泡菜发酵工艺综述
王瑜蒙万川
一、泡菜营养分析
泡菜是以微生物乳酸菌主导发酵而生产加工的的传统生物食品,富含以乳酸菌为主的功能益生菌群及其代谢产物,风味优雅、清香脆嫩,营养丰富,既可满足不同口味、又可增进食欲、帮助消化,促进健康。
泡菜含有维生素A、B1、B2、C、钙、磷、铁、胡萝卜素、辣椒素、纤维素、氨基酸、蛋白质等多种营养成分。
大量V c和胡萝1-素,能起抗癌作;泡菜中的纤维素对便秘和大肠癌有预防和抑制作用,还可降低胆固醇,预防高血压,动脉硬化等成人循环系统病症;泡菜中的辣椒、蒜、姜、葱等刺激性作料可起到消炎杀菌,促进消化酶分泌的作用[1];泡菜发酵过程中产生的有机酸、酒精和酯等物质,能以其独特的风味和颜色增进食欲[2];泡菜中含有大量的乳酸菌(约6300万个/mL),被人体吸收后,能促进胃肠道蠕动和胃蛋白酶的分泌,并抑制人体消化道内有害菌的繁殖,使肠道内微生物分布正常化,有助于对食物的消化、吸收[3];乳酸菌代谢产生的有机酸可使肠道内的渗透压增高,水分分泌亢进,粪便中水分增高而缓解便秘。
另外据研究,泡菜还可以降低血液中氨基酸含量,防止脑溢血、心肌梗塞;降低肝中脂肪和血液中胆固醇含量,预防动脉硬化[4];使皮肤细胞角质层变薄,减少皮肤的紫外线酸化作用,有效防止皮肤老化;抑制癌细胞生长[5]等。
二、泡菜发酵过程
2-1发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃,它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵,发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。
由于有较多的二氧化碳产生,气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出,
使坛内逐渐形成嫌气状态。
此时泡菜液的含酸量约为0.3%~0.4%,是泡菜初熟阶段,其菜质咸而不酸、有生味。
2-2发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,嫌气状态形成,乳酸杆菌开始活跃,并进行同型乳酸发酵。
这时乳酸的积累量可达到0.6%~0.8%。
pH为3.5~3.8。
大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。
这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。
2-3发酵后期:在此期间继续进行的是同型乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。
当乳酸含量达到1.2%以上时,乳酸杆菌的活性受到抑制,发酵速度逐渐变缓甚至停止。
此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。
从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看,在初期发酵的末期和中期发酵阶段,泡菜的乳酸含量为0.4%~0.8%,风味品质最好,因此,常以这个阶段作为泡菜的成熟期。
三、泡菜发酵工艺的探究分析
3-1发酵温度:通过研究发现分别以15℃、25℃、35℃发酵榨菜泡菜时,温度与发酵进程的影响成正相关关系,72小时内35℃的产酸量为25℃的1.3倍,15℃的3倍。
以榨菜泡菜0.5%酸度值为成熟标准的话,35℃的泡菜24小时内就可以发酵成熟,而25℃则需48小时,15℃的在72小时内都无法达到成熟的标准。
在试验中随着盐量的增加,发酵速率与产酸量均降低,食盐的渗透压对发酵速率与发酵进程的影响较显著。
除成熟度与发酵速率基本一致外.盐量高低对泡菜质地的影响未见明显差异[6]。
3-2盐水浓度:盐水(质量浓度分别为18.67g/l,28.00g/l,37.33g/l)发酵白菜的过程中,泡菜液的细菌总数往往在第4天出现峰值,而后呈下降趋势,最后平稳。
而对于乳酸菌,前6 d发酵的菌数量呈上升趋势,第6天以后乳酸菌数处于平衡状态。
用各种质量浓度食盐的处理中,食盐质量浓度越高,乳酸菌数越少,质量浓度为37.33g/l的盐使乳酸菌
的数量明显减少;在泡菜发酵时加入9.33g/ml的食盐和23.33 g/ml的蒜时,泡菜中的有害菌少、乳酸菌多,泡菜品质较好。
这样发酵出来的泡菜有益于身体健康,适合于日常饮食[7]。
5%、7%、9%三个盐的浓度进行自然发酵时,发酵液的酸度是由高到低的。
泡菜液中的V C含量明显受到盐浓度的影响,盐浓度为5%时含量最高,9%最低,这其实就是受不同盐浓度发酵液中酸度的影响而造成的。
盐浓度对氨基酸态氮的影响较不明显,3种盐浓度下氨基酸态氮含量相差很小[8。
初始食盐浓度、发酵温度对自然发酵泡菜液中微生物菌系的影响。
研究表明,食盐用量对泡菜自然发酵过程中微生物的生长有较大影响。
在18℃下,6%的盐浓度比8%的盐浓度能更好地促进乳酸菌的生长,抑制有害菌的繁殖。
3-3适宜的发酵温度对泡菜中的微生物影响很大,是缩短发酵周期的关键因素之一。
升高发酵温度,泡菜中的微生物生长速度加快,但26℃的温度对于6%的泡菜液来说并不适宜,发酵过程中兼性厌氧细菌、酵母菌浓度太高,乳酸菌在发酵过程中不能形成生长优势,对泡菜的风味口感影响较大[9]。
最佳配方:接种量3%、盐水浓度3%、糖添加量3%、辣椒添加量为7%。
在低温保藏条件下,泡菜中的菌落总数会有所降低,在保藏20d左右能达到一个最低水平菌落,总数维持在一个相对稳定的低水平。
泡菜中的乳酸菌总数在保藏10d左右能达到最低,水平乳酸菌总数经过短时间的稳定后又呈线性上升趋势[10]。
3-4用乳酸茵制备的发酵剂发酵泡菜,通过单因素试验和正交试验表明,影响泡菜风味的因素由大到小依次为:食盐添加量>温度>接种量。
实验发现当温度低于30℃时,泡菜中乳酸菌数基本不变,在30℃和37℃时,乳酸菌生长明显,有利于泡菜的发酵。
但在37℃条件下,汁液较浑浊,底部有白色沉淀,泡菜色泽一般,有脂香味,脆度较差,滋味不好,而在30℃条件下,汁液少许浑浊,底部少许沉淀,泡菜色泽。