全 文 ：榨菜加工中乳酸菌技术的应用及研究进展＊
吴祖芳　刘　璞　翁佩芳
(宁波大学生命科学与生物工程学院 ,宁波 , 315211)
摘　要　论述了乳酸菌在榨菜加工中的作用以及对榨菜产品的品质影响和作用机理 ,提出了在传统榨菜加工工
艺中应用乳酸菌关键技术 , 分析了对改进传统榨菜加工工艺和解决存在问题的可行性 , 并阐述了该技术的发展
前景。
关键词　乳酸菌 , 榨菜腌制 ,加工 , 前景
　第一作者:博士 ,副教授。
＊浙江省宁波市科技攻关项目(No.2004C100037)·国家级星火
计划项目(No.2005EA701026)。
　收稿日期:2005-06-20
　　榨菜在我国种植面积很广 ,产量高 ,是主要的腌
制加工蔬菜和世界三大酱腌菜之一 ,其中富含 VC ,
铁 、磷等矿物质和蛋白质 、氨基酸等 。目前 ,我国榨菜
产区主要集中在四川 、浙江两省 ,仅在浙江省余姚市 ,
鲜榨菜种植面积就达 15万余亩 ,榨菜产品年产量一
直居全国首位 ,年加工产值达到 10亿元 ,已成为全国
最大的榨菜生产加工基地 ,被农业部命名为“全国榨
菜之乡”[ 1] 。但目前榨菜加工的整个工艺过程及产品
品质控制等方面仍然以传统的加工工艺为主 ,传统的
高盐腌制发酵方式易引起半成品变色 、变味和产生一
定量的有害物质 ,成品加工过程中营养成分大量流
失 ,尤其是高盐腌制过程中产生的废水会对环境造成
污染 ,另外存在劳动力高成本和产品保质期不能满足
市场需求等问题。乳酸菌在生命活动过程中利用原
料中可溶性养分 ,发酵产生乳酸以及多种氨基酸 、维
生素和酶等 ,既起到防腐作用 ,又可改善产品风味[ 2] ;
在低盐条件下利用乳酸菌发酵代谢可进一步改善榨
菜制品的营养价值 、安全性和品质 ,同时可节约生产
成本 。因此 ,将乳酸菌技术应用于传统的榨菜加工产
业成为工业化生产绿色健康食品的必然趋势 ,这对实
现农民增产增收 、实现农业可持续发展等具有现实意
义。
1　榨菜加工中乳酸菌的作用机理
1.1　榨菜加工的基本原理
传统榨菜加工的腌制原理主要是利用食盐的高
渗透压作用 、微生物的发酵作用以及其他一系列生物
化学等综合作用[ 3] ;榨菜生产过程中乳酸菌作用的机
制是 ,榨菜中的己糖等糖类在乳酸菌作用下经复杂代
谢 ,产生乳酸可能够降低产品的 pH 值 ,并且乳酸菌
的厌氧发酵条件 ,可抑制腐败菌和病原菌的生长 ,有
利于榨菜的保鲜储藏[ 4 ,5] 。乳酸发酵是一种冷加工
过程 ,对蔬菜的营养成分 、色 、香 、味 、形的保存极为有
利[ 6] 。另外 ,乳酸对榨菜品质 、风味等的形成具有一
定的作用 ,但是在储藏中如乳酸菌发酵过分产酸则会
影响产品的质量 ,所以必须控制乳酸发酵进程 ,否则
榨菜制品过酸等会引起产品已败坏的迹象。
1.2　乳酸菌的营养要求和代谢特性
在榨菜腌制加工过程中 ,榨菜中的碳水化合物是
乳酸菌生命活动最基本的营养物质;乳酸菌发酵可将
糖转变为乳酸 、乙醇 、醋酸和 CO2 等 ,乳酸和乙醇等
可进一步反应产生乳酸乙酯 ,这是榨菜香气的主要来
源[ 7] ;乳酸发酵产生的有机酸与发酵过程中产生的
醇 、醛 、酮等物质相互作用 ,形成多种新的呈味物质 ,
此外 ,乳酸发酵还能消除某些原料中带来的异味和怪
味[ 8] ;另外 ,乳酸菌代谢可产生许多抗菌活性物质 ,如
有机酸(乳酸 、乙酸和丙酸)、乙醇 、双乙酰和细菌素
等 ,可以起到抑制腐败菌和病原菌的作用[ 9] 。乳酸菌
和其他细菌相比 ,对营养要求比较严格 ,复杂 ,其自身
缺乏数种必需氨基酸合成能力 ,它的生长直接依赖于
蛋白酶及肽酶系统的存在和效率;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统 ,
因此 ,它们既不破坏榨菜原材料的细胞组织 ,也不会
使结构性蛋白质和氨基酸分解[ 10] ,更不会降低原料
的营养价值;相反 ,乳酸菌可利用原料中可溶性物质
代谢产生多种氨基酸 、维生素和酶类 ,提高榨菜制品
的营养价值 。
2　榨菜加工中存在的问题和影响因素
2.1　传统榨菜生产工艺
榨菜鲜头※整形修剪※初腌※上囤围压※复
腌※分等整形※漂洗脱盐※拌料※装袋※真空包
综述与专题评论
2005年第 31卷第 8期(总第 212期) 73　
DOI :10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2005.08.019
装※巴氏杀菌※冷却干燥※打包※抽检出厂
目前榨菜生产普遍使用的方法是高盐腌制 ,分批
加盐腌制工艺主要是防止过高浓度的食盐溶液引起
榨菜的剧烈渗透 ,致使榨菜组织骤然失水而皱缩。同
时 ,可以保证发酵性制品腌制初期进行旺盛的发酵作
用 ,迅速形成乳酸 ,从而抑制其他有害微生物的活动 ,
有利于维生素等的保存 ,而且可以缩短达到渗透平衡
所需时间 ,提高腌制效果[ 11] 。
2.2　榨菜生产中存在的主要问题
传统工艺中 ,加盐量较大 ,抑制了乳酸菌的活性 ,
不利于乳酸发酵 ,同时也抑制了酶的活性 ,影响了制
品质量;传统腌制方法中通常选用食盐浓度为 6%～
13%,高盐产品食用过多会对人体某些器官造成永久
性损坏[ 12] 。高盐腌制生产过程中(包括盐渍和脱盐)
存在着明显的渗透现象 ,并贯穿整个腌制过程;另一
方面 ,在腌制(盐渍)过程中存在微生物消长现象 ,对
有益微生物(主要有乳酸菌)要加以利用;而有害微生
物会引起异常发酵 ,如丁酸细菌产生的丁酸具有强烈
的不快气味;腐败性细菌如枯草芽孢杆菌 、荚膜杆菌 、
荚膜粘化菌和腐臭杆菌等 ,消耗腌制榨菜中的营养成
分 ,使产品变质 、产生恶臭味 ,同时产生一些有害物质
如亚硝胺。因此 ,在腌制加工 、保藏过程中应注意控
制条件 ,避免影响微生物生命活动的理化因素造成的
腌制品败坏现象[ 13] 。
2.3　影响榨菜品质的主要因素
2.3.1　酸度(pH)
对腌制过程中的有害微生物 ,降低 pH 值可以抑
制它们的生长繁殖 ,主要是因为 H+作用下 ,微生物
细胞的蛋白质胶体等电点发生变化导致蛋白质凝固 ,
其性质完全改变 ,正常代谢被破坏 ,微生物受到毒害 ,
在pH 值低于 4.5 时 ,都有不同程度的抑制作用 ,其
中霉菌抗酸 ,其他有害微生物的抗酸能力都不如乳酸
菌和酵母菌;况且 ,榨菜腌制过程中的乳酸菌发酵产
生乳酸 ,能够降低环境的 pH 值 ,抑制腐败微生物的
生长繁殖;Tamang 等对竹荪腌制品的微生态进行分
析 ,不同种乳酸菌的分布及消长受 pH 变化影响显
著[ 14] 。
2.3.2　食盐浓度
1%的食盐溶液可产生 0.61 MPa 的渗透压力 ,
而一般细菌细胞液的渗透压力低于 0.6 MPa[ 2] ;当盐
浓度在 2%～ 4%时 ,对腐败菌已有明显的抑制作用 ,
但对乳酸菌影响不大 ,且发酵产品评价最佳[ 15] 。3%
盐溶液对乳酸菌的活动有轻微影响 ,3%以上有明显
的抑制 ,10%以上 ,则乳酸菌发酵作用大大减弱。
2.3.3　温度
绝大部分微生物的最适繁殖温度在 25 ～ 38℃之
间 ,乳酸发酵是腌渍品生产过程中最重要的发酵作
用 ,参与发酵的乳酸菌种类及其所处的温度范围必然
对产品风味 、质量产生重要影响;另外 ,对成品榨菜品
质(口感)产生重要影响的是杀菌加热操作 ,一般榨菜
制品都用巴氏杀菌(70 ～ 90℃),高于 90℃会影响制
品的色泽和脆度 ,但低于 70℃则起不到杀菌效果而
造成产品产气胀袋 ,一般可结合加工过程微生物控制
来达到商业无菌的效果;同时杀菌处理后要尽可能迅
速冷却 ,水温要低于 25℃,以防止纤维素和半纤维素
过度变性。
2.3.4　气体成分
氧是榨菜氧化和好氧微生物繁殖致腐的不利因
素 ,当榨菜中含氧量超过 1%就会加速榨菜的变
质[ 4] ;因为乳酸菌是兼性厌氧菌 ,在厌氧条件下仍能
正常的进行乳酸发酵 ,而酵母和霉菌都是好氧性菌 ,
所以隔绝氧气的环境可以抑制它们的活动;另外 ,异
型乳酸发酵及蔬菜本身的呼吸都可以产生 CO2 ,对霉
菌有“毒害”作用[ 13] ,又能防止维生素 C 的损耗。
2.3.5　亚硝酸盐含量
腌制蔬菜中亚硝酸盐含量超标的问题倍受广大
消费者关注 ,具有硝酸还原能力的微生物的污染是蔬
菜腌制发酵过程产生亚硝酸盐的根本原因 ,在腌制初
期 ,乳酸菌处于繁殖阶段 ,产酸量少 ,酸性环境尚未形
成 ,大肠杆菌等有害菌会生长繁殖 ,分泌硝酸盐还原
酶 ,使硝酸盐还原成亚硝酸盐 , 而在腌制中 、后期阶
段 ,一些耐酸 、耐盐 、厌氧的有害菌仍会有一定的产酶
活动 ,仍会出现硝酸盐还原过程 ,此时盐浓度成为影
响亚硝酸盐形成的重要因素;高浓度的食盐可以不同
程度地抑制那些对食盐的耐受能力较差的微生物 ,使
硝酸还原过程变慢 。开发出既能够降解亚硝酸盐或
控制杂菌生长 、又能使发酵蔬菜具有醇厚风味的乳酸
菌发酵剂是当务之急[ 16] 。低盐度的腌渍液随着乳酸
菌发酵的旺盛进行 ,主要依赖其环境较高的酸度而抑
制那些不耐酸的细菌 ,使硝酸盐还原作用受到抑制 ,
亚硝酸盐含量趋于下降。
2.3.6　酶活性
要提高榨菜腌制加工过程中的产品风味 ,主要是
充分发挥酶的作用 ,将青菜头内部各种营养物质进行
转化 。蛋白酶是促进蛋白质转化为氨基酸的动力 ,蛋
白酶催化活性的最佳温度范围为 20 ～ 60℃,酶促反
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTRIES
74　 2005 Vol.31 No.8(Total 212)
应进行程度会影响到榨菜的鲜味和品质;当食盐浓度
达到 12%时 ,随着食盐浓度的提高 ,酶活性开始明显
减弱;超过 25%,酶就不起作用了;当含盐量为 11%
～ 14%、温度 25 ～ 30℃,而且 pH 控制在 4 ～ 5时 ,此
时蛋白酶活性最强[ 5] 。在榨菜加工过程中 ,还要有效
抑制果胶酶的活性 ,以达到“保脆”的目的 ,而果胶酶
的活性同样与环境盐度有关。因此 ,榨菜腌制加工中
既要减少含盐量以利于蛋白质的转化 ,增强鲜味 ,又
要略微提高含盐量以抑制果胶酶的活性 ,保持产品的
脆度 。
各种因素影响分析表明 ,榨菜品质劣变主要是由
于多种微生物活动所致 , 只有很好地抑制微生物活
动 ,特别是及时腌制 ,掌握好含水量 、水与盐的比例 ,
严防外界空气和生水侵入 ,减少污染 ,才能加工腌渍
出优良品质的榨菜[ 17] 。
3　榨菜加工应用乳酸菌关键技术的必要与发
展前景
　　目前 ,传统榨菜高盐腌制加工的指导思想是如何
减少腐败变质和避免产生致病性物质 ,保持和赋予产
品良好的口感和外形;乳酸菌在食品的保存和良好风
味产生中起到重要的作用 ,而且乳酸菌作为食品发酵
剂已有很长历史[ 16] 。针对榨菜加工的现状 ,提出采
用乳酸菌纯培养技术应用于榨菜腌制加工整个过程 ,
其创新意义主要表现在以下方面:(1)避免了榨菜腌
制过程中腐败微生物 ,尤其是霉菌 ,硝酸盐还原菌等;
(2)易实现低盐化生产 ,既降低生产成本 ,又提高产品
风味和营养价值;(3)大大降低高盐废水对环境的危
害 ,具有很强的社会效益;(4)利用乳酸菌的发酵作用
和低盐化生产 ,改善榨菜风味和脆度;(5)提高榨菜加
工过程的机械化程度 ,大大减少由于漂洗引起营养成
分的流失;(6)改进工艺条件防止榨菜的褐变 ,保持榨
菜原有的天然色泽以及解决榨菜半成品的保存期 ,确
保榨菜制品质量 ,以满足消费者的需求等。
因此 ,榨菜加工中应用乳酸菌技术有良好的发展
前景 ,在以下几方面值得进一步研究。
3.1　乳酸菌菌种的选育
选择优良乳酸菌应用于榨菜加工中是生产优质
产品最重要的基础 ,乳酸菌因其独特的代谢发酵作
用 ,目前被广泛用在酸乳 、肉类 、谷物和蔬菜加工中;
乳酸菌对碳水化合物代谢得到的终产物不仅对产品
起到保藏作用 ,而且对提高制品风味和改善质地具有
重要作用 ,即乳酸菌发酵特性对提高制品性能有决定
性的影响[ 19] 。因此 ,在榨菜加工过程中筛选具有重
要作用的乳酸菌是保证产品品质的关键 。
作为食品优良性能的保护菌 ,在榨菜加工中选育
出性状稳定 ,易生长繁殖 ,抗逆 ,易保存且存活期长 ,
产酸性温和及产香性强的优良微生物纯种作为发酵
剂是未来发展的重点 ,如植物乳杆菌易受噬菌体感染
而对黄瓜发酵进程产生致命的影响[ 20] 。Tamminen
等通过聚合酶联结合酶联免疫检测(PCR-ELISA)技
术来快速分离和鉴定发酵蔬菜中的乳酸菌 ,以寡核苷
酸作探针应用 PCR-ELISA 杂交 ,并进一步通过显色
反应测定杂合子 ,鉴定乳酸菌[ 21] 。
3.2　乳酸菌代谢作用的功能性
乳酸菌通常应用于食品(如蔬菜)中作为发酵剂 ,
可产生抗菌物质 ,例如细菌素等 ,既是生物拮抗剂又
可作为食品的生物防腐剂[ 22 ～ 24] 。在乳酸菌发酵过
程中通过创造其最适的生长条件 ,加强乳酸发酵作
用 ,提高酸度 ,以达到既抑制了有害微生物的入侵 ,又
实现了快速发酵腌制的目的;另一方面 ,乳酸菌在蔬
菜加工储藏中的应用 ,既可以提高某些蔬菜的营养保
健作用 ,又可以使蔬菜增效增值。纯乳酸菌发酵剂正
好符合食品发展的要求 ,因为纯乳酸菌发酵过程中亚
硝酸盐的变化规律更容易掌握和控制[ 25] ,这为工业
化榨菜生产过程中控制亚硝酸盐和保证食品质量的
安全提供了保证 。
3.3　乳酸菌发酵剂的工业化应用及前景
我国的纯种乳酸菌发酵工业起步较晚 ,目前主要
还局限于乳制品发酵方面 ,而用乳酸菌发酵蔬菜尚未
得到足够的关注。纯乳酸菌发酵蔬菜即通过人工接
种乳酸菌纯培养物 ,使乳酸菌在腌制过程一开始就占
优势 ,抑制可能污染的有害菌引起的异常发酵 ,从而
缩短发酵周期 ,不破坏维生素 ,亚硝酸盐含量极低或
不检出 ,不使用任何化学添加剂 ,酸度适口 ,风味纯
正 ,香脆鲜嫩 ,色泽好 ,尤其适合生食 ,适应当代饮食
潮流 ,具有广阔的开发利用前景[ 23 , 26] 。
作者认为 ,利用筛选得到的乳酸菌作为发酵起动
剂 ,应用于榨菜加工中的腌制发酵工艺过程 ,将是对
传统榨菜制品生产技术的一大突破 ,该技术的应用将
改变传统榨菜产品的加工模式。我国腌菜具有悠久
的历史 ,将人工培养的乳酸菌发酵起动剂应用到传统
榨菜加工 ,并结合整个生产过程的卫生控制 ,使榨菜
产品在营养保健 、风味 、质地和生产效益等方面有一
个根本性的改善 ,同时必将推动和促进我国腌菜工业
快速发展。
综述与专题评论
2005年第 31卷第 8期(总第 212期) 75　
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Key Technologies and Development of Lactic Acid Bacteria
Application in Pickled Mustard Tuber Processing
Wu Zufang　Liu Pu　Weng Peifang
(Faculty of Life Science and Bio technology , Ningbo University , Ningbo , 315211 , China)
ABSTRACT　Application of lactic acid bacteria in pickled mustard tuber processing and the ef fects of lactic acid
bacteria on the characteristics and quali ties of products were review ed in this paper.The feasibility of applying lac-
tic acid bacteria key technology to solve the problems in tradi tional production of pickled mustard tuber had been
pointed out.The development of lactic acid bacteria technology applied to pickled mustard tuber processing w as al-
so elucidated.
Key words　lactic acid bacteria , pickled mustard tuber , processing , prospect
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTAT ION INDUSTRIES
76　 2005 Vol.31 No.8(Total 212)