全 文 :接种 Baci llus coagulans低盐腌渍雪里蕻的探讨(Ⅰ)
赵大云 丁霄霖
(无锡轻工大学 食品学院 无锡 214036)
摘 要 文中研究了接种 Bacillus coagulans低盐腌渍雪里蕻
的腌渍效果 , 分别检测了腌渍过程中卤汁中的微生
物变化及分析了一些理化指标变化 , 结果显示 , 接
种 Bacillus coagulans进行腌渍 , 可使盐分添加量由
传统方法的 8%~ 10%降至 5%, 且接种后腌菜中的
溶氧量和 pH 下降较快 , 产酸量增加快而显著 , 接
种后也能明显促进乳酸菌快速生长繁殖 , 有效地抑
制酵母和霉菌的生长 , 研究结果为雪里蕻低盐化腌
渍工业化生产提供了有益的参考。
关键词 雪里蕻腌菜 凝结芽孢杆菌 接种 低盐化
雪菜 (Potherb mustard), 又名雪里蕻或雪里红 ,
学名 Brassica juncea , Coss.Var.multiceps Tsen et
Lee 。属于十字花科 (Cruciferae family), 是芥菜 (学
名 Brassica juncea , Coss)的变种 , 也称为叶用芥菜 ,
在我国江浙一带栽培较多 。雪里蕻鲜食有麻辣味 , 腌
制加工后 , 味道鲜美 , 盐腌雪里蕻是我国各地的家常
菜。近年来 , 在江浙一带已有些加工厂在传统工艺基
础上大规模生产盐腌雪里蕻 , 加工出口已形成批量。
传统方法腌制雪菜一般添加食盐浓度 8%~ 10%
甚至更高 , 其加工固然有其制作简单 、 成品鲜味可口
的一面 , 但为适应时代需求 , 腌菜正向着 “天然化 、
疗效化 、 低盐化以及多样化 、 方便化” 的方向发展 ,
其加工工艺的不合理之处日趋突出。一是含盐量太
高 , 尽管增加食盐含量能有效地抑制腐败菌的生长繁
殖 , 对贮藏有利 , 但是高浓度的食盐一方面在雪菜细
胞渗透过程中强烈的渗透作用导致菜体骤然失水 , 发
生过度皱缩 , 从而影响成品质构 , 另一方面 , 高浓度
食盐显著地抑制了风味酶的活性 , 对风味形成不利;
二是高浓度的食盐与今天大力提倡的 “低盐 、 增酸 、
适甜” 的健康腌菜的发展方向相悖 , 因为医学研究表
明 , 食盐过多会使人体某些器官造成永久性损坏 , 引
起高血压 、心脏病 、 脑血管等病;三是卫生质量难以
保证 , 因为亚硝酸盐含量难以控制 , 亚硝峰形成期较
晚 , 故食用安全性难以保证;四是腌渍周期长 , 占用
过多的生产设施 , 设备利用率低 , 生产成本增加;此
外 , 高浓度食盐腌菜成品消费前需再加工 , 此时一般
需要水洗脱盐工序 , 这一方面造成营养风味物质流
失 , 另一方面在环保意识日益加强的今天 , 给环保造
成很大的压力 , 所有这些问题都亟待在新工艺中得到
解决 , 使之更适合工业化生产 。
实施低盐化接种腌渍是解决问题的有效手段 。这
方面的技术 , 近一段时间以来 , 日本一直处于领先地
位。日本率先倡导了 “低盐 、 增酸 、低甜味” 的健康
腌菜的发展动向 , 并从 60年代开始就在腌菜制造业
推广低盐 、增酸技术 。而对于应用于接种的微生物菌
株的开发方面 , 近年来中外许多学者都在致力于这方
面的研究 , 并且多集中在从腌菜中分离选育出乳酸菌
株再应用于接种腌渍 。国内学者李幼筠多年来都在致
力于从泡菜中乳酸菌种的分离选育与推广。日本学者
在这方面有更多的尝试 , 如板桥雅子曾报道用从
“Sunki” 腌菜中分离出的八株乳酸菌并比较分别单菌
株接种腌渍 “Sunki” 腌菜的理化指标和感官指标。
Yakura Isao 等用明串珠菌属的 Leuconosco paramesen-
teroidesK3菌株接种腌渍出低盐脆度好且保持一定绿
色的腌白菜。小林正志等用短杆状乳酸菌 SP.KS-001
接种腌渍出新型腌菜 。中村一郎等分离出兼性厌氧乳
杆菌 Lactobacillus KB-141 在有氧和厌氧条件下生长
皆良好 , 并可应用于腌菜接种生产 。世知原 圭司等
将乳杆菌属的植物乳杆菌 Lactobaci llus plantarum 和
片球菌属的嗜盐片球菌 pediococcus halophil lous 通过
原生质融合形成的融合菌株在高浓度食盐溶液环境中
比融合前两菌株显示出旺盛的繁殖能力从而提供一种
可以将发酵原料在通常微生物不能生长的高盐浓度条
件下让其乳酸发酵生产腌菜的技术 。最近石川 健一
等也报道借助几株乳酸菌作为接种菌株制作腌菜的研
究。
以上这些方法存在的问题之一是 , 从腌菜中分离
出的乳酸菌种生长条件要求严格 , 不适合于工业化生
产保藏和传播 , 二是即使有生物技术改良的菌种且适
合于高盐浓度下生产腌菜 , 但高浓度盐分制作的腌菜
·9·接种 Bacillus coagulans低盐腌渍雪里蕻的探讨 (Ⅰ) ———赵大云 丁霄霖
◎研 究 报告 ◎
在消费前仍面临脱盐的问题。
长期以来 , 寻找一种对人体健康有益又适于食品
加工保藏的乳酸菌已成为功能保健食品开发的热门课
题。在这方面 , 一株产芽孢的乳酸菌 Bacillus coagu-
lans越来越引起人们的重视 。日本学者城池尺夫报
道 , 已将一种 Bacil lus coagulans 的芽孢制成商品テ
クリス-S 。国内天津轻院王艳萍等在此种菌株方面
也有所研究。而在运用此菌种应用于接种低盐腌渍蔬
菜方面 , 中外学者也都有所探讨。我国台湾学者方祖
达教授主持的 Baci llus coagulans 在蔬菜低盐化腌制
加工中的应用 , 已取得初步成果 。板桥 雅子也曾报
道接种此菌种于腌菜应用上。
与其它应用于接种腌渍蔬菜的乳酸菌株相比 ,
Baci llus coagulans 是产芽孢的好氧菌株 , 便于大量
生产 、贮藏和传播等优点 。
本实验以 Bacil lus coagulansB179大量接种于腌
渍雪菜上 , 希望籍此能在腌渍初期迅速生长 , 快速产
酸并降低腌菜体系中的 pH 值 , 抑制腐败菌的生长。
且 Baci llus coagulansB179生长时消耗腌菜中的氧气 ,
造成厌氧环境 , 为腌菜中的天然乳酸菌生长创造有利
的生长环境 , 以期得到良好质量的雪里蕻腌菜 , 同时
抑制杂菌生长 , 降低盐分 , 抑制亚硝酸盐的形成 , 确
保成品卫生质量 , 并且缩短腌渍时间 , 降低生产成
本 , 生产出合乎卫生标准品质优良深受消费者喜爱的
雪里蕻腌菜。
1 材料与方法
1.1 原材料与腌渍
无锡产春雪菜 , 主要理化指标见附表。
附表 供试雪菜主要指标 %
指标名称 水分 粗蛋白 总糖 还原糖
新鲜雪菜 91.3 1.98 3.08 0.89
检测
方法
烘箱
恒重法
凯氏
定氮法
3 , 5-二硝基
水杨酸比色法
3 , 5-二硝基水杨
酸比色法
新鲜雪菜去根后用自来水洗净 , 露天晒晾一天 ,
然后根据坛装 5kg 或桶装 10kg , 各按比例添加粗盐 ,
轻揉 出汁 后 , 混 合均 匀 , 接种 Bacil lus coagu-
lansB179者 , 接种菌量 6×105 个/ g 雪菜 , 再混合均
匀 , 然后坛装者插入一 5mm 塑胶管作取样用 , 再
用五层保鲜膜覆盖坛口外加牛皮纸后扎紧坛口密封。
桶装者用洗干净的黑塑料袋四层 , 紧贴桶边并翻出桶
口周围覆盖塑料桶并在上面加 2 ~ 4kg 清水压紧密封 。
定期从塑胶管中或桶中提取卤汁 , 以供微生物检测或
化学分析 。
1.2 菌种
Baci llus coagulansB179 由本室保藏 , 耐盐 6%
(GYP 培养液中)。
1.3 Baci llus coagulansB179培养及接种源制备
营养细胞繁殖培养基:Glucose 1.0%, Yeast ex-
tract 0.25%, Peptone 0.5%, 简称 GYP。由冰箱保
存的孢子悬浮液 2%接种量接种到 GYP 培养液中
(500ml摇瓶 , 各装 100ml), 在 HYG-Ⅱ型回转式恒
温调速摇床 (上海新星自动化控制设备成套厂制造)
上 , 转速 110r/ min , 温度 37℃, 摇瓶培养 12h , 再
以此培养液 5%接种到添加 4%NaCl的 GYP 培养液
中 , 同样条件摇瓶 24h , 并以此培养液作为雪菜腌渍
时的接种源。
1.4 微生物检测
不同时期取样之卤汁 , 经过一系列梯度稀释 , 分
别涂布平板于选择性培养基中 , 培养条件如下:
总菌数:平板计数培养基 , GYP 培养液添加 2%
琼脂 , 35℃培养 24 ~ 48h计数。
乳酸菌:MRSA 培养基 , 添加溴甲酚绿 0.020g/
500ml培养基 , 35℃培养 24 ~ 48h计数 。
Baci llus coagulans计数 , 改进后的 BCP 培养基:
Glucose 0.3%, Peptone 0.5%, Beef ext ract 0.3%,
NaCl 6%, 溴甲酚紫 0.016g/ 500m l培养基 , 氟哌酸
0.25mg/ 500ml培养基 , 青霉素 3.2 万单位/ 500ml
培养基 , 50℃培养 24 ~ 48h 计数 。
霉菌计数:马丁氏培养基 , 添加 2%去氧胆酸钠
10ml/ 500ml培养基 , 25℃培养 48 ~ 72h计数。
酵母菌计数:链霉素麦芽汁平板 , 25℃培养 48
~ 72h计数 。
1.5 化学分析
1.5.1 pH 值
每次取样之卤汁 50ml , 用 pH S-3C 之 pH 计测
定。
1.5.2 酸度滴定
取卤汁 2.0ml , 加去离子水 50ml稀释 , 以电磁
搅拌 , 用 0.05N NaOH 滴定 , 在 pH S3-3C 型 pH 计
上滴定至终点 pH8.2 , 酸度以乳酸表示 。
1.5.3 溶氧量测定
以饱和水溶液的溶氧量为 100%, 用 SJG-203A
型溶氧分析仪(上海雷磁仪器厂)测定 。检测时电
极插入塑料桶中深处的卤汁中轻轻搅动待平衡后取读
数 , 所测值与同温下饱和溶氧值相比较得实验值 。
·10· 中国酿造 2000年第 6期 总第 110期
◎研 究报 告 ◎
2 结果与讨论
2.1 化学分析结果
2.1.1 pH 值和滴定酸度变化
如图 1 所示 , 5%NaCI 接种 Bacil lus coagu-
lansB179者在腌渍开始后 pH 下降迅速 , 尤以第 4 ~
11天下降明显 。在腌渍过程中一直比未接种对照组
低 , 添加 8%和 10%盐分者因含盐最高 , 腌渍过程中
pH下降缓慢 , 此因为高浓度盐分不利于乳酸菌发酵
生长之故。腌渍过程中 5%食盐对照组在第 20天后
pH下降缓慢 , 甚至高于 8%和 10%对照组 , 可能因
为腌菜中酵母菌和其它杂菌生长旺盛而导致 , 参考图
6和图 7。
图 1 腌渍过程中各组样品卤汁 pH 变化
图 2 腌渍过程中各组样品卤汁滴定酸度变化
腌渍过程中 , 取样卤汁的滴定酸度变化趋势如图
2所示 , 接种 Bacil lus coagulansB179 者在腌渍开始
后滴定酸度急速上升 , 第 7天即达 0.72g/ 100ml卤
汁 , 第 11 天后趋于平衡 , 并保持在 0.80 ~ 0.89g/
100ml卤汁之间 。而 5%盐分未接种对照组及 8%和
10%盐分者 , 产酸量相对较低 , 且上升较慢 。这是因
为 Baci llus coagulans为一种同型发酵 (homofermen-
tative)乳酸菌 , 它的生长繁殖使得腌渍初期腌菜体
系酸化 , 抑制杂菌生长而促进了其它天然乳酸菌发酵
产酸 。
2.1.2 溶氧量的变化
腌渍过程中维持较低的溶氧量 , 则有利于其中天
然乳酸菌的生长繁殖。图 3显示接种 Baci llus coagu-
lans腌渍期间腌菜中溶氧量一直低于对照组 。而 8%
和10%盐分的腌菜体系中的溶氧量一直都明显高
于5 %盐分组 , 这是因为 Bacil lus coagulans为好氧
菌 , 在接种发酵后 , 增殖生长 , 消耗了菜体中的氧
气 , 造成厌气环境 , 从而有利于其它天然乳酸菌的生
长。
图 3 腌渍过程中各组样品卤汁溶氧量的变化
2.2 微生物检测结果
2.2.1 总菌数的变化
图 4 腌渍过程中各组样品卤汁中总菌数的变化
腌渍过程中总菌数的变化如图 4所示 , 5%盐分
接种 Bacil lus coagulans者在第 4 天总菌数达到最高
值 2.8×108cfu/ ml。第 10 ~ 23天内接种与对照组区
别不明显。第 26 天 , 接种组总菌数仍呈下降趋势 ,
而对照组有上升趋势。可能因 pH 值的 “居高不下”
为腐败菌生长创造了条件 。在检测时间内 8%盐分
的 , 接种与对照组区别不大。这是因为 Bacil lus co-
agulans耐盐量为 6%, 大于 6%不能生长之故。8%
和 10%盐分组总菌数生长曲线皆是先有所下降 , 第 7
天后逐渐开始回升 , 第 14 ~ 20 天内维持在 107cfu/
ml水平 , 然后下降显著 。这是因为高浓度盐分 , 不
仅抑制了腐败杂菌的生长 , 同时对乳酸菌的生长有部
分抑制作用。经过了 7天适应期后 , 腌菜中的微生物
才逐渐生长繁殖 , 致使总菌数逐渐上升 , 这一点从下
面的图 5 、 6 、 7中也可以得到证实 。
2.2.2 乳酸菌生长变化
如图 5所示 , 5%盐分接种 Bacil lus coagulans组
·11·接种 Bacillus coagulans低盐腌渍雪里蕻的探讨 (Ⅰ) ———赵大云 丁霄霖
◎研 究 报告 ◎
乳酸菌在最初 10 天内生长迅速 , 第10 天达最高值
7.6 ×107cfu/ ml。此也是造成图 1和图 2 中 pH 快速
下降及滴定酸度显著上升的原因所在。且接种组在第
4 ~ 20天内乳酸菌数都维持在 107cfu/ ml左右 , 这也
是造成腌菜快速产酸维持低 pH 值从而对抑制腐败菌
起到重要作用 , 其抑制效果也可以从图 6和图 7中得
到证实 。同总菌数的变化趋势相一致 , 8%盐分接种
组与对照组区别效果不明显 , 并且 8%和 10%盐分组
乳酸菌数目先是呈下降趋势 , 至第 7天左右逐步生长
繁殖 , 这也是高浓度食盐抑制部分乳酸菌之故。由此
可见 , 在希望乳酸菌快速生长繁殖制作腌菜加工中 ,
高浓度食盐相对腌渍周期较长 。
图 5 腌渍过程中各组样品卤汁中乳酸菌数的变化
2.2.3 酵母菌和霉菌的生长变化
图 6 腌渍过程中各组样品卤汁中酵母菌数的变化
图 7 腌渍过程中各组样品卤汁中霉菌数目的变化
腌渍过程中酵母菌和霉菌的生长变化分别如图 6
和图 7所示 。在 5%~ 10%盐分浓度范围内 , 接种与
对照组的酵母菌和霉菌皆先呈下降趋势然后再生长上
升 , 经过稳定期后再下降 。且所有检测出的酵母菌数
高于霉菌 , 5%盐分对照组在第 7 ~ 20 天内高于其它
组分 , 在第 17 ~ 20天处于最高峰 , 菌数达 8.8×106
和 8.4×106cfu/ ml。霉菌在前 17天高于其它组分 ,
同样 8%盐分接种与对照组酵母菌和霉菌数目变化差
别不大 。其中 10%盐分组霉菌在第 17天后上升至最
高峰。1.0×105cfu/ ml , 然后在余下的 17 ~ 26天下
降趋势中仍高于其它组分 。
蔬菜腌渍过程中 , 常因酵母菌和霉菌的生长繁殖
而导致渍品品质败坏 , 所以有效地抑制它们的生长 ,
是维持良好的渍品品质所必需的。10%盐分并不能有
效地抑制霉菌的生长 , 5%盐分对照组酵母菌含量偏
高 , 故接种 Baci llus coagulans后能在低盐条件下确
保腌菜中酵母菌和霉菌处于较低水平 , 从而确保成品
质量 。
2.2.4 Bacil lus coagulans在接种腌菜中的生长变化
图8显示 , 5%盐分接种 Bacil lus coagulans后在
前 4天内迅速上升至峰值 , 第 6天后快速下降。由图
2知 , 第 7天 pH 达 4.77 , 酸度 0.45g/ 100ml。由于
Baci llus coagulans不耐酸 , 所以往后菌数急剧下降 ,
图 1和图 2也显示 , 在接种前 7天内 pH 快速下降且
产酸量上升迅速 , 溶氧量下降也较快。
图 8 5%盐分接种后腌渍过程中卤汁中
Bacillus coagulans的变化
3 结论
3.1 雪里蕻接种 Bacillus coagulans进行腌渍 , 可使
盐分从传统方法的 8%~ 10%降至 5%。
3.2 接种腌渍后 , 与对照组相比 , pH 下降迅速 , 产
酸量上升较快 , 且能有效地抑制酵母菌和霉菌的生
长 , 接种 Baci llus coagulans也能快速消耗腌菜中氧
气 , 造成良好的厌氧环境从而显著促进乳酸菌生长繁
殖。
参 考 文 献 (略)
·12· 中国酿造 2000年第 6期 总第 110期
◎研 究报 告 ◎