Pomimo sprawdzonych receptur, proces kwaszenia warzyw nie zawsze przebiega prawidłowo. Do najważniejszych czynników wpływających na ilość i jakość końcowych produktów fermentacji należą:

• jakość surowca (odmiana, warunki glebowo-klimatyczne, nawożenie, nawadnianie, ochrona);
• warunki fermentacji (jakość i stężenie soli, temperatura w czasie fermentacji i przechowywania produktu, zabezpieczenie przed dopływem powietrza);
• występowanie w odpowiednich proporcjach ilościowych konkurujących z sobą mikroorganizmów biorących udział w tym procesie.

Aby kwaszenie przebiegało prawidłowo, bezwzględnie należy przestrzegać zasad higieny. Oparte jest ono na naturalnej fermentacji mlekowej i przez cały okres produkcji i przechowywania kapusta narażona jest na zakażenia zewnętrzne, które mogą być przyczyną nieprawidłowego przebiegu procesu i nadmiernych ubytków fermentacyjnych.

Przygotowanie silosów i beczek

Przed umieszczeniem kapusty w silosach należy dokładnie sprawdzić ich szczelność. Wszelkie pęknięcia i uszkodzenia betonu oraz wykładziny izolacyjnej trzeba usunąć. Nawet nieznaczne nieszczelności sprzyjają psuciu się kwaszonki i powstawaniu dużych strat. Bezpośrednio przed napełnieniem krajanką ściany silosu trzeba wyszorować, spłukać i przeprowadzić dezynfekcję. Silosy myje się ciepłą wodą z dodatkiem detergentu, na przykład 0,5% roztworu ługu sodowego, a następnie dokładnie spłukuje czystą wodą. Dezynfekcję można przeprowadzić 2% roztworem kwasu siarkawego lub 0,3% roztworem chlorowanego wapna. Jeżeli kapustę kwasi się w beczkach, to należy je wymyć za pomocą szczotki gorącą wodą z detergentem, na przykład 0,5% roztworem sody kaustycznej, a następnie dokładnie spłukać bieżącą wodą. Beczki drewniane — dębowe lub sosnowe — należy poddać działaniu pary. Muszą one być szczelne, aby nie następowały ubytki soku i psucie się kapusty.

Wybielanie

Aby uzyskać ładne kremowobiałe wybarwienie krajanki, główki kapusty przeznaczone do kwaszenia powinny być wybielone przez kilkudniowe przechowywanie ich w przyciemnionym pomieszczeniu o temperaturze 16–18°C. Zabieg ten powoduje zanik chlorofilu. Przed wybielaniem, główki muszą zostać oczyszczone z zabrudzonych i uszkodzonych liści. Po wybieleniu należy je doczyścić ponownie. Zabieg ten powinien być wykonany w oddzielnym pomieszczeniu, aby nie wprowadzać zanieczyszczeń do miejsca fermentacji.

Solenie

Jednym z ważniejszych czynników technologicznych decydujących o wybarwieniu, smaku i twardości krajanki jest ilość i jakość użytej soli. Sól chroni produkt przed utlenieniem, hamuje rozwój niekorzystnych mikroorganizmów, a pozytywnie wpływa na rozwój bakterii kwasu mlekowego. Barwa różowa i zbyt duża twardość krajanki występują najczęściej, gdy do kwaszenia dodaje się zbyt dużo soli — powyżej 3%. Z kolei marmurkowatość i obniżona twardość jest następstwem nierównomiernego dawkowania soli. Wadę tę można usunąć jedynie na początku okresu przechowywania. Kapustę taką należy wyjąć z beczki, dokładnie wymieszać i po ponownym umieszczeniu jej w beczce starannie ubić. Ilość soli sypanej na kapustę musi być proporcjonalna do ilości krajanki i zgodnie z Polską Normą powinna mieścić się wagowo w granicach 1,5–2,5%. Najczęściej dodaje się 2,5% NaCl, czyli 2,5 kg soli na 100 kg krajanki. Sól nie może być zbrylona. Przy tradycyjnym, ręcznym soleniu kapusty w silosie, sól sypie się na nią warstwami, co 20–30 cm, w związku z tym maceracja skrawków przebiega wolno i konieczne jest ugniatanie krajanki. Znacznie korzystniejsze jest solenie na ruchomej taśmie. Przy przenoszeniu krajanki z transportera głównego na zasypowy następuje jej przemieszanie, co sprawia, że prawie każdy skrawek styka się z solą wydzielając sok komórkowy. Równomiernie posolona kapusta ulega wówczas natychmiastowej maceracji.

Na jakość kapusty kwaszonej wpływa nie tylko ilość, ale i rodzaj użytej soli. Badania prowadzone w Instytucie Warzywnictwa wykazały, że z trzech porównywanych rodzajów soli — warzonej, jodowanej oraz z dodatkiem mikroelementów — najlepsza okazała się sól z mikroelementami. Przy jej użyciu kapusta zawierała więcej witaminy C, miała korzystniejsze walory sensoryczne (barwę i smak), w porównaniu z kombinacją, w której zastosowano inne rodzaje soli, zwłaszcza jodowaną.

Sposoby przykrywania krajanki

Dokładne ubicie sprzyja prawidłowemu ukwaszeniu kapusty, gdyż stwarza się w ten sposób środowisko beztlenowe, właściwe dla rozwoju mikroflory kwasu mlekowego. Ważne jest także, aby krajanka była na całej powierzchni odpowiednio obciążona i zabezpieczona przed dostępem tlenu. Jednym ze sposobów równomiernego obciążenia całej powierzchni silosu jest wypełnienie go kapustą tylko w 85–90%. Następnie na jej powierzchnię nakłada się grubą folię polietylenową, której brzegi zwisają poza silos. Uzyskany w ten sposób zbiornik napełnia się wodą. Można także, dla wykorzystania w 100% objętości silosu, obudować go deskami wystającymi nad jego brzegi i nałożyć folię zwisającą na zewnątrz desek. Taki zbiornik wypełniony wodą gwarantuje dobre zabezpieczenie powierzchni i obciążenie krajanki w silosie. Tradycyjne przykrywanie silosów płótnem, a następnie deskami i obciążanie betonowymi blokami nie gwarantuje właściwego zabezpieczenia powierzchni przed dostępem tlenu. Powierzchniowe warstwy ulegają wówczas pleśnieniu, a później gniciu. Powoduje to duże straty i pogarsza jakość produktu.

Fermentacja

O jakości kapusty kwaszonej decyduje przebieg fermentacji mlekowej. Zależy on głównie od temperatury. W pierwszych dniach powinna ona wynosić 20–22°C, aby spowodować szybki rozwój bakterii kwasu mlekowego i zahamować działanie szkodliwych mikroorganizmów, które rozwijają się w środowisku obojętnym. Następnie rozpoczyna się fermentacja burzliwa, w czasie której wydziela się dużo gazów, co powoduje powstawanie piany. Niedostateczne odprowadzenie gazów w tym czasie może powodować gorzki smak krajanki. Temperatura w kwaszarni nie powinna być wówczas niższa niż 16°C. Fermentacja zachodząca w niższej temperaturze powoduje powstawanie produktu o zmienionym smaku, tak zwanej surowizny. Po 1,5–2-tygodniowej fermentacji w temperaturze 16–18°C zawartość kwasu mlekowego w produkcie osiąga 1,0–1,5%, a wartość pH spada poniżej 4,0–3,5. W takich warunkach intensywność działania bakterii kwasu mlekowego maleje, ale przyrost kwasowości, chociaż powolny, postępuje nadal. Kapusta zbyt kwaśna nie jest smaczna. Dlatego tę przeznaczoną do dłuższego przechowywania należy przetrzymywać w temperaturze nieco powyżej zera. Nowoczesne kwaszarnie powinny być wyposażone w agregaty umożliwiające regulowanie temperatury.

Mikrobiologia kwaszenia

Przebieg fermentacji zależy od aktywności konkurujących ze sobą drobnoustrojów biorących udział w tym procesie. Mikroorganizmy te znajdują się na surowcu, w przyprawach oraz na wewnętrznej powierzchni zbiorników. Ich zestaw obejmuje różne gatunki bakterii, drożdży oraz pleśni i w czasie fermentacji zmienia się jakościowo, a także ilościowo. Proporcje tych zmian zależą głównie od stężenia solanki i temperatury środowiska.

Najbardziej rozpowszechnione w kapuście i innych warzywach są bakterie z grupy coli. Ich aktywność przejawia się wytwarzaniem dużych ilości dwutlenku węgla. Najliczniej rozmnażają się one przy słabym stężeniu soli. Natomiast drożdże, które znajdują się na surowcu warzywnym w niewielkiej ilości, odznaczają się wysoką tolerancją wobec soli. Przy zbyt dużym jej stężeniu w soku kapusty zahamowany jest rozwój bakterii kwasu mlekowego, które nie są wtedy w stanie wykorzystać cukrów zawartych w surowcu. Stwarza to dobre warunki dla rozwoju drożdży "kożuchujących", utleniających kwas mlekowy, co prowadzi do zobojętnienia odczynu (podwyższenia wartości pH) i toruje drogę pleśniom, bakteriom kwasu masłowego i innym, powodującym psucie produktu. W celu ograniczenia rozwoju drożdży i pleśni używany bywa około 0,05% kwas sorbowy lub sorbinian potasu.

Dodatek soli w odpowiednich proporcjach powoduje ekstrakcję składników pokarmowych (zwłaszcza cukrów) z tkanek surowca. W ten sposób stwarza się dogodne środowisko dla rozwoju bakterii kwasu mlekowego. W poszatkowanej kapuście i innych warzywach występują niezbyt licznie, mimo to w procesie fermentacji są dominujące. Szczególnie pożądana jest obecność tak zwanych homofermentatywnych bakterii Lactobacillus plantarum, które w decydującym stopniu przetwarzają cukry zawarte w warzywach na kwas mlekowy i które są aktywne nawet przy pH wynoszącym 3,3. Procesem kwaszenia należy kierować tak, aby uzyskać możliwie szybki rozwój homofermentatywnych bakterii kwasu mlekowego, a w wyniku ich działalności zwiększenie zawartości kwasu mlekowego i obniżenie wartości pH — co zapewnia trwałość kwaszonego produktu. Ponadto w zakwaszonym środowisku witamina C zawarta w kapuście jest zabezpieczona przed utlenieniem. W związku z powyższym, wskazane jest dodawanie do fermentowanych warzyw tak zwanych starterów, czyli korzystnych kultur bakterii mlekowych. W handlu znajdują się już takie szczepionki do kwaszenia kapusty i ogórków — kultury "Vege-Start". W Instytucie Warzywnictwa prowadzono doświadczenia, w których porównywano jakość kapusty kwaszonej fermentowanej z dodatkiem kultury starterowej z tą produkowaną metodą tradycyjną. Stwierdzono, że użycie do fermentacji kultury "Vege-Start" zwiększało w pojemnikach z kapustą liczebność bakterii Lactobacillus plantarum. Powodowało to szybkie i prawie całkowite przekształcenie cukrów w kwas mlekowy, zanim zdążyły się rozmnożyć inne szkodliwe gatunki bakterii i drożdży, które mogłyby poprowadzić fermentację w niewłaściwym kierunku. Wartości kwasowości czynnej (pH) i zawartości kwasu mlekowego w kapuście już po 7 dniach od zakwaszenia były zbliżone do wymagań Polskiej Normy. Ponadto zastosowanie do fermentacji kultury "Vege-Start" polepszało cechy sensoryczne kapusty kwaszonej — jej barwę, konsystencję i smakowitość.

Według Polskiej Normy dobrze ukwaszona kapusta powinna odznaczać się następującymi cechami:

barwa skrawków — biała lub kremowobiała albo szara z odcieniem żółtawym — w zależności od odmiany,
smak i zapach — charakterystyczny dla kapusty kwaszonej, aromatyczny, słono-kwaśny bez posmaków i zapachów obcych,
jędrność — skrawki jędrne, chrupkie, w klasie II dopuszcza się skrawki o lekko obniżonej jędrności,
wygląd soku — jasnoszary, opalizujący, w klasie II dopuszcza się sok o barwie szarej, silnie opalizujący,
grubość skrawków — nie większa niż 1–1,5 mm, w klasie II — 3 mm,
kwasowość ogólna — w przeliczeniu na kwas mlekowy 1,0–1,8%, w klasie II — nie mniej niż 0,9%,
kwasowość czynna (pH) — 3,4–4,0
zawartość soli kuchennej — 1,5–2,5%