Влияние углеводной корректировки сырья на органолептические показатели квашеной капусты

Введение. Овощи и фрукты представляют собой продукты высокой питательной и функциональной ценности с уникальными свойствами, способствующими укреплению здоровья человека [1]. Однако ряд овощей и фруктов имеют ограниченный срок хранения, по истечению которого значимая часть их утилизируется, что приводит к весомым экономическим потерям. Ферментированные растительные продукты питания представляют собой альтернативу потреблению их в свежем виде и сохранению, при этом данная продукция не только сохраняет свой биологический потенциал, но и становится носителем и поставщиком потенциальных пробиотиков для потребителей [2]. Для получения продуктов с желательными питательными, органолептическими и функциональными свойст- of lactic acid microorganisms, organoleptic parame- вами необходимо проведение контролируемого технологического процесса с использованием полезных автохтонных микроорганизмов [3]. Данный процесс должен заменить традиционно применяемое спонтанное брожение, в течение которого образуется до 30 % пищевых отходов. Таким образом, фрукты и овощи могут быть преобразованы в ферментированные продукты со специфическими свойствами, направленными на улучшение конкретных патологий или здоровья человека в целом [4].

Помимо повышения функциональных свойств и пользы для здоровья ферментированных фруктовых или овощных продуктов, чрезвычайно важно, чтобы отбор новых автохтонных микроорганизмов был направлен на улучшение органолептического качества ферментированного

Технология продовольственных продуктов продукта и, следовательно, его приемлемости для потребителей [5, 6]. Эти аспекты могут быть удовлетворены путем отбора микроорганизмов, продуцирующих ключевые ароматические соединения и экзополисахариды для улучшения вкуса и консистенции и общей привлекательности конечного продукта [7, 8].

Для устойчивого развития как нативной микрофлоры, за счет которой и происходят ферментативные процессы, так и намеренно вносимой с целью управления этим процессом, необходимо достаточное количество питательных компонентов и, в первую очередь, углеводов [9]. В работе [10] авторы указывают, что после инициации ферментации в течение 1–3 сут количество углеводов сырья резко падает, что может негативным образом сказаться на развитии основного пула молочнокислых микроорганизмов, вступающих в процесс как раз в этот момент. Кроме неполноценного развития и неблагоприятного существования молочнокислых микроорганизмов дефицит сахаров негативным образом сказывается и на органолептической оценке ферментированной продукции, что для потребителя, безусловно, является главным фактором при выборе и оценке продукции [11, 12]. Кроме того, дефицит питательных веществ для молочнокислых микроорганизмов может привести к их гибели и, как следствие, развитию микроорганизмов порчи. Это может вызвать изменение текстуры ферментированных продуктов (размягчение), изменение цвета и в целом также негативно повлиять на органолептические показатели готового продукта. Для предотвращения указанных негативных факторов появляется необходимость проведения углеводной корректировки сырья после инициирования процесса ферментации. Данное исследование является одним из этапов комплекса исследований, направленных на разработку технологических режимов управляемого ступенчатого ферментирования растительного сырья для обеспечения гарантированных качественных показателей конечного продукта.

Цель исследования – изучить влияние добавленных углеводных компонентов на органолептические показатели квашеной белокочанной капусты сорта Парус.

Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач :

– определить количество дополнительно вносимых углеводов, необходимых для стабильного развития молочнокислых микроорганизмов;

– изучить изменение органолептической оценки качества капусты, ферментированной с использованием монокультур молочнокислых микроорганизмов и измененной углеводной составляющей;

– изучить изменение органолептической оценки качества капусты, ферментированной с использованием консорциума молочнокислых микроорганизмов и измененной углеводной составляющей;

– сравнить полученные оценки и выбрать вариант используемых микроорганизмов, показавший наилучший результат.

Объекты и методы исследования. В качестве объекта исследования выбрана белокочанная капуста среднепозднего срока созревания сорта Парус урожая 2020 г, выращенная на опытном поле ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК). Кочаны отбирали по размерам, соответствующим среднесортовым, а именно: диаметр – около 20 см, масса – 3 кг, текстура (консистенция) – плотная, трещиностойкая.

Капусту подготавливали следующим образом: с кочанов удаляли сухие, вялые, поврежденные покровные листья, затем кочаны тщательно промывали под проточной водой, далее закладывали в устройство для разделения кочана и удаления кочерыги HGW (Kronen Gmb H). Подготовленные сегменты отправляли в машину для шинкования капусты SN 100 (Kronen Gmb H), где шинковали полосками толщиной 3–5 мм. Затем в подготовленную капустную массу вносили пищевую соль (NaCl) в количестве 1,5 % от массы капусты, тщательно проминали руками до выделения капустой клеточного сока. Затем в массу вносили L. mesenteroides с концентрацией микроорганизмов 107 КОЕ/г в количестве 1,75 % от массы среды и инкубировали в анаэробных условиях при температуре 23–25 °С в течение 72 ч. На втором (основном) этапе в капусту, прошед- шую первый этап ферментирования, вносили инокулят монокультур (штаммы L. brevis и L. plantarum) и их парных консорциумов (L. brevis + L. plantarum) молочнокислых микроорганизмов с конечной концентрацией 108 КОЕ/г в количестве 1,73 % от массы капусты. Одновременно проводили углеводную корректировку среды. Количество вносимых фруктозы и глюкозы составило соответственно Мфр = 840 мг/100 г капусты; Мгл = 220 мг/100 г капусты [13].

Органолептическую оценку квашеной капусты проводили по [14, 15] на 0; 3; 4; 7; 8; 10; 21 и 30-е сут ферментирования.

Для уменьшения статистической погрешности каждый эксперимент проводили в трехкратной повторности с отбраковкой статистически недостоверных данных.

Результаты исследования и их обсуждение. В процессе ферментирования как исходного субстрата, так и субстрата с модифицированным углеводным составом определяли динамику ор- ганолептической оценки квашеной капусты на основном этапе ферментирования по следующим показателям: внешний вид, вкус, запах, цвет. Результаты представлены на рисунках 1–3.

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о целесообразности углеводной корректировки сырья. Образцы с исходным субстратом демонстрировали более низкие оценки в течение практически всего исследованного этапа ферментирования. И если в начале ферментации (до 7–10 сут) оценки мало отличались, то начиная с 11-х сут во всех вариантах отличия нарастали и по истечении 32 сут ферментации разница в общей органолептической оценке была уже очень весомой. В случае ферментированной капусты с L. brevis на 32-е сут ферментации субстрат без углеводной корректировки получил общую оценку 4,0 балла, в то время как с углеводной корректировкой – 4,3 балла (см. рис. 1).

Рис. 1. Динамика органолептической оценки квашеной капусты, ферментированной с использованием L. brevis; L. brevis + углеводная корректировка

Рис. 2. Динамика органолептической оценки квашеной капусты, ферментированной с использованием L. plantarum; L. plantarum + углеводная корректировка

Рис. 3. Динамика органолептической оценки квашеной капусты, ферментированной с использованием консорциума (L. plantarum + L. brevis); (L. plantarum + L. brevis) + углеводная корректировка

Еще более интересную динамику органолептической оценки квашеной капусты наблюдали при использовании консорциума молочнокислых микроорганизмов (L. plantarum + L. brevis). До 7-х сут ферментации оба варианта получили практически одинаковую оценку, начиная с 8-х сут различия в органолептической оценке нарастают, и к моменту окончания эксперимента они достигают максимальных значений: суммарная органолептическая оценка капусты без углеводной корректировки составляет 4,0 балла, с углеводной корректировкой – 4,6 балла.

Во всех исследуемых вариантах в контроле дегустаторами отмечена «горечь», «острота» на протяжении всего эксперимента, в конце эксперимента отмечено незначительное размягчение капусты, в то время как образцы, ферментированные с углеводной корректировкой, уже на первых дегустациях получили более высокие оценки. Отмечены «хрусткость», «приятная кислота», «отсутствие горечи».

Анализируя результаты эксперимента, можно сделать вывод о целесообразности использования консорциума молочнокислых микроорганизмов ( L. brevis + L. plantarum) для проведения процесса направленного (управляемого) ферментирования с углеводной корректировкой сырья. Данный подход позволяет получать безопасный продукт (быстрое накопление кислоты блокирует развитие патогенной микрофлоры), обладающий синбиотическими (про- и пребиотическими) свойствами, со стабилизацией высоких органолептических характеристик (в пределах погрешности определения).

Заключение. Установлено, что корректировка углеводного состава белокочанной капусты сорта Парус благоприятным образом влияет на динамику ее органолептической оценки, что позволило получить конечный продукт с более высокой органолептической оценкой по сравнению с субстратом без корректировки.

При этом белокочанная капуста сорта Парус, ферментированная с использованием консорциума микроорганизмов, получила более высокую органолептическую оценку по сравнению с капустой, ферментированной отдельными микроорганизмами.