Какой биохимический процесс происходит при квашении капусты и почему она

Квашение — это способ консервирования, основанный на сбраживании Сахаров в растительном сырье молочнокислыми бактериями. Консервантом в данном случае является накапливающаяся молочная кислота.

В зависимости от вида консервируемого сырья, его состава, особенностей микрофлоры, применяемой технологии процесс квашения протекает по-разному.

В капусте, эпифитная микрофлора которой представлена различными видами молочнокислых бактерий, консервирование происходит за счет накапливающейся при брожении молочной кислоты. Соль необходима только в начале брожения — для извлечения клеточного сока из сырья. При переработке других видов растительного сырья (огурцы, томаты, корнеплоды и др.) происходит меньшее накопление молочной кислоты, поэтому применяется более высокая концентрация соли, кроме того, используется более широкий ассортимент специй. Такой способ переработки принято называть засолом.

Аналогичный способ переработки плодов и ягод называют мочением. Данное сырье содержит большее количество Сахаров по сравнению с овощами. Для консервирования используют специальные заливки, содержащие не только соль, но и сахар. Консервирование происходит за счет совместного молочнокислого и спиртового брожения.

Независимо от применяемых терминов принципиальной разницы между квашением, засолом и мочением нет. В их основе лежат аналогичные физические процессы и биохимическое изменение свежего сырья, позволяющие значительно удлинять сроки хранения плодов и овощей.

Из физических процессов при квашении наблюдаются явления осмоса и диффузии. Вызывает эти процессы добавляемая в сырье соль. Она повышает осмотическое давление во внешней среде, окружающей растительные клетки. В результате осмоса клеточный сок устремляется в сторону большей концентрации веществ и вытекает из тканей. Это явление называется плазмолизом. Как правило, явление плазмолиза наблюдается в начале процесса квашения и вызывает уменьшение массы и объема сырья. Процесс диффузии проявляется несколько позднее, когда начинают уравниваться концентрации веществ вне и внутри клеток. Клеточная стенка растений — это фактически полупроницаемая мембрана, через которую благодаря диффузии происходит взаимообмен растворенными веществами. В результате диффузии объем и масса овощей частично восстанавливается. Этому способствует и постоянное стремление клеток поддерживать необходимый тургор, т. е. определенное давление цитоплазмы на клеточную стенку и наоборот.

Физические процессы при квашении овощей выполняют как бы вспомогательную функцию. Основа квашения — это биохимические процессы. Комплекс этих процессов принято называть ферментацией. Преобладающий микробиологический процесс — молочнокислое брожение. Вся технология квашения направлена на то, чтобы всячески способствовать этому процессу.

Молочнокислые бактерии находятся на поверхности овощей и составляют их естественную микрофлору. Особенно хорошо обсеменены молочнокислыми бактериями, преимущественно рода Lactobacillus, внутренние листья кочана капусты. Основными возбудителями молочнокислого брожения при квашении капусты являются L. brevis и L. pentoaceticus (по старой классификации — Bacillus brassicae fermentatae). Наряду с молочнокислыми бактериями в сбраживании капусты принимают участие ряд других бактерий и дрожжей.

Молочнокислое брожение в огурцах вызывает L. plantarum (=Bacillus cucumeris fermentati).

В настоящее время достаточно хорошо изучен процесс ферментации при квашении капусты. По преимущественному развитию той или иной группы микроорганизмов и протекающим реакциям весь процесс ферментации делят на четыре стадии.

На первой стадии развивается одновременно вся микрофлора капусты. В основном это палочковидные микроорганизмы семейства Pseudomonas, Enterobacter cloacae, Flavo- bacterium rhenanum (= Erwinia herbicola), кокки и другие газо- и кислотообразующие бактерии. Большинство из них активно потребляют кислород и тем самым создают благоприятные условия для последующего развития анаэробных молочнокислых бактерий. В этой стадии накапливается небольшое количество молочной кислоты, но уже образуются муравьиная, уксусная и янтарная кислоты, выделяется большое количество углекислого газа и водорода, вызывая сильное пенообразование.

На второй стадии ферментации аэробная микрофлора постепенно уступает место анаэробам. Начинают развиваться гетероферментативные молочнокислые бактерии Leuconostoc mesenteroides, концентрация молочной кислоты достигает 1 %. Накапливаются также уксусная кислота, этиловый спирт, маннит, различные эфиры. Все эти вещества участвуют в формировании вкуса и запаха продукта.

Длительность первых двух стадий — от 3 до 6 сут.

Третья стадия считается основной консервирующей. В этот период идет максимальное накопление молочной кислоты с участием гомоферментативных молочнокислых бактерий L. plantarum. При этом образуется только одна молочная кислота, нет посторонних продуктов обмена и газов. Концентрация молочной кислоты достигает 1,5 %. Длительность третьей стадии при низких температурах — около 3 нед.

На четвертой стадии вновь активизируются возбудители гетероферментативного молочнокислого брожения, главным образом L. brevis. Эти микроорганизмы способны сбраживать не только сахара, но и пептозы, а также являются хорошими ароматообразователями, которые окончательно формируют вкус и аромат квашеной капусты.

Весь процесс ферментации длится от 3 до 5 нед. Попытки активировать внесением чистых культур молочнокислых бактерий L. plantarum и Leuconostoc menenteroides не дали положительных результатов по сравнению с квашением на спонтанной микрофлоре.

Процессы, протекающие при ферментации огурцов, томатов и других овощей, в целом аналогичны процессам квашения капусты. Разница только в том, что квашение овощей происходит после их заливки солевым раствором (концентрация соли — от 3 до 7 % в зависимости от вида овощей). Как и при квашении капусты, благодаря плазмолизу в солевой раствор переходит часть клеточного сока овощей, в т. ч. углеводы, необходимые для развития молочнокислых бактерий. Однако в эпифитной микрофлоре овощей присутствует меньше молочнокислых бактерий, в образующемся рассоле содержится мало углеводов, что приводит к меньшему, чем при квашении капусты, накоплению молочной кислоты.

На результате ферментации в целом сказывается и видовая особенность овощей. Так, в начальной стадии ферментации огурцов активно развиваются оставшиеся после мойки почвенные бактерии. Затем процесс продолжают слабые кислотообразователи Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus faecalis, Pediococcus cerevisiae. В этот же период создаются благоприятные условия для развития дрожжей и плесневых грибов, чего нельзя допускать.

Как и при брожении капусты, основным кислотообразователем является гомоферментативная молочная бактерия L. plantarum, a L. brevis способствует накоплению в огурцах уксусной кислоты, спирта, маннита, декстранов.

Общее количество образовавшейся молочной кислоты 1-1,5 %. При условии хранения на холоде это количество гарантирует сохранность огурцов.

Разновидностью квашения является мочение. Плоды (ягоды) заливают раствором, состоящим из смеси соли (1—1,5 %), сахара (2-3 %) и ржаного солода (0,5-0,75 %). Благодаря солоду в заливке увеличивается количество Сахаров, что способствует лучшему развитию микроорганизмов.

Консервирующий эффект при мочении достигается за счет молочнокислого брожения при участии L. brevis и спиртового брожения, вызванного дрожжами Saccharomyces ellipsoideus. В результате накапливается 0,6-1,5 % молочной кислоты, 0,8-1,8 % спирта.

Таким образом, главным консервирующим агентом во всех перечисленных способах переработки овощей и плодов являются продукты жизнедеятельности микроорганизмов, что учитывается при соответствующих технологиях производства.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Гибридное потомство, полученное Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты, оказалось бесплодным вследствие

Отдаленная гибридизация – скрещивание растений разных видов, а иногда и родов, способствующее получению новых форм. Обычно скрещивание происходит в пределах вида. Но иногда возможно получение гибридов от скрещивания растений разных видов одного рода и даже разных родов.

Так получен капустно-редечный гибрид при скрещивании редьки и капусты

Однако отдаленные гибриды бесплодны. Основные причины бесплодия:

– у отдаленных гибридов обычно невозможен нормальный ход созревания половых клеток;

– хромосомы обоих родительских видов растений настолько несхожи между собой, что они оказываются неспособными конъюгировать, в результате чего не происходит нормальной редукции их числа, нарушается процесс мейоза.

Какой биохимический процесс происходит при квашении капусты? Почему квашеная капуста долго сохраняется без гниения?

1) Происходит молочно-кислое брожение

2) Образуется молочная кислота, которая сохраняет капусту от сапротрофных организмов (от организмов вызывающих гниение), так как она неблагоприятно воздействует на их жизнедеятельность. А после того, как молочная кислота разрушится, гнилостные бактерии (и плесневые грибы) и другие сапротрофы начнут активно разлагать капусту.

Квашение — это способ консервирования, основанный на сбраживании сахаров в растительном сырье молочнокислыми бактериями. Консервантом в данном случае является накапливающаяся молочная кислота. Но при квашении участие принимают не только молочнокислые бактерии, но и дрожжи, маслянокислые и уксуснокислые бактерии.

Садоводы при пикировке рассады капусты прищипывают верхушку главного корня, а при размножении кустов смородины используют стеблевые черенки, на которых развиваются придаточные корни. Оба этих цветковых растения относятся к классу двудольных. Объясните, какой тип корневой системы будет у капусты, выросшей из этой рассады, а какой — у смородины, выросшей из стеблевого черенка.

1) При пикировке капусты, после прищипки главный корень перестает расти в длину (так как удаляются зоны деления роста) и идет развитие боковых и придаточных корней.

2) При укоренении стеблевых черенков смородины развиваются придаточные корни. Таким образом, корневая система в обоих случаях станет сходна с мочковатой (преимущественное развитие боковых и придаточных корней).

Она ведь будет стержневая, но сходная с мочковатой?

К семейству крестоцветные относится

Представителем семейства крестоцветных является капуста.

К семейству Паслёновые класса Двудольные относится:

Подсолнечник – сложноцветные; роза – розоцветные; капуста – крестоцветные.

К одному семейству принадлежат:

Фасоль, горох – бобовые; картофель – пасленове; капуста, редька – крестоцветные; подсолнух – сложноцветные.

Томат относится к паслёновым, тогда как перец к крестоцветным.

Семейство перцев обширно и многообразно.

Стручковый перец — растение семейства пасленовых, так же как картофель, помидоры и табак.

И есть ещё перец овощной, перец сладкий, перец стручковый, паприка, — вид однолетних травянистых растений семейства паслёновые.

А есть еще Перец душистый именуется в ботанике «пимента» и относится к роду древесных растений из семейства миртовых.

К од­но­му се­мей­ству рас­те­ний относятся:

Вишня и роза — розоцветные (2). Капуста,редис – крестоцветные; картофель, перец,томат –пасленовые; кле­вер – бобовые.

Какие биологические особенности капусты нужно учитывать при ее выращивании?

1) Ее холодостойкость, влаголюбивость, светолюбивость, требования к питательности почвы.

2) Капуста — двулетнее растение.

разве светолюбивость? капуста теневыносливое растение

Капуста — растение светолюбивое, растение длинного дня, требовательна к влаге и азотистым веществам, особенно в период образования кочана. Оптимальная температура для развития капусты —15—21°. При температуре ниже 2—3° и выше 25—36° прекращаются жизненные процессы, но выдерживает заморозки и в 4—5°.

Клубень картофеля — видоизмененный побег, кочан капусты — видоизмененная почка, корнеплод свеклы — видоизмененный корень и побег.

Плодом арбуза является «тыквина», а не ягода.

Тыквина морфологически (по строению) схожа с ягодой.

А разве у гороха, как и у боба, плод не стручок?

Нет. Стручок — это плод Крестоцветных.

У Бобовых, к которым относится горох — плод БОБ

«Салат из морской капусты» представляет собой продукт переработки

Ламинария (морская капуста) — род из класса бурых морских водорослей.

Что из пе­ре­чис­лен­но­го яв­ля­ет­ся видоиз­ме­не­ни­ем корней?

Клубень картофеля, лу­ко­ви­ца тюльпана, кочан ка­пу­сты — это ви­до­из­ме­не­ние побегов. Кор­не­плод свеклы, клу­бень­ки на кор­нях бобовых — это ви­до­из­ме­не­ния корней.

Микориза — симбиотическое обитание грибов на корнях и в тканях корней высших растений. В микоризе гриб получает от корней углеводы и снабжает растение водой и минеральными элементами питания. Эктотрофная микориза — микориза, при которой мицелий гриба образует внешний чехол вокруг корня. Эндотрофная микориза — микориза, при которой весь мицелий находится внутри клеток корня.

Составители вопроса отнесли микоризу осин к видоизменениям корня.

Уважаемые разработчики, микориза не является видоизменением корней. Это комплекс, который состоит из гиф гриба и корня растения, которые находятся в симбиотических отношениях между собой.

Но ведь спрашивается про видоизменение корней, а не про видоизменение побегов. Или это одно и то же?

Да, спрашивают про видоизмененные корни. Нет, не одно и то же.

С ответами 4 и 6 можно поспорить. Какое отношение симбиоз имеет к видоизменению корней?

Клубеньки фасоли — это видоизмененные боковые корни. Растения могут взаимовыгодно сожительствовать с азотфиксирующими бактериями. Так на корнях высших растений появляются бактериальные клубеньки – видоизмененные боковые корни, которые имеют приспособления для симбиоза с бактериями. Через корневые волоски бактерии попадают внутрь молодых корней и провоцируют формирование клубеньков.

Кочан капусты это видоизмененная почка

Примером ана­ло­гич­ных ор­га­нов можно считать

Аналогичные ор­га­ны имеют раз­ное происхождение и оди­на­ко­вые функции, из этих пар под­хо­дят шипы розы ( вы­ро­сты кожицы) и как­ту­са (видоизменения листьев), но функ­ция одна — спа­се­ние от травоядности, конечно, это одна из функций.

4) шишка и стро­бил — это одно и то же (функ­ция оди­на­ко­вая — раз­мно­же­ние).

1) ле­пест­ки розы и ли­стья ка­пу­сты — гомологичные органы (одинаковое происхождение — лист).

2) ли­стья пас­ле­на и усы го­ро­ха — гомологичные органы (одинаковое происхождение — лист).

Стро­бил — орган раз­мно­же­ния не­ко­то­рых выс­ших рас­те­ний: пла­у­но­вид­ных, хво­ще­вид­ных, го­ло­се­мен­ных.

Стро­бил — ви­до­из­менённый уко­ро­чен­ный побег, не­су­щий спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ные ли­стья — спо­ро­фил­лы, на ко­то­рых фор­ми­ру­ют­ся спо­ро­об­ра­зу­ю­щие ор­га­ны.

У кактуса это разве не приспособление к засушливому климату для уменьшения потери влаги?

Да, в пояснении указана — одна из функций.

1 и 2 пары — это гомологи; 4 пара — шишка и стро­бил — это одно и то же (функ­ция оди­на­ко­вая — раз­мно­же­ние)

Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны. Семенами размножаются

1) ка­пу­ста белокочанная

3) плаун булавовидный

Семенами размножаются растения отделов Покрытосеменные (капуста белокочанная, лук репчатый, клевер ползучий) и Голосеменные.

Плаун булавовидный, хвощ полевой — размножаются спорами. Это «выпадающие» примеры — значит, их и записываем в ответ.

Установите со­от­вет­ствие между при­ме­ром био­ло­ги­че­ско­го яв­ле­ния и фор­мой изменчивости, ко­то­рую он иллюстрирует.

А) по­яв­ле­ние ко­рот­ко­но­гой овцы в стаде овец с нор­маль­ны­ми конечностями

Б) по­яв­ле­ние мыши-альбиноса среди серых мышей

В) фор­ми­ро­ва­ние у стре­ло­ли­ста раз­ных форм ли­стьев в воде и на воздухе

Г) про­яв­ле­ние у детей цвета глаз од­но­го из родителей

Д) из­ме­не­ние раз­ме­ра ко­ча­на ка­пу­сты в за­ви­си­мо­сти от ин­тен­сив­но­сти полива

Запишите в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в порядке, со­от­вет­ству­ю­щем буквам:

Ге­но­ти­пи­че­ская: по­яв­ле­ние ко­рот­ко­но­гой овцы в стаде овец с нор­маль­ны­ми ко­неч­но­стя­ми; по­яв­ле­ние мыши-аль­би­но­са среди серых мышей; про­яв­ле­ние у детей цвета глаз од­но­го из ро­ди­те­лей. Мо­ди­фи­ка­ци­он­ная: фор­ми­ро­ва­ние у стре­ло­ли­ста раз­ных форм ли­стьев в воде и на воз­ду­хе; из­ме­не­ние раз­ме­ра ко­ча­на ка­пу­сты в за­ви­си­мо­сти от ин­тен­сив­но­сти по­ли­ва.

Генотипическая из­мен­чи­вость ха­рак­те­ри­зу­ет­ся тем, что: пе­ре­да­ет­ся по наследству; ге­но­тип особи под­вер­га­ет­ся изменениям; носит слу­чай­ный характер. В за­ви­си­мо­сти от того, ка­ки­ми имен­но из­ме­не­ни­я­ми ге­но­ти­па опре­де­ля­ет­ся Ге­но­ти­пи­че­ская изменчивость, вы­де­ля­ют две её формы: му­та­ци­он­ную (в ре­зуль­та­те мутаций) и ком­би­на­тив­ную (как след­ствие новых ком­би­на­ций генов).

Ненаследственная мо­ди­фи­ка­ци­он­ная (фенотипическая). Мо­ди­фи­ка­ци­он­ная из­мен­чи­вость не вы­зы­ва­ет из­ме­не­ний генотипа, она свя­за­на с ре­ак­ци­ей данного, од­но­го и того же ге­но­ти­па на из­ме­не­ние внеш­ней среды: в оп­ти­маль­ных усло­ви­ях вы­яв­ля­ет­ся мак­си­мум возможностей, при­су­щих дан­но­му генотипу. Так, про­дук­тив­ность бес­по­род­ных жи­вот­ных в усло­ви­ях улуч­шен­но­го со­дер­жа­ния и ухода по­вы­ша­ет­ся (надои молока, нагул мяса).

Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания экологического критерия вида бабочки Белянки капустной. Запишите в порядке возрастания цифры, под которыми они указаны.

(1)Бабочка капустная белянка имеет мучнисто-белую окраску верхней стороны крыльев. (2)На передней паре крыльев расположены тёмные пятна. (3)Весной и летом бабочка откладывает яйца на листья капусты или других растений семейства крестоцветных. (4)Из яиц выходят жёлтые гусеницы, которые питаются листьями растений. (5)По мере роста гусеницы приобретают яркую сине-зелёную окраску. (6)Выросшая гусеница переползает на дерево, превращается в куколку, которая зимует.

Критерии вида — совокупность признаков, по которым можно отличить один вид организма от другого.

Морфол огический — сходство внешнего и внутреннего строения организмов одного вида.

Генетический критерий — число и структура хромосом вида, его кариотип.

Физиологический критерий — сходство процессов жизнедеятельности и особенности размножения.

Биохимический — позволяет различать виды по строению белков и нуклеиновых кислот.

Географический критерий — территория вида, область его распространения.

Экологический критерий — условия существования вида, его экологическая ниша, положение в биоценозе.

Необходимо выбрать три предложения описывающие экологический критерий вида:

(3)Весной и летом бабочка откладывает яйца на листья капусты или других растений семейства крестоцветных. (4)Из яиц выходят жёлтые гусеницы, которые питаются листьями растений. (6)Выросшая гусеница переползает на дерево, превращается в куколку, которая зимует.

1, 2 и 5 предложение описывают морфологический критерий.

источник

В практике переработки овощей и технической литературе употребляют термины «соление» и «квашение» овощей. Солят огурцы, томаты, арбузы, а капусту и свеклу квасят.

Такое деление этих сходных по сущности консервирования видов переработки имеет свое историческое обоснование. В прошлом капусту и огурцы квасили без применения соли. Затем огурцы стали сохранять, заливая их раствором соли. Позднее применять соль стали и при квашении капусты. Еще до сих пор кое-где на Украине сохранился обычай квасить рубленую капусту без соли.

В настоящее время между квашением и солением как методами консервирования принципиальной разницы нет, так как в том и в другом случае консервантами являются молочная кислота и соль.

В процессе консервирования овощей при помощи молочнокислого брожения коллоиды клеточной ткани под действием соли и кислоты частично разрушаются или необратимо коагулируют, сильно набухая. Это приводит к утрате клеткой жизненных функций, вследствие чего в ней прекращаются все биохимические процессы гидролитического и окислительного характера, свойственные живой ткани. Под влиянием кислоты и соли прекращается или тормозится также жизнедеятельность большинства микроорганизмов (гнилостных бактерий и многих плесеней), действие которых в обычных условиях приводит к гибели овощей.

Возбудителями молочнокислого брожения являются различные виды молочнокислых бактерий, среди которых главное место занимают В. cucumeris fermentati и его газообразующие вариететы, В. brassicae fermentati, В. acidi lactici. По данным Я. Я. Никитинского и Б. С. Алеева, кроме этих бактерий, в квашеных овощах встречаются также В. beyerincki, В. cuntheri v. inactiva, В. ventricocus, В. listeri, В. brassicae acidae, В. leichmanni, В. hayducki, В. opacus и некоторые другие. Все эти виды молочнокислых бактерий различаются по силе кислотообразования и условиям развития. Одни из них выделяют газы, другие превращают сахар в молочную кислоту без образования газов. Некоторые бактерии вырабатывают ароматические вещества (сложные эфиры). Встречающаяся иногда в огурцах длинная палочка В. abderhaldi вызывает ослизнение рассола, делает его тягучим.

Овощи солят и квасят, используя в основном самопроизвольное брожение, т. е. брожение, возбудителем которого является вся эпифитная микрофлора овощей. Следовательно, в процессе брожения принимают участие не только молочнокислые бактерии, но и ряд других микробов — дрожжи, маслянокислые и уксуснокислые бактерии, бактерии группы coli aerogenes и пр.

Обсемененность свежих огурцов молочнокислыми бактериями составляет всего 3—6%, а свежей капусты — от 5 до 20% общего количества микробов. Значительное место в эпифитной микрофлоре занимают гнилостные бактерии и бактерии группы coli aerogenes. Обсеменение овощей микрофлорой значительно возрастает при их хранении.

Вследствие большого разнообразия эпифитной микрофлоры процесс самопроизвольного брожения принимает весьма сложный характер, так как при этом образуются продукты жизнедеятельности всех участвующих в брожении микробов. Если все же при солении и квашении овощей преобладает молочнокислое брожение, то это является результатом воздействия человека на его направленность, результатом избирательной способности самих бактерий и изменения рН среды вследствие образования молочной кислоты.

Молочнокислые бактерии находят в овощах необходимые для их развития питательные вещества: белки и небелковые азотистые соединения, минеральные соли — калиевые, кальциевые, магниевые, фосфорные и пр. Легко сбраживаемые сахара овощей используются молочнокислыми бактериями в качестве источника энергии. Многие виды молочнокислых бактерий успешно развиваются в самых разнообразных температурных условиях, вплоть до 1—2° выше нуля. Это недоступно целому ряду других микробов, которые сопутствуют молочнокислым бактериям при брожении. Если это учесть, то становится понятным преимущественное развитие молочнокислых бактерий при солении и квашении овощей. Развитию молочнокислых бактерий способствует также торможение роста конкурирующей микрофлоры путем воздействия на нее различных химических и физических факторов.

Но самым существенным фактором, который задерживает развитие всех других микробиологических процессов, является образование молочной кислоты — продукта жизнедеятельности молочнокислых бактерий.

Кислотообразующая способность отдельных видов молочнокислых бактерий различна. В. cucumeris fermentati, доминирующей в солении огурцов, — 0,88%, В. brassiсае fermentati — основного вида бактерий при квашении капусты — 1,46%, В. delbrucki — 1,7%.

Оптимум развития большинства видов молочнокислых бактерий находится в пределах от 34 до 40° выше нуля. Но соление и квашение овощей никогда не проводят при оптимальных температурах развития молочнокислых бактерий потому, что при таких высоких температурах брожения интенсивно развиваются маслянокислые бактерии и различные потребители молочной кислоты, снижающие ее концентрацию (дрожжи типа torula, mycoderma, oidium lactis, penicillium, aspergillus и др). Вследствие развития этой нежелательной микрофлоры при повышенных температурах к концу брожения обычно накапливается молочной кислоты меньше, чем при низких температурах. Так, при ферментации огурцов в неохлаждаемых складах с температурой около 12—20° накапливалось кислоты максимум 0,95%, а в ледниках — 1,18%. При ферментации квашеной капусты при 21° — 1,46%, а при 2,5° — 1,59%.

Хотя при солении овощей (огурцов, томатов, арбузов) и квашении капусты к концу ферментации при низких температурах молочной кислоты накапливается больше, чем при высоких, все же квашение капусты более эффективно проходит при температуре 18—24°, а соление огурцов, томатов и арбузов — при 1—5°. Это объясняется тем, что участвующие при самопроизвольном брожении молочнокислые бактерии принадлежат преимущественно к видам газообразующих. С повышением температуры брожения оно протекает интенсивнее и, следовательно, образуется больше газов. Бурное выделение газов при солении огурцов, томатов и арбузов приводит к разрыхлению их мякоти, внутренним ее разрывам и образованию пустот. Поэтому при солении овощей молочнокислую ферментацию необходимо вести замедленными темпами, избегая значительного газообразования, что достигается проведением ферментации при низких температурах. Исключение составляет лишь первоначальный период брожения при солении огурцов и томатов, или так называемая выдержка на ферментационной площадке. Эту выдержку необходимо проводить при 25—30° до накопления 0,25—0,35% молочной кислоты. Продолжается она от 24 до 48 час. и задачей ее является ускорение развития молочнокислых бактерий.

При квашении капусты бурное выделение газов не ухудшает ее качества. А так как квашение проводят в открытых чанах, то брожение должно быть ускорено, чтобы предупредить образование плесеней на поверхности капусты. Выделяющийся из капусты углекислый газ препятствует развитию поверхностной микрофлоры, подавляя ее жизнедеятельность. Однако по окончании ферментации усиленное выделение углекислого газа прекращается и создаются благоприятные условия для развития потребителей молочной кислоты. Чтобы предупредить развитие этой нежелательной микрофлоры, заквашенную капусту хранят при низких температурах (от –2 до 0°).

Проведение ферментации при солении плодовых овощей и квашении капусты в разных температурных условиях составляет основное различие этих одинаковых по существу видов консервирования.

С самого начала квашения в овощах начинаются процессы, изменяющие их физические свойства и химический состав. Основные изменения сырья происходят под влиянием сбраживания сахаров молочнокислыми бактериями, являющимися факультативными анаэробами. Этот процесс (дыхание), как правило, происходит в них без участия кислорода.

Однако процесс превращения сахаров в молочную кислоту, как показывают многие исследования, весьма сложен и проходит ряд фаз с образованием разнообразных промежуточных продуктов. Схема молочнокислого брожения представлена ниже.

Схема молочнокислого брожения

Как следует из этой схемы, видную катализирующую роль в превращениях сахара играет фосфорная кислота, а молочная кислота является лишь конечным продуктом сложной цепи превращений: гексозодифосфат— триозофосфат — фосфорно-глицериновая кислота — пировиноградная кислота — молочная кислота.

Заслуживает внимания то, что процесс превращения сахаров в спирт в большей своей части аналогичен процессу превращения их в молочную кислоту. Спиртовое брожение проходит по схеме (см. ниже): глюкоза + фосфорная кислота — гексозодифосфат, превращающийся в триозофосфат, с выделением из последнего глицерино-фосфата и фосфорно-глицериновой кислоты, которая Затем превращается в пировиноградную кислоту с восстановлением фосфорной. Схемы молочнокислого и спиртового брожения тождественны до образования пировиноградной кислоты. Но дальше при молочнокислом брожении происходит восстановление пировиноградной кислоты в молочную, а при спиртовом — пировиноградная кислота распадается на ацетальдегид и углекислоту. Затем ацетальдегид восстанавливается в этиловый спирт.

Схема спиртового броженияВидимо, этой общностью большей части превращений следует объяснить постоянное наличие спирта при молочнокислом брожении овощей. Появление спирта вызывается не только наличием дрожжей в бродящей массе, но и образованием его некоторыми видами молочнокислых бактерий. Отмечается способность к образованию спирта у В. brassicae fermentati (бактерии квашения капусты), которые в благоприятных условиях, (в сусле с мелом) могут довести его содержание до 2,4 объемного процента. В наших опытах мы наблюдали образование спирта в квашеной капусте даже при низких температурах квашения — 2—5°, при которых деятельность дрожжей почти прекращается. При этом спирт накапливался в пределах 0,2—0,3%. При более высоких температурах в капусте накапливается до 0,7% спирта.

В превращениях сахаров активную роль играют и бактерии coli aerogenes. Брожение сахаров, вызываемое этими бактериями, сопровождается выделением углекислоты, водорода, а иногда и метана.

Иногда же при брожении, вызываемом этими бактериями, образуются янтарная, пропионовая и муравьиная кислоты. Таким образом, участие В. coli в брожении сахаров приводит к накоплению большого количества продуктов, наличие которых нежелательно в квашеных овощах. Этого нельзя сказать о спирте, наличие которого в небольших количествах (до 0,7%) в квашеной капусте приводит к образованию сложных эфиров, придающих ей характерный аромат и повышающих ее вкусовые достоинства.

В известных условиях в превращении сахаров принимают участие и маслянокислые бактерии, которые в качестве источников энергии используют, кроме сахаров, соли органических кислот, крахмал, пектиновые вещества, глицерин и др.

В зависимости от состава питательной среды и условий брожения маслянокислые бактерии выделяют в качестве продуктов обмена масляную кислоту, углекислый газ, водород, а в некоторых случаях этиловый и бутиловый спирты, уксусную и муравьиную кислоты, ацетон и др.

В результате брожения сахаров и под влиянием внесенной соли происходят изменения химического состава овощей и их физических свойств. Взамен сбраживаемого сахара в овощах появляются молочная кислота, спирт и другие продукты. Уменьшается содержание азотистых веществ, часть которых затрачивается на развитие микрофлоры. Коллоиды овощей под влиянием кислот набухают, что вызывает изменение структуры плодовой мякоти и ее консистенции. Объем одних овощей (огурцы, капуста) уменьшается, других (свекла) — увеличивается. Удельный вес овощей, как правило, увеличивается, так как утраченный ими сахар, азотистые и минеральные вещества с излишком компенсируются введенной солью и образовавшимися продуктами брожения — кислотой, спиртом и пр. Кроме того, значительная часть воздуха в плодовой ткани замещается рассолом. Изменяется объем и абсолютный вес овощей, резко меняются их вкусовые м ароматические достоинства, как следствие изменения химического состава под влиянием брожения и введенных специй.

В результате всех этих изменений при квашении вырабатываются совершенно новые продукты как по химическому составу, так и по физическим свойствам и вкусовым особенностям, зачастую лишь по внешнему виду напоминающие свежие овощи.

Несмотря на большое разнообразие микрофлоры при самопроизвольном квашении овощей, правильным ведением процесса квашения удается обеспечить преобладание молочнокислого брожения и в большей или меньшей степени подавить все остальные побочные процессы. Достигается это воздействием на бродящую массу некоторых химических и физических факторов, к которым, прежде всего, необходимо отнести наличие соли, образующуюся при брожении молочную кислоту, эфирные масла и фитонциды специй, употребляемых при квашении, температуру квашения и газовую среду, в которой проходит брожение. К этим же факторам следует отнести и предварительную мойку овощей.

При мойке овощей значительная часть эпифитной микрофлоры смывается. Опытами установлено, что хорошо проведенной мойкой овощей удается смыть с них до 90% первоначального состава микроорганизмов. А это имеет существенное значение, особенно в первый период брожения, до накопления в овощах достаточного количества молочной кислоты.

Соль при правильной ее дозировке оказывает положительное воздействие на процесс квашения овощей, помогая затормозить развитие нежелательной микрофлоры и обеспечить развитие молочнокислых бактерий. 2% соли значительно ослабляют развитие бактерий типа coli и маслянокислых, а 3—6% задерживают развитие этих же бактерий. Отношение к соли молочнокислых бактерий несколько иное.

Из этих опытов следует, что 3%-ная концентрация соли оказывает весьма незначительное влияние на кислотообразование, уменьшая накопление кислоты на 10-й день всего на 12,8% по сравнению с суслом без соли. Но уже 5%-ный раствор соли снижает накопление кислоты на одну треть. Следовательно, устанавливая концентрацию соли в заквашиваемых овощах в 2—3%, можно задержать развитие бактерий группы coli и маслянокислых, не оказывая существенного влияния на развитие молочнокислых бактерий.

Такую дозировку соли (2—3%) применяют при квашении капусты и солении огурцов. Если в таре помещается 60% огурцов и 40% рассола, то, заливая огурцы 6—8%-ным раствором соли, достигают ее среднего содержания в готовом продукте от 2,4 до 3,2%.

Для того чтобы несколько задержать кислотообразование, можно повысить концентрацию соли.

Влияние образующейся при квашении овощей молочной кислоты очень эффективно при подавлении различных побочных процессов. Так, с подкислением среды, которое происходит в первые же часы квашения, прекращаются все гнилостные процессы, так как гнилостные бактерии требуют для своего развития рН среды, равной 7 и выше. Кроме того, накопление кислоты до 0,45% подавляет развитие дрожжей torula и некоторых других нежелательных микроорганизмов. Способность молочнокислых бактерий к кислотообразованию в значительной мере обеспечивает их борьбу с разнообразной микрофлорой, не обладающей этим свойством. Однако следует иметь в виду, что наличие молочной кислоты в заквашиваемых продуктах не оказывает влияния на развитие спиртовых и пленчатых дрожжей, микодермы и различных плесеней, которые хорошо развиваются в кислой среде. На эту группу организмов оказывает влияние температура среды.

Влияние температуры очень существенно. По данным микробиологов, которые подтверждаются многолетней практикой соления и квашения овощей, развитие различных плесеней (тусо-derma, torula, oidium lactis, penicillium, aspergillus и пр.), а также маслянокислых бактерий подавляется низкими температурами. Известно также, что температурный минимум развития бактерий группы соli находится около 4°, дрожжей — 3—5° и уксуснокислых бактерий — 4—5°.

Но температура около 0—3° не подавляет жизнедеятельности молочнокислых бактерий, а лишь замедляет процесс кислотообразования. Несмотря на то, что ферментация в ледниках затягивается до 50—60 дней, многочисленными опытами и многолетней практикой соления огурцов установлено, что именно при этих условиях накапливается в огурцах наибольшее количество молочной кислоты. На нежинских заводах Укрторгплодоовощтреста при ледниковой ферментации огурцов содержание кислоты в них иногда достигает 1,2%, тогда как в неохлаждаемых складах такой концентрации достичь не удается.

Эффект кислотообразования при низких температурах ферментации состоит в подавлении, во-первых, всей нежелательной микрофлоры, использующей для брожения сахар, в том числе дрожжей, маслянокислых бактерий и бактерий группы coli, и, во-вторых, в подавлении жизнедеятельности различных плесеней — потребителей кислоты.

Поэтому нельзя согласиться, что для предохранения соленых огурцов от развития в них потребителей молочной кислоты огурцы следует перенести в помещение с сильно пониженной температурой, как только будет достигнут максимум кислотности при повышенных температурах брожения. Максимум кислотности может быть достигнут только при условии проведения главного периода брожения в низких температурах.

Побочное брожение безусловно подавляется и применением при посоле различных пряных растений, эфирные масла и фитонциды которых губительно действуют на многие микроорганизмы. Б. П. Токин на основании своих исследований и исследований других авторов пришел к заключению, что чеснок, хрен и красный перец обладают сильными бактерицидными свойствами. В то же время, бактерии молочнокислого брожения оказались устойчивыми против фитонцидов чеснока. Судя же по практике соления овощей, применение при консервировании специй не только не оказывает губительного влияния на молочно-кислые бактерии, но, повидимому, улучшает условия развития этих бактерий, устраняя с их пути конкурентов.

К числу факторов, регулирующих процесс квашения, необходимо отнести также и состав газовой среды. Молочнокислые бактерии, являясь факультативными анаэробами, не нуждаются в кислороде, а при развитии некоторых из них (бактерия Дельбрука) приток воздуха даже препятствует образованию кислоты. В то же время развитие спиртовых дрожжей в присутствии кислорода происходит энергичнее, чем без него. Пленчатые дрожжи, частые спутники всякого брожения, очень требовательны к кислороду, поэтому они развиваются преимущественно на поверхности бродящей массы. Уксуснокислые бактерии, микодерма и многие плесени являются чистыми аэробами и без доступа кислорода воздуха не развиваются. Этим в значительной мере объясняется факт предохранения от развития плесеней и уксусного скисания соленых овощей в закрытых бочках, полностью залитых рассолом. Если чаны открыты и не полностью залиты рассолом, то на поверхности квашеной капусты и других соленых овощей наблюдается дружное развитие плесеней.

Углекислый газ в количествах, образующихся при брожении не оказывает на молочнокислые бактерии отрицательного влияния.

Учитывая требовательность к кислороду многих видов сопутствующей молочнокислому брожению микрофлоры, соление и квашение овощей следует вести с максимальным ограничением притока кислорода, чтобы не допустить развития нежелательной микрофлоры.

При наиболее полном использовании всего комплекса рассмотренных нами физических и химических факторов можно и при самопроизвольном квашении обеспечить сравнительную чистоту молочнокислого брожения и получить готовые продукты высокого качества.

В некоторых случаях, желая придать молочнокислому брожению большую направленность и чистоту, овощи заквашивают чистыми культурами: В. cucumeris fermentati (для огурцов), В. brassicae fermentati (для капусты) и др.

Об эффективности применения чистых культур молочнокислых бактерий имеются разные мнения.

С одной стороны общее направление микробиологических процессов при квашении огурцов и капусты чистыми культурами и обычным способом по сути одинаково. Отличие заключается лишь в скорости прохождения основных процессов — при квашении чистыми культурами быстрее накапливается молочная кислота.

С другой стороны, применение чистых культур при квашении овощей не только ускоряет кислотообразование, но придает молочнокислому брожению большую направленность и чистоту и способствует повышению качества квашеных овощей.

Отсутствие единого мнения у исследователей этого вопроса объясняется разными условиями экспериментирования. Результаты исследований зависят от многих факторов: степени обсемененности эпифитной микрофлорой сырья, условий ферментации овощей с применением чистых культур и без них, хозяйственно-ботанических сортов сырья и прочих, которые у разных авторов были различными. Не останавливаясь на разборе отдельных исследований, мы все же должны отметить единодушное мнение о том, что применение чистых культур при квашении овощей ускоряет процесс кислотообразования. Это настолько существенно, что делает желательным применение чистых культур, как одного из регулятивных факторов. Особенно желательно применение чистой культуры негазообразующего вида В. cucumeris fermentati при солении плодовых овощей (например, арбузов). Это имеет наибольшее значение при проведении ферментации в неохлаждаемых помещениях. При самопроизвольном брожении развиваются газообразующие вариететы В. cucumeris fermentati и другие газообразующие виды молочнокислых бактерий. Под давлением образующихся газов, что зависит от интенсивности брожения, плодовая мякоть разрыхляется, образуются пустоты, а иногда (в арбузах) происходит почти полное разрушение мякоти. Таким образом, применение чистых культур негазообразующих бактерий будет способствовать сохранению структуры плодовой ткани консервируемых овощей и, следовательно, повышению их качества.

Результаты применения чистых культур при квашении капусты несколько иные. При квашении капусты применяют чистую культуру газообразующего вида В. brassica fermentati в смеси с чистой культурой дрожжей. Ввиду некоторых особенностей квашения капусты образование газов, скопляющихся на поверхности капусты в дошниках, при ее ферментации очень желательно.

Применение чистых культур при квашении капусты улучшает ее вкусовые качества. Если квашение производится поздней осенью при низких температурах, то применение чистых культур ускоряет процесс кислотообразования. Качество квашеной капусты в случае окончания ее ферментации при оптимальных температурах (21—24°) улучшается, если применяются чистые культуры и если готовый продукт хранится при низких температурах. Если же капуста хранится в неохлаждаемых помещениях, то эффект повышения качества, достигнутый при ферментации, утрачивается при хранении, и применение чистых культур, в конечном итоге, не дает положительных результатов.

источник

Какое основное правило необходимо соблюдать при сборе грибов для сохранения их численности?

1) Грибы необходимо срезать, не повреждая грибницу.

2) На разрушенной грибнице не образуются плодовые тела.

Почему почву в лесопосадках заселяют микоризными грибами?

1) Деревья вступают в симбиоз с грибами.

или, Микориза — грибокорень — взаимовыгодное сожительство (симбиоз) мицелия гриба с корнем высшего растения.

2) Мицелии грибов, оплетая корни растений, дают им воду и соли, что улучшает рост деревьев.

Микориза помогает растениям переносить стрессы, засуху, недостаток питания.

Почему опасно употреблять в пищу грибы, собранные возле шоссе?

1) В грибах накапливаются ядовитые вещества — соли тяжелых металлов (свинца, кадмия и др. ), которые выделяются выхлопными газами автомобилей.

2) Они могут вызвать тяжелые отравления и даже смерть.

Чем эукариоты отличаются от прокариот?

1) Эукариоты имеют ядро.

2) Клетки эукариот имеют митохондрии,комплекс Гольджи и ЭПС.

3) Эукариоты имеют половое размножение, а прокариоты не имеют подлинного полового размножения.

Почему бактерии нельзя отнести к эукариотам?

1) Они не имеют обособленного от цитоплазмы ядра, митохондрий, комплекса Гольджи, ЭПС.

2) Для них не характерен митоз и мейоз, оплодотворение.

3) Наследственная информация в виде кольцевой молекулы ДНК.

Что такое искусственный мутагенез и для чего его применяют?

1) Это процесс искусственного получения мутаций путем воздействия мутагенных факторов (облучение ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами и др. ).

2) Цель применения — получение у потомства полезных мутаций. Особи с полезными мутациями в дальнейшем участвуют в создании новых штаммов микроорганизмов или сортов растений.

В чём состоит роль бактерий в круговороте веществ?

1) бактерии-гетеротрофы — редуценты разлагают органические вещества до минеральных, которые усваиваются растениями;

2) бактерии-автотрофы (фото, хемотрофы) — продуценты синтезируют органические вещества из неорганических, обеспечивая круговорот кислорода, углерода, азота и др.

В чём особенность питания сапротрофных бактерий? Почему при их отсутствии жизнь на Земле была бы невозможна?

1. Сапротрофные бактерии питаются отмершими органическими веществами.

2. Переводят органические вещества в минеральные

3. Замыкают круговорот веществ в природе. Являются редуцентами в цепях питания.

Бактерия Thermus aquaticus – тер­мо­филь­ная бактерия, живёт в го­ря­чих ис­точ­ни­ках с прак­ти­че­ски ки­пя­щей водой.

Вы по­се­я­ли оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство бак­те­рий на 5 чашек Петри. Чашки Вы по­ста­ви­ли в 5 раз­ных термостатов: на +5°С, +20°С, +35°С, +50°С и +65°С. На какой из чашек Вы ожи­да­е­те уви­деть мак­си­маль­ный рост бак­те­рий через одни сутки? Ответ поясните.

1) мак­си­маль­ный рост будет на чашке +65°С;

2) раз бак­те­рии Thermus aquaticus живут в го­ря­чих источниках, значит, чем выше температура, тем оп­ти­маль­нее усло­вия для роста бактерий.

Бактерия Escherichia coli – сим­бионт человека, живёт в его тол­стом кишечнике.

Вы по­се­я­ли оди­на­ко­вое ко­ли­че­ство бак­те­рий на 5 чашек Петри. Чашки Вы по­ста­ви­ли в 5 раз­ных термостатов: на +5°С, +20°С, +35°С, +50°С и +65°С. На какой из чашек Вы ожи­да­е­те уви­деть мак­си­маль­ный рост бак­те­рий через одни сутки? Ответ поясните.

1) максимальный рост будет на чашке +35°С;

2) раз бактерии Escherichia coli живут в кишечнике человека, значит, оптимальная температура для их роста +36,6°С

Кишечная палочка (эшерихия коли, лат. Escherichia coli; общепринятое сокращение E. coli) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, факультативных анаэробов, входящий в состав нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.

Существует большое число разновидностей кишечной палочки (Escherichia coli), в том числе, более 100 патогенных («энтеровирулентных») типов, объединенных в четыре класса: энтеропатогенные, энтеротоксигенные, энтероинвазивные и энтерогеморрагические. Морфологические различия между патогенными и непатогенными эшерихиями отсутствуют.

Кишечные палочки (Escherichia coli) устойчивы во внешней среде, длительное время сохраняются в почве, воде, фекалиях. Хорошо переносят высушивание. Кишечные палочки обладают способностью к размножению в пищевых продуктах, особенно в молоке. Быстро погибают при кипячении и воздействии дезинфицирующих средств (хлорной извести, формалина, фенола, сулемы, едкого натра и др.). escherichia coli Кишечные палочки более устойчивы во внешней среде по сравнению с другими энтеробактериями. Прямой солнечный свет убивает их в течение нескольких минут, температура 60°С и 1 % раствор карболовой кислоты — в течение 15 минут.

Число кишечных палочек Escherichia coli среди других представителей микрофлоры кишечника не превышает 1%, но они играют важнейшую роль в функционировании желудочно-кишечного тракта. Кишечные палочки E. coli являются основными конкурентами условно-патогенной микрофлоры в отношении заселения ими кишечника. Кишечные палочки E.coli забирают из просвета кишечника кислород, который вреден для полезных для человека бифидо- и лактобактерий. Кишечные палочки E. coli вырабатывают ряд необходимых для человека витаминов: В1, В2, В3, В5, В6, биотин, В9, B12, К, жирные кислоты (уксусную, муравьиную, а ряд штаммов также молочную, янтарную и другие), участвует в обмене холестерина, билирубина, холина, желчных кислот, оказывает влияние на всасывание железа и кальция.

Escherichia coli в кишечнике человека появляются в первые дни после рождения и сохраняются на протяжении жизни на уровне 106—108 КОЕ/г содержимого толстой кишки.

Оптимальной температурой для жизнедеятельности и размножения E. coli является температура 37°С.

источник