自然發(fā)酵與人工接種發(fā)酵比較研究及展望

張卿 程文健 陳麗嬌

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，食品安全已經(jīng)成為人們最為關(guān)注的問題。傳統(tǒng)泡菜歷史悠久，但是隨著人們對泡菜的需求不斷增加，傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜存在的安全問題逐漸暴露出來，嚴(yán)重制約著泡菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。人工接種發(fā)酵技術(shù)的出現(xiàn)，有效的解決了泡菜過程中存在的問題，同時將泡菜實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化及規(guī)?；?。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，必須要加大人工接種發(fā)酵技術(shù)的研究力度，完善質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，將中國泡菜推向國際市場。

關(guān)鍵詞：泡菜;自然發(fā)酵;人工接種發(fā)酵

中圖分類號：TS255.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）05-0046-02

Abstract： With the rapid development of economy and continuous improvement of people's living standards， food safety has become the most concerned issue. Traditional sauerkraut has a long history， but as increasing people's demand for sauerkraut， the safety problems of traditional fermented sauerkraut are gradually exposed， and it seriously restricts the development of the sauerkraut industry. The emergence of artificial inoculation and fermentation technology has effectively solved the problems during sauerkraut fermentation; at the same time， sauerkraut will achieve a standardized， industrialized and scaled goal. In order to achieve it， it is necessary to increase the research intensity of artificial inoculation and fermentation technology， improve the quality standard system， and promote Chinese sauerkraut toward the international market.

Keywords： sauerkraut; natural fermentation; artificial inoculation and fermentation

引言

泡菜在我國歷史悠久。蔬菜經(jīng)發(fā)酵后不僅風(fēng)味獨特，而且也提高了營養(yǎng)價值。根據(jù)生產(chǎn)方式的不同，泡菜分為傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜和人工接種發(fā)酵泡菜兩種生產(chǎn)模式。目前，在我國傳統(tǒng)發(fā)酵仍然采用自然發(fā)酵方式，但是這種發(fā)酵方式存在著許多問題，如發(fā)酵周期長、規(guī)模小、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，而且存在質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。而人工接種發(fā)酵是對已經(jīng)滅菌的原材料，接種乳酸菌菌種發(fā)酵而成，減少了雜菌的污染，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。本文在廣泛調(diào)查研究兩種發(fā)酵方式現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，并就兩種發(fā)酵方式的生產(chǎn)工藝、微生物以及產(chǎn)業(yè)化研究等方面做了比較，探討了人工接種發(fā)酵在當(dāng)今泡菜市場中競爭優(yōu)勢和升級。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)泡菜

傳統(tǒng)泡菜是采用自然發(fā)酵，利用蔬菜表面附著的微生物進(jìn)行發(fā)酵，這必然會攜帶雜菌，不利于乳酸菌等有益菌的生長，從而延長發(fā)酵周期，甚至導(dǎo)致泡菜腐爛變質(zhì)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，泡菜產(chǎn)量及規(guī)模也發(fā)展迅猛。泡菜逐漸由作坊式生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成工業(yè)化生產(chǎn)，使泡菜產(chǎn)量快速提升。再加上現(xiàn)代化自動化機(jī)械裝備不斷提高，不僅有利于提高泡菜的生產(chǎn)規(guī)模，而且泡菜的品質(zhì)也更加安全可靠。

盡管泡菜的加工技術(shù)得到很大的改變，但是仍然面臨著很多嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面，環(huán)境的日益惡化以及人們泡菜安全性的擔(dān)憂，極大的影響了泡菜的發(fā)展。另一方面，在我國盡管一些企業(yè)實現(xiàn)了規(guī)?；瘶?biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，但是大多數(shù)的泡菜生產(chǎn)還是依靠小作坊，缺乏機(jī)械化設(shè)備，而且衛(wèi)生條件較差，此外，民間普遍存在著自給自足的發(fā)酵泡菜，這些都制約著泡菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在國內(nèi)很多中小型企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的自然發(fā)酵，這種發(fā)酵方式存在很多問題，（1）較長的發(fā)酵周期，發(fā)酵質(zhì)量不穩(wěn)定，不利于規(guī)?；a(chǎn);（2）受溫度，環(huán)境及用鹽量等多種因素影響，較難發(fā)酵成功;（3）產(chǎn)地分布不集中，難以實現(xiàn)產(chǎn)品的統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);（4）亞硝酸鹽含量較高，產(chǎn)品安全性缺乏保障。

1.2 人工接種發(fā)酵泡菜

20世紀(jì)80年代，人工接種技術(shù)逐漸起步，并得到迅速發(fā)展，很快成為研究的熱點，隨著對泡菜研究的不斷創(chuàng)新，人工接種發(fā)酵技術(shù)逐漸發(fā)展起來，而且優(yōu)勢明顯，相比自然發(fā)酵，它極大地縮短了周期，并且降低了亞硝鹽含量，泡菜質(zhì)量安全可靠[1]。又有研究人員進(jìn)一步研究分離并鑒定了發(fā)酵泡菜的菌系，發(fā)現(xiàn)了具有優(yōu)良發(fā)酵能力的植物乳桿菌，并進(jìn)行了發(fā)酵試驗，取得了較好的發(fā)酵效果[2]。

人工接種發(fā)酵技術(shù)的出現(xiàn)，凸顯其明顯的優(yōu)勢：（1）縮短發(fā)酵周期，顯著提高了生產(chǎn)效率;（2）選擇純種的菌種作為發(fā)酵菌，在發(fā)酵過程中，不僅有效地抑制了有害微生物的增長，而且顯著降低了亞硝酸鹽的含量;（3）純種乳酸菌發(fā)酵降低了鹽的用量，有利于生產(chǎn)健康安全的泡菜;（4）人工接種發(fā)酵更容易使產(chǎn)品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 泡菜生產(chǎn)工藝的研究

傳統(tǒng)泡菜加工工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，首先對清洗干凈的蔬菜進(jìn)行鹽漬脫水，經(jīng)脫鹽后，利用蔬菜本身攜帶的微生物作為發(fā)酵劑，將脫鹽后的蔬菜放在密閉的容器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵。由于自然發(fā)酵為混合菌群協(xié)同發(fā)酵，因此風(fēng)味濃厚，口感豐富。發(fā)酵周期的長短受多種因素的制約，主要受到原材料以及環(huán)境溫度等因素的影響，泡菜發(fā)酵周期不確定，數(shù)天至數(shù)月不等。發(fā)酵完成后，泡菜通常要經(jīng)過各種香料的調(diào)味，制成泡菜成品。

然而，人工接種發(fā)酵工藝首先是對原材料進(jìn)行滅菌，殺滅所有的微生物后，選擇優(yōu)良的乳酸菌菌種作為發(fā)酵菌種，通常會選擇幾種乳酸菌按照一定比例復(fù)配進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵完成后，經(jīng)過調(diào)味制成泡菜。這種發(fā)酵方式不僅乳酸菌含量豐富，發(fā)酵過程無雜菌干擾，產(chǎn)品質(zhì)量有保證，而且發(fā)酵周期明顯縮短，明顯的降低生產(chǎn)成本，所以，這種高效的發(fā)酵方式是未來泡菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。

3 微生物研究

隨著對泡菜研究的不斷深入，泡菜中的微生物菌系逐漸成為關(guān)注的焦點，研究結(jié)果顯示發(fā)酵過程中起主要作用的微生物是乳酸菌，它是影響泡菜品質(zhì)的主要因素，此外也包括真菌類，以酵母菌和霉菌為主，正是由于混合菌種的協(xié)同發(fā)酵作用，使得發(fā)酵泡菜風(fēng)味濃厚，產(chǎn)品種類豐富。因此，研究泡菜中微生物種類是提高產(chǎn)品品質(zhì)的重要手段，研究不同微生物的發(fā)酵性能，有利于泡菜產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新與發(fā)展。

近年來，由于微生物學(xué)研究的不斷深入，人們利用不同乳酸菌來發(fā)酵泡菜，取得了較好的效果，研究內(nèi)容包括菌種的分離篩選，菌種的選擇和復(fù)配菌種比例等，人工接種發(fā)酵顯著地提高了發(fā)酵效率和活菌數(shù)量，降低亞硝酸鹽含量，延長發(fā)酵蔬菜貨架期，提高泡菜品質(zhì)。

通過對自然泡菜中微生物的分離與鑒定，乳酸菌類是發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌群，其中包括乳球菌屬、明串珠菌屬及乳桿菌屬等，進(jìn)一步研究表明乳桿菌（植物乳桿菌、副干酪乳桿菌和短乳桿菌）具有很強(qiáng)的產(chǎn)酸能力和降解亞硝酸鹽能力。有研究對單一的乳酸菌發(fā)酵泡菜進(jìn)行研究，泡菜在單一乳酸菌的作用下難以達(dá)到較好的發(fā)酵效果，因此使用不同乳酸菌復(fù)配成混合乳酸菌體系進(jìn)行發(fā)酵，以提高發(fā)酵效率。將干酪乳桿菌和植物乳桿菌按1：1混合接種發(fā)酵蔬菜，結(jié)果表明發(fā)酵速度明顯提高，而且發(fā)酵酸度和感官品質(zhì)都優(yōu)于自然發(fā)酵，并且發(fā)酵速度至少要比自然發(fā)酵平均提高數(shù)倍[3]。肖欣欣等人以復(fù)配乳酸菌為發(fā)酵劑，以海帶為原料，采用正交試驗設(shè)計，模糊數(shù)學(xué)綜合評價模型獲得最佳復(fù)配比，利用復(fù)配乳酸菌混合體系來發(fā)酵海帶，制備的泡菜色澤清晰，品質(zhì)良好，不僅除去了海帶的腥味，而且發(fā)酵后的海帶風(fēng)味獨特，豐富了泡菜的種類，同時也為泡菜的發(fā)展創(chuàng)新了技術(shù)[4]。李春等人則利用植物乳桿菌和腸膜明串珠菌混合菌種發(fā)酵降解亞硝酸鹽，結(jié)果表明采用混合乳酸菌有降低發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量的能力[5]。通過乳酸菌發(fā)酵可以實現(xiàn)高效率和低亞硝酸鹽，發(fā)酵品質(zhì)得到了很大的提升。

4 產(chǎn)業(yè)化研究

在我國，作坊式生產(chǎn)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，盡管采用傳統(tǒng)的自然發(fā)酵，泡菜風(fēng)味獨特、香氣濃郁，但是由于發(fā)酵條件難以控制，經(jīng)常發(fā)生變味或腐爛等問題，各地區(qū)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不一，產(chǎn)品安全質(zhì)量難以保證，所以傳統(tǒng)泡菜面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)泡菜產(chǎn)業(yè)化，將我國泡菜產(chǎn)業(yè)推向國際市場，應(yīng)該做到以下幾點。

首先，應(yīng)該加大力度研究人工接種技術(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)。傳統(tǒng)的自然發(fā)酵存在著諸多問題，主要包括較長的發(fā)酵周期，缺乏安全性等。采用人工接種發(fā)酵泡菜可以縮短發(fā)酵周期，提高發(fā)酵效率，促進(jìn)泡菜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。盡管目前的研究已經(jīng)從泡菜中分離出大量的優(yōu)良的乳酸菌，但是大部分處在試驗研究階段，還無法投入生產(chǎn)。所以要加快人工接種發(fā)酵技術(shù)的深入研究，并應(yīng)用于實踐生產(chǎn)，實現(xiàn)泡菜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

其次，增加泡菜的多樣性，有利于泡菜產(chǎn)業(yè)的持久發(fā)展。我國是蔬菜生產(chǎn)大國，蔬菜種類豐富，但是產(chǎn)值較低，所以加大力度推進(jìn)不同蔬菜制作泡菜的研究，不斷完善人工接種乳酸菌發(fā)酵工藝，早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。今后研究的重點集中在選擇不同的原材料、不同的乳酸菌以及加強(qiáng)貯藏保鮮等方面，探索出不同泡菜產(chǎn)品。有效合理地利用不同的蔬菜發(fā)酵，提高蔬菜產(chǎn)品的附加值，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益。

最后，建立并完善質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系。目前我國泡菜大部分是小作坊生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)不一，導(dǎo)致泡菜口味復(fù)雜多樣，質(zhì)量安全無法保證，難以得到消費者的認(rèn)可。因此，為了提高泡菜有競爭力，讓我國泡菜進(jìn)入國際市場。就必須打造一個標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，同時也要在色香味形以及質(zhì)量和安全性方面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平。

總之，加強(qiáng)人工接種發(fā)酵技術(shù)在泡菜行業(yè)的研究力度，豐富泡菜食品的種類，制定并完善相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，積極推進(jìn)我國泡菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最終走向國際化。

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