国内外泡菜生产的研究进展
2007-04-28 23:44:13   来源：江苏食品与发酵   评论：0 点击：

泡菜属乳酸菌发酵食品,为发酵蔬菜四种类型中的一种,在我国历史悠久,是我国最普通的传统发酵食品,其加工工艺简单、原料成本低廉,同时泡菜制品的鲜味及香味的独特,及开胃理气,降低胆固醇的功效,使消费者对其有一定的忠诚度。在我国南、北方都有腌雪里红、大头菜、洋姜、榨菜的传统,四川泡菜也在国内占领一定的份额。本文就目前国内外泡菜产业发展的现状及泡菜生产研究的进展包括菌种选择、菌种生产条件选择、发酵剂的研究、发酵工艺条件研究四个方面进行综述并预测了其研究发展的趋势,以期为将来的研究者提供一些参考。

1泡菜产业及其研究的发展现状

泡菜的制作在我国历史悠久,并于17世纪从我国引入欧洲,此后泡菜受到全世界人们的喜爱,泡菜产业也随之迅速发展起来。欧洲发酵蔬菜制品的规模在1985年为51万t橄榄、22万tSauerkraut和4.5万t腌黄瓜[1]。2002年韩国国内泡菜市场产值约为20亿美元,出口总额达8646万美元,现在韩国泡菜出口额正以每年10%的速度增长[2]。日本依靠中国和美国等蔬菜输出国进口生鲜蔬菜和腌制半成品使其泡菜产量不断上升,从1996年的108万t攀升到了2002年的118万t,总生产额为36亿美元[3,4]。2000年全球腌制蔬菜贸易总额约为13亿美元,在国际市场上日韩两国占据了95%以上的份额[5]。2000年,中国泡菜工业的市场销售额约为10亿元,中国泡菜的代表之一—四川泡菜,其企业出口总额约500万美元,仅占国际泡菜市场总量的3%[6]。在发展工业化生产泡菜的同时,韩国的一些大学和许多私人机构也开展了泡菜制作及其风味和营养的研究。美国、日本在泡菜菌种的鉴定、利用及营养成分保存方面的研究也较多。我国也有部分关于泡菜制作、风味营养物质、菌种选择、安全性控制等各个方面的研究,但研究仍相对较少。

2泡菜生产的研究进展

2.1泡菜生产的工艺流程原料清洗→酸化盐水(注入浸渍盐水6.6%~6.8%NaCl,并立即用浓度为0.16%的冰醋酸或醋将盐水酸化到pH值2.8左右)→补盐(浓度平衡在5%~8%)→缓冲(醋酸钠缓冲剂或NaOH,把pH值调到4.6左右)→接种乳酸菌和发酵(25~28℃,10d)→储存[7]

2.2加工工艺的研究进展

和发酵这个环节上,例如乳酸菌菌种的选择、发酵工艺条件的选择等。它们直接影响着泡菜加工后的口感、色泽、滋味等品质及产品产量,因而是现在泡菜加工研究的热点。

2.2.1乳酸菌菌种的研究

泡菜生产是利用食盐的高渗透作用,以乳酸发酵为主的微生物发酵过程。乳酸菌既不具备分解纤维素的酶系统,也不具备水解蛋白质的酶系,因此既不破坏植物细胞组织,又不会分解蛋白质和氨基酸,同时它生长代谢所产生的许多物质如乳酸、醋酸、2-庚酮等又可增强产品风味,故乳酸菌种的选择及优化将直接关系到泡菜的质量和工业化生产的效率。叶淑红等[8]实验筛选了1株产酸较好的菌株,鉴定为植物乳杆菌(Laobacillusplantarum),将其应用在制作泡菜中,结果表明,自然发酵的最佳周期为48h,人工接种发酵的最佳周期为36h,比自然发酵快12h,同时乳酸产量、感官评定等各方面都明显优于自然发酵。杨晓辉等[9]从多种泡菜中筛选出了四株产酸较快、发酵风味好的乳酸菌Leu.1、Leu.2、Lact.1和Lact.2,经API50CH标准系统鉴定,Leu.1和Leu.2为肠膜明串珠菌肠膜亚种(Leuconostocmesenteroidessubsp.Mesenteroides),Lact.1为干酪乳杆菌干酪亚种(Lactobacilluscaseisubsp.casei),Lact.2为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum),其中Lact.1和Lact.2适合于发目前国内外泡菜的加工工艺研究的重点主要在接种酵酸度和盐含量高的泡菜;而Leu.1和Leu.2适用于低酸低盐的泡菜发酵,四株菌接种与自然发酵相比较,产酸速度和风味明显优于自然发酵。Ishikawa.k等[11]利用肠膜明串珠菌肠膜亚种(Leuconostocsp.D-133)和干酪乳杆菌干酪亚种(LactobacilluscaseiL-14)混合发酵日本传统泡菜红萝卜(akakabu-tsuke),其色泽和风味都比传统发酵好,并且不会产生带来不好风味的联乙醯等物质,同时其鲜艳的色泽能保持很长一段时间。尹利端[12]从食品安全的角度出发,以产酸速度、亚硝酸盐降解能力、是否产生生物胺、是否产生广谱高效抑菌物质为筛选指标,对自新鲜泡菜汁中分离得到的50余株乳酸菌菌株进行了筛选,结果得到2株性能优良、适合泡菜发酵的乳酸菌菌株,采用API50细菌鉴定系统对所筛选的乳酸菌进行生理生化鉴定表明它们分别为植物乳杆菌和歧异肉食杆菌。张灏等[13]采用半选择性培养基MRS从传统食品泡菜中筛选出15株细菌,鉴定为植物乳杆菌,对其进行体外胆固醇降解效果的研究,37℃培养24h,发现胆固醇降解量分别达到905μg/mL,753μg/mL和740μg/mL的ST1015、ST1009和ST1010三株菌。

2.2.2影响乳酸菌生长条件的研究乳酸菌的生长繁殖受各种因素的影响,对于这些因素的研究有助于提高乳酸菌的活性和产物的代谢,从而改善泡菜的品质和产量。孙力军等[14]研究发现大蒜、茴香、辣椒3种香辛料对肠膜明串珠菌、植物乳杆菌2种乳酸菌的生长都具有明显促进作用,对明串珠菌的作用强于植物乳杆菌,2%的辣椒和茴香效能最高,同时还研究发现促菌生长物质番茄汁的加入,使苔菜泡菜的质量明显提高,发酵周期缩短,产品的品质得到提升[15]。张瑞等[16]研究表明,在较高温度下自然发酵,不利于乳酸菌形成生长优势;在较低温度下发酵,6%的盐浓度比8%的盐浓度能更好地促进乳酸菌的生长;花椒和碘可使参与发酵的主要菌群乳酸菌和酵母菌加快生长和繁殖。尹利端等[17]采用10%、7%和4%3种浓度的食盐水,在20℃的条件下自然发酵白萝卜,结果表明:10%的食盐能延长异型乳酸菌的发酵时间,较显著的抑制真菌和肠道菌的生长;4%的食盐能缩短异型乳酸菌的发酵时间,较大程度的抑制肠道菌和芽孢菌的生长。郑其良等[18]研究发现在26℃发酵7d,乳酸菌产酸适中且不容易感染杂菌。

2.2.3直投式乳酸发酵剂(DVS)的研究

直投式乳酸发酵剂是将菌体浓缩培养、离心等制成的浓缩菌悬浮液,在发酵阶段代替乳酸菌或与其一同加入进行发酵,对于直投式发酵而言,DVS的好坏直接影响到产品的质量和产量。陆利霞等[19]以萝卜为原料,用自行分离的植物乳杆菌B2进行单一菌株发酵剂接种制作萝卜泡菜产品,与完全自然发酵产品比较,发现发酵周期、发酵酸度、pH、OD值、风味物质等各指标均优于自然发酵泡菜。杨晓辉等[20]通过试验选出组合A(肠膜明串珠菌肠膜亚种)和组合B(肠膜明串珠菌肠膜亚种:干酪乳杆菌干酪亚种:植物乳杆菌=1∶1∶2)为优良发酵剂。陈仲翔等[21]通过试验确定了植物乳杆菌发酵剂的最优培养条件是30%的番茄酱离心液,2%水解植物蛋白粉,37℃培养,pH8,接种量为7%;而肠膜明串珠菌则是30%的番茄酱离心液,10%浓缩胡萝卜离心液,2%水解植物蛋白粉,30℃培养,pH8,接种量为5%。黄传业等[22]筛选出适合榨菜叶发酵酸菜的发酵剂,得出最优混合发酵剂为肠膜明串珠菌3%、短乳杆菌1%、植物乳杆菌1%,可生产出质地、风味俱佳的酸菜,且发酵时间从自然发酵的15d左右缩短为5d左右。熊晓辉等[10]从泡菜汁筛选出3株产酸量较高、生长良好的菌株,从该菌的形态特征、菌落特征、生理生化特征进行鉴定,判定结果A8、B2为弯曲乳杆菌,B4为植物乳杆菌,以其为纯培养发酵剂制备萝卜泡菜,质量优于自然发酵产品。

2.2.4发酵工艺条件的研究在泡菜的加工过程中,对于发酵条件的选择例如菌种的比例、发酵的温度、发酵的时间、盐度等都是十分重要的,它直接影响着泡菜的风味物质、色泽、质地、保藏时间等,对其深入的研究有利于改善对产品品质的控制。陆步诗等[23]研究发现运用乳酸菌:醋酸菌:酵母菌=7∶2∶1,加糖量为5%,培养温度为28℃,培养时间为3d来发酵百合,产品色、香、味俱佳,安全可口。孙立军等[24]通过接种4%的植物乳杆菌、食盐4%、番茄汁5%、甜蜜素0.3g/k,20～25℃,发酵周期2d,可以明显缩短发酵周期、提高苔菜泡菜的质量。Cavalcanti,N.B.等[25]对泡菜(Spondiastuberosa)中添加Vc和柠檬酸进行研究发现,加入Vc对发酵后产品的品质效果是最好的,其次是加入柠檬酸,不加入的品质是最差的。Amr,A.S.等[26]对黄瓜等五种蔬菜发酵食品的研究中发现在泡菜中添加碘,以KI的形式则对产品品质没有显著性影响,而用KIO3则对以粗盐和精盐两种形式盐发酵的泡菜产生色泽变暗和质感变软的显著影响。

3展望

(1)从菌种选择研究来看,现在的研究主要集中在分离和鉴定部分,但是研究的最终目的还是在于把研究转化为技术应用实际加工生产中运用,因此就菌种研究而言,分离提纯后的菌种如何适应大规模生产例如混合菌种的比例、菌种活性的保藏、研究室评定、提纯、向工业化生产转化过程中的问题等方面的研究将会是未来菌种研究的重点。同时现在人们对食品的要求越来越高,在满足口腹的同时人们更希望其能有安全甚至有更多的功能,所以具有保健功能或不产生有害物质的泡菜乳酸菌菌株的研究会逐渐发展起来。

(2)影响乳酸菌生长因素的研究主要集中在发酵条件的选择以及添加物(主要为香料和调味物)的促进、抑制方面,随着社会的发展,泡菜的生产变得越来越多样化了,例如有些保健泡菜其原理是添加部分营养物质一起发酵而成,这些添加物与传统泡菜存在差别,必然就要研究其添加物对泡菜发酵的影响并研究其相应解决方案。

(3)直投式乳酸发酵剂的研究目前主要集中在菌种配比和菌种富集培养条件的优化上,但是对于发酵剂的保藏条件的研究仍然较少。要提高产品质量和产量,使其在国际市场上占有一席之地,我们就必须深入研究泡菜的生产工艺,而接种和发酵是泡菜加工工艺中的关键环节,通过对这个环节的深入研究,探究菌种的选择、配比,发酵的条件等,从而推进其规模化生产,生产出优质的食品,同时创造出巨大的经济效益。