Scientifically-Based Approaches to the Process Vegetable Fermentation and Advantages Use of Bacterial Starter Cultures

Abstract

Along with heat treatment, Smoking and drying in the sun, one of the oldest ways to preserve food is fermentation (fermentation). Fermented foods appeared long before people learned about the existence of microorganisms, and entered the traditional diet of almost all cultures. Currently, the production of salted, fermented and wetted products is an important segment of the food industry. The rate of reproduction of microorganisms in foods is affected by several factors including properties of the products (nutrient content, pH value, oxidation-reduction (redox) potential, water activity, etc.) and external factors, including storage conditions, such as temperature and relative humidity. Preservation of food products is usually based on the destruction of microorganisms or control of their reproduction and the overall composition of the microbiota. Reducing the rate or preventing microbiological spoilage of food is based on four main principles: minimization of product contamination by microorganisms; suppression of growth and reproduction of micro-organisms-contaminants; destruction of micro-organisms-contaminants; removal of micro-organisms-contaminants. Fermentation is based on a combination of the first three principles and is achieved by creating conditions for the growth of specific microorganisms that can give food the desired taste, aroma, texture and appearance. This review is devoted to the scientific aspects of vegetable fermentation, including the use of bacterial starter cultures. The characteristics of lactic acid microorganisms are given, the basic principles and advantages of the process of fermentation of vegetables and the biochemical processes taking place at the same time are given and described, the advantages of the use of bacterial starter cultures (strains of lactic acid microorganisms) for the purpose of improving the quality of the finished product are described.

Human-Directed Fermentation as a Factor Securing Stable Quality of Sauerkraut

“…Под влиянием динамично меняющихся условий среды в процессе ферментации пищевых продуктов происходит сложная видовая смена молочнокислых микроорганизмов. В то же время исследования подтверждают, что при ферментации овощей определенную роль играют и противомикробные белки, продуцированные определенными штаммами микроорганизмов [6,11,12,13,14]. Развитие бактериоцин-продуцирующих штаммов до конца не изучено, хотя данные заквасочные культуры, безусловно, должны иметь конкурентное преимущество.…”

“…3) вторичное брожение (рост ферментативных дрожжей при условии, что имеется достаточное количество углеводов после подавления размножения молочнокислых бактерий из-за низкого значения рН); 4) постферментация (происходит после исчерпывания запаса сбраживаемых углеводов и характеризуется тем, что отсутствует размножение микроорганизмов в анаэробных условиях и начинается рост микроорганизмов порчи) [6,9].…”

“…При этом происходит накопление молочной и уксусной кислот, а также углекислого газа. Затем происходит рост Lactobacillus brevis, и, наконец, размножаются Lactobacillus plantarum, которые интенсивно продуцируют молочную кислоту, при этом снижая значение активной кислотности (рН) до значения менее 4,0 [6]. Интенсивное накопление молочной кислоты (свыше 1,0 %) позволяет достаточно долго (до 8 мес.)…”

“…Молочнокислые бактерии -мезофилы, но их несомненное преимущество состоит в том, что они могут расти как при низких температурах (около 5 °С), так и при высоких (около 45 °С). Отмечается, что большинство штаммов способны к росту при активной кислотности среды (рН) 4,0-4,5, однако часть из них активна даже при рН 9,6, а другая -при рН 3,2 [7,6]. Исключая некоторые виды стрептококков, молочнокислые бактерии не несут вреда человеку, что делает их идеальным средством, используемым для консервирования пищевых продуктов [3,6].…”

“…Ферментация -это биохимический процесс, при котором в углеводах сырья под действием микроорганизмов и их ферментов происходят изменения, приводящие к трансформации нативных компонентов в более стабильные формы [6]. При этом происходит окисление углеводов и их производных с образованием продуктов реакции -кислот, спиртов, диоксида углерода и др.…”