純種發酵紅皮蘿卜泡菜工藝

張郁松

西安武警工程大學裝備學院（西安 710086）

泡菜是以新鮮蔬菜為原料，添加或不添加輔料，用食鹽或食鹽水泡漬發酵，經調味或不調味加工而成的發酵型蔬菜制品[1]。泡菜以其酸味純正、清爽可口、滋味鮮美、質地脆嫩、解膩開胃、促進消化、取食方便、物美價廉等特點而深受消費者青睞。

泡菜加工主要有自然發酵和純種發酵2種方式。傳統的自然發酵周期長、發酵條件難控制、產品質量不穩定、產品易存在安全性隱患。純種發酵是人工將單一或混合菌種接種于蔬菜上而進行發酵的過程。原理是增強發酵中乳酸菌群的優勢，促進乳酸菌大量繁殖。其優點在于能縮短發酵周期，降低生產成本，提高產品質量及適于工業化大規模生產。

基于乳酸菌純種發酵泡菜的優點，篩選出適宜的菌種，研究接種量、食鹽添加量、蔗糖添加量及發酵溫度對泡菜品質的影響，并優化乳酸菌制劑發酵泡菜的最佳工藝條件，以期為泡菜新工藝的研究提供理論依據和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮紅皮蘿卜、食鹽、蔗糖等（均當地市場所售）。植物乳酸桿菌、腸膜明串珠菌及短乳桿菌（微生物實驗室提供）。

1.2 儀器與試劑

YQX 型厭氧培養箱（上海躍進醫療器械廠）；JA2003N電子天平（上海精密科學儀器有限公司）；ST3100X型pH計（奧豪斯儀器有限公司）；SW-CJ-2FD型超凈工作臺（蘇州尚田潔凈技術有限公司）；溫度計；5L陶質泡菜壇（購于當地農貿市場）。

MRS培養基：酵母膏5 g，牛肉膏10 g，蛋白胨10 g，葡萄糖10 g，檸檬酸二銨2 g，NaAc 5 g，MnSO40.25 g，K2HPO42 g，MgSO40.58 g，吐溫-80 1.0 g，用蒸餾水定容至1 000 mL，pH 6.2～6.4，于121 ℃高壓滅菌15 min。1.3 試驗方法

1.3.1 泡菜的制作工藝

1.3.2 感官品質評定[4]

邀請10名接受過感官評價的專業人士組成評定小組，根據發酵泡菜感官質量評分標準中的色澤、氣味、滋味、質地4項指標進行評價，滿分100分，取其平均值。

表1 泡菜感官評定標準

2 結果與討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 菌種選擇與配比[5]

研究表明，泡菜中的乳酸菌主要是乳球菌屬、乳桿菌屬、明串珠菌屬與片球菌屬，包括植物乳桿菌、腸膜明串珠菌、乳酸鏈球菌、短乳桿菌、乳酸片球菌、干酷乳桿菌和彎曲乳桿菌等。黃業傳等[6]篩選出適合榨菜葉發酵酸菜的發酵劑，得出的最優混合發酵劑為腸膜明串珠菌、短乳桿菌、植物乳桿菌三者比例3∶1∶1，可生產出口感、風味、質地俱佳的酸菜。故試驗也選定腸膜明串珠菌、植物乳桿菌和短乳桿菌作為發酵泡菜的混合發酵劑。

含酸量是衡量泡菜菌種發酵性能的重要指標，在發酵過程中總酸越大，泡菜酸味、顏色及脆度越好。因此，以泡菜總酸為評價指標，通過試驗，確定植物乳桿菌∶短乳桿菌∶腸膜明串珠菌2∶1∶1為純種發酵的最佳菌株間配比組合。

2.1.2 接種量對泡菜感官品質的影響[8-10]

接種量對發酵速度有較大的影響，選擇合適的接種量，不僅可以縮短發酵周期，也有利于風味物質的形成。

在植物乳桿菌∶短乳桿菌∶腸膜明串珠菌2∶1∶1組合菌種，食鹽添加量4%，蔗糖添加量3%，室溫28℃條件下發酵5 d，研究接種量對泡菜品質的影響。

接種量對泡菜的品質有較大影響。接種量小，發酵時間就越長，會使泡菜酸味不足，滋味和香氣較差，組織狀態也不佳，不夠爽脆。接種量大，泡菜產酸速度快，發酵周期短，風味物質形成較少，酸味過重，風味不協調，香氣與滋味一般。由表2可知，接種量4%（濃度比）時，風味協調，質地脆嫩，滋味、香氣較佳，感官評分最高。是加工泡菜必不可少的材料。鹽濃度的變化在改變泡菜風味的同時，也會對泡菜發酵速度產生重要的影響。

表2 接種量對泡菜品質的影響

在植物乳桿菌∶短乳桿菌∶腸膜明串珠菌2∶1∶1組合菌種，接種量4%，蔗糖添加量3%，室溫28 ℃條件下發酵5 d，研究食鹽添加量對泡菜品質的影響。

從表3可以看出，食鹽添加量對泡菜的品質影響較大。添加量過低，易促進乳酸發酵，產品酸味較重，口味偏淡，容易滋生雜菌，導致發酵過程中生成不良氣味，香氣、滋味較差；添加量太高又會抑制乳酸菌的生成，不利于發酵，使得泡菜的酸味不足，咸味過重，高添加量的鹽溶液還會使泡菜失去較多水分，脆度下降。綜合考慮，食鹽添加量5%（質量比）時，泡菜質地脆嫩，香氣濃郁，風味協調，感觀評價最佳。

表3 食鹽添加量對泡菜品質的影響

2.1.4 蔗糖添加量對泡菜感官品質的影響

蔗糖主要是增加甜味，改善泡菜的風味，同時也提供碳源，促進乳酸菌的生長，提高發酵速度。糖濃度的變化在改變泡菜風味的同時，也大幅影響泡菜的香氣及滋味。

在植物乳桿菌∶短乳桿菌∶腸膜明串珠菌2∶1∶1組合菌種，接種量4%，食鹽添加量4%，室溫28 ℃條件下發酵5 d，研究蔗糖添加量對泡菜品質的影響。

蔗糖作為乳酸菌生長的重要碳源，適量添加可以提高發酵速度，縮短生產周期，增加產品風味。蔗糖還可與泡菜中的酸味相互融合，減輕強烈酸味所帶來的刺激性，使泡菜中的酸味與甜味充分協調，產品更加爽口。但添加量過高時，由于過甜而使得各種風味物質沒有較好地相輔，反會降低泡菜的酸爽感，從而影響到產品的香氣及滋味。由表4泡菜感官評價顯示，蔗糖添加量2%（質量比）時，泡菜色澤明亮，風味協調、香氣濃郁，聞起來香氣濃郁。

表4 蔗糖添加量對泡菜品質的影響

2.1.5 發酵溫度對泡菜感官品質的影響

溫度也是影響泡菜發酵的重要因素，不同微生物生長繁殖都有其適宜的溫度范圍，在一定范圍內，溫度越高，發酵速度越快。

在植物乳桿菌∶短乳桿菌∶腸膜明串珠菌2∶1∶1組合菌種，接種量4%，蔗糖添加量3%，食鹽添加量4%，不同溫度下發酵5 d，研究發酵溫度對泡菜品質的影響。

溫度是影響泡菜發酵的重要因素，溫度過低，乳酸菌就會生長緩慢，泡菜生產率就會大大降低，在一定溫度范圍內，溫度越高，乳酸菌增殖越快，產酸越多。但溫度太高及高酸性環境也會使乳酸菌的生理活性受到抑制，而且對于產品風味而言，如果產酸過快，發酵周期就會縮短，風味物質就會越少，此時泡菜產品滋味較差，酸味太濃，香氣不正。從表5感官評價可知，32 ℃的發酵溫度，既縮短發酵周期也最符合感官品質的要求。

表5 發酵溫度對泡菜品質的影響

2.2 純種發酵蘿卜泡菜配方優化正交試驗[11]

在單因素試驗基礎上，選擇影響較大的接種量、食鹽添加量、糖添加量及發酵時間4個因素進行正交試驗設計，正交試驗因素水平表見表6，試驗結果見表7。

表6 試驗因素水平表

從表7可以看出，4個因素對泡菜感官評分影響大小依次為食鹽添加量＞接種量＞發酵溫度＞蔗糖添加量。在該組合中，以A3B2C2D3出的產品風味最佳，即接種量6%（濃度比），食鹽添加量5%（質量比），蔗糖添加量3%（質量比），發酵溫度32 ℃。所得產品色澤紅艷、酸爽脆嫩、滋味鮮美且香氣濃郁。

表7 正交試驗結果分析

3 結論

確定乳酸菌純種發酵泡菜的最佳工藝：以鮮辣椒為原料，以植物乳桿菌∶短乳桿菌∶腸膜明串珠菌2∶1∶1為菌株間配比組合，接種量添加量6%（濃度比），食鹽添加量5%（質量比），白砂糖3%添加量（質量比），發酵溫度32 ℃、發酵時間5 d。在此條件下發酵的蘿卜泡菜色澤紅艷、酸爽脆嫩、滋味鮮美且香氣濃郁。

純種發酵可快速增加泡菜的活菌量，提高乳酸含量，縮短發酵周期，因乳酸菌成為優勢菌種，還抑制雜菌生長，與傳統自然發酵相比較，產品亞硝酸鹽含量明顯減少，適于工業化大批量生產。

受泡菜發酵過程中微生物菌落結構的影響，純種發酵泡菜的風味往往不及自然發酵，多菌種協同是純種發酵研究發展的重要方向。