酸菜发酵过程中微生物多样性的研究进展

段楠

酸菜是我国蔬菜加工产品中产量最多的一种，以白菜为主要原料，通过微生物发酵形成的一种传统发酵蔬菜食品，不仅保留了白菜原有的营养成分，而且还含有乳酸菌等功能性微生物。因此深受人们的喜爱.需求量也不断增加，而传统自然发酵的方法已经无法满足人们的需求。人工接种发酵工艺具有发酵时间短、品质易于控制以及不受季节的影响等特点。但是其味道上不如自然发酵的酸菜自然、醇厚。采用人工可控的方式进行发酵，使其风味逐步接近自然发酵是东北酸菜规模化生产需要不断努力的目标。控制发酵过程。主要是对发酵微生物进行调控，所以必须正确认识发酵过程中的微生物的动态.这对于形成风味好、质量高的产品非常重要。本文主要针对东北酸菜产业化现状，结合国外发酵蔬菜的微生物多样性研究，对酸菜发酵微生物多样性进行探讨，以期推动东北酸菜的产业化。

1传统发酵蔬菜——东北酸菜

发酵酸菜是利用天然存在的乳酸菌及酵母菌等微生物进行发酵制作而成。随着现代食品工业的发展以及人们对食品安全意识的不断提高，迫切需要生产低盐、低亚硝酸盐含量的发酵蔬菜，实现生产加工的规模化及标准化、人工发酵蔬菜完全可以满足人们的这些要求。目前，国外几个发达国家的发酵蔬菜加工多采用人工发酵.并已经实现规模化生产，而我国还是采用自然发酵.由于发酵过程中微生物区系复杂多变，导致发酵进程无法控制。产量及质量波动不定。严重制约蔬菜发酵产业的规模化发展。人工接种发酵工艺具有发酵时间短、受季节影响小、品质易于控制的特点。因此.采用人工可控的方式进行蔬菜发酵，使其风味逐步接近自然发酵是东北酸菜规模化生产需要不断努力的目标。

2美国对于酸菜发酵微生物多样性的研究

通常美国的酸菜发酵设施容积达到45-150吨.他们对自然发酵酸菜微生物区系进行研究.结果表明以圆白菜为原料的酸菜发酵包括初始异型发酵和后续同型发酵两个阶段.发酵过程中的主体微生物为乳酸菌，利用形态学和生理生化反应鉴定到4种乳酸菌.分别为Leuconostoc mesenteroides.Lac-tobacillus brevis.Pediococcus pen-tosaceus和Lact.plantarum。Leuc.mesenteroides是酸菜早期发酵的主要菌种.Lact.plantarum是酸菜发酵后期占据优势的主要菌种。研究发现.抑制酸菜发酵过早进入同型发酵阶段可避免酸菜过酸.并产生更多的风味物质.据此他们筛选了用于酸菜工业化生产的接种剂。接种剂为Leuc.mesen-teroides或以Leuc.mesenteroides为主的复合微生物。通过接种剂的正确使用，使得酸菜发酵中的盐用量由自然发酵的2%降到1%以下，达到了既提高风味又减少污染的目的。近年来通过分子生态学研究还发现，在酸菜发酵过程中存在着噬菌体，依赖乳酸菌存活的噬菌体或将对以乳酸菌为接种剂的酸菜规模化生产形成重要影响。研究结果分析发现Leuc.mesen-teroides这种异型发酵乳酸菌是腌制酸菜发酵过程中的主要功能乳酸菌，将其应用于发酵可以很好地改善产品的风味。

3国内酸菜发酵微生物多样性研究进展

我国传统的酸菜原料是大白菜，其发酵过程中的微生物学研究是在20世纪90年代。1995年开始采用传统培养方法第一次对东北酸菜发酵微生物区系进行试验研究，结果表明东北酸菜发酵过程中存在细菌、霉菌、酵母菌和乳酸菌.乳酸菌在整个发酵过程中起主导作用。采用人工接种的方式对东北酸菜进行发酵已有过一些报道。已有的报道显示向发酵原料白菜中接入乳酸菌可以明显促进发酵进程，缩短发酵周期。接入的乳酸菌有纯种乳酸菌，如Lact.plantarum，也有由Lact.plantarum和Lactococcus lactis组成的混合乳酸菌。目前。对人工接种东北酸菜的研究多集中于对发酵后期风味物质含量的研究.结果显示接种乳酸菌后可以明显提高酸菜成品中的有机酸含量，混菌发酵体系中检测到的风味物质比单菌发酵体系检测到的种类多.但比自然发酵东北酸菜中检测到的种类少，尚且缺乏人工接种条件下风味物质改变原因的深入解析。

4结论

东北酸菜自然发酵过程中微生物区系相对复杂。既有真菌又有细菌。以往的研究只针对于发酵的某一时间点尤其是终端产品进行研究。研究的主體为发酵体系的细菌，且多采用传统培养方法对微生物进行分离，然后利用生理生化反应对种属进行鉴定.只有少数研究将分子生态学方法应用于东北酸菜发酵体系微生物种属鉴定.所鉴定主要微生物群体为乳酸菌.且分离到最多的为Lactobacillus属。此外。在酸菜发酵过程中，不仅有起主体作用的细菌（乳酸菌）.同时还在酸菜发酵液表层存在真菌.这些真菌包括哪些、作用如何从未研究过。由此可见，与国际上已实现规模化生产的发酵蔬菜微生物区系研究相比，对于东北酸菜自然发酵微生物区系的研究缺乏深入系统的了解。深入研究酸菜自然发酸微生物区系动态，加深对东北酸菜自然发酵微生物区系演替的认识，将更为客观、准确地掌握东北酸菜发酵过程中的微生物消长规律.为有效控制酸菜的发酵进程提供全面的技术资料。