酸菜和微生物的不解之緣

紉秋

說起酸菜，我的腦海中總會(huì)浮現(xiàn)出小時(shí)候幫父母打下手，全家一起腌酸菜的場(chǎng)景。每當(dāng)看到白綠相間的芥菜疙瘩被井水清洗干凈，碼放在笸籮中瀝水時(shí)，我就知道冬天要來了，又能吃到酸菜了。

在我國(guó)，食用酸菜的歷史十分悠久，利用蔬菜發(fā)酵法制作酸菜的最早記錄可追溯到周朝。北魏賈思勰在我國(guó)著名的農(nóng)業(yè)科學(xué)著作《齊民要術(shù)》中，詳細(xì)介紹了多種用白菜等原料腌漬

酸菜的方法。

不同地域的酸菜呈現(xiàn)出來的風(fēng)味差異很大。比如，對(duì)于四川泡菜和東北酸菜，我們甚至無(wú)需品嘗，只聞一下便可辨別。究其原因，是制作者所選擇的食材不同，發(fā)酵用的“本地”微生物種類不同，由其產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物不同。那么，在我們?nèi)庋垭y以看見的微觀世界里，微生物究竟對(duì)食材做了什么，才讓它們發(fā)生了質(zhì)的變化呢？酸菜雖然未經(jīng)烹煮，本身是“生菜”，卻滋味迷人、口感脆爽，且好消化、能開胃，可振作食欲。今天，我來和您一起探索酸菜和微生物的不解之緣。

微生物賦予食材

新的生命

酸菜的主要原料是營(yíng)養(yǎng)豐富的各種蔬菜，根莖類、果菜、葉菜、花菜等均可作為酸菜的原料，但以肉質(zhì)肥厚、組織緊密、質(zhì)地脆嫩、不易軟化者為佳，常見的有白菜、芥菜等。經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用，酸菜中的所含成分與新鮮蔬菜相比發(fā)生明顯變化，具有一定的保健作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，酸菜有助于消化，可減少脂肪累積，具有減肥作用。

酸菜屬于高纖維、低熱量食品，其中的乳酸菌含量很高，因此對(duì)于調(diào)整腸道菌群有益，且有一定的抗致病菌作用。乳酸菌是一類能利用可發(fā)酵的碳水化合物，產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱，是參與調(diào)節(jié)人體腸道微生態(tài)平衡的主要益生菌，在一定程度上能夠起到預(yù)防動(dòng)脈硬化的作用。

傳統(tǒng)的酸菜手工腌制過程，是借助于天然附著在蔬菜表面上的“本地”微生物進(jìn)行的。新鮮蔬菜上占優(yōu)勢(shì)的微生物是革蘭氏陰性好氧菌（生長(zhǎng)過程需要大量氧氣的微生物）和酵母菌。蔬菜發(fā)酵的基本過程是：利用食鹽的防腐作用，在乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等微生物的發(fā)酵作用下，將蔬菜中的糖類、蛋白質(zhì)進(jìn)行水解，同時(shí)發(fā)生其他一系列的生物化學(xué)反應(yīng)。

發(fā)酵作用以乳酸發(fā)酵為主，伴有少量的酒精發(fā)酵和微量的醋酸發(fā)酵。微生物在生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物（讓酸菜產(chǎn)生美味的風(fēng)味物質(zhì)），賦予酸菜獨(dú)特的口感和風(fēng)味。產(chǎn)酸能抑制有害微生物的活動(dòng)，從而使酸菜得以長(zhǎng)時(shí)間保存，并令其具有獨(dú)特的色澤、香氣與味道。

第一階段：產(chǎn)酸

在發(fā)酵初期，食材中的乳酸菌數(shù)量較少。這一階段的發(fā)酵屬于異型乳酸發(fā)酵，除生成乳酸外還會(huì)生成二氧化碳、乙醇或乙酸等物質(zhì)。在初始發(fā)酵階段，參與發(fā)酵的乳酸菌主要為雙歧桿菌、腸膜明串珠菌、部分乳桿菌、短乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌等。

起重要作用的腸膜明串珠菌在蔬菜發(fā)酵過程中，傳代（繁育）周期短，能夠快速生長(zhǎng)，可降低發(fā)酵液的pH值（讓發(fā)酵液變酸），能夠抑制有害微生物的生長(zhǎng)和蔬菜軟化酶的活性——避免腐敗，讓口感脆爽。

這一過程中產(chǎn)生的二氧化碳可為酸菜提供厭氧環(huán)境，有利于穩(wěn)定蔬菜中的維生素C和色澤。在缺氧、濕潤(rùn)的條件下，當(dāng)鹽的濃度和溫度適當(dāng)時(shí)，乳酸菌的生長(zhǎng)逐漸處于優(yōu)勢(shì)，并根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程按一定的順序生長(zhǎng)。

第二階段：分解葡萄糖

發(fā)酵中期階段以同型乳酸發(fā)酵為主。在這個(gè)過程中，葡萄糖經(jīng)過發(fā)酵，只生成乳酸一種代謝產(chǎn)物。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，乳酸得到不斷積累，耐酸性差的異型發(fā)酵乳酸菌的生長(zhǎng)受到抑制，其優(yōu)勢(shì)地位被一些耐酸性更強(qiáng)的同型發(fā)酵乳酸菌取代。

在這一發(fā)酵階段，腌制酸菜的原料中的葡萄糖被德氏乳桿菌、植物乳桿菌和嗜熱鏈球菌等充分利用，轉(zhuǎn)化為乳酸。同型發(fā)酵乳酸菌產(chǎn)酸能力強(qiáng)，并可產(chǎn)生細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)，從而抑制雜菌的活動(dòng)——避免酸菜腐敗變質(zhì)。這一階段負(fù)責(zé)發(fā)酵任務(wù)的還有發(fā)酵性酵母，如酵母屬酵母、漢遜氏酵母等。

第三階段：分解蛋白質(zhì)

進(jìn)入發(fā)酵后期，植物乳桿菌等較強(qiáng)的耐酸性細(xì)菌成為優(yōu)勢(shì)菌，主要工作是分解蛋白質(zhì)。在微生物和蔬菜本身所含的蛋白水解酶的共同作用下，蔬菜中的蛋白質(zhì)被分解為氨基酸，加上其他的發(fā)酵代謝產(chǎn)物，共同賦予酸菜鮮甜、微酸、醇厚等獨(dú)特風(fēng)味。

酸菜變“壞”也是因?yàn)槲⑸?/p>

研究表明，正常情況下，病原菌的數(shù)量變化趨勢(shì)均為在發(fā)酵前期上升，當(dāng)達(dá)到最高值后下降，最終在酸菜環(huán)境中消失。因此，質(zhì)量合格的酸菜是安全且美味的。但家庭腌制酸菜常見“翻車”（1）現(xiàn)象。有時(shí)候家人辛辛苦苦忙前忙后，但打開腌菜壇子準(zhǔn)備享用美味的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)酸菜“壞”了。這是為什么呢？

酸菜“壞”了也是微生物活動(dòng)的結(jié)果。通常情況下，其原因是發(fā)酵液酸度低，有害菌迅速生長(zhǎng)繁殖，破壞了蔬菜組織中的蛋白質(zhì)、含氮物質(zhì)，導(dǎo)致蔬菜組織軟化，引起蔬菜嚴(yán)重?cái)娜绨l(fā)生軟腐，甚至產(chǎn)生真菌毒素。酸菜變質(zhì)的典型特點(diǎn)是發(fā)臭，產(chǎn)生不好聞的味道，出現(xiàn)大量泡沫，酸菜液變渾濁等。

蔬菜表面天然附著的微生物除各種乳酸菌、酵母菌外，還有沙門氏菌、志賀氏菌、大腸菌群、金黃色葡萄球菌等致病菌群，它們即使經(jīng)過反復(fù)清洗也很難被徹底清除。而且，由于酸菜的制作環(huán)境相對(duì)為開放或半開放，因而大量不同種類的微生物都會(huì)參與酸菜的發(fā)酵。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致毀掉一缸酸菜。

現(xiàn)代科技助力酸菜

提升美味

為了能夠大量生產(chǎn)出高品質(zhì)的酸菜，規(guī)范的現(xiàn)代化酸菜生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于發(fā)酵細(xì)菌的運(yùn)用不再“有什么是什么”，而是會(huì)人為篩選優(yōu)良菌種作為人工接種發(fā)酵劑，并對(duì)酸菜發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化。這樣做不僅可使酸菜的發(fā)酵條件可控，而且能優(yōu)化發(fā)酵劑的組成，降低各種有害物質(zhì)特別是亞硝酸的含量，顯著降低發(fā)酵過程中病原菌的數(shù)量，使其一直處于較低水平，大大提高酸菜產(chǎn)品的安全性。

腌制環(huán)境至關(guān)重要

制作環(huán)境的衛(wèi)生狀況對(duì)于酸菜腌制來說至關(guān)重要。前一段時(shí)間曝光的“土坑酸菜”引起消費(fèi)者不滿的原因，除感官感受不舒服外，便是腌制環(huán)境不衛(wèi)生，堪稱臟亂差，可能引起酸菜質(zhì)量不穩(wěn)定。事實(shí)上的確如此，如果酸菜腌制環(huán)境不潔凈，生物負(fù)載（2）高，很容易導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

工業(yè)生產(chǎn)中，如果腌制環(huán)境的衛(wèi)生狀況得不到保證，如加工企業(yè)生產(chǎn)車間殺菌、消毒設(shè)施配備不到位，造成雜菌滋生，或是企業(yè)采用傳統(tǒng)自然發(fā)酵模式，不經(jīng)晾曬、熱燙等處理，將蔬菜直接腌制，都會(huì)導(dǎo)致酸菜發(fā)酵環(huán)境中的微生物種類多而雜。如果大腸菌群、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等會(huì)產(chǎn)生毒素的致病菌，在發(fā)酵前期就一直處于較高水平，乳酸菌無(wú)法獲得發(fā)酵“優(yōu)勢(shì)”，便會(huì)敗下陣來。而這場(chǎng)微生物間發(fā)生的沒有硝煙的“戰(zhàn)爭(zhēng)”的最后結(jié)果，則會(huì)實(shí)實(shí)在在地影響每一位消費(fèi)者的健康狀況。

★看起來，酸菜“成”也微生物——其美味和營(yíng)養(yǎng)功效需要乳酸菌等微生物的幫忙，“敗”也微生物——腐敗變質(zhì)源于致病菌種類多、數(shù)量多。二者真是有著不解的緣分。現(xiàn)代科技的力量也不容小覷，它給天然的發(fā)酵過程上了一個(gè)雙保險(xiǎn)：減少有害菌，精準(zhǔn)定位發(fā)酵菌。作為一個(gè)酸菜愛好者，我真摯地希望符合安全標(biāo)準(zhǔn)的酸菜品種越來越多，不合規(guī)的產(chǎn)品都如“雜菌”一般消失無(wú)蹤。