酸菜發酵過程中微生物多樣性的研究進展

段楠

酸菜是我國蔬菜加工產品中產量最多的一種，以白菜為主要原料，通過微生物發酵形成的一種傳統發酵蔬菜食品，不僅保留了白菜原有的營養成分，而且還含有乳酸菌等功能性微生物。因此深受人們的喜愛.需求量也不斷增加，而傳統自然發酵的方法已經無法滿足人們的需求。人工接種發酵工藝具有發酵時間短、品質易于控制以及不受季節的影響等特點。但是其味道上不如自然發酵的酸菜自然、醇厚。采用人工可控的方式進行發酵，使其風味逐步接近自然發酵是東北酸菜規模化生產需要不斷努力的目標。控制發酵過程。主要是對發酵微生物進行調控，所以必須正確認識發酵過程中的微生物的動態.這對于形成風味好、質量高的產品非常重要。本文主要針對東北酸菜產業化現狀，結合國外發酵蔬菜的微生物多樣性研究，對酸菜發酵微生物多樣性進行探討，以期推動東北酸菜的產業化。

1傳統發酵蔬菜——東北酸菜

發酵酸菜是利用天然存在的乳酸菌及酵母菌等微生物進行發酵制作而成。隨著現代食品工業的發展以及人們對食品安全意識的不斷提高，迫切需要生產低鹽、低亞硝酸鹽含量的發酵蔬菜，實現生產加工的規模化及標準化、人工發酵蔬菜完全可以滿足人們的這些要求。目前，國外幾個發達國家的發酵蔬菜加工多采用人工發酵.并已經實現規模化生產，而我國還是采用自然發酵.由于發酵過程中微生物區系復雜多變，導致發酵進程無法控制。產量及質量波動不定。嚴重制約蔬菜發酵產業的規模化發展。人工接種發酵工藝具有發酵時間短、受季節影響小、品質易于控制的特點。因此.采用人工可控的方式進行蔬菜發酵，使其風味逐步接近自然發酵是東北酸菜規模化生產需要不斷努力的目標。

2美國對于酸菜發酵微生物多樣性的研究

通常美國的酸菜發酵設施容積達到45-150噸.他們對自然發酵酸菜微生物區系進行研究.結果表明以圓白菜為原料的酸菜發酵包括初始異型發酵和后續同型發酵兩個階段.發酵過程中的主體微生物為乳酸菌，利用形態學和生理生化反應鑒定到4種乳酸菌.分別為Leuconostoc mesenteroides.Lac-tobacillus brevis.Pediococcus pen-tosaceus和Lact.plantarum。Leuc.mesenteroides是酸菜早期發酵的主要菌種.Lact.plantarum是酸菜發酵后期占據優勢的主要菌種。研究發現.抑制酸菜發酵過早進入同型發酵階段可避免酸菜過酸.并產生更多的風味物質.據此他們篩選了用于酸菜工業化生產的接種劑。接種劑為Leuc.mesen-teroides或以Leuc.mesenteroides為主的復合微生物。通過接種劑的正確使用，使得酸菜發酵中的鹽用量由自然發酵的2%降到1%以下，達到了既提高風味又減少污染的目的。近年來通過分子生態學研究還發現，在酸菜發酵過程中存在著噬菌體，依賴乳酸菌存活的噬菌體或將對以乳酸菌為接種劑的酸菜規模化生產形成重要影響。研究結果分析發現Leuc.mesen-teroides這種異型發酵乳酸菌是腌制酸菜發酵過程中的主要功能乳酸菌，將其應用于發酵可以很好地改善產品的風味。

3國內酸菜發酵微生物多樣性研究進展

我國傳統的酸菜原料是大白菜，其發酵過程中的微生物學研究是在20世紀90年代。1995年開始采用傳統培養方法第一次對東北酸菜發酵微生物區系進行試驗研究，結果表明東北酸菜發酵過程中存在細菌、霉菌、酵母菌和乳酸菌.乳酸菌在整個發酵過程中起主導作用。采用人工接種的方式對東北酸菜進行發酵已有過一些報道。已有的報道顯示向發酵原料白菜中接入乳酸菌可以明顯促進發酵進程，縮短發酵周期。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。對人工接種東北酸菜的研究多集中于對發酵后期風味物質含量的研究.結果顯示接種乳酸菌后可以明顯提高酸菜成品中的有機酸含量，混菌發酵體系中檢測到的風味物質比單菌發酵體系檢測到的種類多.但比自然發酵東北酸菜中檢測到的種類少，尚且缺乏人工接種條件下風味物質改變原因的深入解析。

4結論

東北酸菜自然發酵過程中微生物區系相對復雜。既有真菌又有細菌。以往的研究只針對于發酵的某一時間點尤其是終端產品進行研究。研究的主體為發酵體系的細菌，且多采用傳統培養方法對微生物進行分離，然后利用生理生化反應對種屬進行鑒定.只有少數研究將分子生態學方法應用于東北酸菜發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Lactobacillus屬。此外。在酸菜發酵過程中，不僅有起主體作用的細菌（乳酸菌）.同時還在酸菜發酵液表層存在真菌.這些真菌包括哪些、作用如何從未研究過。由此可見，與國際上已實現規模化生產的發酵蔬菜微生物區系研究相比，對于東北酸菜自然發酵微生物區系的研究缺乏深入系統的了解。深入研究酸菜自然發酸微生物區系動態，加深對東北酸菜自然發酵微生物區系演替的認識，將更為客觀、準確地掌握東北酸菜發酵過程中的微生物消長規律.為有效控制酸菜的發酵進程提供全面的技術資料。