Классификация и технология производства Классификация

Квашеные овощи (плоды) — это продукты, законсервированные с помощью молочнокислого брожения. В зависимости от вида перерабатываемого сырья их делят на три группы: квашеные, соленые и моченые.

К квашеным овощам относят капусту белокочанную, которая консервируется накапливающейся в результате молочнокислого брожения молочной кислотой. Соль добавляют в незначительных количествах (до 2 %) в начале брожения для лучшего выделения сока из клеток.

Соленые овощи отличаются более высоким содержанием соли (до 4,5 %) и несколько меньшим накоплением молочной кислоты (до 1,5 %), Способствуют консервированию данной группы добавляемые при засоле специи и пряности.

По ботаническим признакам группу соленых овощей можно разделить на подгруппы: тыквенные, томатные, луковые, корнеплоды, капустные, пряно-вкусовые, травянистые. Из капустных овощей засаливают цветную капусту и кольраби. Солят также бобовые культуры и грибы, которые по классификации относят к овощам.

Часть овощей (корнеплоды, пряно-вкусовые, травянистые растения) засаливают с повышенными концентрациями соли (10-30 %). В данном случае роль молочнокислого брожения сведена к минимуму (корнеплоды, пряно-вкусовые) или отсутствует полностью (папоротник).

Термин «моченые» применяют для консервированных плодов и ягод. Мочение отличается от квашения и соления тем, что консервирование происходит за счет двух биохимических процессов: молочнокислого и спиртового брожения. При этом может накапливаться 0,6-1,5 % молочной кислоты и 0,6-1,8 % спирта.

Из группы моченых плодов чаще вырабатывают моченые яблоки, бруснику и клюкву, реже косточковые.

В каждой подгруппе далее различают отдельные виды овощей и плодов, которые в зависимости от состояния сырья (размер, степень измельчения и др.) и технологии производства вырабатываются различных разновидностей (в ГОСТах на отдельные овощи применяется термин «группа»), а в зависимости от качества — сортов.

Более расширенная классификация квашеной капусты, соленых огурцов и томатов представлена на рис. 3.2-3.4. Каждый из представленных овощей в зависимости от качества может быть отнесен к 1-му или 2-му сорту.

Основы технологии производства

Физико-химические основы квашения

Квашение — это способ консервирования, основанный на сбраживании Сахаров в растительном сырье молочнокислыми бактериями. Консервантом в данном случае является накапливающаяся молочная кислота.

В зависимости от вида консервируемого сырья, его состава, особенностей микрофлоры, применяемой технологии процесс квашения протекает по-разному.

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.

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.

Независимо от применяемых терминов принципиальной разницы между квашением, засолом и мочением нет. В их основе лежат аналогичные физические процессы и биохимическое изменение свежего сырья, позволяющие значительно удлинять сроки хранения плодов и овощей.

Из физических процессов при квашении наблюдаются явления осмоса и диффузии. Вызывает эти процессы добавляемая в сырье соль. Она повышает осмотическое давление во внешней среде, окружающей растительные клетки. В результате осмоса клеточный сок устремляется в сторону большей концентрации веществ и вытекает из тканей. Это явление называется плазмолизом. Как правило, явление плазмолиза наблюдается в начале процесса квашения и вызывает уменьшение массы и объема сырья. Процесс диффузии проявляется несколько позднее, когда начинают уравниваться концентрации веществ вне и внутри клеток. Клеточная стенка растений — это фактически полупроницаемая мембрана, через которую благодаря диффузии происходит взаимообмен растворенными веществами. В результате диффузии объем и масса овощей частично восстанавливается. Этому способствует и постоянное стремление клеток поддерживать необходимый тургор, т. е. определенное давление цитоплазмы на клеточную стенку и наоборот.

Физические процессы при квашении овощей выполняют как бы вспомогательную функцию. Основа квашения — это биохимические процессы. Комплекс этих процессов принято называть ферментацией. Преобладающий микробиологический процесс — молочнокислое брожение. Вся технология квашения направлена на то, чтобы всячески способствовать этому процессу.

Молочнокислые бактерии находятся на поверхности овощей и составляют их естественную микрофлору. Особенно хорошо обсеменены молочнокислыми бактериями, преимущественно рода Lactobacillus, внутренние листья кочана капусты. Основными возбудителями молочнокислого брожения при квашении капусты являются L. brevis и L. pentoaceticus (по старой классификации — Bacillus brassicae fermentatae). Наряду с молочнокислыми бактериями в сбраживании капусты принимают участие ряд других бактерий и дрожжей.

Молочнокислое брожение в огурцах вызывает L. plantarum (=Bacillus cucumeris fermentati).

В настоящее время достаточно хорошо изучен процесс ферментации при квашении капусты. По преимущественному развитию той или иной группы микроорганизмов и протекающим реакциям весь процесс ферментации делят на четыре стадии.

На первой стадии развивается одновременно вся микрофлора капусты. В основном это палочковидные микроорганизмы семейства Pseudomonas, Enterobacter cloacae, Flavo- bacterium rhenanum (= Erwinia herbicola), кокки и другие газо- и кислотообразующие бактерии. Большинство из них активно потребляют кислород и тем самым создают благоприятные условия для последующего развития анаэробных молочнокислых бактерий. В этой стадии накапливается небольшое количество молочной кислоты, но уже образуются муравьиная, уксусная и янтарная кислоты, выделяется большое количество углекислого газа и водорода, вызывая сильное пенообразование.

На второй стадии ферментации аэробная микрофлора постепенно уступает место анаэробам. Начинают развиваться гетероферментативные молочнокислые бактерии Leuconostoc mesenteroides, концентрация молочной кислоты достигает 1 %. Накапливаются также уксусная кислота, этиловый спирт, маннит, различные эфиры. Все эти вещества участвуют в формировании вкуса и запаха продукта.

Длительность первых двух стадий — от 3 до 6 сут.

Третья стадия считается основной консервирующей. В этот период идет максимальное накопление молочной кислоты с участием гомоферментативных молочнокислых бактерий L. plantarum. При этом образуется только одна молочная кислота, нет посторонних продуктов обмена и газов. Концентрация молочной кислоты достигает 1,5 %. Длительность третьей стадии при низких температурах — около 3 нед.

На четвертой стадии вновь активизируются возбудители гетероферментативного молочнокислого брожения, главным образом L. brevis. Эти микроорганизмы способны сбраживать не только сахара, но и пептозы, а также являются хорошими ароматообразователями, которые окончательно формируют вкус и аромат квашеной капусты.

Весь процесс ферментации длится от 3 до 5 нед. Попытки активировать внесением чистых культур молочнокислых бактерий L. plantarum и Leuconostoc menenteroides не дали положительных результатов по сравнению с квашением на спонтанной микрофлоре.

Процессы, протекающие при ферментации огурцов, томатов и других овощей, в целом аналогичны процессам квашения капусты. Разница только в том, что квашение овощей происходит после их заливки солевым раствором (концентрация соли — от 3 до 7 % в зависимости от вида овощей). Как и при квашении капусты, благодаря плазмолизу в солевой раствор переходит часть клеточного сока овощей, в т. ч. углеводы, необходимые для развития молочнокислых бактерий. Однако в эпифитной микрофлоре овощей присутствует меньше молочнокислых бактерий, в образующемся рассоле содержится мало углеводов, что приводит к меньшему, чем при квашении капусты, накоплению молочной кислоты.

На результате ферментации в целом сказывается и видовая особенность овощей. Так, в начальной стадии ферментации огурцов активно развиваются оставшиеся после мойки почвенные бактерии. Затем процесс продолжают слабые кислотообразователи Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus faecalis, Pediococcus cerevisiae. В этот же период создаются благоприятные условия для развития дрожжей и плесневых грибов, чего нельзя допускать.

Как и при брожении капусты, основным кислотообразователем является гомоферментативная молочная бактерия L. plantarum, a L. brevis способствует накоплению в огурцах уксусной кислоты, спирта, маннита, декстранов.

Общее количество образовавшейся молочной кислоты 1-1,5 %. При условии хранения на холоде это количество гарантирует сохранность огурцов.

Разновидностью квашения является мочение. Плоды (ягоды) заливают раствором, состоящим из смеси соли (1—1,5 %), сахара (2-3 %) и ржаного солода (0,5-0,75 %). Благодаря солоду в заливке увеличивается количество Сахаров, что способствует лучшему развитию микроорганизмов.

Консервирующий эффект при мочении достигается за счет молочнокислого брожения при участии L. brevis и спиртового брожения, вызванного дрожжами Saccharomyces ellipsoideus. В результате накапливается 0,6-1,5 % молочной кислоты, 0,8-1,8 % спирта.

Таким образом, главным консервирующим агентом во всех перечисленных способах переработки овощей и плодов являются продукты жизнедеятельности микроорганизмов, что учитывается при соответствующих технологиях производства.

Основы технологии квашения капусты

Процесс производства начинается с подготовки тары, гнета и самого сырья.

Выбор вида емкостей для квашения зависит от мощности перерабатывающего предприятия. На крупных предприятиях это могут быть деревянные дошники на 10-20 т или железобетонные чаны вместимостью до 50 т. Емкости тщательно готовят к приему сырья. Вначале их проверяют на течь, затем тщательно моют, окуривают сернистым ангидридом (SO2), прогревают паяльной лампой, кистью наносят расплавленный парафин или смолку из канифоли и парафина. Для выравнивания выступов и трещин поверхность проглаживают горячим утюгом, обернутым несколькими слоями марли.

На предприятиях малой мощности для квашения капусты используют бочки из разных лиственных пород. Если бочки новые, то их вначале замачивают, затем окуривают сернистым ангидридом, парафинируют или используют проверенные на герметичность вкладыши из полиэтиленовой пленки толщиной 150-200 мкм, предназначенной для пищевых продуктов.

Полиэтиленовые вкладыши применяют также при засоле капусты в емкостях ЕС-200 и контейнерах. Эта тара позволяет проводить вакуумное уплотнение капусты, а также механизировать работы по загрузке-выгрузке, перемещению, что способствует более четкому соблюдению температурного режима при ферментации и последующем хранении.

Гнет применяют самый разнообразный. Это может быть обычный хорошо промытый камень-булыжник; при квашении в бочках или в дошниках — механический винтовой гнет, их устанавливают на парафиненный подгнетный круг. В качестве пресса при квашении капусты в дошниках используют также водно-солевой раствор, заливаемый в полиэтиленовую пленку, которой застилают загруженный капустой дошник.

Специальной подготовки для квашения требует и сама капуста. Лучшим сырьем для квашения считается капуста средне- и позднеспелых сортов, имеющая плотные кочаны с белыми листьями, максимально возможное содержание Сахаров (4-5 %): Московская поздняя 15, Надежда, Подарок, Вьюга, Белорусская 455, Слава 1305, Сибирячка 60, Дальневосточная и др.

В капусте ранних сортов Сахаров мало, поэтому они не рекомендуются для переработки.

Кочаны капусты, предназначенные для квашения, очищают от зеленых и поврежденных верхних листьев, обрезают выступающую часть кочерыги. После инспекции кочаны поступают на измельчение. На полностью автоматизированных линиях кочаны измельчаются целиком, с равномерным перемешиванием листьев и кочерыг. В данном случае сохраняются масса и богатые витаминами и сахарами части (кочерыга). При неполной механизации вначале удаляют внутреннюю кочерыгу на специальной машине — кочерыго-высверливателе, кочан рассекают на 4 части, а затем на овощерезке шинкуют полосками шириной не более 5 мм. В зависимости от ассортимента кочаны могут быть нарезаны также на куски не более 12 мм в наибольшем измерении, полоски шириной всего 0,8-1,5 мм или использованы для квашения без нарезки. По качеству такие кочаны должны быть плотные, массой не более 0,8 кг.

Остальное сырье (морковь, яблоки, ягоды, пряности) также подвергают тщательной инспекции, моют, сортируют и при необходимости измельчают.

Наполнение емкостей по рецептуре также осуществляется по-разному.

В большие емкости капуста шинкуется установленной рядом машинкой, равномерно распределяется по всей емкости рабочими, снабженными специальными вилами и граблями. По мере заполнения в емкость подаются морковь, соль, пряности и другие компоненты по рецептуре. Все компоненты перемешиваются и уплотняются специальными приспособлениями.

При квашении в бочках перемешивание компонентов чаще осуществляется в другой емкости, а в бочки размещают уже готовую смесь.

Рецептуры квашения сырья разработаны самые разные. Чаще всего к капусте добавляют 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 брусники. Количество пряностей, как правило, не должно превышать 0,1 %, их помещают в марлевых мешочках.

После механического уплотнения на капусту укладывают гнет, масса которого не должна превышать 8-10 % от массы сырья. Гнет способствует лучшему выделению сока, что создает благоприятную среду для молочнокислого брожения.

После уплотнения капусты начинается процесс брожения, который в зависимости от температуры внешней среды длится от 7-10 до 18 сут при квашении в дошниках.

После окончания ферментации важно обеспечить холодильное хранение при температуре 0...-2 °С и высокой относительной влажности. Для обеспечения необходимого режима в дошниках заранее помещают специальные змеевики-охладители или дошники обкладывают льдом снаружи. При квашении капусты в контейнерах их перемещают из бродильного помещения в охлаждаемое, где капуста хорошо сохраняется до реализации.

В целом технология квашения довольно простая, но в то же время целый ряд внешних факторов может оказать существенное влияние на формирование качества готового продукта.

Прежде всего, при ферментации необходимо строго следить за температурой. Оптимальная температура для развития микроорганизмов — около 30 °С. Однако при этой температуре быстрее распадается аскорбиновая кислота, меньше накапливается ароматических веществ, меняется в худшую сторону цвет капусты, может происходить накопление слизистых веществ и размягчение капусты. Поэтому при производстве придерживаются более низких температур.

Соль способствует образованию рассола, что благоприятно влияет на развитие молочнокислых бактерий. Чаще всего при квашении добавляют 1,5-2,0 % соли. Если эта концентрация ниже, то капуста может размягчиться, если выше, то консистенция хрустящая, но ухудшается вкус капусты и усиливается развитие дрожжей, окрашивающих капусту в розовый цвет, что недопустимо.

Кислород воздуха, наоборот, препятствует молочнокислому брожению. Молочнокислые бактерии являются факультативными анаэробами и микроаэрофилами, т. е. они могут жить и с доступом кислорода. Однако кислород способствует развитию плесневых грибов и дрожжей, которые постепенно могут вытеснять молочнокислые бактерии, а образовавшуюся при брожении молочную кислоту использовать для своего питания. Присутствие дрожжей желательно лишь на первых этапах брожения, когда они образуют ароматические вещества и потребляют находящийся в капусте кислород. В последующем они, как и плесневые грибы, могут способствовать только образованию дефектов.

Если в процессе производства не выдерживаются некоторые условия ферментации капусты, то может возникнуть целый ряд дефектов.