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. бет 28/108 Дата 13.06.2023 өлшемі 1,08 Mb. #101006 түрі Курс лекций

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: