泡菜发酵工艺

泡菜发酵工艺综述

王瑜 蒙万川

一、泡菜营养分析

泡菜是以微生物乳酸菌主导发酵而生产加工的的传统生物食品，富含以乳酸菌为主的功能益生菌群及其代谢产物，风味优雅、清香脆嫩，营养丰富，既可满足不同口味、又可增进食欲、帮助消化，促进健康。泡菜含有维生素A、B1、B2、C、钙、磷、铁、胡萝卜素、辣椒素、纤维素、氨基酸、蛋白质等多种营养成分。大量V c和胡萝1-素，能起抗癌作；泡菜中的纤维素对便秘和大肠癌有预防和抑制作用，还可降低胆固醇，预防高血压，动脉硬化等成人循环系统病症；泡菜中的辣椒、蒜、姜、葱等刺激性作料可起到消炎杀菌，促进消化酶分泌的作用[1]；泡菜发酵过程中产生的有机酸、酒精和酯等物质，能以其独特的风味和颜色增进食欲；泡菜中含有大量的乳酸菌(约6300万个／mL)，被人体吸收后，能促进胃肠道蠕动和胃蛋白酶的分泌，并抑制人体消化道内有害菌的繁殖，使肠道内微生物分布正常化，有助于对食物的消化、吸收；乳酸菌代谢产生的有机酸可使肠道内的渗透压增高，水分分泌亢进，粪便中水分增高而缓解便秘。另外据研究，泡菜还可以降低血液中氨基酸含量，防止脑溢血、心肌梗塞；降低肝中脂肪和血液中胆固醇含量，预防动脉硬化[4]；使皮肤细胞角质层变薄，减少皮肤的紫外线酸化作用，有效防止皮肤老化；抑制癌细胞生长等。 二、泡菜发酵过程

2-1发酵初期 ： 蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生，气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。

2-2发酵中期： 由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%。pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。

2-3发酵后期 ：在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为0.4%～0.8%，风味品质最好，因此，常以这个阶段作为泡菜的成熟期。

三、泡菜发酵工艺的探究分析

3-1发酵温度：通过研究发现分别以15℃、25℃、35℃发酵榨菜泡菜时，温度与发酵进程的影响成正相关关系，72小时内35℃的产酸量为25℃的1.3倍，15℃的3倍。以榨菜泡菜0．5％酸度值为成熟标准的话，35℃的泡菜24小时内就可以发酵成熟，而25℃则需48小时，15℃的在72小时内都无法达到成熟的标准。在试验中随着盐量的增加，发酵速率与产酸量均降低，食盐的渗透压对发酵速率与发酵进程的影响较显著。除成熟度与发酵速率

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基本一致外．盐量高低对泡菜质地的影响未见明显差异。

3-2盐水浓度：盐水(质量浓度分别为18.67g/l，28.00g/l，37.33g/l)发酵白菜的过程中，泡菜液的细菌总数往往在第4天出现峰值，而后呈下降趋势，最后平稳。而对于乳酸菌，前6 d发酵的菌数量呈上升趋势，第6天以后乳酸菌数处于平衡状态。用各种质量浓度食盐的处理中，食盐质量浓度越高，乳酸菌数越少，质量浓度为37.33g/l的盐使乳酸菌的数量明显减少；在泡菜发酵时加入9.33g/ml的食盐和23.33 g/ml的蒜时，泡菜中的有害菌少、

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乳酸菌多，泡菜品质较好。这样发酵出来的泡菜有益于身体健康，适合于日常饮食。5%、7%、9%三个盐的浓度进行自然发酵时，发酵液的酸度是由高到低的。泡菜液中的VC含量明显受到盐浓度的影响，盐浓度为5%时含量最高，9%最低，这其实就是受不同盐浓度发酵液中酸度的影响而造成的。盐浓度对氨基酸态氮的影响较不明显，3种盐浓度下氨基酸态氮含量相差很小[8。初始食盐浓度、发酵温度对自然发酵泡菜液中微生物菌系的影响。研究表明,食盐用量对泡菜自然发酵过程中微生物的生长有较大影响。在18℃下,6%的盐浓度比8%的盐浓度能更好地促进乳酸菌的生长,抑制有害菌的繁殖。 3-3适宜的发酵温度对泡菜中的微生物影响很大,是缩短发酵周期的关键因素之一。升高发酵温度,泡菜中的微生物生长速度加快,但26℃的温度对于6%的泡菜液来说并不适宜,发酵过程中兼性厌氧细菌、酵母菌浓度太高,乳酸菌在发酵过程中不能形成生长优势,对泡菜的风味口感影响较大。最佳配方：接种量3%、盐水浓度3%、糖添加量3%、辣椒添加量为7%。在低温保藏条件下，泡菜中的菌落总数会有所降低，在保藏20d左右能达到一个最低水平菌落，总数维持在一个相对稳定的低水平。泡菜中的乳酸菌总数在保藏10d左右能达到最低，水平乳酸菌总数经过短时间的稳定后又呈线性上升趋势[10]。

3-4用乳酸茵制备的发酵剂发酵泡菜，通过单因素试验和正交试验表明，影响泡菜风味的因素由大到小依次为：食盐添加量>温度>接种量。实验发现当温度低于30℃时，泡菜中乳酸菌数基本不变，在30℃和37℃时，乳酸菌生长明显，有利于泡菜的发酵。但在37℃条件下，汁液较浑浊，底部有白色沉淀，泡菜色泽一般，有脂香味，脆度较差，滋味不好，而在30℃条件下，汁液少许浑浊，底部少许沉淀，泡菜色泽一般，有脂香味，脆度一般，滋味较好，因此30℃为较佳工艺温度。在接种量为6％，温度为30℃的条件下，试验研究了不同食盐添加量(2％、4％、6％、8％、10％)对乳酸菌发酵泡菜的影响，当食盐添加量小于8％时，随着食盐添加量的增大，泡菜中乳酸菌数增多．当食盐添加量继续加大时，乳酸菌数反而减少，食盐开始抑制乳酸菌的生长。因此，食盐添加量以4％和6％较佳．当食盐添加量为4％时，泡菜汁液少许浑浊，底部没沉淀，泡菜色泽好，有脂香味，脆度较好，滋味好，发酵速度快。食盐添加量为6％时，滋味较4％时稍差。因此，选择食盐添加量为4％。还有乳酸菌发酵泡菜的发酵时间为5天，自然发酵的发酵时间明显大于7天。与自然发酵相比，乳酸菌

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发酵泡菜可以缩短发酵周期。

3-5以大白菜为原料，研究加入不同浓度的食盐与不同质量分数的大蒜到发酵泡菜中，其生化指标，微生物指标，感官评价的相似点与差异性。研究得出的结果说明主要作用的乳酸菌发酵初期较少，第6 d后，乳酸菌含量上升，但上升的速率不同，大蒜添加量为0.05g／g、0.08g/g时上升速率较快，添加量为0.01g/g食盐、0.2 g/g大蒜上升速率较慢，发酵的后期(8d-12d)，大蒜的添加量为0.05g/g中的乳酸菌含量最高，食盐的添加量为0.02g/g中的乳酸菌含量最低。第10d后各样品中的乳酸菌含量趋于稳定。最后可以肯定的是两种发酵方式发酵10d后都具有较高的安全性，大蒜与食盐具有相似的抑菌效果，5%的大蒜与4%的食盐在发酵的过程中各种指标变化相当。两者所起作用效果基本等效。

3-6泡菜自然发酵的工艺及其货架期，结果表明，泡菜自然发酵的最佳条件为：6%的加盐量，发酵温度2 O℃，加入0.05% CaCl2，发酵8-10d。采用真空包装加冷藏后的泡菜保质期可达1年以上，加入0.05%的防腐剂可以延长保质期和改善产品质量

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3-7自然发酵和人工发酵泡菜的品质作了对比，结果表明人工接种发酵能显著降低亚硝酸盐含量，缩短发酵时间。人工接种发酵生产的泡菜和自然发酵的在感官品质

上均为优等，无明显差异。通过检测，发现在游离氨基酸、有机酸和挥发性香气成分方面，自然发酵和人工接种发酵的产品是基本一致或者相同的，只是略有差异。这说明自然发酵和人工接种发酵的产品在品质上没有根本的差别。 四、泡菜发酵工艺形式

国内泡菜企业多采用自然发酵工艺 该工艺的弊端有

(1)发酵周期相对较长生产力低下

(2)受卫生条件生产季节和用盐量影响发酵易失败

(3)发酵质量不稳定不利于工厂化规模化及标准化生产

(4)沿用老泡渍盐水的传统工艺难以实现大规模的工业化生产 (5)异地生产难以保证产品的一致性

(6)亚硝酸盐食盐含量高食用安全性差为了解决上述问题 国内外相继进行了乳

酸菌纯菌种发酵和直投式菌种发酵的研究取得了较好的效果

五、泡菜的安全性分析

泡菜的安全性主要集中在亚硝酸盐的研究上。亚硝酸盐中毒通常表现为3种类型：亚硝酸盐进入人体后，亚硝酸盐将人体血液中正常的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，使血液的载氧能力降低，从而导致高铁血红蛋白症；亚硝酸盐在体内合成亚销胺而诱发癌症；导致肾小腺肾小球肥大。

硝酸盐和亚硝酸盐是构成蔬菜内蛋白质的基础物质，当蔬菜收获时总有数量不，硝酸盐和亚硝酸盐尚柬转化而残留在蔬菜组织内，以叶菜类最多，其次是根菜、集菜。硝酸盐可在硝酸还原酶作用下转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐进入人体血液后， 将血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，大大减轻了血红蛋白的携带和释放氧的气功能， 造成严重缺氧。同时，亚硝酸盐是强致癌物质亚硝胺的前体之一。因此泡菜中的亚硝酸盐含量引起人们普遍关注。大量研究表明乳酸菌并不具有硝酸盐还原酶，且不能分解蛋自质产生胺类，蔬菜中含胺极少， 甚至根本没有。因而， 泡菜不具备产生强致癌物质亚硝胺的作用。之所以在部分腌菜中发现亚硝胺物质， 是由于不注意卫生和操作不当，造成感染杂苗多。某些细菌分解蛋白质产生胺类 某些细菌分泌硝酸还原酶产生大量亚硝酸盐， 进而形成砸硝胺。因此泡菜要用新鲜蔬菜，经水洗净、凉晒或盐水预腌可脱除部分亚硝酸盐， 加香辛料抑制有害微生物生长繁殖， 同时注意泡菜用水(也是亚硝酸盐来源之一)要符合卫生标准，蔬菜中的维C在人体内有抑制亚硝胺产生的作用， 据测定按常规家庭自制的泡菜无亚硝胺。因此，食用泡菜是安全可靠的。 中国这一传统的泡菜产业做强做大，才能使中国的泡菜扬名世界。因此，要做成世界名牌，需要我们不断的努力：首先需要培养泡菜生产的专业型人才；第二，需要革新现在传统的自然发酵工艺，提高生产周期，同时还得保持我国泡菜的特有风味；第三，革新我国传统的加防腐剂后再加热杀菌的保鲜处理方法，以保证泡菜成品有足够的具保健功能的乳酸活菌；第四，提高我国泡菜的安全性，使我国泡菜与国际泡菜的质量标准接轨。