近10年國內泡菜研究進展

汪榮斌，秦亞東，馬 波

泡菜是以各類蔬菜為主要原材料，經(jīng)加工發(fā)酵形成的浸制成品。最早起源于中國，是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品的典型代表之一。在我國歷史悠久，《詩經(jīng)》中“菹”即泡菜，至今已有3 000多年的歷史[1]。文獻記載，唐代高僧鑒真和尚東渡日本，將我國的泡菜制作技術傳入日本；唐代將軍薛仁貴發(fā)配到高麗（今韓國），泡菜帶進了韓國；17世紀歐洲從我國引入泡菜。泡菜傳入各地，并逐漸發(fā)展壯大，尤其是近幾十年，日韓兩國結合自身飲食習慣、食材特點和國際化要求，將傳統(tǒng)泡菜制作中融入現(xiàn)代食品加工技術，使泡菜發(fā)展成為現(xiàn)代化泡菜產(chǎn)業(yè)，并走向世界。在國際上，中、日、韓泡菜各有特色，共具盛名[2]。

泡菜營養(yǎng)價值豐富，富含有豐富的維生素、微量金屬、無機鹽、乳酸菌等。研究資料證實，泡菜中的乳酸菌在助消化、降低膽固醇、抗腫瘤及調節(jié)人體生理機能等方面作用顯著[3]。但泡菜在腌制過程中，蔬菜中所含有部分硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽。我國衛(wèi)生標準規(guī)定，在泡菜中的亞硝酸鹽殘留量不得超過20 mg/kg。目前，我國泡菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后，2010年國際泡菜市場所占份額僅為3%，日韓占據(jù)了95%以上的份額[4]。在我國泡菜尚未形成現(xiàn)代化、標準化的工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝較為落后，主要仍以民間作坊或小型生產(chǎn)為主。對國內近10年泡菜原料、制備工藝、生物學活性方面進行綜述，以期為泡菜的深入研究提供一些參考及借鑒。

1 泡菜生產(chǎn)原料

1.1 蔬菜

泡菜主要以各種蔬菜為原料進行制備，主要包括白菜、蘿卜、胡蘿卜、豇豆、黃瓜、藕、萵筍、大蒜、芹菜、刀豆、辣椒等。

1.2 中藥或藥食同源植物

泡菜使用中藥或藥食同源植物（常見的有桔梗、草石蠶、魚腥草、山藥等）作為主要原料經(jīng)過發(fā)酵后，除了具有一般泡菜的營養(yǎng)價值及爽口風味口感外，還兼具一定的保健功能。周泉城、李凡玥等人[5-6]以藥食同源植物桔梗為主要原料，制備了具有保健功能的桔梗泡菜和低鈉桔梗泡菜，營養(yǎng)價值豐富的同時保留了桔梗中皂苷、多糖、氨基酸等活性成分，具有宣肺祛痰、止咳定喘、清咽利膈、消腫排膿的作用[7]。史守紀[8]對草石蠶泡菜生產(chǎn)工藝進行了研究，以泡菜感官評分為指標，利用響應面分析法確定草石蠶泡菜最佳生產(chǎn)工藝條件。劉曉莉等人[9]以魚腥草為原料，研究了低鹽魚腥草泡菜發(fā)酵工藝，利用魚腥草中所含的魚腥草素、月桂醛等揮發(fā)油成分，抑制泡菜中雜菌的生長，減少亞硝酸鹽的生成，提高泡菜品質。操慶國等人[10]以山藥為原料，對其發(fā)酵工藝進行了系統(tǒng)研究，制得了風味及口感適宜的泡菜飲料，改善了泡菜原汁口感粗糙、含鹽量較高、雜菌污染及亞硝酸鹽超標的問題。李美鳳等人[11]以山藥為原料，輔以枸杞、決明子研制粗多糖含量得率高的新型泡菜。陸步詩等人[12]對百合泡菜的工業(yè)化發(fā)酵生產(chǎn)工藝進行了研究，另外將枸杞子、決明子[13]、黨參、黃芪、枸杞、桂圓[14]加入泡菜中進行發(fā)酵工藝研究，從而將中藥的生理功能與泡菜的營養(yǎng)價值合二為一。

1.3 香辛料

泡菜產(chǎn)品經(jīng)常需要加入各種抗氧劑或抑菌劑來延長產(chǎn)品的有效期。香辛料，如辣椒、姜、胡椒、花椒、月桂、肉桂、丁香、白芥子、肉豆蔻，通常作為輔料加入，共同參與發(fā)酵，香辛料既可以增進泡菜的風味，刺激進食者的食欲，適合不同口味的消費者，同時又對腐敗菌和致病菌具有一定的殺滅作用[15]，有效延長泡菜的保質期及提高泡菜安全性。徐乙銀等人[15]研究發(fā)現(xiàn)，大蒜、生姜、辣椒、花椒4種不同香辛料對自然發(fā)酵泡菜的感官品質、總酸、乳酸菌、亞硝酸鹽的含量影響各異，并優(yōu)化出最佳發(fā)酵組合；八角茴香、五味子、生姜等對大腸桿菌具有抑菌作用，其中以生姜抑制作用最明顯[16]。

2 泡菜生產(chǎn)工藝

泡菜的制作工藝一般流程為清洗、整形→入料→發(fā)酵→成品。其中重點工藝技術為發(fā)酵過程，對泡菜的風味口感及品質影響最大，文獻報道也以泡菜發(fā)酵工藝進行優(yōu)化為主。按發(fā)酵過程主要分為自然發(fā)酵（傳統(tǒng)發(fā)酵）、純種發(fā)酵和老泡菜水進行發(fā)酵。

2.1 自然發(fā)酵

泡菜是一種用鹽水或鹵水密封泡熟的浸漬蔬菜，又稱腌制品。自然發(fā)酵是利用蔬菜本身所具有的乳酸菌進行發(fā)酵，因此自然發(fā)酵為混合菌群協(xié)同發(fā)酵完成[17]，不同蔬菜所具有乳酸菌群不同，因此風味口感各異。

傳統(tǒng)泡菜研究多以最佳發(fā)酵工藝為主，主要涉及食鹽濃度、糖分添加量、發(fā)酵時間等進行優(yōu)化。許亮等人[18]以北方常見蔬菜為原料，研究了北方常見泡菜的最佳生產(chǎn)工藝為CaCl2添加量0.10%，食鹽質量分數(shù)6%，Na2CO3添加量0.20%，白砂糖添加量10%，時間99 h，溫度20℃，泡菜品質佳。胡伯凱等人[19]以鮮佛手瓜為原料，在常溫條件下研究了其炮制工藝，結果表明，新鮮佛手瓜以添加量0.30%的CaCl2腌制處理對脆度的保持效果最佳，可有效抑制粗纖維、原果膠等物質的減少。閻紅等人[20]對傳統(tǒng)自然發(fā)酵四川泡菜配方進行了優(yōu)化，通過正交試驗選取3種不同濃度的關鍵調味料調制的泡菜液進行泡菜發(fā)酵試驗，并對其品質進行了評價。

2.2 純種發(fā)酵

泡菜在傳統(tǒng)制作工藝中，使用高濃度食鹽、抗氧劑、防腐劑等抑制或延緩泡菜的腐敗變質、降低亞硝酸鹽的含量，但高鹽和防腐劑對人體的潛在危害不容忽視。而且傳統(tǒng)發(fā)酵工藝還存在生產(chǎn)周期較長、泡菜產(chǎn)品質量不穩(wěn)定、不能滿足工業(yè)化、標準化生產(chǎn)的需要等弊端[21]。

現(xiàn)代研究證明，乳酸菌是泡菜制作過程中的優(yōu)勢微生物，是泡菜品質的主要影響因素。利用純種菌種進行發(fā)酵，可顯著提高發(fā)酵效率，縮短制作周期，提高活性菌數(shù)量、降低亞硝酸鹽含量，提高泡菜品質。按不同發(fā)酵乳酸菌加入方法的不同，又分為純種液體發(fā)酵、純種半固態(tài)發(fā)酵等。通過對泡菜中微生物的分離與鑒定[17]，發(fā)現(xiàn)乳桿菌屬（Lactobacillus） 和明串珠菌屬 （Leuconostoc） 是泡菜發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌群，其中植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、短乳桿菌（Lactobacillus brevis）、副干酪乳桿菌（Lactobacillus paracasei）和戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentose） 等具有較強的產(chǎn)酸、耐高鹽及降解亞硝酸鹽的能力。但單一的優(yōu)良乳酸菌難以同時滿足幾個方面的要求，因此優(yōu)良乳酸菌的應用受到一定限制，也有一些研究人員使用不同乳酸菌配比成混合乳酸菌進行發(fā)酵，以期改善發(fā)酵品質[17]。

植物乳桿菌接種18℃發(fā)酵朝鮮泡菜[22]，結果表明，與自然發(fā)酵組比較，接種組發(fā)酵4 d后，活性菌較自然發(fā)酵明顯提高，亞硝酸鹽含量低于自然發(fā)酵組，且泡菜外觀更優(yōu)、發(fā)酵香味更濃郁。杜曉華等人[23]利用正交試驗設計、模糊數(shù)學綜合評判法得出最佳植物乳桿菌純種半固態(tài)發(fā)酵什錦泡菜的工藝條件，制備的泡菜口味純正、品質良好，為泡菜發(fā)酵生產(chǎn)創(chuàng)新了技術；使用乳酸菌為菌種，以海帶為原料，對自然發(fā)酵、陳泡菜水發(fā)酵、乳酸菌接種發(fā)酵3種方法進行對比研究[24]，結果發(fā)現(xiàn)，乳酸菌接種法所制得泡菜，總酸度呈上升趨勢，pH值呈下降趨勢，亞硝酸鹽含量無明顯變化，但峰值更低，僅為1.58 mg/kg，發(fā)酵周期明顯縮短4～5 d。吳元鋒等人[25]以自制3種發(fā)酵菌種Lab-1、Lab-2、Lab-3及其混合菌種接種到蔬菜中。結果顯示，接種發(fā)酵的泡菜產(chǎn)酸快，可以縮短發(fā)酵時間，對氨基態(tài)氮變化規(guī)律沒有顯著影響，且能降低亞硝酸鹽的含量。通過乳酸菌發(fā)酵可以實現(xiàn)高效率、低鹽濃度和低亞硝酸鹽。

為了獲得更好的發(fā)酵效果，不同乳酸菌通過一定比例混合得到混合發(fā)酵菌種，以期提高泡菜風味和品質。何文兵等人[26]以乳酸菌BC3，BC6，BC7為發(fā)酵菌，通過不同配比、不同接種量、不同食鹽濃度對山野菜泡菜的制作工藝進行了優(yōu)化，在最佳工藝條件下山野菜泡菜中亞硝酸鹽含量為2.231 mg/kg，總酸為3.572 g/kg，各指標符合行業(yè)標準。

2.3 其他發(fā)酵方法

傳統(tǒng)發(fā)酵的缺陷在于發(fā)酵條件難以控制，產(chǎn)品品質不穩(wěn)定，容易腐敗變質，不利于規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)。直投式發(fā)酵技術易于生產(chǎn)程序的控制，產(chǎn)品質量穩(wěn)定。蔡永峰等人[27]報道了直投式生物法快速生產(chǎn)泡菜的研究，復合菌粉：含乳酸菌1號（5～8）×109個/mL、乳酸菌 5號 （1～5） ×108個/mL酵母菌3號（1～5） ×108個/mL。結果表明，直投式泡菜發(fā)酵復合菌粉生產(chǎn)泡菜與采用液體菌種生產(chǎn)泡菜發(fā)酵周期一致，發(fā)酵效果相同，其優(yōu)點在于可以減少生產(chǎn)加工工序、節(jié)省泡菜生產(chǎn)投入，便于規(guī)范化生產(chǎn)。張鵬舉等人[28]研究了直投式乳酸菌發(fā)酵黃瓜泡菜工藝。結果表明，乳酸菌制劑添加量1‰，蔗糖添加量4%，食鹽添加量8%，姜添加量4%，蒜添加量4%，氯化鈣添加量0.3%，溫度30℃，周期5 d條件下制備的泡菜品質較優(yōu)。

3 生物學活性

泡菜是以營養(yǎng)價值極高的各種蔬菜為原料，通過乳酸菌發(fā)酵形成富含不同菌群的微生態(tài)益生菌。無論是蔬菜本身含有的各種營養(yǎng)物質，如維生素、有機物質、無機物鹽，還是發(fā)酵后產(chǎn)生的益生菌，對人體都有一定保健或生物學功能?，F(xiàn)代研究表明，泡菜具有維持人體消化道健康、抗腫瘤、抗病毒、減肥、預防食物中毒、預防心腦血管疾病、防止皮膚老化、抗皺美容等多種保健和醫(yī)療功能[29]。

3.1 助消化功能

泡菜在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量乳酸菌，能促進人體胃蛋白酶的分泌，抑制消化道內有害菌的繁殖，使腸道內微生物分布正常化，有助于凈化腸胃。作為泡菜原料的蔬菜自身含有大量的纖維素，也具有預防便秘及腸道疾病的功用[29]。

3.2 膽固醇降解、降低血脂功能

高脂血癥是誘發(fā)心腦系統(tǒng)疾病的主要誘因，降低血清膽固醇（TC）、低密度脂蛋白（LDL-C）、甘油三酯（TG）的含量，升高高密度脂蛋白（HDL-C）的含量能有效降低心腦系統(tǒng)疾病的發(fā)病率。劉蘇萌等人[30]從泡菜中篩選出6株菌株，體外研究發(fā)現(xiàn)都具膽固醇降解性，其中D1菌株在48 h的降解率達到81.57%。鄒華軍等人[31]使用泡菜加入SPF級大鼠高脂飼料中，7周后，測定大鼠腹腔血糖（FBG）、膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）及極低密度脂蛋白（VLDLC），結果發(fā)現(xiàn)與模型組相比，各泡菜組大鼠 FBG，TG，VLDL-C均降低，而6%泡菜組大鼠HDL-C升高（p＜0.05），提示泡菜具有一定的降血脂作用。蔣和體等人[32]報道使用脂肪乳劑和泡菜勻漿給高脂血癥SD大鼠灌胃，每天1次，10 d后，與模型對照組相比，大鼠血清中TC、TG水平顯著下降（p＜0.05），20 d后，HDL-C水平顯著增高，結果提示泡菜對大鼠血脂具有一定的調節(jié)作用。

3.3 抗菌作用

劉蘇萌等人[30]利用泡菜汁在MRS培養(yǎng)基上培養(yǎng)并分離出6種不同菌株，結果提示6種菌株對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等均有較強的抑制作用。段超等人[33]從民間泡菜中分離得到17株乳酸菌菌株，發(fā)現(xiàn)菌株WHLP-01對大腸桿菌、沙門氏菌等8種常見致病菌有較強的抑制作用。周映華等人[34]從泡菜中分離得到一株副干酪乳桿菌，發(fā)現(xiàn)其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、副傷寒沙門菌和雞白痢沙門菌等具有較好的抑制作用。

3.4 抗氧化作用

劉蘇萌利用泡菜汁在MRS培養(yǎng)基上培養(yǎng)并分離得到6種不同菌株，結果顯示6種菌株對二苯基苦基苯肼自由基（DPPH） 的清除能力為22%～36%，具一定的抗氧化能力。凌潔玉等人[35]從泡菜中分離出3株乳酸菌，分別是植物乳桿菌、戊糖片球菌和干酪乳桿菌干酪亞種，結果顯示3株乳酸菌均在厭氧條件下呈現(xiàn)出較高抗氧化能力，厭氧培養(yǎng)對清除羥自由基影響最大；戊糖片球菌清除羥自由基的能力最強，植物乳桿菌清除超氧陰離子自由基的能力最強，而干酪乳桿菌抗脂質過氧化能力較另外2株菌強。

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