黃道梅，李詠富，孟繁博，鄭秀艷，陳曦，李國林，林茂＊，胡露

（1.貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所，貴陽 550006；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川雅安 625014）

泡菜微生物與風(fēng)味品質(zhì)研究進(jìn)展

黃道梅1，李詠富1，孟繁博1，鄭秀艷1，陳曦1，李國林1，林茂1＊，胡露2

（1.貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所，貴陽 550006；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川雅安 625014）

泡菜風(fēng)味獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，解膩開胃，深受大眾喜愛。文章主要論述了近年來國內(nèi)外對(duì)泡菜微生物與風(fēng)味品質(zhì)的研究進(jìn)展，并分析了國內(nèi)泡菜行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。

泡菜；微生物；風(fēng)味品質(zhì)

泡菜作為我國發(fā)酵食品中的重要成員，以其獨(dú)特的風(fēng)味享譽(yù)全球［1］。泡菜是將新鮮蔬菜利用中低濃度食鹽水進(jìn)行泡漬腌制，通過前期微生物（乳酸菌為主）發(fā)酵、后期調(diào)味加工制成的產(chǎn)品。泡菜中富含以乳酸菌為主的益生菌群，不僅風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富，又能起到助消化、解膩開胃、抗氧化、預(yù)防腫瘤、降低膽固醇等效果，甚至具有抗菌、凈腸、抗衰老、抗癌等保健功效［2，3］。

如今以四川泡菜為典型代表的中國泡菜成為世界公認(rèn)的健康綠色食品，與日、韓泡菜齊名于世。然而目前四川泡菜加工工藝技術(shù)仍然比較落后，生產(chǎn)發(fā)酵周期較長(zhǎng)，質(zhì)量安全不穩(wěn)定，高品質(zhì)的傳統(tǒng)四川泡菜產(chǎn)量很小，主要外銷出口。這主要?dú)w因于泡菜基礎(chǔ)研究的薄弱，對(duì)四川泡菜發(fā)酵中的微生物菌相、品質(zhì)形成機(jī)理與調(diào)控、品質(zhì)保持、功能因子、風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成等知之較少，一定程度上限制了泡菜產(chǎn)業(yè)層次的提升。隨著泡菜行業(yè)的快速發(fā)展，為了適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)和滿足市場(chǎng)的大量需求，以大型鹽漬池為主要發(fā)酵容器，蔬菜高鹽度鹽漬自然發(fā)酵生產(chǎn)方式將逐漸被蔬菜較低鹽度的人工接種乳酸菌強(qiáng)化發(fā)酵生產(chǎn)方式取代，這已成為絕大多數(shù)泡菜企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 泡菜產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)概況

泡菜的制作源于我國，自明朝從我國引入歐洲后，逐漸受到全世界人民的青睞。

1.1 國外泡菜產(chǎn)業(yè)概況

國外的泡菜產(chǎn)品中知名度較高的當(dāng)屬韓國泡菜和日本泡菜。

韓國泡菜的精華在于各類腌制調(diào)料十分豐富，配比恰當(dāng)，從而生成其特有的風(fēng)味。目前，韓國泡菜銷售額已達(dá)數(shù)十億美元，韓國泡菜生產(chǎn)企業(yè)已有百余家，其中很多大型企業(yè)采用了HACCP、GMP管理體系，通過了ISO9000認(rèn)證，達(dá)到較高的現(xiàn)代化水平。據(jù)報(bào)道，2010年全韓約有690多家泡菜廠，其中20億韓幣以上的有59家。韓國泡菜現(xiàn)正處于工業(yè)化成熟期，在國際市場(chǎng)上占有一席之地，產(chǎn)品出口到上百個(gè)國家，每年銷售額達(dá)24億美元以上，而出口額仍在快速增長(zhǎng)［4］。2013年12月，韓國“越冬泡菜文化”正式加入世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄［5］。

日本泡菜起源于我國，后加以改進(jìn)形成了獨(dú)特的日式泡菜。日本泡菜的獨(dú)特之處在于不經(jīng)過乳酸菌的發(fā)酵作用，而是直接使用一些色素、調(diào)味品等添加劑泡制的低酸低鹽蔬菜制品。日本泡菜在國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中遙遙領(lǐng)先，如今在日本國內(nèi)日式辣白菜的產(chǎn)量和銷量均很高［6］。

1.2 國內(nèi)泡菜產(chǎn)業(yè)概況

近20年來，我國的泡菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，泡菜生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量劇增，泡菜產(chǎn)量也節(jié)節(jié)攀升，同時(shí)，泡菜產(chǎn)品的質(zhì)量也有了較大改善。而享有“泡菜之鄉(xiāng)”的四川，更是將泡菜作為農(nóng)村支柱產(chǎn)業(yè)和特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)加以重點(diǎn)扶持和培育，使得四川泡菜產(chǎn)業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，涌現(xiàn)出了如“李記”、“吉香居”、“川南”等許多全國知名的泡菜企業(yè)［7，8］。2009年7月，中國泡菜國際論壇在泡菜城眉山市隆重舉行，大會(huì)圍繞 “四川泡菜與健康”的主題，就泡菜發(fā)展趨勢(shì)、營養(yǎng)與健康、四川泡菜國際化發(fā)展方向等內(nèi)容展開了研討。2011年3月，全國人民代表大會(huì)指定 “四川東坡泡菜”精品為“兩會(huì)”餐桌菜品。2013年10月，四川東坡中國泡菜產(chǎn)業(yè)研究院成立，該研究院緊密結(jié)合產(chǎn)、學(xué)、研，協(xié)同攻克阻礙泡菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，推動(dòng)中國泡菜產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展。

四川泡菜產(chǎn)量和銷量一直在全國遙遙領(lǐng)先，而且隨著生活水平的提高，泡菜產(chǎn)品正朝著多元化、營養(yǎng)化發(fā)展。

雖然目前我國泡菜產(chǎn)業(yè)經(jīng)過20多年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，并取得了較大的成就，但是由于我國泡菜行業(yè)的基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱，所以與日韓相比，仍然存在著很大的差距［9］。國內(nèi)僅有少數(shù)知名企業(yè)具備工業(yè)化生產(chǎn)能力，大部分企業(yè)沿用傳統(tǒng)發(fā)酵泡菜生產(chǎn)工藝，因條件簡(jiǎn)陋、制作工藝粗糙、缺乏深加工、監(jiān)管不嚴(yán)等導(dǎo)致泡菜產(chǎn)品極易出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象，如產(chǎn)膜、生花、軟化等，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到市場(chǎng)需求。并且隨著泡菜產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，伴隨而來的環(huán)境污染問題也不斷加劇，尤其是泡菜加工過程中排放的大量高鹽廢水引起的水體污染問題逐漸引起了有關(guān)部門的高度重視［10］。

2 泡菜微生物與風(fēng)味品質(zhì)研究進(jìn)展

2.1 泡菜微生物研究概況

隨著泡菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異，有關(guān)泡菜發(fā)酵過程中微生物的研究也逐漸廣泛和深入，目前，關(guān)于泡菜微生物的研究主要集中于泡菜功能菌的篩選及其應(yīng)用和發(fā)酵過程中菌相變化分析兩個(gè)方面。

對(duì)泡菜發(fā)酵過程中菌相變化進(jìn)行解析研究，為泡菜工業(yè)化生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制和品質(zhì)提升提供數(shù)據(jù)參考和技術(shù)支撐，也是實(shí)現(xiàn)泡菜產(chǎn)業(yè)安全、健康、可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略手段。國外學(xué)者率先對(duì)此展開了大量的研究，見表1。

表1 國外泡菜微生物菌相研究情況Table 1Study on the microflora of pickles at abroad

近幾年來，為了滿足我國泡菜行業(yè)的發(fā)展需求，國內(nèi)眾多研究者也開始對(duì)泡菜菌相變化進(jìn)行研究，為我國泡菜產(chǎn)業(yè)持續(xù)有效發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。國內(nèi)泡菜微生物菌相研究情況，見表2。

表2 國內(nèi)泡菜微生物菌相研究情況Table 2Study on the microflora of pickles at home

2.2 泡菜功能菌的篩選及其應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)泡菜菌種篩選和接種發(fā)酵技術(shù)做了大量的研究工作，并取得了較大的成果。

將泡菜的發(fā)酵模式由自然發(fā)酵的傳統(tǒng)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)化接種發(fā)酵的現(xiàn)代化方式并達(dá)到快速、穩(wěn)定、安全、優(yōu)質(zhì)的目的的關(guān)鍵在于菌種。篩選出來的菌種一般具有易保存、易生長(zhǎng)、產(chǎn)酸產(chǎn)香、穩(wěn)定不易突變、亞硝酸鹽降解能力強(qiáng)、不產(chǎn)生有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。近年來，乳酸菌種的一些特殊功能也陸續(xù)被研究應(yīng)用，如對(duì)產(chǎn)胞外多糖乳酸菌［24］、產(chǎn)細(xì)菌素乳酸菌［25］、產(chǎn)γ-氨基丁酸乳酸菌［26，27］、具抗氧化能力乳酸菌［28］、降膽固醇乳酸菌［29］等菌種的篩選及應(yīng)用研究。

泡菜制作的關(guān)鍵在于以乳酸菌、酵母菌為主的微生物發(fā)酵，接種發(fā)酵的目的在于將篩選出來的優(yōu)良菌株人工接種于蔬菜中來強(qiáng)化發(fā)酵，彌補(bǔ)自然發(fā)酵的不足。近幾十年來，國內(nèi)外眾多學(xué)者先后將功能菌應(yīng)用于泡菜發(fā)酵中。Caldwell Biofermentation Canadainc公司在蔬菜發(fā)酵領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先，并于1998年獲得了人工接種發(fā)酵專利技術(shù)［30］。Gardner等［31］將植物乳桿菌、乳酸片球菌和腸膜明串珠菌凍干后混合用于蔬菜的復(fù)配發(fā)酵。Yan P M等［32］從泡菜中分離出戊糖乳桿菌、植物乳桿菌、腸膜明串珠菌、短乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌，且對(duì)亞硝酸鹽都有較高降解能力。我國雖然在這方面起步較晚，但也取得了不少的成功經(jīng)驗(yàn)和成果。近年顧振宇、楊曉暉、尹利端、李文斌、吳蕊等分別從不同泡菜中分離鑒定出性能各異的乳酸菌發(fā)酵菌株。陸步詩、孫桂丹、蔣麗、周相玲、張曉等分別將單一菌種或者混合菌種應(yīng)用于泡菜，并對(duì)比自然發(fā)酵進(jìn)行了一定的探索。研究結(jié)果一致認(rèn)為，接種發(fā)酵在縮短發(fā)酵周期的基礎(chǔ)上，對(duì)泡菜的感官品質(zhì)有改善、優(yōu)化作用，同時(shí)還能抑制雜菌生長(zhǎng)，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。

目前，韓國采用人工接種多菌協(xié)同發(fā)酵蔬菜的現(xiàn)代化技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)上實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模推廣，處于世界領(lǐng)先地位。而我國與之相比仍存在較大差距。

2.3 泡菜風(fēng)味物質(zhì)研究概況

人們對(duì)泡菜品質(zhì)的研究除了發(fā)酵過程及成品中理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)外，泡菜的風(fēng)味也是影響其品質(zhì)的重要因素之一。泡菜風(fēng)味品質(zhì)指標(biāo)主要包括有機(jī)酸、游離氨基酸、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等。風(fēng)味物質(zhì)的研究作為感官指標(biāo)量化的基礎(chǔ)，與產(chǎn)品及生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)化都息息相關(guān)。為了泡菜行業(yè)更好地發(fā)展，改進(jìn)泡菜的加工工藝，使其更加營養(yǎng)、健康，對(duì)其風(fēng)味成分的分析研究變得格外重要［33］。

2.4 泡菜風(fēng)味品質(zhì)研究概況

泡菜的發(fā)酵過程復(fù)雜，泡菜風(fēng)味物質(zhì)種類繁多，使得研究具有較大難度，盡管如此，近年來，國內(nèi)外學(xué)者也取得了一定的成果，見表3和表4。

表3 國外泡菜風(fēng)味品質(zhì)研究情況Table 3Study on the flavor quality of pickles at abroad

表4 國內(nèi)泡菜風(fēng)味品質(zhì)研究情況Table 4Study on the flavor quality of pickles at home

續(xù) 表

2.5 泡菜微生物與風(fēng)味品質(zhì)相關(guān)性分析

泡菜的發(fā)酵是由微生物引起的，微生物的種類及數(shù)量對(duì)泡菜風(fēng)味品質(zhì)有至關(guān)重要的影響。乳酸菌發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生乳酸、乙醇、琥珀酸、乙烯、丁二醇等風(fēng)味物質(zhì)。酵母菌發(fā)酵可以生成乙醇，乙醇還能與有機(jī)酸結(jié)合生成酯類，增加泡菜香氣。另外，少數(shù)醋酸菌在泡菜發(fā)酵后期也起了一定的作用。

蔬菜中所含蛋白質(zhì)通過微生物和酶作用會(huì)生成氨基酸，這也是泡菜獨(dú)特風(fēng)味來源之一。由于泡菜風(fēng)味形成機(jī)制復(fù)雜多變，有關(guān)泡菜微生物與風(fēng)味品質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)性至今仍不清晰，眾多學(xué)者僅對(duì)泡菜微生物或風(fēng)味品質(zhì)單獨(dú)做了較為深入的研究，但至今有關(guān)泡菜微生物和風(fēng)味品質(zhì)之間的相關(guān)性研究少見報(bào)道。

3 泡菜產(chǎn)業(yè)與研究存在的關(guān)鍵性問題

泡菜工業(yè)作為我國蔬菜加工的一大產(chǎn)業(yè)，絕大多數(shù)泡菜是通過將新鮮蔬菜進(jìn)行鹽漬，待鹽漬發(fā)酵成熟，將鹽漬蔬菜進(jìn)行整形、脫鹽、調(diào)味、灌裝、滅菌等工藝加工而制成。鹽漬蔬菜作為泡菜的第一道關(guān)鍵工序，對(duì)泡菜風(fēng)味品質(zhì)的形成尤為重要。鹽漬發(fā)酵過程中，多種微生物生長(zhǎng)繁殖形成一個(gè)較為復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，又伴隨著復(fù)雜的生物化學(xué)變化和物理變化，同時(shí)，由于蔬菜季節(jié)性較強(qiáng)，集中在冬季收獲，絕大多數(shù)泡菜企業(yè)為了滿足市場(chǎng)的大量需求，不得不加大食鹽濃度（通常采用15%左右食鹽濃度）來達(dá)到延長(zhǎng)鹽漬蔬菜貯藏期的目的。由此在工業(yè)化實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)了一系列難以解決的問題，從而限制了泡菜行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［44］。

目前，泡菜產(chǎn)業(yè)與研究主要存在的問題及其對(duì)策如下：優(yōu)良菌種的篩選需改善?，F(xiàn)在國內(nèi)外學(xué)者對(duì)菌種的篩選多集中在產(chǎn)酸、降亞硝酸鹽、抗氧化等某個(gè)單一特性方面，菌種的優(yōu)良綜合生產(chǎn)性能并未得到重視，與工業(yè)化鹽漬蔬菜的高鹽、低溫等復(fù)雜環(huán)境有所差異，從而導(dǎo)致人工接種難以在工業(yè)中規(guī)?；瘧?yīng)用。純種發(fā)酵需向多菌協(xié)同發(fā)酵轉(zhuǎn)變。純種發(fā)酵雖然能夠大大地縮短泡菜時(shí)間，降低亞硝酸鹽含量，但研究表明純種發(fā)酵泡菜在風(fēng)味上并未得到明顯提高，有關(guān)多菌協(xié)同發(fā)酵泡菜的研究相對(duì)較少且不夠深入，因此，探索多菌協(xié)同發(fā)酵對(duì)泡菜品質(zhì)的影響對(duì)泡菜行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。直投式菌劑的高成本制約了它在泡菜工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用。直投式乳酸菌菌劑雖然避免了傳統(tǒng)發(fā)酵劑在使用過程中菌種活化、擴(kuò)大培養(yǎng)、易染雜菌等問題，但因其制備條件嚴(yán)格、過程繁瑣、成本較高，一般需要專業(yè)的生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)，而泡菜的市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)偏低，使得泡菜企業(yè)應(yīng)用直投式乳酸菌菌劑的成本偏高，造成在泡菜企業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用不多，阻礙了目前泡菜行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，尋求一種簡(jiǎn)易可行、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的發(fā)酵劑制備方法，對(duì)于人工接種乳酸菌工業(yè)化鹽漬蔬菜生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型發(fā)展能夠起到一定的引導(dǎo)和促進(jìn)作用。高鹽廢水引起的環(huán)境問題亟待改善。由于蔬菜鹽漬采用的鹽度通常為12%～15%，鹽漬成熟后又需脫鹽至3%～5%才能進(jìn)行后續(xù)加工，在此脫鹽過程中導(dǎo)致高鹽廢水的產(chǎn)生，從而致使水體惡化。隨著泡菜行業(yè)的快速發(fā)展，目前泡菜生產(chǎn)帶來的高鹽廢水排放問題已不能滿足日益被重視的環(huán)境保護(hù)要求，為了滿足行業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求和市場(chǎng)需求，低鹽化將逐漸成為絕大多數(shù)泡菜企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。因此需在保證鹽漬蔬菜貯藏期的前提下研究解決有效降低食鹽用量的問題［45］。

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Research Progress of Microbial Community and Flavor Quality of Pickles

HUANG Dao-mei1，LI Yong-fu1，MENG Fan-bo1，ZHENG Xiu-yan1，CHEN Xi1，LI Guo-lin1，LIN Mao1＊，HU Lu2
（1.Guizhou Institute of Modern Agricultural Development，Guiyang 550006，China；2.College of Food Science，Sichuan Agricultural University，Ya＇an 625014，China）

Pickle is liked strongly by people because of its special flavor，abundant nutrition and appetizing.The research progress of microbial community and flavor research of pickles in recent years is discussed and the development status of pickles industry in China is analyzed.

pickles；microbe；flavor quality

TS255.54

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.03.041

1000-9973（2017）03-0176-05

2016－09－18 ＊通訊作者

黔農(nóng)科院自主創(chuàng)新科研專項(xiàng)（黔科合院所創(chuàng)能［2012］4002）；貴州省農(nóng)產(chǎn)品輻照加工技術(shù)開放性研發(fā)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目（黔科合LH字［2015］7068號(hào)）；貴州省特色農(nóng)產(chǎn)品輻照保鮮技術(shù)服務(wù)企業(yè)行動(dòng)計(jì)劃（黔科合平臺(tái)人才［2016］5712）；貴州省特色農(nóng)產(chǎn)品輻照保鮮與加工工程技術(shù)研究中心（2016GZ67305）

黃道梅（1989－），女，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏；林茂（1979－），女，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。