Технологія виробництва квашеної капусти

Нашинкованная капуста после закладки в дошники и трам-
бовки занимает несколько меньший объем вследствие перемеши-
вания ее с солью и измельченной морковью.

При загрузке капусты в дошники следует учитывать, что
в первые дни брожения из нее выделяется огромное количество
газов, разрыхляющих массу и выталкивающих на ее поверхность
выделившийся сок. По нашим подсчетам каждый килограмм
заложенной в дошники капусты выделяет за период ферментации
до 8 л газов, из которых основное количество приходится на пер-
вые 3-4 дня брожения. Чем выше температура брожения, тем
больше газов выделяется впервые дни брожения и, следовательно,
тем более значительно расширяется объем капусты. Специально
произведенными опытами и расчетами установлено, что объем
всей бродящей массы в первые дни брожения увеличивается. Это расширение объема капусты под влиянием выделяющихся
газов приводит к тому, что при загрузке дошников капустой
вровень с их краями происходит значительная потеря капустного
сока.[9]

На рис. 1 показано количество вытекшего через края
дошников капустного сока в зависимости от температуры
брожения.

21°              17°              12,5°

Температура ферментации

Рис. 1. Вытеснение капустного сока
из дошников, заполненных в уровень
с краями (в процентах к весу уло-
женного в дошники сырья)

Несравненно большие потери сока происходят в тех случаях,
когда капусту в дошники укладывают с «шапкой», т. е. когда
дошник перегружается. В наших опытах из двух рядом стоящих
пятнадцатитонных дошников вытекло сока через края дошника
в первые три дня ферментации в процентах к весу заложенной
капусты: из дошника, загруженного с «шапкой» высотой 25 см              7,22%

из дошника, загруженного вровень с краями - 2,44%.

Потеря капустного сока, содержащего сахара и прочие раство-
римые вещества, обедняет капусту и, кроме того, составляет
прямые, ничем не оправдываемые, весовые потери. Поэтому сле-
дует загрузку дошников производить с учетом расширения
объема капусты в первые дни брожения при разных температурах,
т. е. соответственно не догружать их доверху. И, конечно, необхо-
димо отказаться от загрузки дошников с «шапкой», как рекомен-
дуют очень многие авторы различных инструкций и пособий.[15]

Кроме прямых весовых потерь от вытекания сока, укладка
«шапки» или просто полная загрузка дошников приводит к
ухудшению качества капусты.

На качество квашеной капусты и на процесс ее ферментации
влияет правильная посолка капусты при загрузке в дошники.
В наших исследованиях мы обнаружили случаи получения «мра-
морной» капусты, в которой чередовались светлая капуста и с
темными пятнами. Произведенными анализами было установлено,
что «мраморность» капусты была вызвана неравномерной посолкой ее. Необходимо отметить, что по окончании ферментации такой
капусты (в данном случае через 30 дней после загрузки чана)
в темных слоях вследствие большого скопления соли (8,77%)
сахар в большей своей части остался несброженным, а кислот-
ность достигла всего 0,36%, в то время как в светлых слоях ее
образовалось 1,45 %.

2.2.Химические изменения капусты  в процессе ферментации

2.2.1.Общие изменения химического состава.

Существующий способ квашения капусты в дошниках весьма
своеобразен. Будучи одним из видов переработки, он не является,

однако, чисто производственным процессом, а совмещает процессы
производства и хранения. Вернее, это - хранение методом кваше-
ния, так как производственный процесс здесь не прекращается
и постепенно переходит в процесс хранения, продолжающийся до момента реализации.| В течение всего периода нахождения
в дошниках, продолжительностью от 10 -15 до 250 дней, а в ред-
ких случаях и более, химический состав капусты непрерывно
изменяется под влиянием микрофлоры и внешних условий.
Естественно, что химический состав квашеной капусты, равно как
и ее физические свойства и вкусовые достоинства, весьма
непостоянен. Он находится в зависимости от химического состава
сырья, температуры и влажности воздуха в период главного
брожения (собственно ферментации) и в период хранения,
технологии квашения, ухода за капустой, величины дошников,
микрофлоры брожения и пр.

Основные изменения химического состава сырья происходят
в период главного брожения, или ферментации капусты, после
чего капуста приобретает свойства и качества готового продукта.
Ферментация капусты проводится при разных температурных
условиях, находящихся в большой зависимости от температуры
наружного воздуха. Температура ферментации колеблется от
25-30 до 0°. В зависимости от температуры колеблется и про-
должительность ферментации - от 5-10 до 60-90 дней. Наибо-
лее типичной для осеннего времени следует считать ферментацию
продолжительностью в 30 дней. Обычно ферментацию считают
законченной, когда исчезают видимые признаки брожения -
образование пены и выделение газов. К этому времени в боль-
шинстве случаев и кислотообразование в капусте достигает своего
максимума.  [7]

Изменения некоторых составных частей очень глубоки. В ква-
шеной капусте осталась лишь незначительная часть сахара, всего
32,4% его содержания в сырье, а вместо него появилось 1,38%
кислот, из которых 0,16% летучих, 0,35% спирта; прибавилась
соль, уменьшилось на 18% содержание витамина С. Изменения
азотистых и минеральных веществ сырья незначительны. Содер-
жание сухих веществ в квашеной капусте уменьшилось по срав-
нению с исходным сырьем на 11,4%.

Как известно, химический состав квашеной капусты в некото-
рой степени зависит от условий ее ферментации и, прежде всего,
температуры. Ферментация при наиболее высокой температуре (21°) обеспечивает лучший химический состав квашеной капусты по сравнению с ферментацией при пониженных температурах. В этом случае в квашеной капусте больше остается сахара, лучше сохраняется витамин С, меньше накопляется летучих кислот и спирта. Лучшее качество квашеной капусты, ферментация которой проходила при 21°, достигнуто вследствие большей направленности молочнокислого брожения. Энергичное брожение обеспечило быстрое накопление кислоты и вызвало усиленное выделение углекислого газа, что затормозило некоторые побочные микробиологические процессы. Лучшие результаты квашения при повышенных температурах отмечают

гакже Я. Я. Никитинский и Б. С. Алеев, А. А. Колесник и многие
другие исследователи.

Однако не всякое повышение температуры ферментации вызы-
вает улучшение химического состава капусты. По ряду показате-
лей капуста, бродившая при 11,5°, хуже капусты, ферментация
которой проведена при 5,8°. В частности, в этой капусте образо-
валось наибольшее количество продуктов побочных брожений -
спирта и летучих кислот, наименьшее количество молочной кис-
лоты. Все это является свидетельством того, что при промежуточ-
ной температуре наиболее интенсивно развивались побочные бро-
жения - спиртовое, уксуснокислое и пр.

Спиртовое брожение

Действие дрожжевых грибков рода Saccharomyces приводит к разложению некоторых, так называемых прямосбраживаемых моносахаридов на этанол и углекислый газ CO2. Этот способ является классическим при производстве фруктовых и виноградных вин и при производстве самогона. Следующим по важности после консервирования фруктов считается производство вин. При этом сначала из фруктов получают сок, сусло, которое в исходном состоянии или после соответствующей обработки (разбавление, подслащивание) сбраживают. Оптимальной первоначальной концентрацией сахара является 8 - 20 %, самое большее 30 %. Кроме сахара для брожения бывают нужны и минеральные питательные вещества. Для этого рекомендуют разбавленные соки улучшать раствором солей азота и фосфора. Оптимальная кислотность сусла составляет 0,3 - 0,8 %, в пересчете на лимонную кислоту. Оптимальная температура брожения 15 - 20 oC. Сусло обычно начинает брожение из-за микрофлоры, присутствующей на фруктах. Также можно использовать закваску, приготовленную из чистых культур дрожжей, согласно указаниям производителя.

Из 100 г сахарозы теоретически получается 53 г спирта, т.е. 67 объемных процентов, что составляет неполных 50 г. Можно запомнить, что конечное количество этанола составляет половину исходного количества сахара. Сусло в течение 2 - 3 дней забраживает, после чего бродит в теплом месте около 6 - 8 дней. Если процесс идет в малых, замкнутых объемах, необходимо осторожно выпускать освобождающийся CO2. Брожение останавливается или при сбраживании всего сахара, или при достижении концентрации этанола примерно 15 %. Лишь только вино достаточно очистится - дрожжевые грибки осядут на дно - его необходимо слить. Если осадок в вине передержать свыше 5 дней - это сильно снизит его качество. [15]

Уксусное брожение

Действие уксусных бактерий приводит к превращению этанола в уксусную кислоту (СН3СООН). Это обстоятельство используется при производстве уксуса. Примерно 10 % раствор этанола с 1 - 2 % уксусной кислотой при постоянном интенсивном продувании воздухом при температуре 30 0C сбраживается в уксус. Выход составляет 90 %.[15]

Молочнокислое брожение

Действие молочнокислых бактерий приводит к превращению некоторых сахаридов в молочную кислоту или в некоторые другие, менее желательные вещества (преимущественно, кислоты: уксусную, масляную, этанол, CO2). Этот способ является классическим при консервации овощей. Обычно кислые фрукты не подвергают молочнокислому или спиртовому брожению, потому что они содержат мало сахаристых и белковых веществ, необходимых для брожения.

Для хорошего прохождения молочнокислого брожения требуется соблюдать некоторые правила. Хорошо очищенные овощи в целом виде (например, огурцы) или в нарезанном (шинкованная капуста) укладывают в чистую посуду. Овощи в посуде хорошо прижимают, чтобы выходил воздух, при этом высвобождается клеточный сок. Если сока мало, то можно добавить 1,5 % раствор поваренной соли. Всю поверхность заливают рассолом (содержание соли 1,7-2 % на весь объем посуды). Содержимое требуется закладывать таким образом, чтобы все постоянно находилось ниже уровня рассола. Наполненные емкости под действием окружающей температуры через несколько дней заквасятся под действием микрофлоры, которая при нормальных условиях присутствует на овощах. Если овощи перед закваской подвергали тепловой обработке (бланширование), то необходимо добавить молочнокислой закваски. Лучше всего воспользоваться чистой культурой закваски по инструкции изготовителя. При необходимости можно добавит и кислой сыворотки. В любом случае должна применяться закваска в свежем соке. При квашении удаляют с поверхности посуды, по мере необходимости, возникающую плесень и при необходимости доливают рассол (1,5 % поваренной соли), так, чтобы овощи были постоянно затопленными. Этим устраняется доступ воздуха к содержимому и нежелательный переход молочнокислого брожения на масляное, размягчение плодов и последующее гнилостное разложение.

Время брожения значительно зависит от температуры, при которой оно происходит. При температурах около 20 0C брожение проходит за 4-8 дней, в более холодный предзимний сезон при температурах около 15 0C за 3-4 недели. Низкие температуры способствуют увеличению времени квашения, что при длительном хранении продуктов выгоднее. [7]

Для заквашенных овощей необходимо создать еще условия хранения. Складирование должно быть при температурах 0-10 oC, чтобы овощи не замерзли. С их верха необходимо снимать плесень, овощи должны быть затоплены. По мере необходимости можно доливать 1,5-2 % раствор поваренной соли, возможно слабое подкисление уксусом. В последнее время применяют для длительного консервирования стерилизацию квашением продуктов в герметических банках, преимущественно стеклянных.

В капусте, проходившей ферментацию при температуре в сред-
нем 5,8°, побочные брожения тормозились низкой температурой,
вследствие чего в ней обнаружено незначительное содержание
летучих кислот и спирта и наибольшее количество молочной кис-
лоты.

Сохранение витамина С, как и следовало ожидать, тесно свя-
зано с энергией брожения, определяемой температурой и связан-
ной с ней быстротой кислотообразования. Поэтому по мере пони-
жения температуры брожения содержание витамина С падает.

Квашение капусты в больших дошниках емкостью от 5 до 30 т,
в которых капуста лежит слоем толщиной от 1,6 до 3,5 м, создает
разные условия брожения в смысле доступа кислорода, влияния
наружной температуры, относительной влажности воздуха, осве-
щения, давления и пр. Если верхние слои лучше_аэрируются
и подвержены непосредственному воздействию внешних условий,
то внутренние слои находятся в анаэробных условиях насыщены
углекислым газом и температура их в процессе ферментации
на 2-3° выше наружной. Все это приводит к тому, что в различ-
ных по глубине слоях процесс ферментации проходит, по-разному,
что обусловливает некоторые различия в химическом составе уже
сферментированной капусты в разных слоях дошника.[9]

Верхний, наиболее омываемый воздухом слой характеризуется наименьшим содержанием витамина С, сахара, кислоты и наибольшей концентрацией соли, что выше закономерно. В верхних слоях происходит более энергичное сбраживание сахара, в котором принимают участие, кроме многочисленных бактерий, пленчатые дрожжи и другие микроорганизмы. Вследствие развития поверхностной пленки, состоящей в основном из потребителей молочной кислоты, в этом слое кислотность понижена. Повышение концентрации соли вызвано испарением влаги и, обычно, концентрация соли тем выше, чем более дефицит влажности воздуха в квасильном цехе.В более глубоких слоях у квашеной капусты иной химический
состав. При глубине дошника в 200 см наибольшее содержание
сахара наблюдается на глубине 50 см от поверхности и затем постепенно падает по глубине, доходя до среднего содержания
у дна дошника. Кислотность достигает максимума тоже в слое
глубиной в 50 см и затем постепенно снижается, падая в самом
нижнем слое ниже уровня среднего содержания. Содержание
витамина С по мере углубления все время возрастает и лишь
в самом нижнем слое у дна падает до уровня среднего содержа-
ния. Такое различие химического состава на разных глубинах и,
в частности, у дна дошника вызвано, кроме указанных выше усло-
вий, еще и тем, что в самом нижнем слое дошника обычно скоп-
ляется капустный рассол; в этом слое наиболее высокое давление
и наибольшая концентрация газов.[14]