেই আমরা বাড়িতে টক দই পাততে দেখি, একটি দইয়ের সাজি নিয়ে তাতে ঈষদুষ্ণ দুধ দিয়ে উনুনের আঁচের পাশে রেখে দেওয়া হয়, পরদিন তা চাক বেঁধে দইতে রূপান্তরিত হয়।

গরম কালে তো নিয়মিত আমাদের দেশের লোকেরা টক দই খেয়ে থাকেন, তবে বিভিন্ন প্রদেশে খাওয়ার ধরণ কিছুটা আলাদা। নান তৈরির সময়েও আটা বা ময়দাকে ইস্ট (Yeast) সহযোগে ফার্মেন্ট করা হয়ে থাকে। আবার কেউ যদি উত্তর পূর্ব ভারতে ভ্রমণ করেন এবং সেই স্থানের বিভিন্ন খাদ্যরীতি সম্বন্ধে ওয়াকিবহাল হয়ে থাকেন, তবে দেখবেন সেই স্থানের কয়েকটি জাতির মধ্যে সয়াবিন (Soybean), বাঁশের আগা (Bamboo shoot) ফার্মেন্ট করে খাওয়ার প্রচলন রয়েছে। যাঁরা ফার্মেন্টেড বাঁশের আগা সম্বন্ধে পরিচিত নন, তাঁদের কাছে প্রথম দিকে এর একটি গন্ধ অনুভূত হতে পারে। প্রথমে এই গন্ধটি উপভোগ্য না হলেও পরবর্তীতে এই গন্ধটি একটি আকর্ষণে পরিণত হয়। গরুর দুধ, বিশেষত চমরিগাইয়ের (Yalk) দুধ দিয়ে ফার্মেন্টেশন পদ্ধতিতে ছুরপি (Churpi) প্রস্তুত করা হয়ে থাকে, যা বেশ পুষ্টিকর এবং উপাদেয়। এবার আমি দক্ষিণ কোরিয়ার কয়েকটি ফার্মেন্টেড খাদ্যের কথা বলি। এদেশে সবার আগে যে ফার্মেন্টেড খাদ্যটির নাম মনে আসে সেটি হলো কিমচি (Kimchi)। কিমচি ছাড়া এদেশের মানুষের কোনো আহারই সম্পূর্ণ হয় না। এই কিমচি কিন্তু ন্যাপা ক্যাবেজকে (Napa cabbage) ফার্মেন্ট করে তৈরী করা হয়। 

এছাড়াও রয়েছে সয়াবিন দিয়ে প্রস্তুত বিভিন্ন ফার্মেন্টেড খাদ্য যেমন ছোঙ্গকুকজাং (Chongkukjang: সিদ্ধ করা সয়াবিনকে অল্প সময়ের জন্যে Bacillus subtilis এবং খড় (Rice straw) ব্যবহার করে ফার্মেন্ট করে প্রস্তুত করা হয়), দোয়েনজাং (Doenjang: সয়াবিনকে প্রাকৃতিক ভাবে নানান ব্যাকটেরিয়ার মাধ্যমে ফার্মেন্ট করে প্রস্তুত করা হয়), গানজাং (Ganjang: সয়াবিন সস যা ফার্মেন্টেড সয়াবিন থেকে প্রস্তুত করা হয়) , ঘোচুজাং (Gochujang: লাল লঙ্কার পেস্ট কে ফার্মেন্ট করিয়ে প্রস্তুত করা হয়) (Patra et al., 2016)। শশা এবং মুলোকেও ফার্মেন্ট করা এখানে প্রচলিত।প্রতিদিনই এই খাদ্যগুলি আমার আহারে থাকে। অতএব বোঝা গেলো আমরা ফার্মেন্টেড খাদ্য সম্বন্ধে আমরা সকলেই কম বেশি অবহিত।

ফার্মেন্টেড সয়াবিনের পেস্ট দিয়ে প্রস্তুত স্টু (Fermented soybean stew with tofu and vegetables)

বর্তমানে খুব প্রোবায়োটিক-র (Probiotic) কথা শোনা যায়, প্রোবায়োটিক আসলে এমন কিছু অণুজীব (ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাক) যা আমাদের শরীরের মধ্যে থেকে নানান উপকার সাধন করে। ফার্মেন্টেড খাদ্যবস্তু যে বর্তমান সময়কালে প্রচলিত তা নয় বরং প্রাচীন সভ্যতাগুলির  দিকে দৃষ্টি নিক্ষেপ করলে দেখা যাবে ফার্মেন্টেশন পদ্ধতির আবিষ্কার এবং ব্যবহার সেই সময়েও উল্লেখযোগ্যভাবে ছিল (Prajapati and Nair, 2017, cited from RockEDU)। কয়েকটি উদাহরণ দিলে বুঝতে সুবিধা হবে। প্রায় ৭০০০ খ্রীস্টপূর্বাব্দে প্রাচীন চৈনিক সভ্যতায় কুই (Kui) প্রস্তুতের পদ্ধতি আবিষ্কার হয়েছিল। এই কুই হলো ভাত, মধু, আঙ্গুর, এবং হথর্ন (Hawthorn) নামক এক প্রকার হার্ব (Herb) থেকে ফার্মেন্ট পদ্ধতিতে প্রস্তুত পানীয়। একবার আমার ইথিওপিয়ার সহকর্মীরা মধুকে গেসো (Gesho, ইথিওপিয়ান স্থানীয় নাম, বিজ্ঞানসম্মত নাম Rhamnus prinoides) নামক এক প্রকার হার্বের সহযোগে ফার্মেন্ট করিয়ে তেজ (Tej) প্রস্তুত করেছিলেন। ইথিওপিয়ায় তেজ একটি জনপ্রিয় পানীয়। এটি বেশ সুস্বাদু, সাধারণ বিয়ারের ন্যায় তেতো নয়, বরং টক মিষ্টি একটা স্বাদ আছে। ৪৩০০ খ্রীস্টপূর্বাব্দে প্রাচীন ব্যাবিলনীয় সভ্যতায় বিয়ার (Beer) প্রস্তুতের পদ্ধতির উল্লেখ পাওয়া যায়। আবার মিশরীয় সভ্যতায় যে রুটি এবং বিয়ার প্রস্তুতের জন্যে যে ইস্ট ব্যবহৃত হতো তা সর্বজন বিদিত। সেই স্থান থেকেই ভারতবর্ষে ইস্টের আগমন বলে ধারণা করা হয় এবং আজ বিভিন্ন প্রকার নান রুটি তৈরিতে বহুল ব্যবহৃত হয়। মধ্যপ্রাচ্যে শশা (Cucumber) কে ফার্মেন্ট করিয়ে আঁচার তৈরির উল্লেখ পাওয়া যায় প্রায় ২০০০ খ্রীস্টপূর্বাব্দ সময়কালে। বিভিন্ন ধরণের সব্জির ফার্মেন্টেশন প্রাচীন চৈনিক সভ্যতায় বেশ প্রচলিত ছিল। চায়ের (Tea) ফার্মেন্টেশন পদ্ধতি কিন্তু চীনেই আবিষ্কৃত হয়েছিল। বর্তমানে জাপানে যে কম্বুচা-র (Kombucha) প্রচলন রয়েছে তা কিন্তু অনেক পরে আসে। আমাদের দেশেও চালের গুঁড়োকে ফার্মেন্ট করিয়ে ব্যাটার প্রস্তুত করা হয় যা দিয়ে দোসা ইত্যাদি খাবার বানানো হয়ে থাকে, এও প্রায় সহস্রাধিক বছর ধরেই প্রচলিত।

সুপ্রাচীন কাল থেকে ফার্মেন্টেড খাদ্য ও পানীয়ের প্রচলন থাকলেও এর পশ্চাতের বিজ্ঞান সম্বন্ধে আমাদের ধারণা কিন্তু খুব পুরোনো নয়। এই বিষয়ের উল্লেখযোগ্য উন্নতি হয় ঊনবিংশ শতকের মধ্যভাগে বিজ্ঞানী লুই পাস্তুরের (Louis Pasteur) পর্যবেক্ষণ থেকে। এইবার এই ফার্মেন্টেশন পদ্ধতি সম্পর্কে একটা সংক্ষিপ্ত বর্ণনা দিই। কোষীয় শ্বসনে গ্লাইকোলাইসিস (Glycolysis) একটি স্থায়ী প্রক্রিয়া। সকল জীবেই এই প্রক্রিয়াটি দেখা যায়। এই পাথওয়েটির (Biochemical Pathway) মাধ্যমে একটি গ্লুকোজ অণু (Glucose) দুইটি পাইরুভেট অণুতে (Pyruvate) পরিণত হয়। এইবার এই পাইরুভেট অণুগুলির কি হবে তা নির্ভর করে একটি বিষয়ের উপর। বিষয়টি হলো অক্সিজেনের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি। অক্সিজেন যখন ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী (Electron accepter) হিসেবে উপস্থিত থাকে তখন পাইরুভেট এরোবিক শ্বসনে (Aerobic respiration) অর্থাৎ ক্রেবের সাইকেল (Kerb’s cycle) এবং ইলেক্ট্রন ট্রান্সপোর্ট চেনে (Electron transport chain) অংশগ্রহণ করে এবং ATP উৎপাদন করে। অপরপক্ষে, যখন অক্সিজেন অনুপস্থিত থাকে তখন পাইরুভেট অণুগুলি সন্ধান প্রক্রিয়ায় (Fermentation) অংশগ্রহণ করে। এই সন্ধান প্রক্রিয়ায় ব্যাকটেরিয়া অংশগ্রহণ করে। কয়েক প্রকার ব্যাকটেরিয়া যারা অক্সিজেনের উপস্থিতিতে এবং অনুপস্থিতিতে, দুই ক্ষেত্রেই, সক্রিয় থাকতে পারে তাদের ফ্যাকালটেটিভ ব্যাক্টেরিয়া (Facultative bacteria) বলা হয়। আর যে সকল ব্যাক্টেরিয়া কেবলমাত্র অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে সক্রিয় থাকে এবং এনএরোবিক শ্বসনে (Anaerobic respiration) অংশ নেয় তাদের অব্লিগেটরি ব্যাকটেরিয়া (Obligatory anaerobes) বলা হয়। সন্ধান প্রক্রিয়ায় পাইরুভেট থেকে ল্যাকটিক অ্যাসিড (Lactic acid), এসিটিক অ্যাসিড (Acetic acid), প্রোপিওনিক অ্যাসিড (Propionic acid), ইথানল (Ethanol) তৈরী হয়ে থাকে। সন্ধান প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী ব্যাক্টেরিয়াদের শরীরে বিভিন্ন রকমের উৎসেচক বা এনজাইম (Enzyme) থাকে (এটি তাদের বিশেষত্ব) যা পাইরুভেট থেকে এই যৌগগুলি উৎপন্ন করতে সাহায্য করে। যেমন দুধ থেকে দই প্রস্তুত করতে ল্যাক্টোব্যাসিলেলি (Lactobacillales) অর্ডারের ব্যাকটেরিয়া প্রয়োজন কারণ এদের দেহে ল্যাকটেট ডিহাইড্রোজেনেজ (Lactate dehydrogenase) উৎসেচক থাকায় তা পাইরুভেট থেকে ল্যাকটেট প্রস্তুত করতে পারে।

ফার্মেন্টেশন প্রক্রিয়ায় খাদ্যের গুণগত মান বৃদ্ধি পেয়ে থাকে। সাধারণ দানা শস্য যেমন ভাত, গম, যব, ভুট্টা ইত্যাদিকে যখন ফার্মেন্ট করা হয় তখন এদের পুষ্টিমান বৃদ্ধি পায়। সাধরণত জলের মধ্যে রেখে ২৫ থেকে ৩৭ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এদের ফার্মেন্ট করা হয়। এর ফলে যে ব্যাকটেরিয়া এই প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে তাদের শরীরে থাকা উৎসেচকগুলি ব্যবহৃত হয় এবং অনেক যৌগ উৎপাদন করে যা মানুষের দেহে কার্যকরী ভূমিকা পালন করে। সাধারনত দানা শস্যগুলিতে লাইসিনের (Lysine) মাত্রা কম থাকলেও ফার্মেন্টেশনের ফলে এই অ্যামিনো অ্যাসিডটির (Amino acid) মাত্রা বৃদ্ধি পায় (Gilliland, 1990)। ফার্মেন্টেড সয়াবিনের আটাতে (Soybean flour) প্রোটিনের (Protein) পরিমান বৃদ্ধি পায় (Li et al., 2020)। প্রোটিন তৈরী হয় অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা, কাজেই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির দিকে দৃষ্টিপাত করা যাক। লাইসিনের পরিমান উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। এর সাথে অন্যান্য বেশ কয়েকটি অপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড (Essential amino acid) যেমন লিউসিন (Leucine), হিস্টিডিন (Histidine), সালফার যুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড (মিথিওনিন (Methionine), সিস্টিন (Cysteine)), থ্রিওনিন (Threonine), অ্যারোমাটিক অ্যামিনো অ্যাসিড (ফেনিলএলানিন (Phenylalanine) এনং টাইরোসিন (Tyrosine))-র মাত্রা বৃদ্ধি পায়। আবার অ-অপরিহার্য অ্যামিনো অ্যাসিড (Non-essential amino acid) যেমন গ্লুটামিক অ্যাসিড (Glutamic acid), এসপার্টিক অ্যাসিড (Aspartic acid), আরজিনিন (Arginine), এলানিন (Alanine), গ্লাইসিন (Glycine)-র মাত্রাও বৃদ্ধিপ্রাপ্ত হয় (Li et al., 2020)। কুইনোয়া বীজের (Quinoa seed) ক্ষেত্রেও একই রূপ চিত্র দেখা যায়, এক্ষেত্রেও প্রোটিন মাত্রা বৃদ্ধিপ্রাপ্ত হয় ফার্মেন্টেশনের মাধ্যমে (Li et al., 2018)। প্রত্যেকটি অ্যামিনো অ্যাসিডের দিকে দেখলে দেখা যাবে ফার্মেন্টেড সয়াবিনের ন্যায় ফার্মেন্টেড কুইনোয়া বীজেতেও অ্যামিনো অ্যাসিডগুলির অনেকেরই মাত্রা বৃদ্ধি পেয়েছে। শুধুমাত্র প্রোটিন বা অ্যামিনো অ্যাসিড নয়, বিভিন্ন গুরুত্বপূর্ণ যৌগের পরিমান বাড়ে। উদাহরণ হিসেবে, ফার্মেন্টেড সয়াবিনে বিটা-ক্যারোটিনের (β-carotene) পরিমান উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়। ফার্মেন্টেড কুইনোয়া বীজেতে ভিটামিন B১, এবং B২ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় (Li et al., 2020)। ফার্মেন্টেশনের সময়ের সাথে ফেনোলিক যৌগগুলির (Phenolic compounds) পরিমাণও কিন্তু বাড়তে দেখা যায় (Li et al., 2018; 2020)। আবার অপরপক্ষে কিছু পদার্থের পরিমান হ্রাস পায়। যেমন ফাইবারের পরিমান হ্রাস পায় কারণ ব্যাক্টেরিয়াগুলিতে সেলুলোজ বা হেমি-সেলুলোজ ভঙ্গকারী উৎসেচকের উপস্থিতি (Li et al., 2018; 2020)। সয়াবিন যে অ্যান্টি-নিউট্রিয়েন্ট (Anti-nutrient) ট্রিপসিন ইনহিবিটর (Trypsin inhibitor) ধারণ করে, ফার্মেন্টেশনের ফলে তা হ্রাস পেয়ে থাকে (Li et al., 2020)।

খাদ্যবস্তুর ফার্মেন্টেশনের জন্যে প্রধানত স্যাকারোমাইসিস (Saccharomyces) গণের ছত্রাক (Leo et al., 2021), বিফিডোব্যাক্টেরিয়াম (Bifidobacterium) এবং ল্যাক্টোব্যাসিলাস (Lactobacillus) গণের ব্যাকটেরিয়া বহুল ব্যবহৃত, এদের একাধিক প্রজাতি রয়েছে (Gomes and Malcata, 1999)। পূর্বেই উল্লেখ করেছি এই সকল ব্যাকটেরিয়া বা অণুজীবের শরীরে উপস্থিত বিভিন্ন উৎসেচকের সাহায্যে। আমরা যদি অণুজীবের শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়াগুলির দিকে দৃষ্টি নিক্ষেপ করি তাহলে এই বিষয়ে বোঝা সম্ভব, আমরা দেখবো এমন অনেক জৈবরাসায়নিক প্রক্রিয়া তাদের দেহে উপস্থিত  যা মানুষের দেহে অনুপিস্থিত। কাজেই তারা এমন অনেক যৌগ তৈরী করতে পারে যা মানুষের প্রয়োজনীয় হলেও মানুষ তা সংশ্লেষ করতে পারে না। একটি সহজ ধারণা দেওয়ার জন্যে আমি এটি উল্লেখ করলাম তবে বিশদে বলে ব্লগটিকে ভারাক্রান্ত করবো না। আশা করি ফার্মেন্টেড খাদ্য সম্পর্কে একটি সংক্ষিপ্ত সরল ধারণা দিতে পারলাম।

তথ্যসূত্র (References):

Gilliland, S.E. 1990. Health and nutritional benefits from lactic acid bacteria. FEMS Microbiology Reviews 87: 175-188.

Gomes, A.M.P.; Malcata, F.X. 1999. Bifidobacterium spp. and Lactobacillus acidophilus: biological, biochemical, technological and therapeutical properties relevant for use as probiotics. Trends in Food Science and Technology 10: 139-157.

Leo, V.V. et al., 2021. Saccharomyces and their potential applications in food and food processing industries. In: Abdel-Azeem, A.M.; Yadav, A.N.; Yadav, N.; Usmani, Z. (Eds.), Industrially Important Fungi for Sustainable Development. Fungal Biology. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-67561-5_12

Li, S.; Chen, C.; Ji, Y.; Lin, J.; Chen, X.; Qi, B. 2018. Improvement of nutritional value, bioactivity and volatile constituents of quinoa seeds by fermentation with Lactobacillus casei. Journal of Cereal Science 84: 83-89. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2018.10.008

Li, S.; Jin, Z.; Hu, D.; Yang, W.; Yan, Y.; Nie, X.; Lin, J.; Zhang, Q.; Gai, D.; Ki, X.; Chen, X. 2020. Effect of solid-state fermentation with Lactobacillus casei on the nutritional value, isoflavones, phenolic acids and antioxidant activity of whole soybean flour. LWT 125: 109264. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109264

Patra, J.K.; Das, G.; Paramithiotis, S.; Shin, H-S. 2016. Kimchi and other widely consumed traditional fermented foods of Korea: A review. Frontiers in Microbiology 7: 3389. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.01493

Prajapati, J.B.; Nair, B.M. 2017. The history of fermented foods. Handbook of Fermented Functional Foods, edited by Farnworth E.R. 2^nd Edition, CRC Press, pp. 1-22.

RockEDU. History and Biochemistry of Fermented Foods. www.rockedu.rockfeller.edu/component/biochemistry-fermented-foods/ accessed 21^st January 2023.

বি.দ্র. প্রবন্ধটি ২১শে জুন ২০২৩ সালে আমার ব্লগে প্রথম প্রকাশিত হয়, পুনরায় প্রবন্ধটি এই সাইটে প্রকাশিত হলো।