Курс лекций по дисциплине: «Теоретические основы технологии продовольственных продуктов» для специальности: «Технология продовольственных продуктов»
Биотехнологические методы консервирования плодов и овощей
жүктеу/скачать 1,08 Mb.
|
лекции теоретические основы пп
| 2. Биотехнологические методы консервирования плодов и овощей
Большинство биотехнологических методов консервирования плодов и овощей основано на сбраживании сахаров молочнокислыми бактериями. В зависимости от вида перерабатываемого сырья процесс молочнокислого брожения называют засолом (огурцы, томаты, арбузы), квашением (капуста), мочением (яблоки). Молочнокислое брожение овощей вызывается бактериями видов Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis, Pediococcus cerevisiae и Lactobacillus plantarum. Направление процесса брожения регулируется условиями среды, количеством и видом микроорганизмов, санитарными условиями, концентрацией соли, температурой, хорошим покрытием поверхности бродящего продукта. При резке овощей разрезанная поверхность покрывается клеточным соком и тем самым создаются хорошие условия для развития, например, Leuconostoc mesenleroides, Эти формы продуцируют СО2, молочную кислоту, уксусную кислоту и этиловый спирт, которые быстро понижают рН, чем ингибируются нежелательные микроорганизмы и активность ферментов, которые размягчали бы овощи. СО2 вытесняет воздух из овощей и создает анаэробные уеловия, которые стабилизируют аскорбиновую кислоту и естественный цвет овощей. Эти микроорганизмы превращают лишние сахара в манитол и декстран — соединения, которые не могут сбраживаться другими микроорганизмами, за исключением молочнокислых бактерий. У манитола и декстрана отсутствуют свободные альдегидные и кетогруппы, которые реагировали бы с аминокислотами и вызывали бы потемнение продукта. Поваренная соль оказывает избирательное подавляющее действие на развитие микроорганизмов. В рассоле и соленых продуктах растут преимущественно молочнокислые бактерии, продуктом обмена которых являются молочная кислота, несколько видов дрожжей (особенно Debaryomyces s.p.) и многочисленные виды плесени. Рост многих спорообразующих и неспорообразующих аэробных бактерий и некоторых видов анаэробных бактерий при определенных концентрациях хлористого натрия довольно сильно задерживается. Помимо концентрации соли на развитие микроорганизмов сильное влияние оказывает температура и реакция среды (величина рН). Последняя, в свою очередь, сильно зависит от начальных условий процесса брожения, то есть от бактериальной обсемепенности продукта и рассола, температуры, концентрации соли. При сильной бактериальной обсемененности продукта {например, при посоле сырья, долго хранившегося в неудовлетворительных условиях) рост полезной микрофлоры может тормозиться быстрым развитием неблагоприятных бактерий (например, гнилостных) и привести к нарушению естественного процесса брожения. При этом не происходит достаточного образования молочной кислоты. Реакция среды остается близкой к нейтральной (при которой хорошо растут гнилостные бактерии). Продукт может быстро испортиться. То же может произойти при нарушении температурного режима брожения и изменении концентрации соли и сахаров как питательных веществ микроорганизмов. Поэтому общим условием нормального развития процесса брожения является создание в первую очередь благоприятных условий для роста полезной микрофлоры. И как следствие ее развития, в продукте произойдет накопление молочной кислоты, сдвиг рН в кислую сторону, создадутся условия для подавления нежелательной микрофлоры. Микроорганизмы, наиболее интенсивно растущие в рассолах, не вырабатывают заметных количеств внеклеточных ферментов. Действие тканевых ферментов в условиях брожения очень ослаблено за счет низкого рН, пониженной температуры, высокой концентрации соли. Поэтому в процессе посола и последующего хранения существенного изменения структуры продукта не происходит. Накопление молочной кислоты сдерживает развитие многих видов микроорганизмов, а после достижения определенных значений рН приостанавливается развитие и самих молочнокислых бактерий. Накопление молочной кислоты в продукте, а также содержание и состав других продуктов брожения зависят от состава и активности микроорганизмов. Содержание молочной кислоты обычно достигает 0,7—2,5 %. Некоторые расы газообразующих молочнокислых бактерий сбраживают сахара с образованием спирта и углекислого газа. Заметное влияние на вкусовые качества квашеного продукта оказывают образующиеся при молочнокислом брожении пировиноградная, лимонная кислоты, бутиловый спирт (все к незначительном количестве). Молочнокислое брожение плодов и овощей обычно сопровождается деятельностью дрожжей, особенно при мочении плодов, содержащих большое количество сахаров, то есть основного субстрата брожения. Содержание этилового спирта в продукте может достигать десятых долей процента. Кроме этилового спирта, в продуктах в очень небольших количествах накапливаются изобутиловый, изоамиловый спирты и другие продукты. Полагают, что они оказывают влияние на вкусовые качества квашеных (соленых, моченых) продуктов. Существенное влияние на процесс брожения оказывает контакт с воздухом. Большинство молочнокислых бактерий является факультативными анаэробами, тогда как многие микроорганизмы, вызывающие порчу продукта, xopoшо растут при наличии кислорода, то есть являются аэронами. В контактирующих с воздухом верхних слоях продукта хорошо растут плесени из родов Aspergillus и Oidium. Они разлагают молочную кислоту, создавая тем самым условия для развития посторонней микрофлоры (рН сдвигается в нейтральную сторону). Поэтому при солении, квашении и мочении необходимо создавать анаэробные условия. В присутствии воздуха становится заметным уксуснокислое брожение, в результате которого спирт окисляется в уксусную кислоту. При этом в продукте накапливаются летучие кислоты - уксусная, муравьиная, пропионовая, которые заметно ухудшают вкус продукта. При неблагоприятных для молочнокислого брожения условиях возможно развитие маслянокислых бактерий Сamulobakter. В результате масляиокислого брожения в продукте накапливается масляная кислота, придающая ему прогорклый вкус. Гнилостное разложение белковых и азотистых соединений сырья с образованием веществ неприятного запаха, а также ядовитых - аммиака, индола, скатола, меркаптана, сероводорода и других — встречается редко и, как правило, при грубых нарушениях процесса посола. Микроорганизмы, вызывающие гнилостное разложение, не растут в кислой среде и не могут развиваться в квашеных продуктах, если молочная кислота не разложилась под действием другой микрофлоры. При добавлении поваренной соли в количестве 1,2 – 3,5 %, обычно принятой при консервировании плодов и овощей, происходит плазмолиз протоплазмы клеток и выход клеточного сока. Это способствует молочнокислому брожению, так как сахара переходят в раствор и становятся доступными для микроорганизмов. При такой концентрации соли почти полностью подавляется развитие маслянокислых бактерий, кишечной палочки, гнилостных микроорганизмов, тогда как молочнокислое брожение практически не замедляется. Температурные оптимумы развития микроорганизмов заметно различаются, так что изменением температуры можно регулировать в определенной степени направленность микробиологических процессов. Молочнокислое брожение наиболее интенсивно идет при 30 - 35°С, но в тех же условиях хорошо развиваются маслянокислые бактерии и кишечная палочка. Поэтому его проводят при температуре не выше 22 - 24°С, при которой молочнокислое брожение протекает интенсивно, а развитие посторонних термофилов существенно подавлено. жүктеу/скачать 1,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|