泡菜生產中乳酸菌的發酵條件、機理及意義

◎ 林子昭

（華中師范大學第一附屬中學，湖北　武漢　430223）

泡菜是一種傳統而獨特的乳酸菌發酵制品，其以酸鮮純正、清香脆嫩、解膩開胃、促消化增食欲的口味和功效深受大眾喜愛。蔬菜的營養成分及色香味主要是通過乳酸發酵冷加工的發酵方式來保持的，通過這種方式，使泡菜具有良好的感官品質，同時能有效地節約能源，具有使用方便且容易操作、原料豐富及成本低廉等諸多優點。近年來，隨著現代微生物學不斷發展，人們發現泡菜具有預防心腦血管疾病、預防食物中毒、維持人體消化道健康以及防止皮膚老化的等醫療及保健功能。故而，對其進行研究及開發利用，綜合利用素材原料，開發蔬菜加工品種，對進一步提升人們健康水平具有至關重要的意義。

1　乳酸菌發酵泡菜的適宜條件

如果在泡菜的生產過程中出現了乳酸菌數量不足和乳酸發酵不正常的情況，就會導致泡菜對其他微生物失去印制作用，最終導致微生物大量繁殖，進而嚴重影響泡菜的質量及風味，同時有可能產生有害物質。所以，必須要根據乳酸菌的特性為其創造出最優的生長條件，促使乳酸菌快速生長。

泡菜加工過程中有許多微生物參與發酵，它們的活動都會受到pH值的影響，乳酸菌比其他微生物更耐受酸性環境，最低pH值可達到3.0～4.4，最適宜乳酸菌生長的pH值是4.9～6.0，這樣的條件可促進乳酸菌發酵，同時抑制霉菌和酵母的生長繁殖。

2　泡菜生產中乳酸菌作用機理及其過程

泡菜的生產主要是利用食鹽的高滲透作用，并以乳酸發酵為主的一種微生物發酵過程，同時也可將其說成是微生物代謝活動的一種結果。由于乳酸菌不具備水解蛋白質的酶系統以及分解纖維素的酶系，所以它不會分解氨基酸和蛋白質，不會破壞蔬菜細胞組織，故而能有效地保障乳酸菌發酵蔬菜的新鮮度，增加其產品風味[1]。除此之外，乳酸菌還可發酵食物當中的碳水化合物，有效分泌乳酸菌素，產生二氧化碳、酒精，抑制腐敗菌或致病菌的生長，改善食品的風味及品質。實質上，泡菜的制作并沒有一個刻意的滅菌環節，在發酵中，乳酸菌產生的乳酸可有效地抑制其他微生物的生長，當乳酸積累到一定濃度時，又會有效地抑制食品乳酸菌自身的增長速度。故而，乳酸量以及乳酸發酵的優劣直接關系泡菜的質量。

泡菜的乳酸發酵一般分為微酸、酸化和過酸3個階段。泡菜發酵初期，由于裝壇時帶入殘余空氣，乳酸發酵并不活躍，乳酸菌與菜中帶入的其他微生物如大腸桿菌、酵母菌等共生。隨著壇中氧氣耗盡，乳酸菌成為生長優勢菌，乳酸開始大量積累，抑制了除乳酸菌以外的幾乎所有微生物的生長。發酵中期，乳酸菌含量猛增，達到酸化階段，乳酸、乙酸及其他微量有機酸與前期產生的少量醇類物質發生酯化反應，給予泡菜以特別的香氣和香味，此時為最佳食用期。

到了發酵后期，乳酸菌量繼續富集，因為積累了過多的乳酸，導致乳酸菌的生長受到抑制，這樣便進入過酸階段。在這個階段，乳酸菌等微生物開始進入休眠期，使泡菜有很長的貨架期，但往往會因為酸度偏高使其口感受到一定的影響。

3　泡菜生產中乳酸菌發酵的意義

3.1　提高蔬菜制品的營養價值

乳酸菌缺乏蛋白質的酶系統，所以不會降低泡菜原有的營養價值，更不會破壞其植物細胞組織。與之相反，乳酸菌借助原料的可溶性物質，產生多種為微生物、氨基酸以及酶，可有效提升泡菜的營養價值。

3.2　改善蔬菜制品的風味

泡菜制品的酸味，主要是由異型和同型發酵產生各種有機酸賦予的，加之在發酵過程中產生了少量的酯類物質、2-壬酮、2-庚酮，進而賦予了泡菜清香和爽口的風味[2]。

3.3　防止腐敗，延長保質期

乳酸菌的酸性環境主要是其發酵過程中以及厭氧發酵條件所創造出來的，在很大程度上抑制致病菌和腐敗菌的生長。與此同時，可以產生諸多抗菌活性物質，如有機酸、乙醇，過氧化氫、乳鏈球菌素、細菌素等，進一步延長了泡菜的保質期。通過實驗驗證，從番茄、甘藍上分離得到的乳酸菌，可產生抑制鮮黃色葡萄球菌的細菌素，尤其是乳鏈球菌素，對革蘭氏陽性菌具有較強的抑制作用。可見，不論是乳酸菌菌體還是其代謝產物，都可有效預防食物變質，其中乳鏈球菌素還可當作天然的防腐添加劑，用來延長食物的保質期[3]。

3.4　提高泡菜的醫療保健作用

乳酸菌是一種調節人體腸道的菌系，泡菜在發酵過程中就會產生大量的乳酸菌，人體吸收了泡菜當中的乳酸菌之后，能有效地促進胃蛋白酶的分泌，有助于消化，防止便秘；還能降低腸道環境的pH值，有利于NO2還原成NO，進一步降低人體腸道內亞硝酸鹽的殘留；還能抑制腸道中腐敗菌的生長，有效減弱有害菌在腸道產毒的能力，進一步降低膽固醇、防止細胞老化；另外，還具有抗腫瘤等醫療和保健作用。

4　結語

我國泡菜發酵技術有著深厚的歷史積淀和文化底蘊，人們不斷地研究乳酸菌發酵，在運用乳酸菌發酵機理的基礎上，泡菜生產行業也將在傳承中不斷融入現代內涵，通過建立更科學的可控發酵體系，縮短發酵時間，減少有害物質，不斷提高產品質量。

參考文獻：

[1]李金紅.泡菜與乳酸菌[J].中國調味品，2004（3）：3-4.

[2]胡書芳，王雁萍.乳酸菌在泡菜生產中的應用[J].安徽農業科學，2008，36（21）：9275-9276，9327.

[3]周光艷，張小平，鐘 凱，等.乳酸菌對泡菜發酵過程中亞硝酸鹽含量變化及泡菜品質的影響研究[J].西南農業學報，2006，19（2）：290-293.