酸菜發(fā)酵過(guò)程中微生物多樣性的研究進(jìn)展

段楠

酸菜是我國(guó)蔬菜加工產(chǎn)品中產(chǎn)量最多的一種，以白菜為主要原料，通過(guò)微生物發(fā)酵形成的一種傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜食品，不僅保留了白菜原有的營(yíng)養(yǎng)成分，而且還含有乳酸菌等功能性微生物。因此深受人們的喜愛(ài).需求量也不斷增加，而傳統(tǒng)自然發(fā)酵的方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求。人工接種發(fā)酵工藝具有發(fā)酵時(shí)間短、品質(zhì)易于控制以及不受季節(jié)的影響等特點(diǎn)。但是其味道上不如自然發(fā)酵的酸菜自然、醇厚。采用人工可控的方式進(jìn)行發(fā)酵，使其風(fēng)味逐步接近自然發(fā)酵是東北酸菜規(guī)模化生產(chǎn)需要不斷努力的目標(biāo)。控制發(fā)酵過(guò)程。主要是對(duì)發(fā)酵微生物進(jìn)行調(diào)控，所以必須正確認(rèn)識(shí)發(fā)酵過(guò)程中的微生物的動(dòng)態(tài).這對(duì)于形成風(fēng)味好、質(zhì)量高的產(chǎn)品非常重要。本文主要針對(duì)東北酸菜產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)外發(fā)酵蔬菜的微生物多樣性研究，對(duì)酸菜發(fā)酵微生物多樣性進(jìn)行探討，以期推動(dòng)?xùn)|北酸菜的產(chǎn)業(yè)化。

1傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜——東北酸菜

發(fā)酵酸菜是利用天然存在的乳酸菌及酵母菌等微生物進(jìn)行發(fā)酵制作而成。隨著現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展以及人們對(duì)食品安全意識(shí)的不斷提高，迫切需要生產(chǎn)低鹽、低亞硝酸鹽含量的發(fā)酵蔬菜，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工的規(guī)模化及標(biāo)準(zhǔn)化、人工發(fā)酵蔬菜完全可以滿(mǎn)足人們的這些要求。目前，國(guó)外幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)酵蔬菜加工多采用人工發(fā)酵.并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，而我國(guó)還是采用自然發(fā)酵.由于發(fā)酵過(guò)程中微生物區(qū)系復(fù)雜多變，導(dǎo)致發(fā)酵進(jìn)程無(wú)法控制。產(chǎn)量及質(zhì)量波動(dòng)不定。嚴(yán)重制約蔬菜發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。人工接種發(fā)酵工藝具有發(fā)酵時(shí)間短、受季節(jié)影響小、品質(zhì)易于控制的特點(diǎn)。因此.采用人工可控的方式進(jìn)行蔬菜發(fā)酵，使其風(fēng)味逐步接近自然發(fā)酵是東北酸菜規(guī)模化生產(chǎn)需要不斷努力的目標(biāo)。

2美國(guó)對(duì)于酸菜發(fā)酵微生物多樣性的研究

通常美國(guó)的酸菜發(fā)酵設(shè)施容積達(dá)到45-150噸.他們對(duì)自然發(fā)酵酸菜微生物區(qū)系進(jìn)行研究.結(jié)果表明以圓白菜為原料的酸菜發(fā)酵包括初始異型發(fā)酵和后續(xù)同型發(fā)酵兩個(gè)階段.發(fā)酵過(guò)程中的主體微生物為乳酸菌，利用形態(tài)學(xué)和生理生化反應(yīng)鑒定到4種乳酸菌.分別為L(zhǎng)euconostoc mesenteroides.Lac-tobacillus brevis.Pediococcus pen-tosaceus和Lact.plantarum。Leuc.mesenteroides是酸菜早期發(fā)酵的主要菌種.Lact.plantarum是酸菜發(fā)酵后期占據(jù)優(yōu)勢(shì)的主要菌種。研究發(fā)現(xiàn).抑制酸菜發(fā)酵過(guò)早進(jìn)入同型發(fā)酵階段可避免酸菜過(guò)酸.并產(chǎn)生更多的風(fēng)味物質(zhì).據(jù)此他們篩選了用于酸菜工業(yè)化生產(chǎn)的接種劑。接種劑為L(zhǎng)euc.mesen-teroides或以L(fǎng)euc.mesenteroides為主的復(fù)合微生物。通過(guò)接種劑的正確使用，使得酸菜發(fā)酵中的鹽用量由自然發(fā)酵的2%降到1%以下，達(dá)到了既提高風(fēng)味又減少污染的目的。近年來(lái)通過(guò)分子生態(tài)學(xué)研究還發(fā)現(xiàn)，在酸菜發(fā)酵過(guò)程中存在著噬菌體，依賴(lài)乳酸菌存活的噬菌體或?qū)?duì)以乳酸菌為接種劑的酸菜規(guī)模化生產(chǎn)形成重要影響。研究結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)Leuc.mesen-teroides這種異型發(fā)酵乳酸菌是腌制酸菜發(fā)酵過(guò)程中的主要功能乳酸菌，將其應(yīng)用于發(fā)酵可以很好地改善產(chǎn)品的風(fēng)味。

3國(guó)內(nèi)酸菜發(fā)酵微生物多樣性研究進(jìn)展

我國(guó)傳統(tǒng)的酸菜原料是大白菜，其發(fā)酵過(guò)程中的微生物學(xué)研究是在20世紀(jì)90年代。1995年開(kāi)始采用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法第一次對(duì)東北酸菜發(fā)酵微生物區(qū)系進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明東北酸菜發(fā)酵過(guò)程中存在細(xì)菌、霉菌、酵母菌和乳酸菌.乳酸菌在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中起主導(dǎo)作用。采用人工接種的方式對(duì)東北酸菜進(jìn)行發(fā)酵已有過(guò)一些報(bào)道。已有的報(bào)道顯示向發(fā)酵原料白菜中接入乳酸菌可以明顯促進(jìn)發(fā)酵進(jìn)程，縮短發(fā)酵周期。接入的乳酸菌有純種乳酸菌，如Lact.plantarum，也有由Lact.plantarum和Lactococcus lactis組成的混合乳酸菌。目前。對(duì)人工接種東北酸菜的研究多集中于對(duì)發(fā)酵后期風(fēng)味物質(zhì)含量的研究.結(jié)果顯示接種乳酸菌后可以明顯提高酸菜成品中的有機(jī)酸含量，混菌發(fā)酵體系中檢測(cè)到的風(fēng)味物質(zhì)比單菌發(fā)酵體系檢測(cè)到的種類(lèi)多.但比自然發(fā)酵東北酸菜中檢測(cè)到的種類(lèi)少，尚且缺乏人工接種條件下風(fēng)味物質(zhì)改變?cè)虻纳钊虢馕觥?/p>

4結(jié)論

東北酸菜自然發(fā)酵過(guò)程中微生物區(qū)系相對(duì)復(fù)雜。既有真菌又有細(xì)菌。以往的研究只針對(duì)于發(fā)酵的某一時(shí)間點(diǎn)尤其是終端產(chǎn)品進(jìn)行研究。研究的主體為發(fā)酵體系的細(xì)菌，且多采用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法對(duì)微生物進(jìn)行分離，然后利用生理生化反應(yīng)對(duì)種屬進(jìn)行鑒定.只有少數(shù)研究將分子生態(tài)學(xué)方法應(yīng)用于東北酸菜發(fā)酵體系微生物種屬鑒定.所鑒定主要微生物群體為乳酸菌.且分離到最多的為L(zhǎng)actobacillus屬。此外。在酸菜發(fā)酵過(guò)程中，不僅有起主體作用的細(xì)菌（乳酸菌）.同時(shí)還在酸菜發(fā)酵液表層存在真菌.這些真菌包括哪些、作用如何從未研究過(guò)。由此可見(jiàn)，與國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的發(fā)酵蔬菜微生物區(qū)系研究相比，對(duì)于東北酸菜自然發(fā)酵微生物區(qū)系的研究缺乏深入系統(tǒng)的了解。深入研究酸菜自然發(fā)酸微生物區(qū)系動(dòng)態(tài)，加深對(duì)東北酸菜自然發(fā)酵微生物區(qū)系演替的認(rèn)識(shí)，將更為客觀(guān)、準(zhǔn)確地掌握東北酸菜發(fā)酵過(guò)程中的微生物消長(zhǎng)規(guī)律.為有效控制酸菜的發(fā)酵進(jìn)程提供全面的技術(shù)資料。