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传统发酵食品——浆水研究概况及发展前景展望



全 文 :!#$
孟宪刚,张丽珂,周鸽鸽
(兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州 !##!#)
摘$ 要:通过对传统发酵蔬菜的研究,结合当前我国发酵蔬菜的生产现状,对西北地区的特色发酵食品———浆水的生
产现状、微生物区系以及存在的问题做了初步分析。就浆水近年来的生产状况、卫生、质量等方面存在的问题,提出了
一些新的看法,以期对以后的生产研究提供理论依据。
关键词:传统发酵食品,浆水,存在的问题,前景展望
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中图分类号:B&C#DA$ $ $ $ 文献标识码:E$ $ $ $ 文 章 编 号:D##C%##F(C#D#)D#%#G#C%#
收稿日期:C##H%D#%#H
作者简介:孟宪刚(DH!G %),男,博士,副教授,研究方向:食品发酵
工程。
基金项目:C##H 年甘肃省农业生物技术专项基金资助(IJ&KC##H%
DD);甘肃省兰州交通大学青蓝人才资助项目(L7#MDME)。
$ $ 发酵食品是指经过微生物(细菌、酵母和霉菌
等)或酶的作用使加工原料发生生物化学变化及物
理变化后而形成的一类特殊食品,例如酸乳、豆豉、
纳豆、泡菜、各种发酵法酿造的酱及酱油、醋、黄酒、
发酵蔬菜等[D]。发酵蔬菜作为传统发酵食品的一个
分支,主要分为酱腌菜类、渍酸菜类、泡菜类、蔬菜汁
类以及蔬菜汁与牛乳混合发酵饮料。酸菜作为世界
性的大众化发酵食品,是一种乳酸菌发酵蔬菜制品,
其发酵原理是乳酸菌利用蔬菜中的糖类等营养物质
发酵产酸,并形成酸菜的特殊风味[C]。浆水(其实质
是酸菜中的菜汁)系我国西北地区极具特色的一种
传统发酵食品。说到浆水,有必要先谈谈酸菜,因为
没有酸菜就没有浆水,这里谈的酸菜,与四川传统的
酸菜大相径庭。四川酸菜实为泡酸菜,主要食用的
是蔬菜,泡酸菜汁一般也不作烹调使用,更不会直接
饮用。这里所说的是能产生浆水的酸菜,也叫浆水
菜,具体制作过程是将原料先焯水后,再放入热水
中,用老浆水为引子,再加入面汤、蔬菜促使其发酵
制酸,汤汁熟后具有略呈乳白,口味酸醇清香,这种
酸菜与浆水能够同原料加热后食用,也可直接饮用。
:; 传统发酵蔬菜产业生产现状
:<:; 发酵蔬菜的研究现状
C### 年全球腌制蔬菜贸易总额约为 D 亿美元,
在国际市场上日韩两国占据了 HMN以上的份额,中
国泡菜工业的市场销售额仅占国际泡菜市场总量的
N[]。我国蔬菜加工产业规模不断扩大,C##M 年发
酵型泡菜总产量突破 D## 万 ;,产值突破 M# 亿元,腌
制蔬菜产品出口量约 DMA!M 万 ;,其中醋制蔬菜、果品
以及咸榨菜、咸蕨菜出口量 GAF 万 ;,出口(韩国)泡菜
DDADM 万 ;,创汇近 D 亿美元[G]。
:<=; 浆水的生产现状
对兰州市安宁区及西站的初步调查显示,市售
的浆水以家庭自制为主要生产方式。目前销售的工
厂化生产产品主要有两家:兰州市城关蔬菜深加工
厂和陇南市武都绿康野菜综合加工厂。调查的结果
是被调查的共有 DC 家浆水销售商,只有 C 家销售由
生产厂家提供的产品(武都酸菜)和兰州的珍茹祥
(浆水),并且在该地区出售的产品仅这两种,其他 D#
家均为家庭自制。家庭自制产品的卫生难以保证,
质量不够稳定,消费局域性强。为使该食品能够实
!#$
现工业化生产,有必要对其进行全面的研究。
! 蔬菜发酵过程中微生物区系的研究情况
!#$ 蔬菜发酵过程中的主要微生物
蔬菜发酵主要是经过 ! 个阶段,即初期(以异型
乳酸发酵为主)、中期(同型乳酸发酵并积累乳酸)和
后期(产品风味形成并最终导致乳酸发酵结束)。初
期(微酸阶段):蔬菜入缸后,其表面附生的乳酸细菌
和其他腐败微生物同时发育,但在嫌气条件下乳酸
细菌的活动占优势。由于乳酸菌进行乳酸发酵,产
生乳酸,使环境逐渐变为微酸性,从而抑制了腐败微
生物的生长。在发酵开始时除乳酸菌外,常见的微
生物种类还有假单胞菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、
短小芽孢杆菌及粪链球菌等。肠膜明串珠菌是这一
阶段增殖最旺盛的优势微生物。在其增殖过程中,
产生有机酸和二氧化碳,使 # 迅速降低,抑制腐败
微生物繁殖。总之,明串珠菌的活动为其他乳酸菌
的良好生长创造了一个厌氧和低 # 的生态环境。
中期(酸化成熟阶段):腐败微生物的活动受到抑制,
更有利于乳酸细菌的大量繁殖和乳酸发酵的继续进
行,乳酸浓度愈来愈高,达到酸化成熟阶段。参与这
一阶段发酵的优势微生物种类有肠膜明串珠菌、植
物乳杆菌、短乳杆菌和发酵乳杆菌。后期(过酸阶
段):当乳酸浓度继续增高,乳酸细菌的活动也受到
抑制,此时泡菜和酸菜内的微生物活动几乎完全停
止,因此蔬菜得以长期保存不坏,是为过酸阶段。这
一期间的优势微生物主要是植物乳杆菌,此外还有
短乳杆菌。
浆水属于发酵蔬菜的一个分支,其发酵过程也
是经过 ! 个阶段,即初期、中期和后期。在甘肃东南
一带,$%&的家庭都食用浆水与酸菜。据考证在甘
肃吃酸菜、浆水已有二千多年的历史,但对浆水的研
究在近几年才见报道。张宗舟[’]研究得出浆水中的
微生物区系很复杂,以乳酸菌群和醋酸菌群为优势
菌。张轶等[(]就浆水所含的微生物作了初步的分离
和鉴定,通过对浆水中的微生物进行分离培养及数
量测定,查明了浆水中的优势菌为乳酸菌及酵母菌,
其次尚有少量放线菌,霉菌为污染菌。何玲[)]等对不
同实验条件下,浆水芹菜发酵过程中硝酸还原酶活
性和亚硝酸盐含量的变化规律进行了研究,以确定
发酵浆水蔬菜的食用安全性,以期最大限度地提高
浆水菜生产的技术水平和产品安全质量,为浆水菜
的工业化生产及其发酵理论奠定基础。目前对浆水
的研究还很肤浅,进一步研究还需要做大量的工作。
!#! 发酵蔬菜中主要微生物的研究
酸(泡)菜是一种独特的乳酸发酵食品,世界公
认的健康疏菜发酵食品。酸菜的各种营养成分对于
各种心血管疾病、缺铁性贫血、免疫力低下和肠道疾
病等具有一定的预防效果。
乳酸菌是酸菜中的主导发酵菌群,是一类革兰
氏阳性杆菌或球菌、不形成芽孢、不运动、过氧化氢
酶阴性、对葡萄糖发酵能产生 ’%&以上乳酸的细菌
的总称,在酸菜发酵各个时期都起主导作用。乳酸
菌在调节人体微生态方面功勋卓著,具有防治胃肠
疾病、调节血脂、提高免疫力、抑制肿瘤、延缓衰老等
作用。传统发酵蔬菜汁(浆水)中所存在的大量对人
体有益的功能成分,主要源于微生物产生的代谢产
物以及微生物酶对原料分解后产生的分解产物。
利用乳酸菌和可发酵糖,产生酸味柔和的乳酸
和醋酸对病原性微生物有拮抗作用。乳酸菌的代谢
产物有机酸使肠道 # 下降,促进肠蠕动,防止病原
菌的定植和便秘的发生。另据有关医学研究证明,
发酵蔬菜对高血压、高血脂以及肠、胃和泌尿系统的
疾病均有一定疗效,如高血压、高血脂病患者经常吃
一些芹菜浆水,能起到稳定或降低血压和软化血管
的作用[*]。
国外对传统发酵疏菜中微生物的分离也研究了
很多,其分离鉴定技术也已经成熟。+,-./0.12134 等
研究了喜马拉雅山西部的几种发酵蔬菜,得出其乳
酸菌的优势菌主要有短乳杆菌、植物乳杆菌等[$]。
#,536+57-2等在发酵蔬菜中分离到肠膜明串珠菌
和柠檬色明串珠菌[8%]。9,534:/3;/2 等通过 8(<
=>?@寡核苷酸序列分析中的微生物进行了分离,主
要是乳酸菌,包括乳杆菌、明串珠菌和魏斯氏
菌属[88]。
酸菜发酵过程中还有一些酵母菌、霉菌等为其
发酵的优势菌群。酵母中含有大量的矿物质,包括
钠、钾、钙、镁以及铁、锌、铜等微量元素。酵母内的
矿物质是与酵母细胞内的蛋白质或多糖等物质结
合,处于有机态,有利于人体的吸收并减少了无机态
对消化道的刺激等不良作用[8A]。
乳酸菌在酸菜发酵各个时期都起主导作用,其
数量和所占细菌总数之比,是影响发酵速度的重要
因素。除了乳酸菌外主要还有微球菌属、杆菌属、假
单胞菌属、酵母菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属等[8!]。
% 存在的问题
%#$ 发酵蔬菜
酸菜多为家庭式制作,发酵周期长,易污染杂
菌,由于长时间浸泡发酵破坏了蔬菜的纤维结构,使
蔬菜变软、发粘,影响口感。在我国,四川、浙江等省
蔬菜加工均较发达,但是其加工方式大都是采用新
鲜蔬菜晾晒后,入坛自然发酵,品质良莠不齐,质量
难以保证。近年来,四川等地已开始了用纯乳酸菌
或混合菌种发酵进行泡菜生产。
另外,一些地区的特定食品与当地肿瘤发生有
一定的联系。北京肿瘤所对胃癌高发区甘肃武威县
民间习惯食用的家制酸菜及鱼露进行了致突变及致
癌研究,从这类食品中检出 * 种致癌性亚硝胺,并在
实验动物中诱发了胃腺癌[8B]。因此,进一步对酸菜
中存在的其他菌种进行分类与鉴定,最终确认出酸
菜发酵过程中有益或有害菌种。对鉴定出来的菌种
进行各项生理生化分析,最终确定其在酸菜发酵过
程中所起的作用对以后的生产是非常有益的。
%#! 浆水
浆水是我国传统的调味品,具有减肥、开胃、健
身等功效。浆水之所以具有特有的保健功效是因为
其所含的微生物的作用。浆水是在自然发酵条件下
!!#
生产的,微生物区系很复杂,进一步的鉴定还需要做
大量的研究。
浆水以其独特营养和口味,得到了大家的喜爱。
目前浆水多为家庭自制,产品的卫生难以保证,质量
不够稳定,消费局域性强。就目前的情况,其发展受
到了限制,要在大范围内进行生产还需要作更全面
的研究。
! 发展前景展望
!#$ 浆水饮料
国内外若干种含有乳酸菌的药物及口服液等商
品进行活菌数检测结果表明,浆水(酸菜汁)中活乳
酸菌数远远高于此类商品,而且价廉物美,食用方
便。不仅可作为传统佐食,而且可以成为具有我国
传统特色的、廉价的、高效的天然微生态调节剂[!]。
所以,开发浆水饮料会有很大的发展前景。
!#% 直投式发酵剂
传统的浆水制作工艺简单,一般通过民间“引
子”(菌种)家庭自制自用,缺乏系统技术优化及理论
研究,更难以实现传统优质食品的现代化。因此,研
究优良的乳酸菌菌种作为发酵剂进行人工发酵也是
以后研究的一个方面。
!#& 其他
浆水就其营养价值和保健功能还有待开发,其
发酵机理、优势菌群的菌种进一步的鉴定、最优化菌
种组合的选择以及如何改善其风味等的研究目前还
是空白,需要进行大量的研究,具有很大的市场发展
潜力。
就甘肃而言,据笔者初步调查只有个别的地方
进行工厂生产,大多数是家庭化或手工生产,如果在
改善其风味、最优化菌种组合以使其营养更丰富、能
否将其作为一种批量生产饮品进行开发研究等方面
进行研究,结合其营养价值的研究,具有广阔的应用
前景。
另外,在前人的研究中,他们所采用的培养基是
选择性培养基,这可能就会抑制浆水中其他菌的生
长,所以在以后的研究过程中,培养基的选择也可以
是研究的方向。
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