全 文 ：《食品工业》2016 年第37卷第 2 期 13
工艺技术
响应面优化乌塌菜泡菜生产工艺
成希祥
内蒙古财经大学旅游学院（呼和浩特 010070）
摘 要 试验对乌塌菜泡菜的发酵菌种进行筛选, 并利用响应面分析法优化乌塌菜泡菜的生产工艺。研究结果表
明, 生产乌塌菜泡菜时, 选取植物乳酸菌和鲁氏酵母1︰1 (g/g) 混合作为发酵菌种; 乌塌菜泡菜生产的最佳工艺条件
为食盐添加量5.6%、糖添加量4.1%、接种量3.3%和发酵温度30 ℃, 此条件下生产出来的乌塌菜泡菜光泽好, 香味浓
郁且无异味, 咸淡适中, 脆度适宜, 微生物指标和理化指标合格。因此, 利用最优工艺生产出来的乌塌菜泡菜口感品
质俱佳。
关键词 乌塌菜泡菜; 生产; 响应面分析法
Optimization of Production of Pickled Savoy Using Response
Surface Methodology
Cheng Xi-xiang
Tourism College of Inner Mongolia Finance and Economics University (Hohhot 010070)
Abstract Fermentation strains to product pickled savoy were selected and optimal production technology of pickled savoy
was determined by response surface methodology. The results showed that Lactobacillus plantarum and Zygosaccharomyces
rouxii 1︰1 (g/g) mixed were the fermentation strains to product pickled savoy, and the optimal production condition of pickled
savoy was salt content for 5.6%, sugar content for 4.1%, microbial quantity for 3.3%, and fermentation temperature for 30 ℃.
The pickled savoy produced using above method had good luster, rich of fragrance and no odor, recorded moderate,
appropriate brittleness and had qualifi ed microbial and chemical indicators. Thus, the pickled savoy produced using above
optimal production technology had good taste and quality.
Keywords pickled savoy; production; response surface methodology
泡菜是指将蔬菜经过预处理后浸泡在盐溶液中，
通过微生物发酵而形成有特殊风味的发酵制品。泡菜
具有酸鲜脆嫩、清爽可口的特点，而且有净肠、抗
菌、抗癌、抗肥胖以及抗衰老等功效[1]，深受消费者
喜爱。同时，泡菜是一种既营养又简便的蔬菜加工方
法，可充分利用蔬菜资源。
乌塌菜色美味鲜且营养丰富，特别是含有高含量
的维生素C[2]。乌塌菜性喜冷凉，主要栽种于冬季，且
耐贮性比较差，这对乌塌菜的生产和流通产生了极大
的影响[3]。现在国内乌塌菜仍以生食为主，将乌塌菜
加工成泡菜可延长其贮存时间和提高流通渠道，这对
于乌塌菜产业的发展意义重大。目前，泡菜品种越来
越多[4-5]，但是鲜见有乌塌菜泡菜的报道。因此，试验
研究乌塌菜泡菜的生产工艺，旨为乌塌菜资源的利用
和泡菜新品种的开发提供另一思路。
1　材料和方法
1.1　原料
植物乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌、鲁氏酵
母：中国工业微生物菌种保藏管理中心；乌塌菜、食
盐、糖、仔姜、蒜、香料：市售。
1.2　试验仪器与设备
AL204分析天平：武汉永盛科技有限公司；HSX-
150N恒温恒湿培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；
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工艺技术
wj-sx700全自动高压灭菌锅：上海复昌科技有限公
司；a1860紫外可见光分光光度计：上海谱元仪器有
限公司；泡菜坛等。
1.3　试验方法
1.3.1　乌塌菜泡菜生产的工艺流程
　菌种→扩大培养→混合→接种↘
纯净水→调盐、糖浓度→灭菌→装坛→发酵→密封→
控温发酵→调配→包装→成品　 ↗　↖
　　　　　乌塌菜预处理→切配　　仔姜、蒜、香料
1.3.2　乌塌菜泡菜发酵菌种的选择
分别选取发酵菌种为植物乳酸菌（LP）、干酪乳
杆菌（LC）、短乳杆菌（LB）、鲁氏酵母（ZR）、
植物乳酸菌+干酪乳杆菌（LP+LC）1︰1、植物乳酸
菌+短乳杆菌（LP+LB）1︰1和植物乳酸菌+鲁氏酵
母（LP+ZR）1︰1（g/g），各发酵组的食盐浓度为
5%，糖浓度为3%，于30 ℃恒温箱中发酵7 d，最后选
取乌塌菜泡菜发酵效果最好的菌种[7]。
1.3.3　乌塌菜泡菜生产工艺优化试验
以感官评分为指标，在恒温箱中发酵7 d，考察
食盐添加量、糖添加量、接种量和发酵温度这四个单
因素对乌塌菜泡菜的影响[8]，再在单因素试验的基础
上，用响应面分析法优化乌塌菜泡菜的生产工艺条
件。其中，感官评价由20名专家组成小组，从色泽、
香味、滋味、组织状态和脆度对乌塌菜泡菜进行评
价[9]，如表1所示。
表1　乌塌菜泡菜的感官评价指标表
项目 评分指标 分值
色泽及
形态
光泽好, 色彩鲜艳, 规格大小均匀 20~30
色泽较好, 没有暗黄色, 菜坯规格较均匀 10~20
色泽一般, 没有暗黄色, 菜坯规格稍不均匀 5~10
无光泽, 边缘有暗黄色, 菜坯规格大小不均匀 ＜5
香味 浓郁的乳酸发酵香气, 无其他异香及不良气味 10~20
有特有的菜香, 香味一般 5~10
有焦糊、酸败等不良气味及其他异味 ＜5
滋味 泡菜味浓郁, 酸甜咸味适宜 20~30
泡菜味较浓郁, 酸甜咸味较适宜 10~20
泡菜味稍淡, 酸度适中 5~10
有过酸过咸过甜味, 有不良滋味 ＜5
脆度 脆度适宜 10~20
较硬或较软, 脆度一般 5~10
不脆, 松软 ＜5
1.3.4　乌塌菜泡菜微生物指标和理化指标检测
用最优生产条件生产乌塌菜泡菜，对泡菜的微
生物指标（菌落总数、大肠菌群、大肠杆菌和致病
菌）和理化指标（砷、铅、农残）进行检测[10-11]，并
按韩国泡菜标准判断是否合格。其中，菌落总数用SN
0168—92；大肠菌群和大肠杆菌用SN 0169—92；致
病菌用SN/T 1748—2006；砷用GB/T 13025.13—94；
铅用GB/T 18962—2003；农残（有机磷和氨基甲酸酯
类农药）用《蔬菜农残速测简明教材》的方法。
2　结果与分析
2.1　乌塌菜泡菜发酵菌种的选择
泡菜生产多采用传统自然发酵方式，发酵周期较
长，产品质量稳定性差，亚硝酸盐含量居高，而优良
菌株混合发酵能改善这些缺点。乳酸菌对亚硝酸盐具
有降解转化能力，鲁氏酵母发酵所生成的酯类物质及
乙醇与乳酸发生酯化反应，生成芳香物质，有利于泡
菜特色风味的形成。同时，乳酸菌和酵母菌混种发酵
能抑制有害微生物生长和缩短发酵周期，利于泡菜的
批量生产。但是不同的乳酸菌与鲁氏酵母混合发酵对
泡菜品质的影响不同，这可能是存在菌种及菌株间的
差异所致[12-13]。
如图1所示，乌塌菜泡菜生产时，植物乳酸菌和
鲁氏酵母1︰1（g/g）混合发酵效果最好，因此选取植
物乳酸菌和鲁氏酵母1︰1（g/g）混合作为发酵菌种。
图1　发酵菌种对乌塌菜泡菜感官评分的影响
2.2　乌塌菜泡菜生产工艺优化
2.2.1　食盐添加量对乌塌菜泡菜的影响
图2　食盐添加量对乌塌菜泡菜的影响
采用糖添加量为4%，接种量为3%，发酵温度
为35 ℃，分别在食盐添加量为2%，4%，6%，8%，
10%和12%条件下生产乌塌菜泡菜。从图2看出，食盐
添加量增大，泡菜感官评分逐渐增大，之后下降。这
是因为当食盐添加量较低时，榨菜松软，酸度较高。
而食盐添加量过度时，榨菜酸度过低。食盐的渗透压
能较大程度上影响微生物的发酵速率和发酵进程。食
盐添加量太低，泡菜的风味和口感受到影响，而食盐
添加量越高，虽然有利于保持产品的硬度，但是泡菜
发酵速度慢，且产品咸味过重，因此需选择口味与
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硬度均适宜的盐量。综合考虑，选择食盐添加量约
为6%。
2.2.2　糖添加量对乌塌菜泡菜的影响
采用食盐添加量为6%，接种量为3%，发酵温
度为35 ℃，分别在糖添加量为1%，2%，3%，4%，
5%，6%，7%和8%条件下生产乌塌菜泡菜。从图3看
出，糖添加量为4%时，泡菜感官评分较高。糖作为
乳酸菌碳源物质，可以促进微生物繁殖，因此糖含
量是影响乳酸菌发酵和酵母发酵程度的关键因素。
酸度、糖度和酒精含量协调，才能保证产品风味与口
感。如果糖添加量太高，会使得泡菜过甜而掩盖酸味
等其他风味，并且可能被其他杂菌利用而产生异味物
质。所以，糖添加量为4%左右较合理。
图3　糖添加量对乌塌菜泡菜的影响
2.2.3　接种量对乌塌菜泡菜的影响
采用食盐添加量为6%，糖添加量为4%，发酵温
度为35 ℃，分别在接种量为1%，2%，3%，4%，5%
和6%条件下生产乌塌菜泡菜。从图4看出，接种量为
3%时，泡菜感官品质较好。混合菌种发酵可以提高
泡菜风味和色泽。接种量越大发酵越快，产生大量乳
酸，能有效抑制其他杂菌的活动。但是接种量过大，
会导致产酸过多，影响泡菜风味。因此，选择接种量
约为3%。
图4　接种量对乌塌菜泡菜的影响
2.2.4　发酵温度对乌塌菜泡菜的影响
采用食盐添加量为6%，糖添加量为4%，接种
量为3%，分别在发酵温度20 ℃，25 ℃，30 ℃，35
℃，40 ℃和45 ℃条件下生产乌塌菜泡菜。从图5看
出，发酵温度为30 ℃时，泡菜感官评分较高。发酵温
度越高，在腌制过程中微生物产酸量越高，导致泡
菜酸度的适口性变差。所以，选择发酵温度为30 ℃
左右。
图5　发酵温度对乌塌菜泡菜的影响
2.2.5　响应面优化乌塌菜泡菜生产工艺
以单因素试验为基础，选取食盐添加量为4%，
6%和8%，糖添加量为3%，4%和5%，接种量为2%，
3%和4%，发酵温度为25 ℃，30 ℃和35 ℃，用响应
面分析法对乌塌菜泡菜的生产条件进行优化。因素水
平和结果分别见表2和表3。
表2　试验因素和水平
因素 水平-1 0 1
食盐添加量/% 4 6 8
糖添加量/% 3 4 5
接种量/% 2 3 4
发酵温度/℃ 25 30 35
表3　乌塌菜泡菜生产的试验设计及结果
序号 食盐添加量/% 糖添加量/% 接种量/% 发酵温度/℃ 感官评分
1 4 5 4 35 78.3
2 9.4 4 3 30 69.1
3 6 5.7 3 30 81.0
4 6 4 3 30 89.5
5 4 5 2 35 78.5
6 2.6 4 3 30 85.8
7 6 4 3 38.4 74.0
8 4 3 2 25 63.9
9 6 4 4.7 30 84.5
10 6 4 1.3 30 79.5
11 6 4 3 30 89.5
12 6 2.3 3 30 86.8
13 4 3 4 25 74.4
14 8 5 2 25 78.6
15 8 3 2 35 77.2
16 8 5 4 25 86.2
17 8 3 4 35 71.5
18 6 4 3 30 89.5
19 6 4 3 30 89.5
20 6 4 3 21.6 79.0
21 6 4 3 30 89.4
分析乌塌菜泡菜的生产条件可知，食盐添加量、
糖添加量、接种量以及发酵温度这4个因素都是显著
因素。乌塌菜泡菜感官评分的二次回归拟合方程：
感官评分=89.47-4.96×A-1.72×B+1.50×C-1.49×D-
1.79×AB-1.05×AC-6.05×AD+0.33×BC-7.26×BD-
3.00×CD-4.25×A2-1.97×B2-2.64×C2-4.58×D2。其
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中，A——食盐添加量，B——糖添加量，C——接种
量，D——发酵温度。
从表4可知，模型的p＜0.000 1，但是失拟项的
p=0.430 6，这说明了生产乌塌菜泡菜的模型和实际情
况拟合度比较好，因此能对乌塌菜泡菜的生产条件进
行预测。
表4　回归方程各项的方差
方差来源 自由度 平方和 均方 F值 Prob＞F 显著性
模型 14 1 112.94 79.50 39 122.15 ＜0.000 1 极显著
A-食盐
添加量 1 139.45 139.45 68 625.09 ＜0.000 1 极显著
B-糖添
加量 1 16.82 16.82 8 277.63 ＜0.000 1 极显著
C-接
种量 1 30.62 30.62 15 068.57 ＜0.000 1 极显著
D-发酵
温度 1 12.50 12.50 6 151.63 ＜0.000 1 极显著
AB 1 10.58 10.58 5 204.81 ＜0.000 1 极显著
AC 1 8.82 8.82 4 340.59 ＜0.000 1 极显著
AD 1 121.26 121.26 59 677.65 ＜0.000 1 极显著
BC 1 0.85 0.85 415.85 ＜0.000 1 极显著
BD 1 174.90 174.90 86 071.29 ＜0.000 1 极显著
CD 1 72.00 72.00 35 433.37 ＜0.000 1 极显著
A2 1 269.78 269.78 1.328E005 ＜0.000 1 极显著
B2 1 57.90 57.90 28 496.30 ＜0.000 1 极显著
C2 1 103.89 103.89 51 127.23 ＜0.000 1 极显著
D2 1 314.12 314.12 1.546E005 ＜0.000 1 极显著
残差 6 0.012 2.032E-003
失拟项 2 4.192E-003 2.096E-003 1.05 0.430 6 不显著
纯误差 4 8E-003 2E-003
总差 20 1 112.95
注:“Prob＞F”＜0.05, 代表研究的因素是显著因素。
以试验结果和回归方程各项的方差分析为基础，
用响应面分析法对乌塌菜泡菜的生产条件进行优化，
得到乌塌菜泡菜生产的最佳条件为食盐添加量5.6%、
糖添加量4.1%、接种量3.3%和发酵温度30 ℃，此条
件下感官评分达到92.6。
2.3　乌塌菜泡菜微生物指标和理化指标检测
由表5和表6看出，所制得的乌塌菜泡菜光泽好，
香味浓郁且无异味，咸淡适中，脆度适宜。细菌总数
小于3×103 CFU/g、大肠菌群和大肠杆菌数都分别小
于3 MPN/g，且致病菌未检出，常规理化指标合格，
符合泡菜出口标准[14]。因此，利用最优工艺生产出来
的乌塌菜泡菜口感品质俱佳。
表5　乌塌菜泡菜的感官评价
项目 评价
色泽及形态 有光泽, 色泽鲜艳, 规格大小均匀
香味 香气浓郁, 无其他异香及不良气味
滋味 泡菜味浓郁, 酸甜咸味适宜
脆度 脆度适宜
表6　乌塌菜泡菜卫生指标
名称 细菌总数/CFU·g-1
大肠菌群/
MPN·g-1
致病
菌
砷(以As计)/
mg·kg-1
铅(以Pb计)/
mg·kg-1 农残
乌塌菜
泡菜
1.36×103 2.11 未检
出
0.1 0.2 未检
出
3　结论
生产乌塌菜泡菜时，选取植物乳酸菌和鲁氏酵母
1︰1（g/g）混合作为发酵菌种。乌塌菜泡菜生产的
最佳条件为食盐添加量5.6%、糖添加量4.1%、接种量
3.3%和发酵温度30 ℃，此条件下感官评分达到92.6。
所生产出来的乌塌菜泡菜光泽好，香味浓郁且无异
味，咸淡适中，脆度适宜，微生物指标和理化指标合
格。因此，利用最优工艺生产出来的乌塌菜泡菜口感
品质俱佳。
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