泡菜生產(chǎn)中乳酸菌的發(fā)酵條件、機理及意義

◎ 林子昭

（華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)，湖北　武漢　430223）

泡菜是一種傳統(tǒng)而獨特的乳酸菌發(fā)酵制品，其以酸鮮純正、清香脆嫩、解膩開胃、促消化增食欲的口味和功效深受大眾喜愛。蔬菜的營養(yǎng)成分及色香味主要是通過乳酸發(fā)酵冷加工的發(fā)酵方式來保持的，通過這種方式，使泡菜具有良好的感官品質(zhì)，同時能有效地節(jié)約能源，具有使用方便且容易操作、原料豐富及成本低廉等諸多優(yōu)點。近年來，隨著現(xiàn)代微生物學(xué)不斷發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)泡菜具有預(yù)防心腦血管疾病、預(yù)防食物中毒、維持人體消化道健康以及防止皮膚老化的等醫(yī)療及保健功能。故而，對其進行研究及開發(fā)利用，綜合利用素材原料，開發(fā)蔬菜加工品種，對進一步提升人們健康水平具有至關(guān)重要的意義。

1　乳酸菌發(fā)酵泡菜的適宜條件

如果在泡菜的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了乳酸菌數(shù)量不足和乳酸發(fā)酵不正常的情況，就會導(dǎo)致泡菜對其他微生物失去印制作用，最終導(dǎo)致微生物大量繁殖，進而嚴重影響泡菜的質(zhì)量及風(fēng)味，同時有可能產(chǎn)生有害物質(zhì)。所以，必須要根據(jù)乳酸菌的特性為其創(chuàng)造出最優(yōu)的生長條件，促使乳酸菌快速生長。

泡菜加工過程中有許多微生物參與發(fā)酵，它們的活動都會受到pH值的影響，乳酸菌比其他微生物更耐受酸性環(huán)境，最低pH值可達到3.0～4.4，最適宜乳酸菌生長的pH值是4.9～6.0，這樣的條件可促進乳酸菌發(fā)酵，同時抑制霉菌和酵母的生長繁殖。

2　泡菜生產(chǎn)中乳酸菌作用機理及其過程

泡菜的生產(chǎn)主要是利用食鹽的高滲透作用，并以乳酸發(fā)酵為主的一種微生物發(fā)酵過程，同時也可將其說成是微生物代謝活動的一種結(jié)果。由于乳酸菌不具備水解蛋白質(zhì)的酶系統(tǒng)以及分解纖維素的酶系，所以它不會分解氨基酸和蛋白質(zhì)，不會破壞蔬菜細胞組織，故而能有效地保障乳酸菌發(fā)酵蔬菜的新鮮度，增加其產(chǎn)品風(fēng)味[1]。除此之外，乳酸菌還可發(fā)酵食物當(dāng)中的碳水化合物，有效分泌乳酸菌素，產(chǎn)生二氧化碳、酒精，抑制腐敗菌或致病菌的生長，改善食品的風(fēng)味及品質(zhì)。實質(zhì)上，泡菜的制作并沒有一個刻意的滅菌環(huán)節(jié)，在發(fā)酵中，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸可有效地抑制其他微生物的生長，當(dāng)乳酸積累到一定濃度時，又會有效地抑制食品乳酸菌自身的增長速度。故而，乳酸量以及乳酸發(fā)酵的優(yōu)劣直接關(guān)系泡菜的質(zhì)量。

泡菜的乳酸發(fā)酵一般分為微酸、酸化和過酸3個階段。泡菜發(fā)酵初期，由于裝壇時帶入殘余空氣，乳酸發(fā)酵并不活躍，乳酸菌與菜中帶入的其他微生物如大腸桿菌、酵母菌等共生。隨著壇中氧氣耗盡，乳酸菌成為生長優(yōu)勢菌，乳酸開始大量積累，抑制了除乳酸菌以外的幾乎所有微生物的生長。發(fā)酵中期，乳酸菌含量猛增，達到酸化階段，乳酸、乙酸及其他微量有機酸與前期產(chǎn)生的少量醇類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)，給予泡菜以特別的香氣和香味，此時為最佳食用期。

到了發(fā)酵后期，乳酸菌量繼續(xù)富集，因為積累了過多的乳酸，導(dǎo)致乳酸菌的生長受到抑制，這樣便進入過酸階段。在這個階段，乳酸菌等微生物開始進入休眠期，使泡菜有很長的貨架期，但往往會因為酸度偏高使其口感受到一定的影響。

3　泡菜生產(chǎn)中乳酸菌發(fā)酵的意義

3.1　提高蔬菜制品的營養(yǎng)價值

乳酸菌缺乏蛋白質(zhì)的酶系統(tǒng)，所以不會降低泡菜原有的營養(yǎng)價值，更不會破壞其植物細胞組織。與之相反，乳酸菌借助原料的可溶性物質(zhì)，產(chǎn)生多種為微生物、氨基酸以及酶，可有效提升泡菜的營養(yǎng)價值。

3.2　改善蔬菜制品的風(fēng)味

泡菜制品的酸味，主要是由異型和同型發(fā)酵產(chǎn)生各種有機酸賦予的，加之在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了少量的酯類物質(zhì)、2-壬酮、2-庚酮，進而賦予了泡菜清香和爽口的風(fēng)味[2]。

3.3　防止腐敗，延長保質(zhì)期

乳酸菌的酸性環(huán)境主要是其發(fā)酵過程中以及厭氧發(fā)酵條件所創(chuàng)造出來的，在很大程度上抑制致病菌和腐敗菌的生長。與此同時，可以產(chǎn)生諸多抗菌活性物質(zhì)，如有機酸、乙醇，過氧化氫、乳鏈球菌素、細菌素等，進一步延長了泡菜的保質(zhì)期。通過實驗驗證，從番茄、甘藍上分離得到的乳酸菌，可產(chǎn)生抑制鮮黃色葡萄球菌的細菌素，尤其是乳鏈球菌素，對革蘭氏陽性菌具有較強的抑制作用?？梢?，不論是乳酸菌菌體還是其代謝產(chǎn)物，都可有效預(yù)防食物變質(zhì)，其中乳鏈球菌素還可當(dāng)作天然的防腐添加劑，用來延長食物的保質(zhì)期[3]。

3.4　提高泡菜的醫(yī)療保健作用

乳酸菌是一種調(diào)節(jié)人體腸道的菌系，泡菜在發(fā)酵過程中就會產(chǎn)生大量的乳酸菌，人體吸收了泡菜當(dāng)中的乳酸菌之后，能有效地促進胃蛋白酶的分泌，有助于消化，防止便秘；還能降低腸道環(huán)境的pH值，有利于NO2還原成NO，進一步降低人體腸道內(nèi)亞硝酸鹽的殘留；還能抑制腸道中腐敗菌的生長，有效減弱有害菌在腸道產(chǎn)毒的能力，進一步降低膽固醇、防止細胞老化；另外，還具有抗腫瘤等醫(yī)療和保健作用。

4　結(jié)語

我國泡菜發(fā)酵技術(shù)有著深厚的歷史積淀和文化底蘊，人們不斷地研究乳酸菌發(fā)酵，在運用乳酸菌發(fā)酵機理的基礎(chǔ)上，泡菜生產(chǎn)行業(yè)也將在傳承中不斷融入現(xiàn)代內(nèi)涵，通過建立更科學(xué)的可控發(fā)酵體系，縮短發(fā)酵時間，減少有害物質(zhì)，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

[1]李金紅.泡菜與乳酸菌[J].中國調(diào)味品，2004（3）：3-4.

[2]胡書芳，王雁萍.乳酸菌在泡菜生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（21）：9275-9276，9327.

[3]周光艷，張小平，鐘 凱，等.乳酸菌對泡菜發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量變化及泡菜品質(zhì)的影響研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，19（2）：290-293.