自然发酵与人工接种发酵比较研究及展望

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　　摘  要：随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，食品安全已经成为人们最为关注的问题。传统泡菜历史悠久，但是随着人们对泡菜的需求不断增加，传统发酵泡菜存在的安全问题逐渐暴露出来，严重制约着泡菜产业的发展。人工接种发酵技术的出现，有效的解决了泡菜过程中存在的问题，同时将泡菜实现标准化、产业化及规模化。为了实现这一目标，必须要加大人工接种发酵技术的研究力度，完善质量标准体系，将中国泡菜推向国际市场。
　　关键词：泡菜;自然发酵;人工接种发酵
　　中图分类号：TS255.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）05-0046-02
　　Abstract： With the rapid development of economy and continuous improvement of people's living standards， food safety has become the most concerned issue. Traditional sauerkraut has a long history， but as increasing people's demand for sauerkraut， the safety problems of traditional fermented sauerkraut are gradually exposed， and it seriously restricts the development of the sauerkraut industry. The emergence of artificial inoculation and fermentation technology has effectively solved the problems during sauerkraut fermentation; at the same time， sauerkraut will achieve a standardized， industrialized and scaled goal. In order to achieve it， it is necessary to increase the research intensity of artificial inoculation and fermentation technology， improve the quality standard system， and promote Chinese sauerkraut toward the international market.
　　Keywords： sauerkraut; natural fermentation; artificial inoculation and fermentation
　　引言
　　泡菜在我国历史悠久。蔬菜经发酵后不仅风味独特，而且也提高了营养价值。根据生产方式的不同，泡菜分为传统发酵泡菜和人工接种发酵泡菜两种生产模式。目前，在我国传统发酵仍然采用自然发酵方式，但是这种发酵方式存在着许多问题，如发酵周期长、规模小、标准化程度低，而且存在质量不稳定等问题。而人工接种发酵是对已经灭菌的原材料，接种乳酸菌菌种发酵而成，减少了杂菌的污染，提高了产品的质量。本文在广泛调查研究两种发酵方式现状的基础上，并就两种发酵方式的生产工艺、微生物以及产业化研究等方面做了比较，探讨了人工接种发酵在当今泡菜市场中竞争优势和升级。
　　1 研究现状
　　1.1 传统泡菜
　　传统泡菜是采用自然发酵，利用蔬菜表面附着的微生物进行发酵，这必然会携带杂菌，不利于乳酸菌等有益菌的生长，从而延长发酵周期，甚至导致泡菜腐烂变质。随着经济的快速发展，泡菜产量及规模也发展迅猛。泡菜逐渐由作坊式生产模式转变成工业化生产，使泡菜产量快速提升。再加上现代化自动化机械装备不断提高，不仅有利于提高泡菜的生产规模，而且泡菜的品质也更加安全可靠。
　　尽管泡菜的加工技术得到很大的改变，但是仍然面临着很多严峻的挑战。一方面，环境的日益恶化以及人们泡菜安全性的担忧，极大的影响了泡菜的发展。另一方面，在我国尽管一些企业实现了规模化标准化的生产，但是大多数的泡菜生产还是依靠小作坊，缺乏机械化设备，而且卫生条件较差，此外，民间普遍存在着自给自足的发酵泡菜，这些都制约着泡菜产业的发展。
　　在国内很多中小型企业仍然采用传统的自然发酵，这种发酵方式存在很多问题，（1）较长的发酵周期，发酵质量不稳定，不利于规模化生产;（2）受温度，环境及用盐量等多种因素影响，较难发酵成功;（3）产地分布不集中，难以实现产品的统一规范的标准化生产;（4）亚硝酸盐含量较高，产品安全性缺乏保障。
　　1.2 人工接种发酵泡菜
　　20世纪80年代，人工接种技术逐渐起步，并得到迅速发展，很快成为研究的热点，随着对泡菜研究的不断创新，人工接种发酵技术逐渐发展起来，而且优势明显，相比自然发酵，它极大地缩短了周期，并且降低了亚硝盐含量，泡菜质量安全可靠[1]。又有研究人员进一步研究分离并鉴定了发酵泡菜的菌系，发现了具有优良发酵能力的植物乳杆菌，并进行了发酵试验，取得了较好的发酵效果[2]。
　　人工接种发酵技术的出现，凸显其明显的优势：（1）缩短发酵周期，显著提高了生产效率;（2）选择纯种的菌种作为发酵菌，在发酵过程中，不仅有效地抑制了有害微生物的增长，而且显著降低了亚硝酸盐的含量;（3）纯种乳酸菌发酵降低了盐的用量，有利于生产健康安全的泡菜;（4）人工接种发酵更容易使产品达到标准化、规范化，保证了产品的质量。
　　2 泡菜生产工艺的研究
　　传统泡菜加工工艺已经相当成熟，首先对清洗干净的蔬菜进行盐渍脱水，经脱盐后，利用蔬菜本身携带的微生物作为发酵剂，将脱盐后的蔬菜放在密闭的容器中进行厌氧发酵。由于自然发酵为混合菌群协同发酵，因此风味浓厚，口感丰富。發酵周期的长短受多种因素的制约，主要受到原材料以及环境温度等因素的影响，泡菜发酵周期不确定，数天至数月不等。发酵完成后，泡菜通常要经过各种香料的调味，制成泡菜成品。 　　然而，人工接种发酵工艺首先是对原材料进行灭菌，杀灭所有的微生物后，选择优良的乳酸菌菌种作为发酵菌种，通常会选择几种乳酸菌按照一定比例复配进行发酵，发酵完成后，经过调味制成泡菜。这种发酵方式不仅乳酸菌含量丰富，发酵过程无杂菌干扰，产品质量有保证，而且发酵周期明显缩短，明显的降低生产成本，所以，这种高效的发酵方式是未来泡菜产业发展的主要方向。
　　3 微生物研究
　　随着对泡菜研究的不断深入，泡菜中的微生物菌系逐渐成为关注的焦点，研究结果显示发酵过程中起主要作用的微生物是乳酸菌，它是影响泡菜品质的主要因素，此外也包括真菌类，以酵母菌和霉菌为主，正是由于混合菌种的协同发酵作用，使得发酵泡菜风味浓厚，产品种类丰富。因此，研究泡菜中微生物种类是提高产品品质的重要手段，研究不同微生物的发酵性能，有利于泡菜产业不断创新与发展。
　　近年来，由于微生物学研究的不断深入，人们利用不同乳酸菌来发酵泡菜，取得了较好的效果，研究内容包括菌种的分离筛选，菌种的选择和复配菌种比例等，人工接种发酵显著地提高了发酵效率和活菌数量，降低亚硝酸盐含量，延长发酵蔬菜货架期，提高泡菜品质。
　　通过对自然泡菜中微生物的分离与鉴定，乳酸菌类是发酵过程中的优势菌群，其中包括乳球菌属、明串珠菌属及乳杆菌属等，进一步研究表明乳杆菌（植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和短乳杆菌）具有很强的产酸能力和降解亚硝酸盐能力。有研究对单一的乳酸菌发酵泡菜进行研究，泡菜在单一乳酸菌的作用下难以达到较好的发酵效果，因此使用不同乳酸菌复配成混合乳酸菌体系进行发酵，以提高发酵效率。将干酪乳杆菌和植物乳杆菌按1：1混合接种发酵蔬菜，结果表明发酵速度明显提高，而且发酵酸度和感官品质都优于自然发酵，并且发酵速度至少要比自然发酵平均提高数倍[3]。肖欣欣等人以复配乳酸菌为发酵剂，以海带为原料，采用正交试验设计，模糊数学综合评价模型获得最佳复配比，利用复配乳酸菌混合体系来发酵海带，制备的泡菜色泽清晰，品质良好，不仅除去了海带的腥味，而且发酵后的海带风味独特，丰富了泡菜的种类，同时也为泡菜的发展创新了技术[4]。李春等人则利用植物乳杆菌和肠膜明串珠菌混合菌种发酵降解亚硝酸盐，结果表明采用混合乳酸菌有降低发酵液中亚硝酸盐含量的能力[5]。通过乳酸菌发酵可以实现高效率和低亚硝酸盐，发酵品质得到了很大的提升。
　　4 产业化研究
　　在我国，作坊式生产仍然占据主导地位，尽管采用传统的自然发酵，泡菜风味独特、香气浓郁，但是由于发酵条件难以控制，经常发生变味或腐烂等问题，各地区产品标准不一，产品安全质量难以保证，所以传统泡菜面临着严峻的挑战。为了实现泡菜产业化，将我国泡菜产业推向国际市场，应该做到以下几点。
　　首先，应该加大力度研究人工接种技术并应用于生产。传统的自然发酵存在着诸多问题，主要包括较长的发酵周期，缺乏安全性等。采用人工接种发酵泡菜可以缩短发酵周期，提高发酵效率，促进泡菜产业的快速发展。尽管目前的研究已经从泡菜中分离出大量的优良的乳酸菌，但是大部分处在试验研究阶段，还无法投入生产。所以要加快人工接种发酵技术的深入研究，并应用于实践生产，实现泡菜的产业化发展。
　　其次，增加泡菜的多样性，有利于泡菜产业的持久发展。我国是蔬菜生产大国，蔬菜种类丰富，但是产值较低，所以加大力度推进不同蔬菜制作泡菜的研究，不断完善人工接种乳酸菌发酵工艺，早日实现产业化、规模化生产。今后研究的重点集中在选择不同的原材料、不同的乳酸菌以及加强贮藏保鲜等方面，探索出不同泡菜产品。有效合理地利用不同的蔬菜发酵，提高蔬菜产品的附加值，创造出良好的经济效益。
　　最后，建立并完善质量标准体系。目前我国泡菜大部分是小作坊生产，标准不一，导致泡菜口味复杂多样，质量安全无法保证，难以得到消费者的认可。因此，为了提高泡菜有竞争力，让我国泡菜进入国际市场。就必须打造一个标准化的产品，同时也要在色香味形以及质量和安全性方面达到标准水平。
　　总之，加强人工接种发酵技术在泡菜行业的研究力度，丰富泡菜食品的种类，制定并完善相关的质量标准体系，积极推进我国泡菜产业的发展，最终走向国际化。
　　参考文献：
　　[1]刘洪.自然发酵与人工接种泡菜发酵过程中品质变化规律的动态研究[D].西华大学，2012.
　　[2]杜晓华.四川泡菜微生态研究及优良乳酸菌的分离、筛选[D].四川农业大学，2012.
　　[3]彭飞.我国传统泡菜自然发酵与接种发酵中微生物及其代谢特性研究[D].南昌大学，2015.
　　[4]李静，王瑶，邓毛程.泡菜中优良乳酸菌筛选及特性的研究[J].食品工业科技，2016，37（6）：229-232.
　　[5]李春，韓建春，郑凯.乳酸菌混合生长降解亚硝酸盐能力的研究[J].工业微生物，2008，38（06）：23-26.
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