【摘 要】 隨著生活水平的逐步改善,人們對食品多元化的追求也日趨提高,經乳酸發酵制得的食品以其口感獨特種類繁多等特點廣受好評。特別是在我國的東三省,酸菜作為傳統發酵蔬菜制品之一,以其獨特的口感、久食不膩的特點深受人們青睞。其汁液中富含的乳酸菌活菌成分作為酸菜發酵過程中主要的發酵菌之一,近年來也受到食品業的廣泛關注,關于乳酸菌的各項研究也層出不窮,本文將對乳酸菌的研究現狀進行闡述,包括乳酸菌的定義和分類、乳酸菌的分離鑒定方法,同時也會對該菌種在發酵生產中的作用機理和發展趨勢加以簡要分析。
【關鍵詞】 酸菜 乳酸菌 分離鑒定
【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.02.004
1 乳酸菌的定義及分類
乳酸菌是分解發酵性糖類來供應自身能量同時伴有大量乳酸生成的一類微生物的統稱。此外,形態學方面還對其有如下描述:乳酸菌細胞呈革蘭氏陽性,多為球狀或桿狀,無內生孢子,當葡萄糖消耗量超過50%時產生乳酸[1]。
截至目前,科學家已經確認的乳酸菌可劃分出至少23個屬56個種。主要包括:乳桿菌屬、肉食桿菌屬、酒球菌屬、環絲菌屬、球菌屬、鏈球菌屬、片球菌屬、明串珠菌屬、氣球菌屬、奇異菌屬、有球菌屬、李斯特氏菌屬、乳球菌屬、孢乳桿菌屬、芽孢桿菌屬中的少數種、雙歧桿菌屬、丹毒絲菌屬、孿生球菌屬、糖球菌屬、四聯球菌屬、乳球形菌屬、魏斯氏菌屬和營養缺陷菌屬[2][3]。其中,乳桿菌屬中的保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌合鏈球菌屬中的嗜熱鏈球菌等常常被應用到乳制品的發酵中,植物乳桿菌、短乳桿菌、明串珠菌屬的腸膜明串珠菌常被應用于蔬菜的發酵中。
2 酸菜與乳酸菌
眾所周知,酸菜是包括中國在內等諸多國家一年四季都在食用的一種發酵類食品。酸菜可根據其發酵基物的不同來分類,例如由大白菜或圓白菜等發酵制得。酸菜的食用范圍相當廣泛,冬季的食用地區主要集中在東北;而我國四川地區更是把酸菜作為一年四季都在食用的一種重要食品。此外,在韓國、日本等地,也有當地別具特色的酸菜品種,但都多稱其為“泡菜”。
酸菜中含有大量的乳酸菌、膳食纖維等有益人體消化的物質,是一種十分健康有益的食品。它的口感與風味之所以會被大眾所喜好,這都要歸功于酸菜中蘊藏著豐富的乳酸使酸菜變酸,少部分由于分解不完全而生產不同的醇,酸和醇又在一定條件下反應生成特有的酯,從而具有特殊的香氣;乳酸菌自身產生的大量酶中幾乎沒有分解纖維素和水解蛋白的酶,所以酸菜的組織細胞均不會被破壞。反之,乳酸菌還能將發酵環境中的可溶性物質進一步分解成人體所需要的多種營養物質,如多種酶、維生素和氨基酸,從而使酸菜的營養價值進一步提高[4]。
自然發酵酸菜是利用低濃度的食鹽水溶液進行泡制,通過附在蔬菜表面上的乳酸菌的發酵作用而得到的發酵產物。在發酵過程中,蔬菜表面除附著乳酸菌外,同時還生長著其他微生物,如:酵母菌、丁酸菌、大腸桿菌和一些霉菌等。而發酵過程的成功與否,關鍵就在于能否有效地控制環境條件,使乳酸菌在發酵過程中成為優勢菌,并抑制其他微生物的活動[5]。
隨著整個發酵過程的推進,發酵液的酸度會不斷增加,明串珠菌屬細菌由于對酸度較為敏感開始逐步衰亡,這時,耐酸性比較強的菌株就會存活下來,取代明串珠菌屬成為優勢菌株,而隨著發酵環境的酸度進一步增強,發酵乳酸菌植物乳桿菌會成為最終的優勢菌株,持續發揮作用直至完成整個發酵。
3 酸菜中乳酸菌分離鑒定研究進展
3.1 酸菜中乳酸菌常用分離方法
(1)傳統分離方法。傳統分離方法包括涂布法和劃線法。涂布法是用無菌水將菌株以10~1梯度進行稀釋,將各稀釋度懸濁液分別涂抹在分離培養基上,經4~5天的培養后,挑取長出的單個菌落轉移到斜面培養基上進行擴大培養。樣品的稀釋程度應由樣品中含菌數量的多少來決定,樣品中含菌量大,稀釋倍數就高,反之則降低[6]。
劃線分離法是將挑取的目的菌體采用劃線的方法均勻的涂布在平板培養基上,待菌落長出后,再將純菌株轉接到斜面培養基上進行繼續培養。
(2)菌株篩選。菌株篩選主要分為初篩和復篩。初篩就是從前期實驗中得到的大量微生物中篩選目的菌株,主要包括平板篩選和振蕩培養篩選;復篩是在初篩的基礎上,對已淘汰了85%~90%不合格微生物的菌株進行振蕩培養的過程[7][8]。
(3)生理生化鑒定。乳酸菌菌株的生理生化特性鑒定包括諸多方面,如:革蘭氏染色鑒定,過氧化氫酶試驗,不同pH值、不同溫度、不同NaCl濃度生長試驗,運動性試驗,硫化氫試驗,葡萄糖產酸產氣試驗,糖發酵試驗等。
3.2 酸菜中乳酸菌分離鑒定的研究進展
(1)國內情況。酸菜在中國歷史悠久,千百年來生生不息傳承至今,是國人引以為自豪的發酵蔬菜食品。除上述提到的東北自然發酵酸菜外,源自四川的酸菜也頗為著名。四川酸菜常被稱為四川泡菜,是采用中低濃度鹽水(2%~10%)厭氧或兼性厭氧泡漬發酵,以活性乳酸菌為優勢益生菌群,主導乳酸發酵,富含以乳酸菌為主的益生功能菌,產品清香,滋味鮮美,酸味柔和,質地脆嫩,品種多樣[9]。
(2)國外情況。酸菜的腌制工藝自17世紀從我國傳入歐洲后,由酸菜逐漸演變的泡菜產業就愈加蓬勃發展。其中,韓國學者對泡菜的制作及風味改良進行了大量研究,已經形成了相當規模的工業化生產體系,其泡菜已經成為出口的特色產品。日本和美國則在泡菜菌種的鑒定及營養成分保存方面研究較廣[10]。
4 酸菜中乳酸菌的分離鑒定發展趨勢
現階段我國對蔬菜發酵產業的研究大致有3個方向:發酵菌在發酵過程中是如何發揮作用的;發酵技術及工藝;以及發酵制品的食品安全和營養學價值。其中前兩個研究的較為深入,其中以乳酸菌這一代表性發酵菌種最為側重。在未來階段乳酸菌的理化性能,性狀優良的菌株篩選,以及最為適宜的生長條件等研究都是對傳統發酵工藝進行優化的強有力推動[11]。總之,隨著人們對乳酸菌生理功能及相關應用的深入研究,乳酸菌在酸菜的發酵乃至整個蔬菜發酵制品的生產過程中將發揮其最大的作用與功效。
參考文獻
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作者簡介
李曉忱,畢業于沈陽農業大學,碩士學歷,2015年至今在錦州市產品質量監督檢驗所從事檢驗工作。