Термин «квашение» обычно применяют к процессу консервирования капусты. Хорошо известным примером природного молочнокислого брожения, осуществляемого смесью бактерий на общем субстрате, служит сквашивание капусты. Суть приготовления квашеной капусты заключается в том, чтобы создать условия для размножения особых гетероферментативных молочнокислых бактерий, которые сбраживают растительный сахар мальтозу до молочной и уксусной кислот, этанола и углекислоты. При этом происходит снижение рН, появившиеся органические кислоты (молочная, уксусная) консервируют продукт, угнетая постороннюю и гнилостную микрофлору. Самое главное, что органические кислоты, в отличие от процесса маринования, не вносятся в продукт извне, а образуются в самом сырье в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий. Поэтому весь технологический процесс квашения направлен на создание благоприятных условий для роста и размножения молочнокислых бактерий и брожения растительных сахаров, в результате которого образуется молочная кислота.

Технологический процесс начинается с того, что капусту измельчают до нужных размеров, добавляют морковь (клюкву, тмин, яблоки, хрен и т. д.), вносят 2,2–2,5% поваренной соли, которая способствует выделению сока еще в начальный период, пока нет молочной кислоты, подавляет рост нежелательной микрофлоры. Капусту плотно укладывают в емкости, поверхность капусты покрывают большими листьями капусты и чистой тканью, кладут гнет-груз для выделения сока и создания анаэробных условий, исключающих размножение аэробных микроорганизмов (гнилостных и плесневых грибов), вызывающих порчу продукта.

Микробиологические процессы в капусте напоминают фазы микробиологических процессов, происходящих при силосовании кормов. Продолжительность фаз зависит от соблюдения анаэробных условий и влажности субстрата, рН субстрата и температуры окружающей среды.

Во время первой фазы эпифитная микрофлора, состоящая из смеси самых различных бактерий, микроскопических грибов и дрожжей, находившихся на поверхности капусты, начинает бурно размножаться и выделять различные органические кислоты (молочную, уксусную, муравьиную), спирт и СО2. Благодаря выделению углекислого газа измельченной капустой и газов, образующихся при брожении, создаются анаэробные условия, благоприятствующие развитию молочнокислых бактерий. Продолжительность первой фазы обычно кратковременная, она зависит от скорости создания анаэробных условий и появления молочной кислоты.

Во второй фазе, названной фазой главного брожения, происходят самые интенсивные и важные микробиологические процессы. В благоприятных условиях основную роль играют гетероферментативные молочнокислые стрептококки Leuconostoc mesenteroides, которые по ферментативной активности опережают другие и ощутимо подкисляют капусту, этим подавляется рост кишечных и других сопутствующих бактерий. Выделяемая им углекислота вытесняет воздух и усиливает анаэробные условия, что защищает витамин С от окисления. Через 2–3 дня активной ферментативной деятельности лейконосток погибает, так как не выдерживает высокой концентрации им же созданной молочной кислоты. На 4–6 сут на смену лейконостоку приходят другие более выносливые молочнокислые палочки Lac. plantarum, Lac. brevis, которые образуют ароматические соединения и дополнительное количество кислот (до 1,7%), этиловый спирт, углекислоту, диацетил, ацетальдегид, летучие серные соединения, придающие специфический аромат капусте. Позднее остаются кислотоустойчивые гетероферментативные Lac. brevis, которые образуют значительные количества молочной и уксусной кислот, СО2 и спирта. В конце этой фазы количество молочнокислых бактерий достигает нескольких миллионов в 1 г капусты. К этому времени большинство бактерий, не образующих споры, погибает, а спорообразующие сохраняются в виде спор.

В третьей, конечной фазе происходит постепенное отмирание возбудителей молочнокислого брожения. Молочная кислота при определенной концентрации ингибирует и даже губительно действует на молочнокислые бактерии, в капусте остается все меньше живых бактерий, наступает массовая их гибель.

После окончания брожения квашеную капусту следует хранить на холоде, при температуре 0–3°С. При низкой температуре лучше сохраняются аромат и вкус капусты, белый цвет, содержание витамина С.

При нарушении герметичности и доступе воздуха порчу капусты могут вызывать аэробные пленчатые дрожжи и плесени. Они используют молочную кислоту, придают капусте неприятный плесневый запах и горечь. Некоторые дрожжи вызывают ослизнение капусты, под действием особых ферментов плесеней происходит потемнение цвета и размягчение капусты, а также другие побочные процессы.

При нарушении технологического режима (аэробные условия, высокая температура, антисанитарные условия заквашивания и хранения), при снижении кислотности, кроме микроскопических грибов, порчу капусты могут вызывать гнилостные и маслянокислые бактерии, в результате их жизнедеятельности капуста приобретает прогорклый вкус и резкий неприятный запах.

Микробиологические процессы при засолке (квашении) огурцов.

При засолке огурцов применяют больше поваренной соли — 6,8–10%, поэтому процесс консервирования называют солением. Квашение огурцов проводят в две стадии. Первая стадия — предварительная, в течение 2–3 дней, для накопления 0,3–0,4% молочной кислоты, проводится при температуре около 20°С, вторая стадия проводится в условиях холодильника или подвала, при 2–4°С.

Микробиологические процессы при засолке огурцов сходны с процессами, происходящими при квашении капусты, и обнаруживаются такие же виды бактерий.

В начальный период развивается смешанная эпифитная микрофлора, по мере нарастания кислотности в результате развития молочнокислых бактерий и наличия поваренной соли, подавляется жизнедеятельность нежелательной микрофлоры. Из молочнокислых бактерий сначала развиваются бактерии рода Leuconostoc, которые затем вытесняются более сильными гетероферментативными кислотообразователями Lac. brevis, Lac. fermentum и гомоферментативными палочками, преимущественно Lac. plantarum.

Виды порчи соленых огурцов сходны с порчей квашеной капусты. В основном это ослизнение, размягчение, появление на поверхности пленки молочной плесени или дрожжей, использующих молочную кислоту, что приводит к снижению кислотности продукта и развитию нежелательной микрофлоры. Образование пустот внутри огурцов происходит при нарушении температурного режима хранения или в результате размножения дрожжей, бактерий группы кишечной палочки, интенсивно выделяющих газ.