Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.8: Ферментовані овочі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    26056

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Виробництво маринованих овочів

    Овочі можуть консервуватися шляхом бродіння або підкислення. Найпоширеніші комерційні ферментовані овочі включають огірки, капусту та оливки, але є багато інших овочів, які були використані.

    Визначення:

    • Ферментовані овочі: овочі, які були збережені з кислотоутворюючими мікроорганізмами (додаткова кислота може бути додана або не може бути додана в процес)
    • Підкислені овочі: овочі, які зберегли пряме додавання кислоти
    • Соління: загальний термін, який стосується або ферментованих, або підкислених овочів, але зазвичай стосується використання оцтової кислоти як основного підкислювача

    Типовий процес для овочевого бродіння:

    8pic1.PNG

    Рослинні вуглеводи

    Вуглеводи в овочах: прості цукру

    Свіжа капуста містить близько 4-8% ферментних цукрів: глюкози, фруктози та сахарози. Огірки мають набагато меншу кількість цих ферментованих цукрів.

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    • Намалюйте ці три ферментних цукру.
    • Бродіння капусти досягає набагато нижчого рН, ніж огіркові соління, внаслідок чого квашена капуста буде більш кислою, ніж інші ферментовані овочі. Поясніть це спостереження

    У овочах багато складних полісахаридів, які не піддаються бродінню або легко метаболізуються. Це часто називають клітковиною.

    Вуглеводи в овочах: клітковина

    Целюлоза являє собою лінійний ланцюг з тисяч пов'язаних одиниць D-глюкози.

    8pic2.PNG

    Вправа\(\PageIndex{2}\)

    Який тип зв'язків використовується в цьому полісахариді? Обведіть правильні позначення.

    • \(\alpha \text{ or } \beta\)
    • 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2-4

    Вуглеводи в овочах: пектини

    Пектин - це полісахарид, виготовлений з суміші моносахаридів. Хоча багато різних полісахаридів були ідентифіковані та охарактеризовані в межах цих «сімейства пектинових полісахаридів», більшість містять розтяжки лінійних ланцюгів\(\alpha\) - (1—4) -зв'язаної D-галактуронової кислоти.

    Вправа\(\PageIndex{3}\)

    • Намалюйте лінійний ланцюжок з лінійних ланцюгів\(\alpha\) - (1—4) -зв'язаної D-галактуронової кислоти.

    8pic3.PNG

    Розведення

    Дріжджі і багато мікроорганізмів зазвичай присутні на поверхні сирих овочів. Сіль, або як твердий, або як розсольний розчин, додається до овоча. Нашатковану капусту або інші відповідні овочі поміщають в банку. Сіль, або як твердий, або як розсольний розчин, додається до овоча, щоб повністю занурюватися. Механічний тиск застосовується на капусту для виведення соку, який містить ферментовані цукру та інші поживні речовини, придатні для мікробної активності.

    Сіль, в першу чергу NaCl, виконує кілька основних ролей у збереженні ферментованих овочів:

    1. Висока концентрація солі обмежує ріст багатьох організмів, що псують
    2. Сіль сприяє розриву мембран, вивільняючи ферментовані цукру в розчин для бактерій
    3. Сіль сприяє аромату кінцевого розсолу

    Вправа\(\PageIndex{4}\)

    Крім того, сіль може перешкоджати роботі пектинолітичних або целюлолітичних ферментів.

    • Як сіль може вплинути на фермент на молекулярному рівні? Розглянемо МВФ.
    • Чому ви хочете запобігти роботі пектинолітичних та целюлолітичних ферментів? Розглянемо текстуру маринованих огірків.

    Процес бродіння

    ферментаційні організми

    Бродіння овочів зазвичай включає в себе природні молочнокислі бактерії (LAB). Це вважається диким бродінням, оскільки бактерії LAB природним чином знаходяться на овочах. На початку є багато бактерій, які колонізують свіжий овоч; ці організми будуть конкурувати. У міру того, як LAB почне виділяти молочну кислоту, рН зменшиться, і більшість інших організмів загине.

    Вправа\(\PageIndex{5}\)

    • Рецензія: Намітьте шлях утворення молочної кислоти.
    • Деякі виробники будуть додавати оцтову кислоту в розсіл на старті. Запропонуйте причину чому. На першому етапі ферментації овочів беруть участь анаеробні бактерії, види Leuconostoc, які ферментують цукру в молочну кислоту.
    • Це гетеролактичне бродіння. Які інші продукти виробляються в цьому процесі?
    • Важливо, щоб бродильні овочі залишалися зануреними в розчин розсолу/кислоти, і система не піддавалася впливу повітря протягом першого тижня. Поясніть чому.

    Коли рН падає, навколишнє середовище стає занадто кислим, щоб ці бактерії вижили, і вони вимирають. На другій стадії почнуть процвітати види Lactobacillus, які краще пристосовані до кислого середовища. Лактобактерії продовжуватимуть анаеробно бродити решту цукрів у молочну кислоту, поки рН не досягне приблизно 3.

    Вправа\(\PageIndex{6}\)

    • Це процес гомолактичного бродіння. Які бувають продукти цього виду бродіння?

    Шляхи бродіння та смак: виробництво манітолу

    У квашеній капусті брижі Leuconostoc перетворює рослинні цукру, як правило, глюкозу, на молочну та оцтову кислоти та вуглекислий газ. Lc. mesenteroides також використовує фруктозу як акцептор електронів, зменшуючи її до маніту. Фруктозу можна використовувати як електронний акцептор, відновлений до манітолу; ця реакція сприяє поповненню басейну клітин NAD +.

    Вправа\(\PageIndex{7}\)

    • Намалюйте механізм вигнутої стрілки для цього процесу.

    8pic4.PNG

    • З чого утворюється побічний виріб? Як це допомагає бактеріям?

    З огляду на достатню кількість часу, Lc. mesenteroides продовжить бродити маніт до молочної кислоти.

    • Чому для цього потрібен час

    Шляхи бродіння та аромат: манітол як внесок у смак

    Споживання квашеної капусти в США скоротилося. У смакових порівняннях частково ферментованої європейської та американської квашеної капусти та повністю ферментованої квашеної капусти більшість споживачів віддали перевагу ароматам частково ферментованої європейської квашеної капусти. Первинними хімічними відмінностями були більш високі рівні залишків цукрів, манітолу та етанолу (ймовірно, від додавання вина після обробки). Маннитол солодкий і має бажаний охолоджуючий ефект, часто використовується для маскування гірких смаків. Однак «частково ферментована» квашена капуста може спричинити проблеми при безтарному зберіганні; залишки цукрів дозволяють процвітати організмам псування (і виділяти газ). Повністю ферментована квашена капуста не має залишків цукрів, тому не потребує подальшої переробки.

    Вправа\(\PageIndex{8}\)

    • Якби ви були виробником квашеної капусти в США, який процес ви б використовували? Захистіть свою відповідь.

    Шляхи бродіння та аромат: малолактичне бродіння

    Багато штамів Lc. mesenteroides і Lactobacillus можуть ферментувати яблучну кислоту (природним чином міститься в овочах) до молочної кислоти. Малолактична ферментація (MLF) передбачає перетворення яблучної кислоти в молочну кислоту і вуглекислий газ. Деякі бактерії LAB перетворюють яблучну кислоту в один крок; в той час як інші використовують ці кроки, які включають проміжні продукти з циклу TCA.

    Вправа\(\PageIndex{9}\)

    • Виконайте кроки цього біохімічного шляху, щоб перетворити яблучну кислоту в молочну кислоту.

    8pic5.PNG

    • У огірковому бродінні це проблема, оскільки виробництво ____________ спричиняє бульбашки газу в огірках, пом'якшує розсіл та створює «здуття та плавці».
    • «Пучинка» - це швидке збільшення обсягу квашеної капусти, що призводить до захоплення газу всередині квашеної капусти та підвищення рівня розсолу в резервуарі. Це проблема промислового виробництва квашеної капусти. Ймовірно, це пов'язано з малолактичної ферментацією. Поясніть.
    • Запропонуйте спосіб зменшення малолактичного бродіння при виробництві розсолу та квашеної капусти.
    • З іншого боку, яблучна кислота має більш жорсткий і агресивний аромат, ніж молочна кислота. Високий рівень яблучної кислоти знижує смакові показники квашеної капусти. Скільки слід придушити МЛФ?

    Профілі смаку квашеної капусти

    сполуки сірки

    Аромати та аромати сірки міцно пов'язані з хрестоцвітними овочами, такими як капуста, редис, капуста та брокколі. S-метилцистеїну сульфоксид (SMCSO) природно зустрічається у великих кількостях у свіжій капусті.

    8pic6.PNG

    Смаки квашеної капусти характеризуються переважно солоними, кислими та сірчаними нотками. Сірчаний характер квашеної капусти може надавати як бажані аромати, так і несприятливі аромати і аромати. Це часто залежить від рівня концентрації.

    Багато сполук (показано нижче), що містяться в квашеній капусті, походять від ферментативної деградації SMCSO.

    8pic7.PNG

    DMTS та MMTSO 2, як видається, є найбільш критичними сполуками для смаку сірки квашеної капусти.

    Кмин пряний комерційна квашена капуста, як відомо, менш сірчиста і більш м'яка за смаком, ніж традиційна квашена капуста, було виявлено, що не містить DMTS, а рівень DMDS також був нижчим. Насіння кмину видаляють попередник цих молекул, метанетиол.

    Вправа\(\PageIndex{10}\)

    • Запропонуйте спосіб того, як кмин може зменшити присутність метанетиолу

    Постферментація

    Спеції, вина та інші інгредієнти можуть бути додані до солінь, щоб посилити його смак.

    Після бродіння і видалення зі зберігання розсолу огірки можна знесолити або промити, щоб зменшити вміст кислоти.

    Вправа\(\PageIndex{11}\)

    • Які проблеми пов'язані зі зменшенням вмісту солі або кислоти?

    Багато продукти з розсолу і квашеної капусти проходять пастеризацію в своїй скляній тарі перед продажем.

    • Чому ці продукти пастеризуються?
    • У чому мінус пастеризації для овочів?

    Джерела

    Флемінг ХП, Макфітерс РФ. Залишкові цукру і продукти бродіння в сирої і готової комерційної квашеної капусти Семінар з квашеної капусти, 1985, Н.Ю. Експорт. Ста. Спеціальний звіт № 56:25-29.

    Йоганнінгсмаєр та ін. Хімічні та сенсорні властивості квашеної капусти, J. Food Sci., 2005, 70 (5), 343-349.

    Перес-Діас ІМ., Брейдт Ф., Бюшер Р., Арройо-Лопес FN, Хіменес-Діас Р, Баутіста-Гальего Дж., Гаррідо-Фернандес А, Юн С., Йоганнінгсмайер SD. 2014. Глава 51: Ферментовані та підкислені овочі. В: Чохол Даунс F, Іто К.А., редактори. Збірник методів мікробіологічної експертизи харчових продуктів, 5-е видання. Американська асоціація охорони здоров'я.