Необхідність збереження овочів для вживання їх протягом усього року призвела до виникнення ряду нових харчових продуктів.
На сьогодні застосовують різні методи консервування – фізичні, хімічні, мікробіологічні. До видів консервування рослинної сировини, заснованих на біохімічних процесах за участю мікроорганізмів, відносять квашення, соління і мочіння плодів і овочів. Ці процеси здійснюються за рахунок молочнокислого і спиртового бродіння, що викликаються мікроорганізмами, які знаходяться в сировині. Бродіння, в даному випадку, сприяє збереженню поживних компонентів продукту, які без консервування піддаються руйнуванню внаслідок псування.
5.1. Класифікація квашених плодів і овочів
Квашені овочі (плоди) – це продукти, законсервовані за допомогою молочнокислого бродіння. Залежно від виду сировини, що переробляється, їх ділять на три групи: квашені, солені та мочені.
До квашених овочів відносять капусту білокачанну, яка консервується за рахунок накопичення в результаті молочнокислого бродіння молочної кислоти (1,5-1,7 %). Сіль додають у незначних кількостях (до 2 %) на початку бродіння для кращого виділення соку з подрібненої сировини.
Солені овочі відрізняються більш високим вмістом солі (до 4,5 %) і дещо меншим накопиченням молочної кислоти (до 1,5 %). При солінні овочів додають спеції та прянощі, що сприяють консервуванню та створюють специфічний смак і аромат.
Термін «мочені» застосовують для консервованих плодів і ягід. Мочіння відрізняється від квашення і соління тим, що консервування відбувається за рахунок молочнокислого і спиртового бродіння. При цьому може накопичуватися 0,6-1,5 % молочної кислоти та 0,6-1,8 % спирту. З групи мочених плодів частіше виробляють мочені яблука, брусницю та журавлину, рідше –кісточкові (сливи та ін.)
5.2. Технологічні особливості мікробіологічного консервування
Принципової різниці між квашенням, солінням і мочінням немає. В їх основі лежать аналогічні фізичні процеси та біохімічна зміна свіжої сировини, що дозволяє значно подовжувати терміни зберігання плодів і овочів.
Квашення. На сьогодні добре вивчений процес ферментації при квашенні капусти. Основними збудниками молочнокислого бродіння при квашенні капусти є Lactobacillus brevis і L. pentoaceticus. Поряд з молочнокислими бактеріями в зброджуванні капусти беруть участь ряд інших бактерій і дріжджів.
Весь процес ферментації триває від 3 до 5 тижнів. За переважного розвитку тієї чи іншої групи мікроорганізмів та реакцій, які протікають, весь процес ферментації ділять на чотири стадії.
На першій стадії розвивається одночасно вся мікрофлора капусти. В основному – це паличкоподібні мікроорганізми сімейств Pseudomonas, Enterobacter cloacae, Flavobacterium rhenanum (або Erwinia herbicola), коки та інші газо- і кислотоутворюючі бактерії. Більшість із них активно споживають кисень і тим самим створюють сприятливі умови для подальшого розвитку анаеробних молочнокислих бактерій. На цій стадії накопичується невелика кількість молочної кислоти, утворюються мурашина, оцтова і бурштинова кислоти, виділяється велика кількість вуглекислого газу і водню, викликаючи сильне піноутворення.
На другій стадії ферментації аеробна мікрофлора поступово витісняється анаеробною. Починають розвиватися гетероферментативні молочнокислі бактерії Leuconostoc mesenteroides, концентрація молочної кислоти досягає 1 %. Накопичуються також оцтова кислота, етиловий спирт, маніт, різні ефіри. Всі ці речовини беруть участь у формуванні смаку і запаху продукту. Тривалість перших двох стадій – від 3 до 6 діб.
Третя стадія вважається основною консерваційною. У цей період відбувається максимальне накопичення молочної кислоти за участю гомоферментативних молочнокислих бактерій Lactobacillus plantarum. При цьому утворюється лише одна молочна кислота (сторонні продукти обміну і гази відсутні). Концентрація молочної кислоти досягає 1,5 %. Тривалість третьої стадії за низьких температур – близько 3 тижнів.
На четвертій стадії знову активуються збудники гетероферментативного молочнокислого бродіння, головним чином Lactobacillus brevis. Ці мікроорганізми здатні зброджувати не тільки цукри, але й пентози, а також є хорошими ароматоутворювачами, які остаточно формують смак і аромат квашеної капусти.
Соління. При переробці інших видів рослинної сировини (огірки, томати, коренеплоди та ін.) використовують засолення – спосіб переробки, при якому процеси ферментації овочів у цілому аналогічні процесам квашення капусти. Різниця полягає лише в тому, що квашення овочів відбувається після їх заливання сольовим розчином (концентрація солі 3-7 % – залежно від виду овочів). Як і при квашенні капусти, завдяки плазмолізу в сольовий розчин переходить частина клітинного соку овочів, у тому числі вуглеводи, необхідні для розвитку молочнокислих бактерій. Однак, у епіфітній мікрофлорі овочів менше молочнокислих бактерій, в утвореному розсолі міститься мало вуглеводів, що призводить до меншого, ніж при квашенні капусти, накопичення молочної кислоти.
На результаті ферментації в цілому позначається і видова особливість овочів. Так, на початковій стадії ферментації огірків активно розвиваються ґрунтові бактерії, що залишилися після миття. Потім процес продовжують слабкі кислотоутворювачі Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus faecalis, Pediococcus cerevisiae. У цей же період створюються сприятливі умови для розвитку дріжджів і пліснявих грибів, чого не можна допускати.
Як і при бродінні капусти, основним кислотоутворювачами є гомоферментативні молочні бактерії L. plantarum, а L. brevis сприяє накопиченню в огірках переважно молочної кислоти і незначних кількостей оцтової кислоти, спирту, маніту та ін. Загальна кількість утвореної молочної кислоти – 1,0-1,5 %. Ця кількість гарантує збереження огірків за низьких температур.
Мочіння. Різновидом квашення є мочіння. Плоди (ягоди) заливають розчином, що складається з суміші солі (1,0-1,5 %), цукру (2-3 %) і житнього солоду (0,50-0,75 %). Завдяки солоду в розчині збільшується кількість цукрів, що сприяє кращому розвитку мікроорганізмів. Консервуючий ефект при мочінні досягається за рахунок молочнокислого бродіння за участю L. brevis і спиртового бродіння, спричиненого дріжджами Saccharomyces ellipsoideus. У результаті накопичується 0,6-1,5 % молочної кислоти, 0,8-1,8 % спирту.
Отже, основним консервуючим агентом у всіх способах квашення овочів і плодів є продукти життєдіяльності мікроорганізмів, що враховується при відповідних технологіях виробництва.