乳酸菌在蔬菜加工中的应用
掘
第3期
1998年3月
—
玩吉
中 国 调 昧 品 № 3
Mar.1998
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.5150080) (黑龙江大学生物工程系 /—扫
利用乳酸菌进行乳酸发酵加工,贮存蔬
菜的方式,已有几千年的历史了,并在全世界
许多地区和国家流传。这不仅是因为其简便
易于掌握.并且因为这是一种冷加工方式,能
进一步改善蔬菜风味、增进食欲,提高蔬菜的
营养价值。同时,经乳酸发酵产生的乳酸等
一 些生理活性物质,能增强有机体内巨噬细
胞的吞噬...
掘
第3期
1998年3月
—
玩吉
中 国 调 昧 品 № 3
Mar.1998
]厂<7乳酸菌在蔬菜加工中的应用
黑
}旦 7
.5150080) (黑龙江大学生物工程系 /—扫
利用乳酸菌进行乳酸发酵加工,贮存蔬
菜的方式,已有几千年的历史了,并在全世界
许多地区和国家流传。这不仅是因为其简便
易于掌握.并且因为这是一种冷加工方式,能
进一步改善蔬菜风味、增进食欲,提高蔬菜的
营养价值。同时,经乳酸发酵产生的乳酸等
一 些生理活性物质,能增强有机体内巨噬细
胞的吞噬能力。增强人体免疫力,降低胆固
醇,具有保健作用。人们的饮食习惯和内容
与科学的发展及社会的进步密切相关,当今
世界食品发展的潮流是营养保健食品,即不
仅要具有一般食品的营养和色、香、味,而且
还需具有调节人体生理功能的作用。从乳酸
发酵蔬菜的特点正好符合时代的要求,因而
具有广阔的前景。本文仅就乳酸菌在蔬菜加
工中的作用和影响发酵的因素及其控制作一
些探讨。
1 微生物区系
在蔬菜发酵成熟的过程中.微生物种群
变化相当复杂,从而使质量管理难度大,极易
出现产膜、异味、莱质软化甚至腐烂变质现
象。附着于蔬菜上的乳酸菌是乳酸发酵的正
常菌群,接触酶阴性.厌氧或微好氧,抗酸性
强,多具有一定的耐盐性。就是在营养非常
丰富的培养基上,乳酸菌的菌落也总是长得
很小(1rata左右)。除乳酸菌之外,蔬菜上还
存在其它微生物如酵母菌、球菌、丁酸菌、肠
杆菌和霉菌等 丁酸菌进行丁酸发酵,消耗
发酵制品的营养成份和乳酸。产醭酵母,具
有强大的氧化能力.能分解酸、糖、酒精,降低
产品质量和保藏力。一种红色酵母使产品带
有红色斑点,有损品质。一些霉菌不仅分解
乳酸等营养成分,造成制品产生异味,而且可
生成致瘟物质——亚硝胺。
自然发酵利用控制环境条件来促进乳酸
菌迅速生长并成为优势菌,但其他微生物并
未被杀死,只是生长受到抑制,还有一定活
力,对产品风味有一定贡献和影响。如果条
件控制不好,不能使乳酸菌迅速生长.其他微
生物占据优势,则乳酸发酵失败。因此,我们
主张在自然发酵基础上补充人工接种.这样
可使产品既具有乳酸发酵的风味,又可缩短
发酵时间,保证发酵制品的质量。
2 发酵类型及原理
根据乳酸菌的活动情况,可将发酵过程
分为三个阶段即初期——以异型乳酸发酵为
主,中期——进行正型乳酸发酵并积累乳酸.
后期—一产品风味形成并最终导致乳酸发酵
结束。
2.1 正型乳酸发酵
乳酸菌进行的这类乳酸发酵.几乎可以
将全部葡萄糖转化为乳酸(8O%以上)。这一
过程是葡萄糖经糖酵解(EMP)途径降解为
丙酮酸.丙酮酸再被还原为乳酸,其反应式可
写为:
F
H12 = 2吼 c}IOH()DOH
2.2 异型乳酸发酵
乳酸菌进行的这类乳酸发酵是将葡萄糖
分解为乳酸(约50%)、乙醇、乙酸及O 等,
其发酵机理比较复杂。其中肠膜明串珠苗使
葡萄糖经单磷酸已糖途径(简称NMP)降解
生成磷酸甘油醛和己酰磷酸。前者按 EMP
途径形成乳酸,己酰磷酸在脱氢酶作用下还
原为己醇,其反应式可写为:
O
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8 中 国 调 味 品 总第 229期
H12 ~ CH3CHOHCOOH+CH3CH2OH+(
而短乳杆菌的异型乳酸发酵与肠膜明串珠菌 还原为乙醇,而是将其水解生成乙酸,反应式
类似 但由于没乙醇脱氢酶,不能使乙酰磷酸 可写为:
C6H12 +02一 c| 010H( I+CH3COOH+COz十H2O
同时乳酸菌也可裂解五碳糖形成乳酸, 4.1 温度对乳酸菌区系的影响
乙醇或乙酸。 温度是影响发酵进程的重要因素。研究
H10 — a CH {C00H十CH3(X)0H
表明;日均温 25℃,由原料到成品需一
2.3 形成乙二酰和乙偶姻 周,而日均温 l1℃,需两周左右能完成发酵。
乙三酰是乳酸制品中的生香物质.由丙 这是因为温度影响乳酸菌区的动态发展进
酮酸在乙偶姻脱氢酶作用下形成。因此通过 程,以及区系中不同种类乳酸菌的比例关系。
乳酸菌的发酵作用,不仅可以产生以乳酸为 发酵温度升高,乳酸菌生长繁殖加快,进入旺
主的各种有机酸和低级脂肪酸,而且能生成 盛生长繁殖状态的时间提前。在乳酸菌的最
令人喜爱的香味如产生生香成份乙二酰、乙 适温度下.可缩短发酵时间。在发酵前期如
偶姻、醋酸、乙醇、短肽和氨基酸。发酵产生 果发酵温度较低,肠膜明串珠菌和小片球菌
的酸和醇,对发酵制品在后熟阶段发生酯化 在乳酸菌区系中占优势,进行异型乳酸发酵.
反应,生成芳香物质也是很重要的。 对乳酸发酵过程的启动与产品风味的形成起
3 腌制品成熟的技术指标
3.1 pH值范围
发酵过程中的pH值的变化是反映发酵
程度的数量指标。当pH值范围在3.8~3.6
之间时,产品色、香、昧俱佳,为产品形成期。
此时乳酸含量为 1%左右。感官指标达到最
佳阶段。
3.2 最适盐浓度
发酵初期,要依靠一定的盐浓度来抑制
杂菌生长,所以适宜的盐浓度应该是即要有
利于发酵的进行还要有利于产品风味的形
成。当盐浓度在2%~4%时.对腐败菌已有
明显抑制作用,但对乳酸影响不大,且发酵产
品评价最佳。当盐含量达到 10%时,乳酸发
酵大大降低,产酸量明显减少,乳酸菌受到抑
制。
3.3 制品的感官指标
产品色泽微黄.无发暗、变褐现象,具有
令人喜爱的香气、咀嚼度,质地脆嫩、成酸适
口.无软化、腐烂现象。 ’
4 影响乳酸发酵的因素
重要作用。随着温度的升高,这种优势逐渐
减弱甚至消失。而大量存在于发酵中、后期,
并进行正型乳酸发酵的植物乳杆菌、短乳杆
菌等.所要求的发酵温度要高一些。乳酸发
酵是腌渍品生产过程中最重要的发酵作用,
参与发酵的乳酸菌种类及其所处的温度范围
必然对产品风味、质量产生重要影响。因而,
在生产中合理使用发酵温度显得十分重要。
4 2 食盐浓度对乳酸发酵的影响
有害微生物在蔬菜上的大量繁殖和蔬菜
中的酶的活力是造成蔬菜腐烂、质量变劣的
主要原因。利用食盐的防腐能力不仅可以抑
制有害微生物活动,而且-可以改善制品的风
味。
高浓度的食盐溶液具有很高的渗透压,
如2%~3%的盐溶液.其渗透压可达 n~18
个大气压,而微生物细胞液的渗透压一般为
3~16个大气压。当食盐溶液的渗透压大于
微生物细胞液的渗压时.细胞内的水分流向
细胞外,使细胞脱水导致质壁分离,从而抑制
微生物细胞的生理代谢活动.使其停止生长
或死亡。由于不同微生物所能忍耐的盐浓度
不同,所以可以利用高渗透压有效地抑制一
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第3期 专论与综述 乳酸茵在蔬菜加I中的应用 9
些有害微生物的活动。同时食盐会使菜体渗
出糖分和水份,从而为乳酸菌继续发酵提供
营养,促进乳酸发酵的继续进行。还可以在
盐溶液中加 1%的蔗糖或葡萄糖,以增加有
机酸的产量及防腐能力。
4.3 酸的作用 ,
乳酸菌具有很强的抗酸性,这也是它在
竞争中的一个有利条件。在发酵初期,各种
有益、有害的微生物均有活动。虽然许多厌
氧菌或兼陆厌氧菌都能生长,但由于乳酸菌
产生乳酸,很快使环境变酸,造成适用乳酸菌
生长而抑制或杀死—些不耐酸细菌的环境。
乳酸菌进行乳酸发酵不仅可以抑制杂菌
活动,而且其产生的乳酸又是一种很好的调
味荆,使产品独具风味。乳酸与发酵中产生
的不同醇结合生成不同的酯,具有花果香味,
给蔬菜发酵制品增加了特殊风味。一般在发
酵后期,乳酸积累达 1.2%时,所有乳酸菌群
也会受到抑制而停止生长。腌渍品中醋酸、
乳酸等的形成又能促进人的食欲,软化血管。
减轻高胆固醇对人的危害,并且对人体康复、
解除疲劳也很有益处。
4.4 有害微生物的控制与发酵制品的管理
在正常情况下,乳酸发酵后期pH值在3
左右。异常情况下,由于pH值升高,为杂商
生长提供了可能和适宜的条件。Bf起腌制品
变质的微生物主要是革兰氏阴性细菌。酵母
菌和霉菌。对于较不耐酸、较不抗盐但好高
温的厌氧菌如丁酸菌等主要利用较高的酸
度、较浓的盐溶液等综合措=嫒加以抑制。对
于一些即耐酸又抗盐的好氧性霉菌和—些有
害的酵母菌,主要利用融绝氧气的措施达到
抑制厌氧环境。现代化生产可以考虑充
等气调措施。
我国腌菜具有悠久的历史,其中蕴藏着
很深奥的道理。目前人工培养乳酸菌应逐步
应用到生产中去。在蔬菜加工时,接入人工
培养的优良乳酸菌不仅能加速开始时的发酵
作用,缩短发酵时间,还能获得风味、品质具
佳的渍制品。发展风味特异的蔬菜发酵制
品.是对当今消费市场的丰富和补充。把现
代微生物技术应用于传统腌渍食品的制作
中,必将会使我国腌菜工业有较大的发展。
参考文献
L蒋和体.四川泡菜袋装发酵研究 食品科学,
1994(4):39-40 ’
2 任涛等.微生物对蔬菜腌制品风味及品质舶
’ 、
影响.中国调味品.1989(7):s~B
3.贺雅非等.发酵酸菜变质原阻的微生物学撵
讨.食品工业。1994(1) 7~
J 1 :
啦藕日期,1998 2
(上接第22页)后j酱醋降温至 35℃以下贮存
陈酿后熟。 : : 一
8 淋油 · .
将成熟酱醅穆入淋油池,需延长浸泡时
间到40小时左右才可放原汁酱油(延长浸泡
时惩可达到稀醪后熟的效果》。 -
浸提出原汁酱浊后,将酱渣接种纤维素
分解菌群制成优质活性生物饲料。
收耩日期;1998.2
【上接基24页I醋发酵中后期掭加0.2%生香
酵母,成_品香醋臻香气、风味质量明显提高
3.4.2 液体深层发酵制醋工艺在醋酸发酵
零小时添加0,16%生香酵母,成品莉檄昧明
显减少,酸妹柔和,有甜味和香气。
3.5 液体深层发酵添加生香 ADY,产酸亦
有提高,周期稍有缩短,可能为多菌种参与发
酵所制。
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