Особенности ферментации грибов при холодном и горячем способах посола

Соление - комбинированный способ консервирования. Сущность его заключается в том, что грибы подвергают молочнокислому брожению с добавлением некоторого количества соли для задержки развития микроорганизмов, вызывающих порчу продукта, и создания оптимальных условий для жизнедеятельности молочнокислых бактерий. Кроме того, соль участвует в формировании вкуса готового продукта.

После посола в грибах происходят сложные микробиологические, физико-химические и биохимические процессы, которые объединяются понятием ферментация. Процесс ферментации грибов в зависимости от их вида и температуры протекает в течение 30-40 дней. К концу ферментации грибы приобретают новые свойства, особый вкус и аромат, становятся готовыми к употреблению без кулинарной обработки.

При ферментации происходят изменения свойств и состава грибов: сахар исчезает, накапливается молочная кислота, небольшое количество этилового спирта, уксусной кислоты, сложных эфиров и других соединений, происходят существенные изменения в комплексе азотистых веществ. Одновременно изменяется структура тканей.

Динамика изменения физических показателей грибов холодного посола приведена в табл. 23.

Таблица 23

В первые 5 сут ферментации вследствие удаления воздуха и воды, поглощенной при замачивании, масса и объем подгруздка белого уменьшаются по сравнению с массой в начале посола соответственно на 27,3 и 39,7%. В последующем содержание воздуха в тканях плодовых тел продолжает уменьшаться, а масса и объем остаются без существенных изменений. Однако к концу ферментации вследствие набухания коллоидов и поглощения некоторого количества рассола происходит незначительное увеличение массы и объема грибов, причем более интенсивно эти изменения протекают в период ферментации при температуре 5-7° С. Содержание воздуха в тканях грибов в этот период фактически не изменяется и остается равным примерно 1 %.

Такой же характер изменения физических показателей наблюдается и при ферментации груздя настоящего. Однако у этого вида грибов вследствие видовых особенностей масса и объем уменьшаются несколько меньше, чем у подгруздка белого.

В период ферментации грибов горячего посола динамика изменения физических показателей примерно такая же, как в грибах холодного посола, т. е. в первые 5 дней ферментации происходит уменьшение массы и объема, а затем - некоторое увеличение (табл. 24).

Таблица 24

Однако вследствие предварительной тепловой обработки перед посолом изменение массы и объема грибов значительно меньше. Так, уменьшение массы при горячем способе посола в первый период ферментации составило всего от 1,9 до 4,2% по отношению к массе бланшированных грибов. К концу ферментации содержание воздуха практически остается на первоначальном уровне, а масса увеличивается, достигая величины несколько большей, чем перед посолом.

Изменение массы грибов (в %) в процессе ферментации при холодном и горячем способах засола по отношению к массе свежих (немытых) грибов приведено в табл. 25.

Таблица 25

Выход готовой продукции без учета рассола для грибов холодного посола в зависимости от температуры колеблется для подгруздка белого от 97,9 до 100,1%, груздя настоящего - до 101,2%. При горячем способе посола выход составляет соответственно 95,3 и 97,5%.

Выявленные закономерности изменения массы, объема и содержания воздуха в грибах холодного и горячего посола наглядно показывают, что величина этих изменений зависит от вида грибов, температуры, длительности ферментации и способа посола. Поэтому дальнейшие исследования в этом направлении дадут возможность на научной основе установить нормы выхода готовой грибной продукции, что в конечном итоге позволит поднять экономическую эффективность заготовок и переработки грибов.

Влияние способа посола на изменения в комплексе углеводов и кислотообразование. Изучение изменений в составе углеводов в период ферментации соленых грибов имеет важное значение для характеристики пищевой ценности и выяснения влияния способов посола на качество готового продукта.

В результате проведенных исследований нами доказано, что при холодном способе в период ферментации глюкоза, фруктоза и трегалоза грибов полностью исчезают через 5 дней после посола. За этот период общая кислотность (в расчете на молочную кислоту) возрастает в подгруздке белом до 0,45% и грузде настоящем до 0,27%. Существенная разница в накоплении молочной кислоты в начальном периоде ферментации обусловливается различным содержанием Сахаров в грибах, а также, по-видимому, тем, что в этот период молочнокислым брожением охватываются в основном сахара, рН грибов снижается в подгруздке белом до 4,9 и в грузде настоящем до 5,2. В последующие дни ферментации титруемая и активная кислотность продолжает расти, несмотря на полное отсутствие Сахаров.

Содержание маннита, особенно в период активного накопления кислот, быстро уменьшается. Так, за 15 дней в зависимости от вида грибов количество маннита снижается на 48-58% по сравнению с начальным содержанием, а рН снижается до 4,1, т. е. до уровня, исключающего развитие нежелательной микрофлоры.

Процесс ферментации, осуществляемый при сравнительно низкой температуре, характеризуется дальнейшим уменьшением содержания маннита и нарастанием кислотности. В зависимости от температуры в течение всего периода ферментации содержание маннита уменьшается в подгруздке белом на 53-60%, в грузде настоящем на 65-70%, общая кислотность возрастает соответственно до 1,06-1,08 и 0,79-0,81%. Наряду с увеличением общей кислотности при ферментации происходит непрерывное накопление летучих кислот, количество которых достигает от 0,05 до 0,08%.

Интересно отметить, что в период интенсивного протекания молочнокислого брожения происходит увеличение количества клетчатки при стабильном содержании гликогена. Это указывает на то, что часть гликогена при ферментации подвергается разложению и используется молочнокислыми бактериями для образования молочной кислоты. В этот же период происходит выделение значительного количества воды из тканей грибов, что приводит к относительному увеличению количества сухих веществ грибов.

Повышение количества клетчатки при квашении капусты наблюдали Ф. В. Церевитинов, А. А. Зубрилин и А. М. Михлин при силосовании различных трав.

В процессе ферментации грибов горячего способа посола в первые 5 дней происходит полное исчезновение Сахаров. Содержание маннита за это время снижается в подгруздке белом примерно на 30, в грузде настоящем - на 15%, в результате чего общая кислотность возрастает соответственно до 0,10 и 0,16%, что в 2-4 раза меньше, чем при ферментации грибов холодного посола.

В дальнейшем, в течение всего периода ферментации, содержание маннита продолжает падать, а количество кислот увеличивается. Однако это увеличение к концу ферментации примерно в 2 раза меньше, чем в грибах холодного посола. Это объясняется тем, что предварительная тепловая обработка сырья приводит к значительному уменьшению количества молочнокислых бактерий, а следовательно, и к снижению интенсивности молочнокислого брожения и накопления молочной кислоты. В результате к концу ферментации в грибах горячего посола титруемая кислотность повышается от 0,27 до 0,49%, что в 2,5-3 раза меньше по сравнению с грибами холодного посола. Однако несмотря на меньшее содержание кислот, активная кислотность (рН) грибов горячего посола к концу ферментации достигает уровня активной кислотности грибов холодного посола, т. е. уровня, который обеспечивает стойкость продукта при дальнейшем хранении. Интенсивное увеличение активной кислотности грибов горячего посола связано в первую очередь с уменьшением буферной емкости вследствие экстракции аминокислот, белков и минеральных веществ при бланшировании. Увеличению активной кислотности способствует также денатурация белковых веществ, что задерживает их распад, а следовательно, уменьшает количество веществ, обусловливающих увеличение буферной емкости сырья.

К концу ферментации в грибах полностью формируются органолептические свойства. Грибы приобретают освежающий, слегка острый, без горечи солено-кислый вкус, приятный, свойственный соленым грибам аромат и упругую консистенцию.

Таким образом, в результате исследований установлено, что при солении грибов основные изменения углеводов и кислотонакопление происходит в первые 15 дней ферментации, поэтому дображивание грибов следует проводить при более низкой температуре.

Для образования молочной кислоты наряду с сахарами молочнокислые бактерии интенсивно используют маннит, в связи с этим степень накопления кислот зависит от способа посола и содержания в грибном сырье Сахаров и маннита.

Влияние способа посола на изменения в составе азотистых веществ. Качественные и количественные изменения азотистых веществ в грибах при солении происходят под действием собственных ферментов и влиянием ферментов микроорганизмов и сводятся главным образом к гидролизу белковых веществ, накоплению и образованию различных небелковых соединений. Ферменты растительного сырья вызывают преимущественно расщепление белковых веществ до аминокислот, в то время как ферменты микроорганизмов разлагают их до аммиака. Разложение белков под влиянием внутриклеточных или бактериальных протеолитических ферментов в значительной мере зависит от температуры активной кислотности среды и особенно от вида заквашиваемого сырья.

Некоторые исследователи (Тер-Карапетян и Петросян, 1964, и др.) считают, что все изменения белковых веществ, при молочнокислом брожении происходят в основном под влиянием тканевых ферментов растительного сырья и связаны с образованием альбумоз, пептидов, аминокислот.

Изменение различных форм азота при ферментации грибов холодного способа посола приведено в табл. 26.

Таблица 26

Содержание общего азота остается практически без изменения. Незначительное увеличение его в первые 5 сут является следствием увеличения количества сухих веществ. Потери грибными тканями сока и воды, поглощенной при замочке, и последующее уменьшение азота связаны в основном с диффузией азотистых веществ в рассол.

Существенные изменения в период ферментации происходят в составе белковых веществ. По мере увеличения продолжительности ферментации вследствие гидролитического разложения количество белкового азота заметно уменьшается при постоянном увеличении количества небелковых соединений. Наиболее интенсивный распад белка происходит в первые 5 сут после посола. За этот период количество белкового азота по отношению к первоначальному содержанию в подгруздке белом уменьшилось более чем на 20%, в грузде настоящем - на 15%, в то же время содержание небелкового азота возросло соответственно более чем в 2 раза.

В последующие дни снижение содержания белкового азота происходит медленнее и к концу ферментации достигает примерно 30% по сравнению с первоначальным.

Следует отметить, что процесс гидролитического распада белковых веществ при температуре дображивания 5-7° С протекает несколько интенсивнее, чем при температуре 0-2° С.

В результате распада белковых соединений наблюдаются значительные изменения в содержании азота аминокислот и летучих оснований, причем на характер этих изменений существенное влияние оказывают видовые особенности грибов. По данным, представленным в табл. 26, прослеживается значительное увеличение количества азота летучих оснований, аминного азота в подгруздке белом и азота летучих оснований в грузде настоящем.

Увеличение количества азота летучих оснований свидетельствует о глубоком распаде азотистых веществ при холодном способе посола. Накопление азота летучих оснований происходит в основном в первые 5 сут ферментации. За этот период содержание этих соединений в подгруздке белом увеличилось в 5, а в грузде настоящем в 4 раза по сравнению с содержанием в мытых грибах. В последующем их количество до конца ферментации остается практически одинаковым.

Изменение содержания аминного азота сопровождается существенными изменениями в количественном и качественном составе свободных аминокислот. Количество аргинина, глютамина, аспарагиновой кислоты, серина, лизина в первые 5 дней уменьшается в 1,5-3,5 раза, причем аргинин и глютамин в последующие 10 дней полностью исчезают, а аспарагиновая кислота, серии и лизин до окончания ферментации остаются на одном уровне.

Количество аланина, γ-аминомасляной кислоты, валина и особенно лейцина, изолейцина, гистидина, фенилаланина и треонина к 5 дню ферментации увеличивается и появляется α-аминомасляная кислота. Содержание таких аминокислот, как лейцин, изолейцин, глицин и фенилаланин на протяжении последующего периода ферментации остается без изменений. Количество гистидина и треонина к 15-м суткам резко уменьшается, и этот процесс продолжается до конца ферментации.

Количество валина и γ-аминомасляной кислоты в течение всего периода ферментации постепенно увеличивается.

Характер изменений большинства аминокислот при ферментации груздя настоящего, по нашим исследованиям, в основном идентичен изменениям в подгруздке белом. Различие заключается в том, что интенсивность изменений несколько выше, чем в подгруздке белом. Количество таких аминокислот, как аспарагиновая, лизин и аргинин к 5-м суткам ферментации уменьшается в 4-7 раз, что в 2 раза превышает направленность изменений в подгруздке белом.

Отмеченные количественные изменения в составе аминокислот в первые 15 сут ферментации можно объяснить разложением белка и аминокислотным обменом под влиянием активной деятельности вредной микрофлоры и грибных ферментных систем.

Известно, что распад многих аминокислот может быть вызван различными видами микроорганизмов; в частности, декарбоксилирование аспарагиновой кислоты с образованием аланина может происходить под влиянием маслянокислых бактерий, нередко развивающихся в соленых грибах. Бактерии группы Coli легко дезаминируют треонин с накоплением α-кетомасляной кислоты, которая в дальнейшем в результате реакции переаминирования переходит в α-аминомасляную. Имеются также сведения о том, что образование γ-аминомасляной кислоты возможно за счет декарбоксилирования глютаминовой кислоты ферментными системами молочнокислых бактерий (Кретович, 1971, и др.).

Уменьшение содержания аминокислот может быть связано с процессом окислительного, гидролитического или восстановительного ферментативного дезаминирования. Окислительному дезаминированию, как указывает В. Л. Кретович (1971), легко подвергаются аспарагиновая и глютаминовая кислоты, в результате чего в сырье накапливаются аммиак и соответствующие кетокислоты.

При гидролитическом дезаминировании серина, треонина и некоторых других аминокислот образуются жирные кислоты, углекислый газ, водород и аммиак. Последний может вступать в реакции с кислотами, образуя аммонийные соли, и участвовать в реакциях восстановительного аминирования. Так, при взаимодействии аммиака с пировиноградной кислотой образуется аланин, а с α-кетоглютаровой кислотой - глютаминовая.

Изменения в содержании отдельных аминокислот при ферментации грибов холодного посола являются следствием сложных биохимических превращений при воздействии ферментных систем грибов и микрофлоры, развивающейся при солении. Эти изменения ведут к снижению питательной ценности, так как 35-65% из подвергнутых гидролитическому распаду белковых веществ превращается в летучие основания.

При горячем способе посола количество белковых веществ, аминокислот и летучих оснований по отношению к первоначальному содержанию остается практически без изменений. Некоторое снижение содержания всех форм азота при ферментации происходит вследствие диффузии сухих веществ в рассол и уменьшения их количества в результате поглощения грибами воды.

Отсутствие гидролитического распада белковых веществ при ферментации грибов горячего посола объясняется тем, что под влиянием бланширования уничтожается гнилостная микрофлора, обладающая мощным протеолитическим комплексом, а также разрушаются протеолитические ферменты самих грибов. Кроме того, важным фактором является процесс денатурации белковых веществ. Это имеет решающее значение для формирования органолептических свойств готового продукта.

Сравнительная органолептическая оценка грибов после ферментации показала, что грибы горячего способа посола, несмотря на большую степень зрелости плодовых тел, отличаются от грибов холодного посола более плотной и упругой консистенцией, что важно для повышения качества продукции особенно из грибов среднего и более позднего сроков созревания.