Conservarea Biochimică

Din cele mai vechi timpuri omul a cautat, in mod empiric la inceput, sa-si asigure necesarul nutrienti din alimentele care nu erau disponibile in stare proaspata tot timpul anului. Observatiile directe asupra evoluţiei starii lui sănătate l-au provocat sa gaseasca soluţii de conservare a alimentelor sezoniere, dar fară jocul intamplarii, nimic n-ar fi fost posibil.

Conservarea biochimică este conservarea ce are ca scop crearea condiţiilor pentru creşterea şi dezvoltarea bacteriilor lactice. În cadrul fermentaţiei lactice are loc reducerea glucozei la acid lactic, care este excretat din celula. Fermentaţia lactică este produsă de bacteriile lactice care sunt de 2 tipuri:

1. Bacterii lactice adevărate (genul Termobacterium din care fac parte Bact. Lactis, Bact.Helveticum, Bact. Casei, Bact. Yoghurti, Bact.Delbrűcki)

2. Bacterii lactice false (Bact. Aerogenes etc.) producătoare şi de gaze (bioxid de carbon şihidrogen), care degradează produsele.

Ecuaţia reacţiei fermentaţiei lactice:

→ + 2C

Fermentaţia lactică reprezinta un proces anaerob (care se desfăşoară in absenţa aerului) prin care glucidele fermentescibile sunt metabolizate sub actiunea echipamentului enzimatic al microorganismelor in acid lactic, ca produs principal, si diacetil, acetoina, acid acetic, alcool etilic si dioxid carbon, ca produse secundare.

Fermentaţia lactică are trei faze:

1. heterofermentativă (tumultoasă);

2. homofermentativă (lentă)

3. faza finală (fără formare de CO)

Prima fază se caracterizează prin prezenţa unor bacterii heterofermentative (Leuconostoc mesenteroides, Bacterium coli), care transformă glucidele în acid lactic, acid acetic, etanol şi manitol, cu degajare evidentă de CO2, metabolizând şi o parte din protide. Aciditatea titrabilă creşte la 0,7-1% (exprimată în acid lactic), formându-se şi esteri care imprimă aroma specifică de murat. Prima fază se mai numeşte agitată, spumoasă, preliminară şi durează 4-6 zile, după care bacteriile heterofermentative îşi încetează activitatea, fiind inhibate de creşterea pH-ului şi de propriile produse de dezasimilaţie (acizi, alcooli). Temperatura optimă de declanşare este de 15-20ºC, sub 15ºC demarând mai greu (dar murăturile rămân tari), peste 30ºC fiind prea scurtă şi determinând fenomenul de autoliză(înmuiere).

Faza a doua (fermentaţia propriu-zisă) este desfăşurată numai de bacteriile homofermentative (Lactobacillus plantarum, L. cucumeris), care transformă glucidele rămase şi manitolul numai în acid lactic, cu o slabă degajare de CO .

Aciditatea creşte până la 1,5-2%, iar pH-ul scade în final la 4,1-4,2, distrugând bacteriile active până în acest moment. Faza se mai numeşte principală sau prelungită şi durează 3-4 săptămâni. De regulă cere temperaturi mai scăzute şi aerare (pritocire). Cu faza a doua se poate considera murarea terminată de fapt.

Faza a treia (de alterare) se datorează unor bacterii (Lactobacillus brevis şi L. pentoaceticus), care mai pot ridica aciditatea până la 2,5%. În final se semnalează formare de drojdii peliculare-“floare”(Oidium lactis), care consumă treptat conţinutul de acid lactic şi provoacă scăderea acidităţii, micşorând astfel treptat conservabilitatea. La temperaturi mai scăzute de 5-10ºC procesul este încetinit. Pritocirea favorizează dezvoltarea bacteriilor lactice (aerobe) şi frânează dezvoltarea bacteriilor anaerobe, în măsură să consume cu prioritate glucidele, cu formare de acid butiric, având un miros neplăcut. Fermentaţia este considerată finită atunci când aciditatea titrabilă nu mai creşte într-un interval de 10 zile. Depozitarea produsului se face în capacităţile de fermentare, dar în condiţii de temperatură sub 10ºC.

Condiţii necesare pentru fermentaţie

Microorganismele difera in ceea ce priveste pH-ul optim necesar dezvoltarii. Cele mai multe bacterii se dezvolta la un pH neutru, apropiat valorii 7. Unele bacterii sunt tolerante la un pH scazut, asa cum sunt bacteriile Lactobacillus si speciile Streptococcus, care joaca un rol important in fermentatia legumelor si produselor lactate.Bacteriile pot tolera diferite temperaturi, cele mai multe prefera o temperatura optima intre 20 si 300C, unele (themophiles) prefera temperaturi intre 50-550C, iar altele functioneaza la temperaturi scazute (15-200C). Majoritatea bacteriilor lactice prefera o temperatura optima intre 18 - 220C.Bacteriile lactice sunt tolerante la o concentratie salina ridicata,acest lucru le confera avantaj faţa de alte specii mai puţin tolerante şi le permite iniţierea fermentaţiei si inhibiţia creşterii organismelor nedorite.

Bacteriile au nevoie de nutrienti pentru metabolism, bacteriile fermentative folosesc carbohidraţi, fie sub forme simple (glucoza, fructoza), fie sub forma complexa ca amidon, celuloza. Dezvoltarea bacteriilor poate fi controlata prin limitarea substratului nutritive. Soluţiile saline utilizate (saramura) pentru fermentatia legumelor prezinta in medie o concetratie de 15-20% sare. Solutia salina conduce la eliberarea apei si a zaharurilor din legume in solutie, astfel incat concentratia de sare in saramura scade si este important ca nivelul de sare sa fie mentinut peste 12%.