Консервирующий механизм квашения капусты и яблок, соления огурцов и томатов, ферментации маслин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Консервирующий механизм квашения капусты и яблок, соления огурцов и томатов, ферментации маслин

Содержание

Введение

Брожение как биологический процесс

Молочнокислое гетероферментативное брожение, как процесс сохранения пищевых продуктов. Консервирующий механизм молочнокислого брожения

Характеристика возбудителей гетероферментативного молочнокислого брожения

Особенности процесса квашения на примере капусты

Последействие микрофлоры на всех этапах квашения капусты

Особенности процесса мочения на примере яблок

Особенности процесса соления на примере огурцов и помидоров

Особенности процесса ферментации оливок

Заключение

Список литературы

Введение

С незапамятных времен люди подмечали, что если оставить виноградный сок или разведенную водой кашицу из тертых зерен на некоторое время, то из них получается новый продукт, который человечество быстро научилось использовать для питания и увеселения собственного организма. Кстати, животные тоже весьма любят лакомиться перебродившими плодами и ягодами, которые находят в природе.

Еще в древние времена человечество научилось варить пиво, делать вино и дрожжевое тесто, сквашивать молоко и получать творог и кисломолочные продукты. То, что все эти процессы осуществляются с помощью микроорганизмов, людям было невдомек, но сами процессы были успешно освоены и технологии приготовления множества продуктов питания в течение тысячелетий совершенствовались.

История микробиологии, фактически начавшаяся в 17 веке трудами Антони ван Левенгука, показывает, что обнаружение собственно микроорганизмов и изучение их как отдельных живых организмов, позволило перейти к научному обоснованию технологических процессов использования брожения для обработки ряда продуктов питания с целью получения новых разновидностей пищевых продуктов и их сохранения в течение длительного времени.

В настоящее время использование брожения совершенствуется в части селекции штаммов микроорганизмов, применяемых в пищевой промышленности, создания новых типов оборудования и режимов проведения собственно бродильных процессов.

В нашей работе мы представим аспект использования гетероферментативного молочнокислого брожения для переработки продукции растениеводства в целях сохранения и использования плодов, ягод и овощей в течение длительного периода.

Брожение как биологический процесс

брожение молочнокислый квашение соление

Брожение является процессом получения энергии, который используется только микроорганизмами (бактериями и одноклеточными грибками) в условиях недостатка кислорода (в анаэробных условиях). Луи Пастер определил этот процесс как «жизнь без кислорода». Процесс проходит в две фазы: гликолиз и разложение пировиноградной кислоты до конечного продукта брожения. Химический аспект брожения и его консервирующий механизм описан в ряде источников [1,2,3].

В процессе гликолиза (первой фазы любого процесса получения энергии в клетке) глюкоза (либо другие моносахара) разлагается до двух молекул пировиноградной кислоты. При этом выделяется 2 молекулы АТФ, которые используются клеткой в качестве источника энергии для внутриклеточных процессов.

Вторая фаза брожения - это преобразование пировиноградной кислоты в конечные продукты брожения, которые определяются особенностями метаболизма тех бактерий или одноклеточных грибков, которые ведут этот процесс. В таблице 1 представлена краткая характеристика типов брожения и его конечных продуктов.

Таблица 1. Характеристика типов брожения.

Особенно широко и издавна используется в народном хозяйстве молочнокислое брожение, подразделяющееся на гомоферментативное и комбинированное, которые проходят в молоке и субстратом в брожении является молочный сахар «лактоза», а также на гетероферментативное, когда основой брожения являются растительные сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза и т.п.). Гетероферментативное молочнокислое брожение применяется для сохранения (консервирования) плодов, ягод, овощей, а также для сохранения кормов в виде силоса в сельском хозяйстве. Область применения этого вида брожения в пищевой промышленности весьма широка: квашение капусты, свеклы, моркови, засолка помидоров, перца, огурцов, кабачков, патиссонов, лука, чеснока, грибов, мочение яблок, арбузов, брусники, морошки, ферментация оливок. Это позволяет сохранить пищевые продукты в течение длительного времени (на зимний период), создать запасы продовольствия, в том числе, и в государственном масштабе, снабдить овощами и фруктами районы, где выращивание свежих овощей и фруктов невозможно, например регион Крайнего Севера, Чукотки.

Молочнокислое гетероферментативное брожение, как процесс сохранения пищевых продуктов. Консервирующий механизм молочнокислого брожения

Гетероферментативное молочнокислое брожение осуществляется бактериями, к которым относятся весьма разнообразные роды. Химизм процесса гетероферментативного молочнокислого брожения включает разложение сахаров, находящихся в растениях, до молочной кислоты CH₃CH(OH)COOH, уксусной кислоты CH₃COOH, углекислого газа CО₂. Наблюдается образование небольшого количества этилового спирта C₂H₅OH и водорода Н_2. Именно кислоты (молочная и уксусная) являются главными консервантами плодов и овощей при их квашении, засолке и мочении. Все эти процессы: квашение, засолка, мочение, ферментация - являются синонимами, описывающими один и тот же микробиологический процесс, осуществляемый бактериями при разложении сахаров до молочной кислоты. Остальные кислоты, а также спирт, углекислый газ, водород, а также небольшое количество ароматических: веществ (диацетил, эфиры и т.д.) - являются побочными продуктами, образующимися при этом виде брожения.

Метод квашения, соления, мочения менее трудоемок по сравнению с тепловым консервированием, позволяет сохранить пищевую ценность продукта при незначительных потерях калорийности и витаминного состава.

В зависимости от исходного сырья готовый продукт называют квашеным (капуста), соленым (огурцы, томаты и другие овощи), моченым (плоды, ягоды). Квашение -- это способ консервирования, основанный на сбраживании сахаров в растительном сырье молочнокислыми бактериями. Консервантом в данном случае является накапливающаяся молочная кислота.

В капусте, эпифитная микрофлора которой представлена различными видами молочнокислых бактерий, консервирование происходит за счет накапливающейся при брожении молочной кислоты. Соль необходима только в начале брожения -- для извлечения клеточного сока из сырья. При переработке других видов растительного сырья (огурцы, томаты, корнеплоды и др.) происходит меньшее накопление молочной кислоты, поэтому применяется более высокая концентрация соли, кроме того, используется более широкий ассортимент специй. Такой способ переработки принято называть засолом.

Принципиальной разницы между этими продуктами нет, однако при квашении накапливается больше молочной кислоты (до 1,8%), при солении добавляется больше соли (заливают овощи рассолом 5-7%-й концентрации), что соответствует содержанию соли в готовом продукте 3,5-4,5% [6,7].

Аналогичный способ переработки плодов и ягод называют мочением. Данное сырье содержит большее количество сахаров по сравнению с овощами. Для консервирования используют специальные заливки, содержащие не только соль, но и сахар. Консервирование происходит за счет совместного молочнокислого и спиртового брожения.

При квашении (солении, мочении) протекают физико-химические и биохимические процессы.

К физико-химическим процессам относят:

осмос соли (сахара) в клетку (проникновение соли (сахара) в клетку);

диффузию клеточного сока в рассол.

Соль повышает осмотическое давление в тканях, в результате этого подавляется жизнедеятельность посторонней микрофлоры и создаются условия для развития молочнокислых бактерий, т.е. оказывает дополнительное консервирующее действие, но не является консервантом. Осмос соли в ткани вызывает солевую денатурацию белков, что в совокупности с протопектиновым комплексом обусловливает хрустящую консистенцию продукта. Соль придает соленый вкус, а в сочетании с кислотами вкус становится кисло-соленым.

Диффузия клеточного сока в рассол создает анаэробные условия, что необходимо для развития молочнокислых бактерий. Этому способствует удаление воздуха гнетом, вакуумированием. Удаление воздуха из тканей приводит к уменьшению массы и объема, препятствует развитию гнилостной микрофлоры. Масса снижается на 5-10%, объем - на 10-20% [6,8,9].

Биохимические процессы при гетероферментативном молочнокислом брожении происходят под действием ферментов микроорганизмов. Они не оказывают отрицательного воздействия на качество, а наоборот обусловливают вкус и аромат квашеных, соленых плодов и овощей. Углекислый газ и другие газы, образующиеся при гетероферментативном брожении, не оказывают существенного влияния на качество измельченных овощей, легко удаляются путем пробивания отверстий или другим способом. А вот для огурцов, томатов и других целых плодов и овощей усиленное газообразование вызывает появление внутренних путей.

При молочнокислом брожении проявляется и деятельность дрожжей, что вызывает спиртовое брожение, особенно при мочении плодов. При этом накапливается спирт в небольших количествах, углекислый газ, эфиры высших спиртов и другие продукты.

Однако при гетероферментативном молочнокислом брожении могут возникать и нежелательные микробиологические процессы, ухудшающие качество готового продукта:

нетипичное молочнокислое брожение, вызываемое бактериями группы кишечной палочки Е. сoli;

маслянокислое брожение с образованием масляной кислоты, придающей продуктам прогорклый вкус, неприятный запах;

уксусное брожение с образованием уксусной кислоты, резко снижающее вкусовые свойства продукта;

развитие гнилостных микроорганизмов, снижающих кислотность, вызывающих разложение белков и других азотистых соединений с выделением ядовитых и неприятно пахнущих веществ.

Одним из способов подавления деятельности вредных микроорганизмов является добавление поваренной соли. Кроме плазмолиза клеток и выделения клеточного сока, соль в концентрациях около 2% ослабляет действие масляных бактерий, приводит к прекращению дыхания. Влияние на протекание процесса брожения и качество готового продукта оказывают нижеследующие факторы:

содержание сахара в сырье, так как от этого зависит количество основного продукта молочнокислого брожения - молочной кислоты. В свежей капусте содержание сахара должно быть не менее 4,5%, в огурцах - 2,5%.

температура брожения должна быть +18... +24 °С. При этой температуре развитие молочнокислых бактерий происходит достаточно интенсивно, но заметно угнетается деятельность посторонней микрофлоры.

ограничение доступа воздуха к сбраживаемому продукту. Молочнокислые бактерии являются факультативными анаэробами, т.е. могут развиваться как в присутствии воздуха, так и без него. При брожении без воздуха накапливается только молочная кислота, тогда как при контакте с воздухом образуются нежелательные побочные продукты.

внесение закваски чистых культур молочнокислых бактерий для активизации процесса брожения.

Пищевая ценность квашеных овощей обусловливается веществами исходного сырья, оставшимися без изменения и вновь образованными. Без существенных изменений остаются лишь клетчатка, гемицеллюлоза. Водорастворимые вещества переходят в рассол, вследствие диффузии клеточного сока (сахара, минеральные, фенольные, красящие вещества, растворимый пектин). Количество сахаров снижается в результате брожения. Минеральные вещества (Na, Се, Са, Mg) увеличиваются за счет добавления соли, образуются органические кислоты [8].

Таким образом, квашеные овощи представляют интерес как источники органических кислот (молочной), минеральных веществ (Na, К, Се). Квашеные, соленые овощи витаминами небогаты, исключение составляет квашеная капуста (20-40 мг %). Калорийность этих продуктов невысокая - 14-20 ккал, однако избыточное количество соли может препятствовать применению этих продуктов в диетическом питании.

Возбудителями молочнокислого гетероферментативного брожения являются представители рода Leuconostoc и бактерии, объединенные в подрод Betabacterium рода Lactobacillus (L. fermentum, L. brevis). У них отсутствует ключевой фермент гликолитического пути -- фруктозодифосфатальдолаза, и поэтому сбраживание субстратов они могут осуществлять только по окислительному пентозофосфатному пути, т. е. являются облигатно гетероферментативными формами. Кроме того, представители подрода Streptobacterium (L. casei, L. plantarum, L. xylosis) этого же рода сбраживают гексозы по гликолитическому пути, а пентозы по окислительному пентозофосфатному пути, осуществляя в первом случае гомоферментативное, а во втором -- гетероферментативное молочнокислое брожение [4,5].

Начальное превращение глюкозы при гетероферментативном молочнокислом брожении идет исключительно по пентозофосфатному пути, т.е. через глюкозо-6-фосфат, 6-фосфоглюконат и рибулозо-5-фосфат. Рибулозо-5-фосфат под действием эпимеразы превращается в ксилулозо-5-фосфат, который в результате тиаминпирофосфат-зависимой реакции, катализируемой пентозофосфокетолазой, расщепляется с образованием глицеральдегидфосфата и ацетилфосфата. Бактерии переводят ацетилфосфат частично или целиком в уксусную кислоту, что сопровождается переносом высокоэнергетической фосфатной связи на АДФ с образованием АТФ. Избыток водорода передается в этом случае глюкозе, на которой образуется маннитол. Глицеральдегидфосфат через пируват превращается в лактат [5].

Основные уравнения гетероферментативного молочнокислого брожения [10]:

2С₆Н₁₂О₆ = ЗСНзСООН + 2СНзСНОНСООН

и/или

СО₂+С₆Н₁₂О₆ = СНзСНОНСООН + СНзСН₂ОН + СО₂

В основе гетероферментативного молочнокислого брожения лежат реакции пентозофосфатного пути, а также реакции пентозофосфатного пути или пути Энтнера -- Дудорова.

Нередко в сбраживаемых молочнокислыми бактериями (Streptococcus cremoris и Leuconostoc cremoris) средах накапливаются небольшие количества ацетоина и диацетила -- веществ, обладающих своеобразным приятным ароматом. Этот аромат передается продуктам, в которых развиваются указанные бактерии.

Кроме глюкозы, молочнокислые бактерии сбраживают большое количество сахаров: фруктозу, галактозу, маннозу, сахарозу, лактозу, мальтозу и пентозы. При сбраживании этих соединений наблюдаются некоторые отклонения от обычных схем брожения. Например, при брожении фруктозы образуются молочная и уксусная кислоты, СО₂ и маннит.

Характеристика возбудителей гетероферментативного молочнокислого брожения

Форма клеток молочнокислых бактерий разнообразна: это и палочки (длинные и короткие), и кокки. Нередко они образуют парные или цепочковидные скопления. Это неподвижные, не образующие спор (за исключением Sporolactobacillus inulinus) грамположительные организмы. Молочнокислые бактерии -- анаэробы, но при этом они аэротолерантны, то есть могут расти при доступе кислорода.

Молочнокислые бактерии обладают высокой бродильной способностью и отличаются отсутствием большинства биосинтетических путей. Это обусловливает высокую требовательность рассматриваемых бактерий к источникам питания, которая удовлетворяется за счет таких, сред обитания, как ткани растений, молоко, желудочно-кишечный тракт животных. В качестве источника энергии эти бактерии используют главным образом моно - и дисахариды (полисахариды сбраживаются только некоторыми видами). Некоторые молочнокислые бактерии способны ассимилировать отдельные органические кислоты (например, лимонную) .

Молочнокислые бактерии весьма требовательны к источникам азотного питания. Они используют органические формы азота. Многие молочнокислые бактерии могут ассимилировать белки, хотя лучше развиваются на аминокислотах, пептидах и полипептидах. Продукты распада белковой молекулы прекрасно усваиваются этими бактериями. Считалось, что молочнокислые бактерии не усваивают солей аммония. Однако сейчас описаны отдельные возбудители молочнокислого процесса, способные расти на минеральном азоте. В природе они встречаются редко[1,10].

Кроме веществ, содержащих углерод и азот, молочнокислым бактериям необходимы другие элементы (фосфор, калий, кальций и т. д.), которые они обычно получают из различных минеральных соединений. Большинство молочнокислых бактерий нуждаются в факторах роста. Отдельные бактерии, нуждаясь в одном ростовом веществе, например рибофлавине, обогащают среду, в которой они развиваются, другими ростовыми веществами, например витамином В₁.

Молочнокислые бактерии могут развиваться в довольно различных температурных условиях. Большинство живет при температуре от 7--10 до 40--42°С, имея оптимум 30--40°С. Однако в природе имеются формы, которые способны размножаться в зоне более низких (минимум 3°С) или более высоких (максимум 55--57°С) температур. Молочнокислые бактерии не образуют спор, поэтому при повышении температуры выше указанного предела относительно быстро погибают.

Лучше всего молочнокислые бактерии размножаются при нейтральной реакции среды. Однако при своем развитии они значительно подкисляют питательную среду, поэтому приспособились к существованию в зоне довольно низких pH. Палочковидные формы выносят более низкие значения pH среды, чем кокковидные. Это кислотолюбивые организмы, оптимум pH обычно составляет 5,5-- 5,8 и менее, как правило, они растут при pH 5 и ниже [6,10].

Бактерии рода Streptococcus представляют собой круглые или слегка овальные клетки диаметром от 0,5--0,6 до 1 мкм, расположенные единично, парами или цепочками. Глюкозу сбраживают с образованием в основном правовращающей молочной кислоты. Они широко распространены в природе -- на растениях, в почве, навозе, а также в молоке и других субстратах и используются в ряде пищевых производств. К этому роду относятся виды: Str. lactis, Str. cremoris, Str. diacetilactis, Str. thermophilus.

Представители рода Pediococcus -- грамположительные неспорообразующие неподвижные кокки, располагающиеся кучками, тетрадами, парами или единично. Оптимальное значение pH равно 5. Эти бактерии предпочитают анаэробные условия. Обитают в бродящих растительных материалах -- квашеных овощах, силосе, а также в сыре, молоке, в пищеварительном тракте животных и т. д. К этому роду относится вид P. cerevisiae.

Род Lactobacillus объединяет палочковидные бактерии, характеризующиеся значительным разнообразием формы, которая может меняться от короткой коккообразной до длинной нитевидной. Располагаются в виде единичных клеток, парами или цепочками. Бактерии этого рода могут быть обнаружены в молочных, зерновых и мясных продуктах, в пиве, вине, соленьях и маринадах, в воде и сточных водах, а также в ротовой полости и кишечном тракте человека и животных. Сбраживают сахара с образованием главным образом молочной кислоты. Оптимум pH 5,5--5,8, но могут развиваться при pH 5 и ниже [1,6,10].

Особенности процесса квашения на примере капусты

Квашеная капуста - очень ценный пищевой и вкусовой продукт. Она содержит значительное количество витамина С (аскорбиновой кислоты) - примерно около 50% содержания его в свежем сырье. Капуста белокочанная является одним из основных овощных продуктов питания, богатых витаминами С, U, В₁, В₂, В₃, РР, Е, К, каротином, фолиевой кислотой, пищевыми волокнами и минеральными веществами. В квашеной капусте значительно лучше, чем при других известных способах переработки сохраняются витамины и другие биологически активные вещества (БАВ) [8,11].

Для квашения берут поздние сорта капусты с плотными неповрежденными кочанами, у которых срезают кочерыгу и удаляют все верхние зелёные, грубые и порченые листья. После этого кочаны режут на четыре части и вырезают кочерыги. Затем капусту мелко шинкуют или мелко рубят на пластинки в деревянном корыте специальной сечкой. Качество квашеной капусты в значительной мере зависит от химического состава сырья. Белокочанная капуста сортов, предназначенных для квашения, должна содержать не менее: 4,0-4,5 % сахаров; 5-7,5 % водорастворимых сухих веществ, 40-45 мг/100 г витамина С.

Обычно при квашении капусты добавляют морковь, которую моют, чистят, ополаскивают и режут тонкими кружочками или лапшой. Моркови кладут примерно 3-5% веса капусты. Иногда добавляют тмин, целые яблоки, а также клюкву или бруснику. Ягод следует брать не более 1,5-2% веса капусты. Между рубленой или шинкованной капустой можно класть целые кочаны или половинки, которые зимой в таком же виде подают к столу как гарнир. Соли берут 1,5-2,5% веса капусты. Рецептуры квашения сырья разработаны самые разные. Чаще всего к капусте добав-ляют от 3 до 10 % моркови, 1,8-2,0 % соли. По некоторым рецептурам можно добавлять до 8 % кисло-сладких сортов яблок, до 10 % сладкого перца, до 3 % клюквы или брусни-ки. Количество пряностей, как правило, не должно превышать 0,1 % [8,11].

На дно кадушки или бочки кладут слой хороших свежих целых капустных листьев. Затем отдельными порциями укладывают измельченную капусту и морковь, перемешанные с солью. Каждый слой толщиной 3-5 см уплотняют деревянной трамбовкой. Так заполняют бочку доверху, окончательно трамбуют, чтобы сверху осталось незаполненное пространство в 7-10 см. Далее укладывают 2-3 слоя чистых капустных листьев, накрывают белой плотной, хорошо прокипяченной тканью, кладут чистый деревянный круг и груз - промытые и прошпаренные камни из гранита или других твёрдых пород. Как груз можно использовать эмалированную кастрюлю или ведро с водой. На кадушку ёмкостью около 100 кг кладут груз весом примерно 10-15 кг. На более мелкую тару - до 20% веса капусты. Груз должен так прижимать круг и капусту, чтобы по верху круга выступал рассол [8,11].

В первые дни брожения объем капусты несколько увеличивается из-за образующихся газов, и, если тара была переполнена, капустный сок может вылиться через край, и в дальнейшем его не хватит. Чтобы выпустить газ из внутренних слоев капусты, её в нескольких местах прокалывают чистой тонкой деревянной палкой.

В первый период брожения образуется пена, а на круге или верхних стенках кадки может появиться плесень. Тогда следует борта тары протереть сухой чистой тканью, пропитанной в 20-процентном растворе поваренной соли, а подгнётный круг и ткань, которая лежит под ним, снять, промыть и обдать кипятком. Груз также следует обмыть чистой водой. Всё это уложить на место.

Брожение капусты хорошо протекает при температуре 16-18^оС, оно длится примерно 1-1,5 недели. При более низких температурах (поздней осенью) оно может затянуться до месяца и более [8,11].

Последействие микрофлоры на всех этапах квашения капусты

Квашеную капусту высокого качества можно получить путем применения чистых культур микроорганизмов, вызывающих молочнокислое брожение. Эти культуры вводят в виде закваски. Для изготовления заквасок применяют чистые культуры негазообразующих молочнокислых бактерий В. brassicae fermentati и дрожжей Saccharomyces brassicae fermentati. Хорошее качество квашеной капусты обеспечивает также Lactobacillus plantarum, который быстро размножается, сбраживая капустный сок до содержания 0,6--0,8% молочной кислоты в первые дни брожения [7].

Приготовление закваски заключается в размножении чистых культур микроорганизмов. Этот процесс производится для бактерий и дрожжей раздельно. В качестве среды для получения закваски используют капустный сок и капустный отвар. Для того чтобы исключить влияние посторонней микрофлоры, питательную среду, полученную из сока и отвара капусты, стерилизуют паром в течение 30--40 мин при 105--110° С. После стерилизации питательную среду сливают в бочки, охлаждают до 30° С, а затем через шпунтовое отверстие добавляют 1% жидкой чистой культуры, размешивают и оставляют на 3 суток. Для эффективного размножения молочнокислых микроорганизмов температура среды в процессе выдержки должна быть 25--30° С. После размножения чистых культур бактерий и дрожжей их смешивают и полученную закваску добавляют к укладываемой в дошники капусте в количестве 1,25% (в том числе 1 % закваски бактерий и 0,25% , дрожжей). Кислотность готовой закваски составляет 0,7--0,8% [7].

Процесс брожения, происходящий при квашении капусты, можно разделить на три стадии:

В первой стадии поваренная соль извлекает содержащуюся в сырье влагу и вызывает плазмолиз клеток капусты. Экстрактивные вещества, находящиеся в клетках капусты, переходят при этом в рассол. В начале процесса квашения концентрация рассола высокая и микроорганизмы в нем развиваться не могут. По мере дальнейшего выделения влаги из сырья концентрация рассола падает и создаются условия для микробиологических процессов. Начинается сильное газообразование, вызываемое деятельностью дрожжей и бактерий. Появляющуюся при этом пену удаляют, так как она является хорошей средой для развития посторонних микроорганизмов. Одновременно начинают действовать и молочнокислые бактерии, которые постепенно занимают преобладающее положение. Началом размножения молочнокислых бактерий заканчивается первая стадия процесса.

Вторая стадия -- основное брожение -- характеризуется накоплением молочной кислоты в результате разложения сахаров, вызываемого действием В. brassiсае fermentati, В. brassicae acidi, L. cucumeris, L. plantarum и пр. На последних стадиях процесса молочнокислое брожение вызывают бактерии типа L. pentoaceticus, которые проявляют активность даже при концентрации молочной кислоты, близкой к 2,5%. В конце брожения преобладают негазообразующие молочнокислые бактерии. Наиболее благоприятной как для первой, так и для второй стадии процесса является температура около 20° С, при которой брожение продолжается 10 суток. При такой температуре брожения обеспечивается сравнительно быстрое развитие молочнокислых бактерий, в связи с чем тормозятся побочные процессы. При этом квашеная капуста получается хорошей по качеству, с меньшим содержанием спирта и летучих кислот, с более высокой степенью сохранения аскорбиновой кислоты, чем в тех случаях, когда процесс брожения идет при более низкой температуре. Молочнокислое брожение приостанавливается, когда в продукте образуется 1,5--2,0% молочной кислоты. Наиболее приятной по вкусу является капуста кислотностью 0,8--1,2%. Содержание кислоты в продукте регулируют изменением температуры, при которой ведется брожение, а также концентрацией поваренной соли. Содержание поваренной соли в квашеной капусте составляет 1,2--2,0%.

Третья стадия процесса брожения характеризуется тем, что накопившаяся молочная кислота начинает подавлять деятельность молочнокислых бактерий. Вместе с тем в условиях высокой кислотности хорошо развиваются плесени и пленчатые дрожжи, которые разрушают молочную кислоту. Для того чтобы не допустить развития этих микроорганизмов, квашеную капусту следует хранить при температуре 0 - 2° С [7].

Особенности процесса мочения на примере яблок

Для мочения яблок используют сорта осенние и зимние: Антоновка, Пепин Шафранный, Пепин Литовский, Славянка и др. Плоды должны быть чистыми, здоровыми, без повреждений, не допускаются плоды с вырванной плодоножкой. Для повышения содержания сахара плоды 1-2 недели выдерживают на сырьевых площадках. Происходит гидролиз крахмала, консистенция становится менее грубой.

Чисто вымытые плоды укладывают в бочки, переслаивая их слоем ржаной соломы. Солома придает плодам специфический аромат, вкус, цвет, иногда используют листья смородины, эстрагона, сельдерея. Для мочения используют обычно бочки вместимостью 50-150 л, лучше дубовые.

Уложенные в бочки яблоки заливают раствором, содержащим соль, сахар, солод. Солод кипятят с водой в соотношении 1 : 10 в течение 10 мин. Солод можно заменить ржаной мукой. Муку размешивают в холодной воде, заваривают кипятком и вносят в раствор. Сахар можно заменить медом, что обогащает вкус. Рекомендуется в заливку вносить горчицу в порошке. Бочки заполняют доверху, заливают заливкой и оставляют на площадке на 3-6 суток при температуре +15... +20°С до видимого начала брожения (появление пены и накопление 0,4% кислоты). Затем бочки доливают заливкой, забивают отверстие пробкой и оставляют на дображивание и хранение. Плоды приобретают вкус и аромат через 1-2 месяца [8,9,11].

Особенности процесса соления на примере огурцов и помидоров

Соление огурцов. Для засола отбирают огурцы, имеющие зеленую кожицу различных оттенков, упругую и плотную мякоть, небольшую семенную камеру и недоразвитые семена. Перезрелые (пожелтевшие) огурцы в переработку не допускаются. Хорошее качество продукции дают сорта Нежинские, Вязниковские, Рябчик, Должик, Родничок, Изящный, Журавленок и др.

Большое влияние на качество продукции оказывают размеры огурцов. В мелких огурцах процентное содержание сахаров больше, а количество целлюлозы меньше, чем в крупных, поэтому мелкие плоды дают продукт более высокого качества. Кроме того, убыль в массе при хранении мелких огурцов ниже, чем при хранении крупных. Огурцы, используемые для засола, должны содержать не менее 2% сахара, который является исходным материалом для образования молочной кислоты. Подготовленные огурцы укладывают в бочки послойно с пряностями. Укладка должна быть плотной, в связи с чем заполнять бочки огурцами желательно на виброплощадке.

В качестве обязательных пряностей применяют укроп, корень хрена, горький стручковый перец (свежий или сушеный), а также чеснок. Кроме того, используют дубовые, черносмородиновые или вишневые листья, эстрагон, листья петрушки и сельдерея, а также смесь майорана, чабера, базилика и других пряных растений. Общее количество пряностей на 100 кг огурцов - от 3 до 7 кг. В зависимости от рецептуры закладки пряностей соленые огурцы вырабатывают: обычного посола, острые (с повышенным количеством перца), чесноковые (в 2 раза больше чеснока, чем у обычных), пряные (дополнительные пряности), со сладким перцем.

Наполненные бочки укупоривают и через шпунтовое отверстие заливают, рассолом. Концентрация раствора поваренной соли, которым заливают огурцы, составляют от 6 до 7%. Чем крупнее огурцы, тем выше должна быть концентрация рассола. Чтобы стимулировать быстрое развитие молочнокислых бактерий; бочки с огурцами после добавления рассола выдерживают 1-3 дня при сравнительно высокой температуре (15-20 °С). За этот период проверяют также качество бочек, в случае надобности устраняют течь и доливают рассол. Готовая продукция содержит 2,5-3,5% поваренной соли при содержании рассола 35-45%. Количество молочной кислоты колеблется в пределах 0,6-1,4% [8,9,11].

Соленые томаты. Томаты солят аналогично огурцам. Для засола используют плоды в молочной, бурой, розовой или красной стадии зрелости. Томаты каждой стадии зрелости солят раздельно. Перезревшие, размягченные и с механическими повреждениями плоды для засола непригодны. Томаты в молочной стадии зрелости (зеленые) засаливают только для сбыта на месте района их заготовки. Для засола рекомендуются мелкоплодные сорта томатов: Гумберт, Сан-Марцана, Рыбка, а также крупноплодные, диаметром не менее 40 мм - Маяк, Донецкий, Чудо рынка, Буденовка и пр.

Томаты моют, сортируют, укладывают вместе с пряностями в тару и заливают 5-7%-м раствором поваренной соли. В качестве пряностей применяют укроп, а также перец стручковый горький. Для томатов обычного засола используют также петрушку и сельдерей, эстрагон, майоран, базилик, листья хрена и черной смородины. Томаты соленые чесноковые включают чеснок, корень хрена, перец стручковый сладкий и горький, укроп, листья петрушки и сельдерея, эстрагон. Для получения томатов соленых пряных используют душистый перец, лавровый лист и корицу. Количество пряностей составляет 2-4% к массе томатов.

Томаты засаливают в бочках вместимостью до 150 л или в стеклянной таре. Зрелые красные томаты имеют мягкую ткань и во время засола сравнительно легко деформируются. Поэтому их засаливают в бочках вместимостью до 50 л. Предварительную ферментацию томатов проводят в течение 36-48 ч при температуре +15... +20 °С, чтобы содержание молочной кислоты в рассоле составило 0,3-0,4%. Процесс основного брожения томатов осуществляется в ледниках или подвалах. Длительность брожения от 25-50 суток [8,9,11].

Особенности процесса ферментации оливок

На юге Италии основным традиционным методом обработки оливок для еды является процесс натуральной обработки, согласно которой необработанные, обычно зеленые, маслины промывают, загружают в контейнеры, а затем заполняют свежеприготовленным раствором соли. И предварительно обработанные и природные (не обработанные) маслины должны ферментироваться, и для того, чтобы повысить их безопасность, текущая практика требует снижения рН до значения 4,5 или ниже. Плоды хранятся в рассоле, пока они не теряют своей натуральной горечи, хотя бы частично, и где они проходят процесс ферментации, характеристики которых зависят от сорта и от используемых условий. Было установлено, что молочнокислые бактерии ответственны за ферментацию обработанных маслин. В то время как молочнокислые бактерии и дрожжи конкурировать за ферментацией необработанных маслин, и в некоторых случаях дрожжи могут быть исключительно ответственны за ферментацию необработанных маслин.
Положительная роль дрожжей в ферментации оливок была недавно пересмотрена. Дрожжи являются особенно актуальными при непосредственно содержании в рассоле естественно ферментируемых зеленых и черных оливок, когда фрукты не обработаны раствором NaOH. В этих условиях на первой стадии ферментации рост молочнокислые бактерии медленен из-за наличия фенольных соединений в рассоле. Рост окислительных дрожжей и плесневых грибов может происходить на поверхности рассола , если контейнеры  открыты. Чтобы предотвратить это рост, воздушный слой между жидкостью и верхней части резервуара должна быть уменьшен в максимально возможной степени.

Таким образом, подготовка оливок, содержащие приемлемую горечь олеуропеина и продуктов его распада, улучшит питательную ценность обработанных оливки и их благотворное влияние на здоровье потребителя. Важным этапом является выбор из пула бактериальных штаммов таких разновидностей кисломолочных бактерий, разлагающих олеуропеин, чтобы обеспечить снижение горечи зеленых оливок [12,13].

Заключение

Таким образом, гетероферментативное молочнокислое брожение позволяет человеку получать разнообразные продукты питания, сохранять продукцию растениеводства (плоды, овощи, ягоды) в течение многих месяцев, разнообразить запасы продовольствия, обеспечивает широкие возможности для кулинарной деятельности. В переработанных в процессе квашения, мочения, засолки овощах, плодах и ягодах накапливаются помимо полезных веществ из самих плодов и овощей и полезные вещества, в том числе, и различные витамины, образующиеся в результате деятельности полезных микроорганизмов. В самих квашенных (моченых, засоленных) продуктов микроорганизмов уже нет, поскольку накопленные в процессе брожения кислоты подавляют их деятельность, поэтому изменения микрофлоры человека в желудочно-кишечном тракте не существенны. Поэтому это безусловно весьма полезная технология, использующаяся в производстве пищевых продуктов.

Список литературы

Гусев,М.В. Микробиология/ М.В.Гусев, Л.А.Минеева. - Издательство: "Академия", 2003. - 464 с.

Заварзин, Г.А. Микробиология двадцать первому веку/ Г.А.Заварзин. - М. Изд-во «Знание», серия Биология, № 1, 1981. - 55 с.

Чурикова, В.В. Основы микробиологии и вирусологии/ В.В.Чурикова, Д.П. Викторов. - Изд-во Воронежского университета, 1989. - 248 с.

Гетероферментативное молочнокислое брожение [Электронный ресурс], - http://ngpedia.ru/id262541p1.html - статья в интернете.

Гетероферментативное молочнокислое брожение [Электронный ресурс], - http://studopedia.ru/10_122420_elektricheskie-tsepi-trehfaznogo-toka.html - статья в интернете.

Квашение [Электронный ресурс], - http://studopedia.ru/10_273751_fiziko-himicheskie-osnovi-kvasheniya.html - статья в интернете.

Квашение капусты [Электронный ресурс], -http://www.activestudy.info/kvashenie-kapusty/- статья в интернете.

Квашеные, соленые, моченые плоды и овощи [Электронный ресурс], - https://znaytovar.ru/s/Kvashenye_solenye_mochenye_plo.html - статья в интернете.

Микробиологические способы переработки и консервирование овощей, фруктов и ягод для функционального питания [Электронный ресурс], - http://lektsia.com/4x8ed8.html - статья в интернете.

Молочнокислое брожение [Электронный ресурс], - http://agroinf.com/mikrobiologiya/14/molochnokisloe-brozhenie.html - статья в интернете.

Технология квашения капусты, соления огурцов и томатов и мочения яблок [Электронный ресурс], - http://sdamzavas.net/1-35508.html- статья в интернете.

Ghabbour N., Lamzira Z., Thonart P., and alt. Selection of oleuropein-degrading lactic acid bacteria strains isolated from fermenting Moroccan green olives[Электронный ресурс], - https://www.intechopen.com/books/olive-germplasm-the-olive-cultivation-table-olive-and-olive-oil-industry-in-italy/microbiological-aspects-of-table-olives - статья в интернете.

Romeo Flora Valeria. Microbiological Aspects of Table Olives [Электронный ресурс], - https://www.intechopen.com/books/olive-germplasm-the-olive-cultivation-table-olive-and-olive-oil-industry-in-italy/microbiological-aspects-of-table-olives - статья в интернете.

Размещено на Allbest.ru