Conservare a legumelor prin fermentatia lactica

Aspecte legate de procesul de conservare a legumelor prin fermentatia lactica

Bacterii lactice

Bacteriile lactice sunt un grup de bacterii gram pozitive, fara respiratie, fara formare de spori, producand acid lactic ca principal produs in fermentatia carbohidratilor, alaturi de dioxid de carbon si alti compusi organici. Bacteriile lactice sunt microaerofilice (nu utilizeaza oxigen) si din aceasta cauza nu produc transformari drastice in compozitia alimentelor. Unele bacterii sunt homofermentative (produc numai acid lactic) in timp ce altele sunt heterofermentative (produc acid lactic, compusi volatili si cantitati mici de alcool). Lactobacillus acidophilus, L.bulgaricus, L.plantarum, L.caret, L.pentoaceticus, L.brevis si L.thermophilus sunt cateva exemple de bacterii lactice implicate in fermentatia alimentelor. Fiecare specie de bacterii are propriul mecanism de reactie, insa dintre toate, L.plantarum (un homoferment produce o aciditate ridicata in legumele supuse fermentatiei, jucand un rol major in acest proces. Acidul lactic format in urma actiunii bacteriilor lactice este efectiv in inhibarea dezvoltarii altor bacterii care pot altera alimentele.

Conditii necesare pentru fermentatie

Microorganismele difera in ceea ce priveste pH-ul optim necesar dezvoltarii. Cele mai multe bacterii se dezvolta la un pH neutru, apropiat valorii 7. Unele bacterii sunt tolerante la un pH scazut, asa cum sunt bacteriile Lactobacillus si speciile Streptococcus, care joaca un rol important in fermentatia legumelor si produselor lactate.

Bacteriile pot tolera diferite temperaturi, cele mai multe prefera o temperatura optima intre 20 si 30⁰C, unele (themophiles) prefera temperaturi intre 50-55⁰C, iar altele functioneaza la temperaturi scazute (15-20⁰C). Majoritatea bacteriilor lactice prefera o temperatura optima intre 18 - 22⁰C.

Bacteriile lactice sunt tolerante la o concentratie salina ridicata,acest lucru le confera avantaj fata de alte specii mai putin tolerante si le permite initierea fermentatiei si inhibitia cresterii organismelor nedorite.

Bacteriile au nevoie de nutrienti pentru metabolism, bacteriile fermentative folosesc carbohidrati, fie sub forme simple (glucoza, fructoza), fie sub forma complexa ca amidon, celuloza. Dezvoltarea bacteriilor poate fi controlata prin limitarea substratului nutritiv.

Fermentatia legumelor in solutii saline

Solutiile saline utilizate (saramura) pentru fermentatia legumelor prezinta in medie o concetratie de 15-20% sare. Solutia salina conduce la eliberarea apei si a zaharurilor din legume in solutie, astfel incat concentratia de sare in saramura scade si este important ca nivelul de sare sa fie mentinut peste 12%. In cazul in care solutia salina are o concentratie mai mica procesul de fermentatie nu se poate produce. Cele mai multe legume fermenteaza la o concentratie a saramurii intre 12 -20%. La o concentratie de peste 60% sare, fermentatia lactica inceteaza sa functioneze si in solutia salina se formeaza acid acetic datorita unor drojdii care raman active in aceste conditii.

Conditiile anaerobice trebuie mentinute pe cat posibil in decursul procesului pentru a preveni cresterea microorganismelor care pot altera fermentatia. Microorganismul tipic care se dezvolta in timpul fermentatiei este Leuconostoc mesenteroides care produce dioxid de carbon, acid lactic si acid acetic, scazand pH-ul si inhiband dezvoltarea unor microorganisme nedorite. Dioxidul de carbon produs inlocuieste aerul si faciliteaza anaerobioza ceruta de fermentatie. Fermentatia este completata in corespondenta cu Lactobacillus brevis si Lactobacillus plantarum, acesta din urma fiind responsabil de producerea aciditatii ridicate. Alimentele conservate prin murare pot fi alterate de unele microorganisme, de ex. Oidium lactis, care descompun acidul lactic si creaza conditii favorabile pentru dezvoltarea bacteriilor care au supravietuit in stare latenta sau care le contamineaza dinafara.

Studiul unor parametrii chimici ai procesului de conservare

Solutiile saline pregatite pentru conservarea prin murare au avut o concentratie de 40g/l, pentru castraveti si gogonele si de 50g/l pentru varza. Concentratia ionilor de hidrogen (pH-ul) solutiilor initiale a fost cuprinsa intre 8,07 si 8,2, atat pentru variantele cu surse de apa diferite(apa retea si apa put) cat si pentru diferitele sortimente de sare utilizate. Sarea gema iodata utilizata in experimente a prezentat o cantitate de 36,52 mg iodat de potasiu/kg sare, astfel incat cantitatea de iodat de potasiu din solutie a fost de 1,4608mg/l, respectiv 0,146mg/100ml solutie. Solutia preparata cu sare recristalizata iodata a prezentat 0 mg iodat de potasiu/100 ml solutie. Saramura folosita pentru varza a avut 0,1826 mg iodat de potasiu/100ml (pentru sarea gema) si 0,263 mg iodat de potasiu/100 ml (sare recristalizata).

Borcanele cu legume supuse conservarii au fost depozitate in incapere ferita de lumina puternica si cu o temperatura intre 15-20⁰C.

Dupa o perioada de 6 saptamani, timp in care a fost urmarit modul in care decurge procesul de fermentatie, au fost analizati unii parametrii chimici care influenteaza desfasurarea fermentatiei, respectiv pH-ul, aciditatea totala exprimata in acid lactic si acid acetic precum si concentratia sarii din saramura. Rezultatele analizelor sunt prezentate in urmatoarele tabele, pe categorii de produse.

Tabel nr.1- analize pentru saramura utilizata la castraveti

Dupa cum se poate observa, nu exista diferente in privinta valorilor obtinute pentru cele opt variante luate in cercetare, procesul de fermentatie lactica decurgand asemanator atat pentru sarea neiodata cat si pentru sarea iodata folosite la saramura.

Nivelul pH-ului(initial 8) a scazut la valori cuprinse intre 3,57 - 3,77, aciditatea totala exprimata in acid lactic% a prezentat valori intre 0,089 - 0,095, iar continutul de sare in saramura a variat intre 1,82 - 2,05 %; procesul de fermentatie a decurs normal pentru toate variantele experimentale, indiferent de sarea utilizata la pregatirea saramurii.

Asa cum am prezentat la inceputul acestui raport de cercetare, gogonelele au fost murate alternand printre ele buchete de conopida si morcovi taiati rondele. Saramura folosita a prezentat aceasi concentratie de sare ca si la castraveti. In timpul procesului de fermentare nu s-au observat diferente in aspectul modului de derulare a acestui proces pentru cele opt variante utilizate ca experiment. Prezentam in urmatorul tabel rezultatele obtinute in analiza unor parametrii chimici pentru probele de saramura utilizate la conservarea gogonelelor:

Tabel nr.2- analize pentru saramura utilizata la gogonele

Si in cazul acestor variante analizate nu se constata diferente asupra procesului de fermentatie, pH-ul a fost cuprins intre 3,57 - 3,9, aciditatea totala exprimata in acid lactic% a fost 0,089 - 0,107, iar sarea din saramura a variat intre 1,71 -1,86 %.

Varza alba murata a fost pregatita in aceleasi variante ca si cele prezentate mai sus. S-au obtinut urmatoarele valori pentru saramura in cele opt variante experimentale:

Tabel nr.3- analize pentru saramura utilizata la conservarea verzei

Rezultatele au fost asemanatoare cu exceptia probei de saramura preparata din sare recristalizata iodata si apa de la put, unde pH-ul a avut o valoare mai ridicata si aciditatea totala a avut o valoare mai mica fata de celelalte probe analizate. In general, pH-ul a variat intre 3,4 - 3,78, aciditatea totala intre 0,298 - 0,359%, iar sarea in saramura a variat intre 3,75 - 3,98%.

Gogosarii au fost pregatiti utilizand o solutie de 25g sare/l , 25g zahar/l si cate 1l otet de fermentatie (9⁰) diluat cu 2l apa. Concentratia de iodat de potasiu a fost de 0,913 mg/l prin utilizarea sarii geme iodate si de 1,316 mg/l prin utilizarea sarii recristalizate iodate. Lichidul de conservare a fost analizat privind pH-ul, aciditatea exprimata in acid acetic si continutul de sare, iar valorile obtinute sunt prezentate in urmatorul tabel:

Tabel nr.4- analize pentru solutia de marinare a gogosarilor

Valorile prezentate demonstreza ca procesul de marinare s-a dasfasurat asemanator, indiferent de tipul de sare folosita, pH-ul a variat intre 3,53 - 3,66, aciditatea totala intre 1,19 - 1,44% iar nivelul de sare a fost cuprins intre 1,48 -1,6%.