纯种发酵红皮萝卜泡菜工艺

张郁松

西安武警工程大学装备学院（西安 710086）

泡菜是以新鲜蔬菜为原料，添加或不添加辅料，用食盐或食盐水泡渍发酵，经调味或不调味加工而成的发酵型蔬菜制品[1]。泡菜以其酸味纯正、清爽可口、滋味鲜美、质地脆嫩、解腻开胃、促进消化、取食方便、物美价廉等特点而深受消费者青睐。

泡菜加工主要有自然发酵和纯种发酵2种方式。传统的自然发酵周期长、发酵条件难控制、产品质量不稳定、产品易存在安全性隐患。纯种发酵是人工将单一或混合菌种接种于蔬菜上而进行发酵的过程。原理是增强发酵中乳酸菌群的优势，促进乳酸菌大量繁殖。其优点在于能缩短发酵周期，降低生产成本，提高产品质量及适于工业化大规模生产。

基于乳酸菌纯种发酵泡菜的优点，筛选出适宜的菌种，研究接种量、食盐添加量、蔗糖添加量及发酵温度对泡菜品质的影响，并优化乳酸菌制剂发酵泡菜的最佳工艺条件，以期为泡菜新工艺的研究提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜红皮萝卜、食盐、蔗糖等（均当地市场所售）。植物乳酸杆菌、肠膜明串珠菌及短乳杆菌（微生物实验室提供）。

1.2 仪器与试剂

YQX 型厌氧培养箱（上海跃进医疗器械厂）；JA2003N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；ST3100X型pH计（奥豪斯仪器有限公司）；SW-CJ-2FD型超净工作台（苏州尚田洁净技术有限公司）；温度计；5L陶质泡菜坛（购于当地农贸市场）。

MRS培养基：酵母膏5 g，牛肉膏10 g，蛋白胨10 g，葡萄糖10 g，柠檬酸二铵2 g，NaAc 5 g，MnSO40.25 g，K2HPO42 g，MgSO40.58 g，吐温-80 1.0 g，用蒸馏水定容至1 000 mL，pH 6.2～6.4，于121 ℃高压灭菌15 min。1.3 试验方法

1.3.1 泡菜的制作工艺

1.3.2 感官品质评定[4]

邀请10名接受过感官评价的专业人士组成评定小组，根据发酵泡菜感官质量评分标准中的色泽、气味、滋味、质地4项指标进行评价，满分100分，取其平均值。

表1 泡菜感官评定标准

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 菌种选择与配比[5]

研究表明，泡菜中的乳酸菌主要是乳球菌属、乳杆菌属、明串珠菌属与片球菌属，包括植物乳杆菌、肠膜明串珠菌、乳酸链球菌、短乳杆菌、乳酸片球菌、干酷乳杆菌和弯曲乳杆菌等。黄业传等[6]筛选出适合榨菜叶发酵酸菜的发酵剂，得出的最优混合发酵剂为肠膜明串珠菌、短乳杆菌、植物乳杆菌三者比例3∶1∶1，可生产出口感、风味、质地俱佳的酸菜。故试验也选定肠膜明串珠菌、植物乳杆菌和短乳杆菌作为发酵泡菜的混合发酵剂。

含酸量是衡量泡菜菌种发酵性能的重要指标，在发酵过程中总酸越大，泡菜酸味、颜色及脆度越好。因此，以泡菜总酸为评价指标，通过试验，确定植物乳杆菌∶短乳杆菌∶肠膜明串珠菌2∶1∶1为纯种发酵的最佳菌株间配比组合。

2.1.2 接种量对泡菜感官品质的影响[8-10]

接种量对发酵速度有较大的影响，选择合适的接种量，不仅可以缩短发酵周期，也有利于风味物质的形成。

在植物乳杆菌∶短乳杆菌∶肠膜明串珠菌2∶1∶1组合菌种，食盐添加量4%，蔗糖添加量3%，室温28℃条件下发酵5 d，研究接种量对泡菜品质的影响。

接种量对泡菜的品质有较大影响。接种量小，发酵时间就越长，会使泡菜酸味不足，滋味和香气较差，组织状态也不佳，不够爽脆。接种量大，泡菜产酸速度快，发酵周期短，风味物质形成较少，酸味过重，风味不协调，香气与滋味一般。由表2可知，接种量4%（浓度比）时，风味协调，质地脆嫩，滋味、香气较佳，感官评分最高。是加工泡菜必不可少的材料。盐浓度的变化在改变泡菜风味的同时，也会对泡菜发酵速度产生重要的影响。

表2 接种量对泡菜品质的影响

在植物乳杆菌∶短乳杆菌∶肠膜明串珠菌2∶1∶1组合菌种，接种量4%，蔗糖添加量3%，室温28 ℃条件下发酵5 d，研究食盐添加量对泡菜品质的影响。

从表3可以看出，食盐添加量对泡菜的品质影响较大。添加量过低，易促进乳酸发酵，产品酸味较重，口味偏淡，容易滋生杂菌，导致发酵过程中生成不良气味，香气、滋味较差；添加量太高又会抑制乳酸菌的生成，不利于发酵，使得泡菜的酸味不足，咸味过重，高添加量的盐溶液还会使泡菜失去较多水分，脆度下降。综合考虑，食盐添加量5%（质量比）时，泡菜质地脆嫩，香气浓郁，风味协调，感观评价最佳。

表3 食盐添加量对泡菜品质的影响

2.1.4 蔗糖添加量对泡菜感官品质的影响

蔗糖主要是增加甜味，改善泡菜的风味，同时也提供碳源，促进乳酸菌的生长，提高发酵速度。糖浓度的变化在改变泡菜风味的同时，也大幅影响泡菜的香气及滋味。

在植物乳杆菌∶短乳杆菌∶肠膜明串珠菌2∶1∶1组合菌种，接种量4%，食盐添加量4%，室温28 ℃条件下发酵5 d，研究蔗糖添加量对泡菜品质的影响。

蔗糖作为乳酸菌生长的重要碳源，适量添加可以提高发酵速度，缩短生产周期，增加产品风味。蔗糖还可与泡菜中的酸味相互融合，减轻强烈酸味所带来的刺激性，使泡菜中的酸味与甜味充分协调，产品更加爽口。但添加量过高时，由于过甜而使得各种风味物质没有较好地相辅，反会降低泡菜的酸爽感，从而影响到产品的香气及滋味。由表4泡菜感官评价显示，蔗糖添加量2%（质量比）时，泡菜色泽明亮，风味协调、香气浓郁，闻起来香气浓郁。

表4 蔗糖添加量对泡菜品质的影响

2.1.5 发酵温度对泡菜感官品质的影响

温度也是影响泡菜发酵的重要因素，不同微生物生长繁殖都有其适宜的温度范围，在一定范围内，温度越高，发酵速度越快。

在植物乳杆菌∶短乳杆菌∶肠膜明串珠菌2∶1∶1组合菌种，接种量4%，蔗糖添加量3%，食盐添加量4%，不同温度下发酵5 d，研究发酵温度对泡菜品质的影响。

温度是影响泡菜发酵的重要因素，温度过低，乳酸菌就会生长缓慢，泡菜生产率就会大大降低，在一定温度范围内，温度越高，乳酸菌增殖越快，产酸越多。但温度太高及高酸性环境也会使乳酸菌的生理活性受到抑制，而且对于产品风味而言，如果产酸过快，发酵周期就会缩短，风味物质就会越少，此时泡菜产品滋味较差，酸味太浓，香气不正。从表5感官评价可知，32 ℃的发酵温度，既缩短发酵周期也最符合感官品质的要求。

表5 发酵温度对泡菜品质的影响

2.2 纯种发酵萝卜泡菜配方优化正交试验[11]

在单因素试验基础上，选择影响较大的接种量、食盐添加量、糖添加量及发酵时间4个因素进行正交试验设计，正交试验因素水平表见表6，试验结果见表7。

表6 试验因素水平表

从表7可以看出，4个因素对泡菜感官评分影响大小依次为食盐添加量＞接种量＞发酵温度＞蔗糖添加量。在该组合中，以A3B2C2D3出的产品风味最佳，即接种量6%（浓度比），食盐添加量5%（质量比），蔗糖添加量3%（质量比），发酵温度32 ℃。所得产品色泽红艳、酸爽脆嫩、滋味鲜美且香气浓郁。

表7 正交试验结果分析

3 结论

确定乳酸菌纯种发酵泡菜的最佳工艺：以鲜辣椒为原料，以植物乳杆菌∶短乳杆菌∶肠膜明串珠菌2∶1∶1为菌株间配比组合，接种量添加量6%（浓度比），食盐添加量5%（质量比），白砂糖3%添加量（质量比），发酵温度32 ℃、发酵时间5 d。在此条件下发酵的萝卜泡菜色泽红艳、酸爽脆嫩、滋味鲜美且香气浓郁。

纯种发酵可快速增加泡菜的活菌量，提高乳酸含量，缩短发酵周期，因乳酸菌成为优势菌种，还抑制杂菌生长，与传统自然发酵相比较，产品亚硝酸盐含量明显减少，适于工业化大批量生产。

受泡菜发酵过程中微生物菌落结构的影响，纯种发酵泡菜的风味往往不及自然发酵，多菌种协同是纯种发酵研究发展的重要方向。