Los vegetales frescos contienen una numerosa y variada microflora epífita, que incluye algunos microorganismos deteriorativas y una pequeña cantidad de bacterias ácido – lácticas, un pepino fresco, por ejemplo, puede contener una población de aerobios totales de tan alta como 5,3 x 107; 1,9 x 104 esporas de aerobios; 9,8 x 105 anaerobios totales 5,4 x 102 esporas de anaerobios; 6,1 x 106 coliformes; 5,1 x 104 formadores de ácidos totales; 4,6 x 103 mohos y 6,6 x 103 levaduras por gramo. Este número se incrementa durante el almacenamiento a altas temperaturas (27 ºC), y a una humedad relativa mayor de 70 %.
En la superficie de repollo frescos, los microorganismos son extremadamente variables en número y tipo; se han encontrado una cantidad aproximada de 13 x 106 microorganismos por gramo. El tipo de organismo se encuentra a lo largo de la hoja, así cerca de la raíz se encuentran muchas especies esporuladas. El número de ACHROMOBACTER FLAVOBACTERIUM y otras especies esporuladas. El número de organismos disminuye desde el corazón del repollo hasta el bordes de la hoja, encontrándose a lo largo de la misma, especies aeróbicas formadoras de esporas principalmente.
Al hacer cortes de repollo, pepino u otros vegetales, se observa, a los pocos minutos, la aparición, en la superficie de corte, de cierta cantidad de exiliados protoplasmático provenientes del sistema vesicular. El contenido bacteriano de este exiliado puede ser extremadamente alto y contener una gran cantidad de bacterias ácido – lácticas de los géneros Leuconostoc, Lactobacillus y Peiococcus. Este sugiere que la superficie de corte del material vegetal, provee un medio de crecimiento para las pocas bacterias presentes en el material.
El primer microorganismo en crecer en vegetales puesto a fermentar, es el Leuconostoc mesenteroides el cual degrada la glucosa por vía heterofermentativa produciendo CO2, ácido láctico etanol, etc.
A continuación, actúan los lactobacillus que no producen gas, Lactobacillus plantarum, el cual produce ácido láctico a partir de la fermentación de los azúcares y manitol originado por Leuconostoc. El Lactobacillus plantarum, por ser la especie mas ácido tolerante termina la fermentación de vegetales. Si después de que el lactobacillus plantarum ha terminado su acción queda suficiente cantidad de azúcar y manitol, actúan otros lactobacillus productores de gas, el;
Lactobacillus brevis: pueden desarrollarse y continuar la producción de ácido láctico hasta un 2,4 %, sin embargo, esta acidez raramente se alcanza, por falta de azúcar y manitol
La temperatura del laboratorio de Microbiología Industrial influye mucho en la ausencia de la bacteria ácido – láctica es modificada al aumentar la temperatura y el crecimiento de Leuconostoc mesenteroides se ve retardado y el crecimiento de Leuconostoc mesenteroides se ve retardado y el Lctobacillus brevis y el lactobacillus plantarum, dominante fermentación.
Una vez que la col (repollo) fue troceada y salada y en el jugo que le rodea, rápidamente se origina una anaerobiosis, debida principalmente a la eliminación del oxígeno como consecuencia de la respiración de las células vegetales, aunque es su aparición también contribuyen algo las bacterias.
Al inicio de la fermentación se añade sal, en una concentración de 2,5 %, que suprime o controla las bacterias putrefactivas, lo cual a la larga, favorece la proliferación de las bacterias de productoras de ácidos
Bajo estas condiciones, Leuconostoc mesenteroides enseguida aventajó en crecimiento a todos los demás microorganismos, y es el primero en crecer en vegetales puestos a fermentar; este microorganismo tiene una forma esférica degradando la glucosa de la col por vía heterofermentativa (produce CO2, ácido láctico y etanol, etc) presentando una fase de lactancia muy corta y crece en un amplio rango de temperatura y concentración de sal, lo que explica que se establezca mucho más rápido que las otras bacterias ácido lácticas.
Estos Streptococos que se presentan en parejas o en cadenas cortas, crecen bien a temperaturas comprendidas entre 18 y 21 ºC, (lo cual no era la temperatura del laboratorio y por ende la fermentación fue retardada) y no solo no son inhibidos por una concentración de sal del 2,5 %, sino que probablemente son incluso estimulado.
Los compuestos originados por el microorganismo Al degradar la glucosa (azúcares) para producir (ácido láctico, ácido acético, etanol, manitol, dextrano, ésteres, y dióxido de carbono) contribuyen a comunicarle sabor al Sauerkraut de buena calidad, lo mismo que también se lo comunican los bacilos y cocos que producen ácido láctico a partir de los lípidos de la col. Los productos volátiles originados inhiben a las levaduras, mientras que el dextrano y el manitol (que tienen sabor amargo) pueden ser utilizados por las especies lactobacillus plantarum, beneficiosa de los Leuconostoc, pero no por la mayoría de los microorganismos competidores.
La especie Leuconostoc mesenteriades, produce ácido hasta que este alcanza un porcentaje comprendido el 0,7 y el 1 % (expresados en ácido lácticos).
El Leuconostoc mesenteriades cumple un importante papel en la fermentación de vegetales.
Su establecimiento en el material vegetal a iniciarse la fermentación bajo los niveles de pH con gran rapidez, los cuales alcanzan valores de 1,0 y 1,2 % de acidez titulable. Esta acidificación del medio inhibe el crecimiento de otro microorganismos deteriorativo, así como la actividad de enzimas que ocasionan el ablandamiento del tejido vegetal.
Por su carácter hetero fermentados, produce una alta cantidad de CO2, el cual reemplaza al oxígeno presente permitiendo un rápido establecimiento de condiciones anaeróbicas, que a su vez favorezcan el crecimiento de otros microorganismos importantes en el proceso
Establezca el ácido ascórbico (vitamina C), inhibiéndose el oscurecimiento enzimático, lo que permite la estabilización del color natural del vegetal.
Provee de ácidos y ésteres cuyas combinaciones resultan en importantes componentes del "flavor".
Estos microorganismos pueden convenir el exceso de azúcar en mentol o dextranos, impidiendo que este sea utilizado como fuente de carbohidratos, por microorganismos deteriorativos. Esta particularidad resulta muy ventajosa en la fermentación de vegetales con alto contenido de azúcar, (zanahorias, remolachas y algunas frutas).
A continuación del Leuconostoc, los lactobacilos que no producen gas, principalmente especies de Lactobacillus plantarum, contienen la producción de ácido, elevando la acidez al 1,5 – 2,0 %, esta bacteria produce ácido láctico a partir de la fermentación de los azúcares. Al utilizar también el manitol originado por el Leuconostoc eliminan el sabor amargo. El Lactobaccillus plantarun completa la fermentación que se precisa en el Sauerkraut. La experiencia ha demostrado que la acidez mas adecuada en el producto final es de aproximadamente de 1,7 %, expresada como ácido láctico. La fermentación puede finalmente en esta fase envasando o refrigerando el Sauerkraut.
Si después de que el Lactobaccillus plantarum, ha terminado su acción, queda suficiente cantidad de azúcar y manitol, otros lactobacilos productores de gas, como el Lactobacillus brevis, pueden desarrollarse y continuar la producción de ácido hasta un 2,4 %, sin embargo, esta acidez raramente se alcanza, por falta de azúcar y manitol. Los lactobacilos formadores de gas, que producen las mismas sustancias que los leuconostoc, dan al Sauerkraut un sabor desagradable muy ácido.
La presencia de las bacterias ácido – lácticas es modificada al aumentar la temperatura, el crecimiento de Leuconostoc mesenteroides, se ve retardado (temperatura de trabajo en el laboratorio de microbiología industril 35 – 37 ºC) y el Lactobacillus brevis y el Lactobacillus plantarum, dominan la fermentación.
A temperatura elevada el proceso es homo fermentativo dominado por Lactobacillus plantarum y Pediococcus cerevisiae, como consecuencia, se deteriora el aroma y el sabor, debido a la alta concentración de ácido láctico y baja de ácido acético, también el producto se obscurece con mayor rapidez, por lo que debe enlatarse o envasarse lo tan rápido como sea posible, cuando se completa la fermentación.
La temperatura es un factor determinante en la secuencia de los microorganismos deseables para la fermentación; se ha encontrado que ha una temperatura de 18 ºC y a una concentración de sal de 2,25 %, el proceso es superior en aroma, color y contenido de ácidos ascórbico, debido a que se favorecen las bacterias ácido – lácticas.
El Sauerkraut de buena calidad debe ser de color claro, desmenuzable, de una acidez de aproximadamente 1,7 % y de un sabor ácido puro. Existen también, pequeñas cantidades de diacetilo que le dan un aroma y sabor agradable. Según Pederson, el Sauerkraut tiene como término medio un pH 3.4 a 3.6, contenido de ácido láctico de 1,25 %, aproximadamente 0,3 % de ácido acético y 0,58 % de alcohol etílico. Si se emplean concentraciones salinas del 3,5 % en vez de la normal de2,25 % o si la temperatura es de 32 – 37 ºC (temperatura en la cual nosotros trabajamos en el laboratorio de microbiología industrial), en lugar de otras menores, se desarrolla el Pediococcus cerevisiae, que puede jugar un papel en la fermentación, si bien el Sauerkraut producido suele ser inferior en cantidad al originado en condiciones normales de salinidad y temperatura. Concentraciones de sal baja, por ej: 1,0%, favorece a los gérmenes heterofermentativos Leuconostoc mesenteroides y Lactobcillus brevis.
