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传统发酵食品
——浆水研究概况及发展前景展望

2010-08-15孟宪刚张丽珂周鸽鸽

食品工业科技 2010年10期
关键词:浆水酸菜泡菜

孟宪刚,张丽珂,周鸽鸽

(兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070)

传统发酵食品
——浆水研究概况及发展前景展望

孟宪刚,张丽珂,周鸽鸽

(兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070)

通过对传统发酵蔬菜的研究,结合当前我国发酵蔬菜的生产现状,对西北地区的特色发酵食品——浆水的生产现状、微生物区系以及存在的问题做了初步分析。就浆水近年来的生产状况、卫生、质量等方面存在的问题,提出了一些新的看法,以期对以后的生产研究提供理论依据。

传统发酵食品,浆水,存在的问题,前景展望

Abstract:According to the study of traditional fermented vegetables and the current production of China^s status of the northwest fermented food-Jiangshui,microbial flora and existing problems were analyzed.In this paper,we analyzed the status of productions and quality problems of Jiangshui and expected to made a theoretical basis of production.

Key words:traditional fermentative food;Jiangshui;existing problems;prospects

发酵食品是指经过微生物(细菌、酵母和霉菌等)或酶的作用使加工原料发生生物化学变化及物理变化后而形成的一类特殊食品,例如酸乳、豆豉、纳豆、泡菜、各种发酵法酿造的酱及酱油、醋、黄酒、发酵蔬菜等[1]。发酵蔬菜作为传统发酵食品的一个分支,主要分为酱腌菜类、渍酸菜类、泡菜类、蔬菜汁类以及蔬菜汁与牛乳混合发酵饮料。酸菜作为世界性的大众化发酵食品,是一种乳酸菌发酵蔬菜制品,其发酵原理是乳酸菌利用蔬菜中的糖类等营养物质发酵产酸,并形成酸菜的特殊风味[2]。浆水(其实质是酸菜中的菜汁)系我国西北地区极具特色的一种传统发酵食品。说到浆水,有必要先谈谈酸菜,因为没有酸菜就没有浆水,这里谈的酸菜,与四川传统的酸菜大相径庭。四川酸菜实为泡酸菜,主要食用的是蔬菜,泡酸菜汁一般也不作烹调使用,更不会直接饮用。这里所说的是能产生浆水的酸菜,也叫浆水菜,具体制作过程是将原料先焯水后,再放入热水中,用老浆水为引子,再加入面汤、蔬菜促使其发酵制酸,汤汁熟后具有略呈乳白,口味酸醇清香,这种酸菜与浆水能够同原料加热后食用,也可直接饮用。

1 传统发酵蔬菜产业生产现状

1.1 发酵蔬菜的研究现状

2000年全球腌制蔬菜贸易总额约为13亿美元,在国际市场上日韩两国占据了95%以上的份额,中国泡菜工业的市场销售额仅占国际泡菜市场总量的3%[3]。我国蔬菜加工产业规模不断扩大,2005年发酵型泡菜总产量突破100万t,产值突破50亿元,腌制蔬菜产品出口量约15.75万t,其中醋制蔬菜、果品以及咸榨菜、咸蕨菜出口量4.6万t,出口(韩国)泡菜11.15 万 t,创汇近1 亿美元[4]。

1.2 浆水的生产现状

对兰州市安宁区及西站的初步调查显示,市售的浆水以家庭自制为主要生产方式。目前销售的工厂化生产产品主要有两家:兰州市城关蔬菜深加工厂和陇南市武都绿康野菜综合加工厂。调查的结果是被调查的共有12家浆水销售商,只有2家销售由生产厂家提供的产品(武都酸菜)和兰州的珍茹祥(浆水),并且在该地区出售的产品仅这两种,其他10家均为家庭自制。家庭自制产品的卫生难以保证,质量不够稳定,消费局域性强。为使该食品能够实现工业化生产,有必要对其进行全面的研究。

2 蔬菜发酵过程中微生物区系的研究情况

2.1 蔬菜发酵过程中的主要微生物

蔬菜发酵主要是经过3个阶段,即初期(以异型乳酸发酵为主)、中期(同型乳酸发酵并积累乳酸)和后期(产品风味形成并最终导致乳酸发酵结束)。初期(微酸阶段):蔬菜入缸后,其表面附生的乳酸细菌和其他腐败微生物同时发育,但在嫌气条件下乳酸细菌的活动占优势。由于乳酸菌进行乳酸发酵,产生乳酸,使环境逐渐变为微酸性,从而抑制了腐败微生物的生长。在发酵开始时除乳酸菌外,常见的微生物种类还有假单胞菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、短小芽孢杆菌及粪链球菌等。肠膜明串珠菌是这一阶段增殖最旺盛的优势微生物。在其增殖过程中,产生有机酸和二氧化碳,使pH迅速降低,抑制腐败微生物繁殖。总之,明串珠菌的活动为其他乳酸菌的良好生长创造了一个厌氧和低pH的生态环境。中期(酸化成熟阶段):腐败微生物的活动受到抑制,更有利于乳酸细菌的大量繁殖和乳酸发酵的继续进行,乳酸浓度愈来愈高,达到酸化成熟阶段。参与这一阶段发酵的优势微生物种类有肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、短乳杆菌和发酵乳杆菌。后期(过酸阶段):当乳酸浓度继续增高,乳酸细菌的活动也受到抑制,此时泡菜和酸菜内的微生物活动几乎完全停止,因此蔬菜得以长期保存不坏,是为过酸阶段。这一期间的优势微生物主要是植物乳杆菌,此外还有短乳杆菌。

浆水属于发酵蔬菜的一个分支,其发酵过程也是经过3个阶段,即初期、中期和后期。在甘肃东南一带,90%的家庭都食用浆水与酸菜。据考证在甘肃吃酸菜、浆水已有二千多年的历史,但对浆水的研究在近几年才见报道。张宗舟[5]研究得出浆水中的微生物区系很复杂,以乳酸菌群和醋酸菌群为优势菌。张轶等[6]就浆水所含的微生物作了初步的分离和鉴定,通过对浆水中的微生物进行分离培养及数量测定,查明了浆水中的优势菌为乳酸菌及酵母菌,其次尚有少量放线菌,霉菌为污染菌。何玲[7]等对不同实验条件下,浆水芹菜发酵过程中硝酸还原酶活性和亚硝酸盐含量的变化规律进行了研究,以确定发酵浆水蔬菜的食用安全性,以期最大限度地提高浆水菜生产的技术水平和产品安全质量,为浆水菜的工业化生产及其发酵理论奠定基础。目前对浆水的研究还很肤浅,进一步研究还需要做大量的工作。

2.2 发酵蔬菜中主要微生物的研究

酸(泡)菜是一种独特的乳酸发酵食品,世界公认的健康疏菜发酵食品。酸菜的各种营养成分对于各种心血管疾病、缺铁性贫血、免疫力低下和肠道疾病等具有一定的预防效果。

乳酸菌是酸菜中的主导发酵菌群,是一类革兰氏阳性杆菌或球菌、不形成芽孢、不运动、过氧化氢酶阴性、对葡萄糖发酵能产生50%以上乳酸的细菌的总称,在酸菜发酵各个时期都起主导作用。乳酸菌在调节人体微生态方面功勋卓著,具有防治胃肠疾病、调节血脂、提高免疫力、抑制肿瘤、延缓衰老等作用。传统发酵蔬菜汁(浆水)中所存在的大量对人体有益的功能成分,主要源于微生物产生的代谢产物以及微生物酶对原料分解后产生的分解产物。

利用乳酸菌和可发酵糖,产生酸味柔和的乳酸和醋酸对病原性微生物有拮抗作用。乳酸菌的代谢产物有机酸使肠道pH下降,促进肠蠕动,防止病原菌的定植和便秘的发生。另据有关医学研究证明,发酵蔬菜对高血压、高血脂以及肠、胃和泌尿系统的疾病均有一定疗效,如高血压、高血脂病患者经常吃一些芹菜浆水,能起到稳定或降低血压和软化血管的作用[8]。

国外对传统发酵疏菜中微生物的分离也研究了很多,其分离鉴定技术也已经成熟。Jyoti.tamang等研究了喜马拉雅山西部的几种发酵蔬菜,得出其乳酸菌的优势菌主要有短乳杆菌、植物乳杆菌等[9]。Hyun-JuEom等在发酵蔬菜中分离到肠膜明串珠菌和柠檬色明串珠菌[10]。MyungjinKim等通过 16S rRNA寡核苷酸序列分析中的微生物进行了分离,主要是乳酸菌,包括乳杆菌、明串珠菌和魏斯氏菌属[11]。

酸菜发酵过程中还有一些酵母菌、霉菌等为其发酵的优势菌群。酵母中含有大量的矿物质,包括钠、钾、钙、镁以及铁、锌、铜等微量元素。酵母内的矿物质是与酵母细胞内的蛋白质或多糖等物质结合,处于有机态,有利于人体的吸收并减少了无机态对消化道的刺激等不良作用[12]。

乳酸菌在酸菜发酵各个时期都起主导作用,其数量和所占细菌总数之比,是影响发酵速度的重要因素。除了乳酸菌外主要还有微球菌属、杆菌属、假单胞菌属、酵母菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌属等[13]。

3 存在的问题

3.1 发酵蔬菜

酸菜多为家庭式制作,发酵周期长,易污染杂菌,由于长时间浸泡发酵破坏了蔬菜的纤维结构,使蔬菜变软、发粘,影响口感。在我国,四川、浙江等省蔬菜加工均较发达,但是其加工方式大都是采用新鲜蔬菜晾晒后,入坛自然发酵,品质良莠不齐,质量难以保证。近年来,四川等地已开始了用纯乳酸菌或混合菌种发酵进行泡菜生产。

另外,一些地区的特定食品与当地肿瘤发生有一定的联系。北京肿瘤所对胃癌高发区甘肃武威县民间习惯食用的家制酸菜及鱼露进行了致突变及致癌研究,从这类食品中检出8种致癌性亚硝胺,并在实验动物中诱发了胃腺癌[14]。因此,进一步对酸菜中存在的其他菌种进行分类与鉴定,最终确认出酸菜发酵过程中有益或有害菌种。对鉴定出来的菌种进行各项生理生化分析,最终确定其在酸菜发酵过程中所起的作用对以后的生产是非常有益的。

3.2 浆水

浆水是我国传统的调味品,具有减肥、开胃、健身等功效。浆水之所以具有特有的保健功效是因为其所含的微生物的作用。浆水是在自然发酵条件下生产的,微生物区系很复杂,进一步的鉴定还需要做大量的研究。

浆水以其独特营养和口味,得到了大家的喜爱。目前浆水多为家庭自制,产品的卫生难以保证,质量不够稳定,消费局域性强。就目前的情况,其发展受到了限制,要在大范围内进行生产还需要作更全面的研究。

4 发展前景展望

4.1 浆水饮料

国内外若干种含有乳酸菌的药物及口服液等商品进行活菌数检测结果表明,浆水(酸菜汁)中活乳酸菌数远远高于此类商品,而且价廉物美,食用方便。不仅可作为传统佐食,而且可以成为具有我国传统特色的、廉价的、高效的天然微生态调节剂[15]。所以,开发浆水饮料会有很大的发展前景。

4.2 直投式发酵剂

传统的浆水制作工艺简单,一般通过民间“引子”(菌种)家庭自制自用,缺乏系统技术优化及理论研究,更难以实现传统优质食品的现代化。因此,研究优良的乳酸菌菌种作为发酵剂进行人工发酵也是以后研究的一个方面。

4.3 其他

浆水就其营养价值和保健功能还有待开发,其发酵机理、优势菌群的菌种进一步的鉴定、最优化菌种组合的选择以及如何改善其风味等的研究目前还是空白,需要进行大量的研究,具有很大的市场发展潜力。

就甘肃而言,据笔者初步调查只有个别的地方进行工厂生产,大多数是家庭化或手工生产,如果在改善其风味、最优化菌种组合以使其营养更丰富、能否将其作为一种批量生产饮品进行开发研究等方面进行研究,结合其营养价值的研究,具有广阔的应用前景。

另外,在前人的研究中,他们所采用的培养基是选择性培养基,这可能就会抑制浆水中其他菌的生长,所以在以后的研究过程中,培养基的选择也可以是研究的方向。

[1]赵树欣.应重视对我国传统发酵食品的研究——兼论发酵食品中的功能成分[J].食品工业,2004(1):27-29.

[2]田永峰,吴天祥,胡晓瑜,等.乳酸菌在酿造和食品工业上的应用[J].酿酒科技,2007,154(4):90-93.

[3]陈静.国内外泡菜生产的研究进展[J].江苏食品与发酵,2007,128(1):17-20.

[4]张学杰,王金玉,方智远.我国蔬菜加工产业发展现状[J].中国蔬菜,2007(4):1-4.

[5]张宗舟.酸菜及其汤汁的营养价值评析[J].中国酿造,1996(5):18-19.

[6]张轶,王玉丽,陈晓前,等.传统发酵食品---浆水中微生物的分离与初步鉴定[J].食品科学,2007,28(1):219-222.

[7]何玲,罗佳,郭宁,杨公明.浆水芹菜发酵过程中硝化还原酶活性和亚硝酸盐含量的变化[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2007,35(9):184-188.

[8]杜鹏,霍贵成.传统发酵食品及其营养保健功能[J].中国酿造,2004,132(3):6-8.

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[10]Selection of psychrotrophic Leuconostoc spp.Producing highly active dextransucrase from lactate fermented vegetables[J].International Journal of Food Microbiology,2007,117:61-67.

[11]Myungjin Kim,Jongsik Chun.Bacterial community structure in kimchi,a Korean fermented vegetable food,asrevealed by 16SrRNA gene analysis[J].International Journal of Food Microbiology,2005,103:91-96.

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[15]赵文红,黄小丹,范敏华,等.自然发酵泡菜中乳酸菌的分离及特性研究(一)[J].广州食品工业科技,2003,18(1):77-79.

Research and developing prospects of traditional fermentative food—Jiangshui

MEMG Xian-gang,ZHANG Li-ke,ZHOU Ge-ge
(School of Chemical and Biological Engineering ,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China)

TS201.3

A

1002-0306(2010)10-0402-03

2009-10-09

孟宪刚(1974-),男,博士,副教授,研究方向:食品发酵工程。

2009年甘肃省农业生物技术专项基金资助(GNSW2009-11);甘肃省兰州交通大学青蓝人才资助项目(QL0515A)。

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