醬腌菜中微生物及與產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)關(guān)系研究進展

李 彤，烏日娜，張其圣，王芳芳，劉春麗，丁瑞雪，閆丹麗，武俊瑞,

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧省食品發(fā)酵技術(shù)工程研究中心，沈陽市微生物發(fā)酵技術(shù)創(chuàng)新重點實驗室，遼寧沈陽 110866；2.四川東坡中國泡菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院有限公司，四川成都 611130；3.沈陽榆園食品工業(yè)有限公司，遼寧沈陽 110172；4.錦州小菜有限責(zé)任公司，遼寧錦州 121013）

醬腌菜是指以新鮮蔬菜為主要原料，經(jīng)微生物發(fā)酵而成的各種蔬菜制品，其歷史悠久，文化底蘊深厚。早在商周時期，就有關(guān)于醬腌菜的記載，《周禮·天官》記載：“大羹不致五味也，鍘羹加鹽菜矣”。此文中的“羹”便是用咸肉或咸菜做成的湯，這是我國對醬腌菜最早的記載[1]，此后，歷朝歷代對醬腌菜均有詳細的記載和論述。起初醬腌菜的出現(xiàn)是為了延長蔬菜的貯藏期，彌補蔬菜季節(jié)性不足的問題，后來因為醬腌菜口感清脆，風(fēng)味獨特，對人體健康有利而倍受消費者青睞。

近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外研究學(xué)者已經(jīng)對醬腌菜中的微生物群落以及風(fēng)味成分進行了深入研究，研究發(fā)現(xiàn)，醬腌菜中的優(yōu)勢微生物對人體具有多種益生作用，并且與風(fēng)味物質(zhì)的形成具有重要相關(guān)性。一方面，醬腌菜中的微生物利用蔬菜汁液中的營養(yǎng)物質(zhì)，代謝生成有機酸、游離氨基酸、甘糖醇以及酯類、醇類及含硫化合物等風(fēng)味物質(zhì)，賦予醬腌菜產(chǎn)品獨特的香氣和滋味[2]。另一方面，醬腌菜中的微生物，尤其是乳酸菌，已被鑒定為益生菌的豐富來源庫，可促進人體健康[3]。因此，本文重點對醬腌菜中微生物對風(fēng)味物質(zhì)形成的影響機制進行了闡釋，并對醬腌菜中微生物的多樣性、益生作用及微生物的利用與控制：如新型殺菌技術(shù)、真空包裝技術(shù)、新型發(fā)酵劑的選用、新型生物防腐劑的利用等方面取得的最新研究進展進行了全面歸納總結(jié)。

1 醬腌菜中微生物群落組成研究進展

最初，國內(nèi)外學(xué)者們主要采用微生物分離培養(yǎng)的方法來研究醬腌菜中的微生物群落。然而環(huán)境中可培養(yǎng)的微生物不足總量的20%，因此，利用傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)法不足以揭示醬腌菜中的微生物群落組成[4]。近年來，由于分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)者們在分子水平上更全面、深入地對醬腌菜中的微生物群落進行了研究。表1 是根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者采用高通量測序、宏基因組學(xué)等研究方法分析出的醬腌菜發(fā)酵過程中的核心微生物群落的歸納總結(jié)。

由表1可知，細菌是醬腌菜中最主要的微生物，含量豐富，種類多樣。在屬水平上，明串珠菌屬、乳桿菌屬、乳球菌屬、片球菌屬、魏斯氏菌屬、微球菌屬、單胞菌屬、鹽單胞菌、芽孢桿菌屬、不動桿菌屬、葡萄球菌屬、弧菌屬等是多種醬腌菜發(fā)酵過程中存在的優(yōu)勢細菌群落。其中，魏斯氏菌屬、明串珠菌屬、弧菌屬、片球菌屬等為醬腌菜發(fā)酵初期的主要優(yōu)勢菌屬，乳桿菌屬和葡萄球菌屬等為醬腌菜發(fā)酵中期和后期的主要優(yōu)勢菌屬[10]。不同種類醬腌菜發(fā)酵過程中起主導(dǎo)作用的優(yōu)勢菌屬不同，這可能是由于蔬菜原料和發(fā)酵方式的不同，如：魏斯氏菌屬是辣椒發(fā)酵前期的優(yōu)勢菌屬，并隨著發(fā)酵的進行，其含量逐漸降低，魏斯氏菌屬的存在的原因可能是辣椒發(fā)酵中加入的辣椒和大蒜[15]；葡萄球菌屬在發(fā)酵辣椒和發(fā)酵卷心菜發(fā)酵中期和后期占主導(dǎo)地位，這可能歸因于葡萄球菌屬的耐鹽特性[13,16]。

表1 醬腌菜發(fā)酵過程中的核心微生物群落Table 1 The core microbial community in the fermentation of pickles

除細菌外，醬腌菜中還存在畢赤酵母、德巴利氏酵母屬、假絲酵母屬、漢遜酵母屬、Millerozyma等相對豐度較高的酵母菌[21]，酵母菌能在缺氧條件下進行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生的乙醇與有機酸形成酯，從而增加醬腌菜的香味。與細菌群落相似，不同醬腌菜發(fā)酵過程中起主導(dǎo)作用的酵母菌也具有特異性，如：Millerozyma在豇豆醬腌菜和蘿卜醬腌菜發(fā)酵中期豐度較高，但其在醬腌菜發(fā)酵中的作用有待進一步分析[9-10]；球擬假絲酵母是豇豆醬腌菜發(fā)酵后期的主導(dǎo)菌屬，其在豇豆醬腌菜所有微生物中豐度最高[10]，據(jù)報道，球擬假絲酵母能顯著提高威代爾冰酒中甘油和酒精的產(chǎn)量[22]。

由上述可知，腌菜中的微生物群落主要以細菌為主，尤其是乳酸菌，其次是酵母菌，這與Xie 等[23]研究的中國東北自然發(fā)酵豆醬中的微生物群落結(jié)構(gòu)相似，而與發(fā)酵面制品、葡萄酒等以酵母菌為主的微生物群落結(jié)構(gòu)相差很大[24]。

2 醬腌菜中微生物的益生作用

醬腌菜是分離篩選益生菌的優(yōu)質(zhì)來源，如乳桿菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬和魏斯氏菌屬等乳酸菌是參與醬腌菜發(fā)酵過程的主要益生菌，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)活性、降低脂肪及膽固醇、抑制病原菌等益生作用。對醬腌菜產(chǎn)品中益生菌的益生作用的研究不僅有助于功能性發(fā)酵食品的研發(fā)，而且可以為疾病的診斷和治療提供新的手段。

2.1 抗炎及免疫調(diào)節(jié)活性

炎癥是機體免疫系統(tǒng)對刺激的一種防御反應(yīng)，這些刺激可能激活炎癥信號通路，如核因子（NF-kB）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、Janus 激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子（JAK-STAT）通路、這些通路是許多慢性疾病的病理基礎(chǔ)[25]。研究發(fā)現(xiàn)，作為醬腌菜中的益生菌，乳酸菌及其代謝產(chǎn)物對多種炎癥及免疫反應(yīng)具有調(diào)節(jié)功能[3]。Le 等[26]發(fā)現(xiàn)芥菜醬腌菜中的植物乳桿菌通過降低細胞中白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）和環(huán)氧化酶2（COX2）的表達水平而顯著抑制促炎因子NO 的產(chǎn)生，對脂多糖誘導(dǎo)的小鼠巨噬細胞炎癥反應(yīng)發(fā)揮抑制作用。Masashi 等[25]研究表明，從泡菜中分離的植物乳桿菌對由2，4-二硝基氯苯（DNCB）誘導(dǎo)的小鼠皮炎具有抑制作用。

2.2 抗氧化、抗癌活性

從醬腌菜中分離篩選的優(yōu)勢益生菌菌株通過上調(diào)Nrf2 等具有抗氧化作用的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的表達發(fā)揮抗氧化、抗癌作用。Qian 等[27]發(fā)現(xiàn)從四川泡菜中分離的一株植物乳桿菌，能顯著上調(diào)nNOS、Mn-SOD、Nrf2 等因子的表達，下調(diào)iNOS（誘導(dǎo)型一氧化氮合酶）在小鼠肝臟和脾臟的表達，進而拮抗D-半乳糖誘導(dǎo)的小鼠氧化和衰老，說明該植物乳桿菌是具有抗氧化、抗衰老作用的優(yōu)質(zhì)乳酸菌。Thiruvengadam 等[28]從印度酸菜中篩選和鑒定出了副干酪乳桿菌，其產(chǎn)生的胞外多糖具有自由基和過氧化氫清除能力等抗氧化能力，說明副干酪乳桿菌及其多糖可用于抗氧化劑的開發(fā)。Liu 等[29]從四川泡菜中分離和鑒定的發(fā)酵乳桿菌菌株上調(diào)了舌癌組織中Nrf2、HO-1、GST 和Bax 等具有抗氧化應(yīng)激作用的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的表達，進而降低舌癌對免疫系統(tǒng)和氧化平衡的影響，增強了抗氧化能力，從而具有預(yù)防舌癌的作用。

2.3 降低脂質(zhì)、膽固醇作用

國內(nèi)外研究表明：含有乳酸菌的發(fā)酵食品具有降低膽固醇能力，長期服用乳酸菌發(fā)酵食品可以預(yù)防心血管疾病的發(fā)生[30]。馬長路等[31]從自然發(fā)酵的傳統(tǒng)東北發(fā)酵酸菜中分離出了具有降膽固醇能力的植物乳桿菌。Zhu 等[32]從四川泡菜中分離的一株植物乳桿菌能通過PPAR-α信號通路有效抑制高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肥胖。Wang 等[33]從東北酸菜中分離出的戊糖乳桿菌可通過AMPK 信號通路改善高脂飲食誘導(dǎo)的高脂血癥。因此醬腌菜中的優(yōu)勢乳酸菌可通過對體內(nèi)信號通路的調(diào)節(jié)調(diào)控心血管疾病的發(fā)生。

2.4 其他有益功能

醬腌菜中的微生物還具有緩解便秘、預(yù)防糖尿病、改善非酒精性脂肪肝等作用。Li 等[34]發(fā)現(xiàn)從泡菜中分離的一株植物乳桿菌能有效緩解便秘，具有良好的益生菌潛力和應(yīng)用價值。Huang 等[35]從酸菜中篩選鑒定出一種植物乳桿菌，其代謝產(chǎn)生的胞外多糖能有效抑制胰腺α-淀粉酶的活性，在預(yù)防和緩解糖尿病方面具有潛在的應(yīng)用價值。Park 等[36]發(fā)現(xiàn)從韓國發(fā)酵卷心菜中分離的兩株植物乳桿菌對高脂肪高糖飲食誘導(dǎo)的大鼠非酒精性脂肪肝具有控制作用，是非酒精性脂肪性肝病的潛在治療劑。

3 醬腌菜中微生物與風(fēng)味品質(zhì)形成的關(guān)系及機制研究

近年來，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、宏基因組學(xué)等對醬腌菜中的微生物的代謝研究表明，在醬腌菜發(fā)酵過程中，首先是由微球菌屬等環(huán)境微生物啟動發(fā)酵，然后是以明串珠菌為主導(dǎo)的同型乳酸發(fā)酵，最后是以乳桿菌屬為主導(dǎo)的異性乳酸發(fā)酵[19]，整個代謝過程形成了有機酸、游離氨基酸、游離糖以及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等多種代謝產(chǎn)物，因此，醬腌菜中的微生物與風(fēng)味品質(zhì)的形成具有重要關(guān)系，是風(fēng)味物質(zhì)形成的最重要的途徑。

3.1 醬腌菜中微生物對風(fēng)味形成的影響機制

如圖1所示，在醬腌菜發(fā)酵過程中，微生物在體內(nèi)酶的作用下，通過碳水化合物代謝、氨基酸代謝、脂肪代謝三種途徑，將醬腌菜中的脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物等大分子營養(yǎng)物質(zhì)分解為游離脂肪酸、葡萄糖和半乳糖、短鏈肽等初級代謝產(chǎn)物，并進一步代謝生成多種次級代謝產(chǎn)物，形成醬腌菜獨特的風(fēng)味[37]。碳水化合物代謝是微生物利用醬腌菜汁液中的營養(yǎng)物質(zhì)在水解酶的作用下，生成單糖，并進一步通過糖酵解途徑將單糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸，隨后，醬腌菜中的乳酸菌、酵母菌等優(yōu)勢微生物通過乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵、丁二醇發(fā)酵、有機酸發(fā)酵將丙酮酸轉(zhuǎn)化成乳酸、乙醇、乙醛、乙偶姻及多種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。其中，乳酸發(fā)酵是最重要的代謝過程，分為同型乳酸發(fā)酵和異型乳酸發(fā)酵，明串珠菌屬、乳球菌屬和部分乳桿菌屬為異型乳酸發(fā)酵的主要乳酸菌，在醬腌菜發(fā)酵前期含量豐富，片球菌屬、乳桿菌屬、魏斯氏菌屬等為同型乳酸發(fā)酵的主要乳酸菌，在發(fā)酵中期和后期含量豐富[38]。乳酸菌通過乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,使醬腌菜具有獨特的酸味。在榨菜發(fā)酵過程中，乳桿菌屬和片球菌屬可通過丙酮酸代謝途徑將丙酮酸分解為乳酸[5]。氨基酸代謝是微生物在轉(zhuǎn)氨酶、脫氫酶、脫羧酶、裂解酶的作用下，通過Enrich 途徑，將支鏈氨基酸轉(zhuǎn)化為酸類和醇類，將含硫氨基酸轉(zhuǎn)化為含硫化合物，將芳香族氨基酸轉(zhuǎn)化為苯甲醛、揮發(fā)性酚等風(fēng)味成分[39]。由于原輔料的加入，醬腌菜中還存在脂肪代謝，即微生物通過脂肪氧合作用和β-氧化作用將脂肪酸轉(zhuǎn)化為醛類、酮類、羥基脂肪酸等。綜上所述，通過微生物代謝，醬腌菜發(fā)酵生成了有機酸、游離氨基酸、糖類以及多種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。但是微生物的代謝功能與風(fēng)味形成之間的相關(guān)性還需要進一步研究。

圖1 微生物代謝途徑中風(fēng)味物質(zhì)的形成機制Fig.1 Mechanism for the formation of flavor substances in the microbial metabolic pathway

3.2 微生物代謝產(chǎn)生有機酸

有機酸是醬腌菜中最重要的呈味物質(zhì)。在醬腌菜發(fā)酵初期，微生物會將蔬菜汁液中的碳水化合物通過糖酵解途徑生成丙酮酸等代謝產(chǎn)物，丙酮酸等代謝產(chǎn)物在微生物體內(nèi)酶的作用下又會進一步被降解為乳酸，如榨菜發(fā)酵過程中，片球菌屬和乳桿菌屬體內(nèi)含有的L-乳酸脫氫酶能將丙酮酸分解為L-乳酸[5]。目前，大量研究表明，乳桿菌屬、魏斯氏菌屬、片球菌屬等優(yōu)勢乳酸菌都與有機酸的生成有關(guān)。如有研究發(fā)現(xiàn)魏斯氏菌和植物乳桿菌共接種發(fā)酵泡菜可以加速泡菜發(fā)酵初期非揮發(fā)性有機酸的形成[40]。馬藝熒[41]研究發(fā)現(xiàn)，乳桿菌屬和片球菌屬是東北酸菜發(fā)酵過程中的主要優(yōu)勢菌屬，并且與乳酸、乙酸、琥珀酸、草酸等有機酸的產(chǎn)生有關(guān)，片球菌屬與發(fā)酵后期丙酸和戊酸含量的增加有關(guān)，使酸菜具有尖酸味兒。醬腌菜中的乳酸菌與有機酸生成的相關(guān)性還需要進一步的分析，并且有機酸可能有助于醬腌菜產(chǎn)品的最終風(fēng)味的形成。

3.3 微生物代謝產(chǎn)生氨基酸

氨基酸是醬腌菜中呈鮮物質(zhì)的重要貢獻者，目前，在腌制蔬菜中已發(fā)現(xiàn)的氨基酸達30 多種[42]。根據(jù)氨基酸的呈味特性，可以將其分為鮮味、甜味、苦味、無味四種。天冬氨酸和谷氨酸具有鮮味特征；絲氨酸、半胱氨酸具有甜味特征；亮氨酸，苯丙氨酸具有苦味特征[43]。Wang 等[44]發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺、精氨酸、天冬酰胺是辣椒糜發(fā)酵過程中含量較高的氨基酸，是苦味和鮮味的來源。在醬腌菜發(fā)酵過程中，氨基酸含量隨著發(fā)酵時間的增加呈現(xiàn)先增加后減少趨勢。首先醬腌菜中的微生物利用蛋白質(zhì)作為氮源，將蛋白質(zhì)分解為多種氨基酸。如Xiao 等[16]發(fā)現(xiàn)醬腌菜發(fā)酵中期氨基酸濃度普遍升高，產(chǎn)生四種必需氨基酸：纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和賴氨酸。Zhao 等[45]研究發(fā)現(xiàn)泡菜鹵水中的植物乳桿菌、布氏乳桿菌和乙醇球菌共同作用可顯著增加泡菜中的谷氨酸、甘氨酸含量。Luo 等[46]發(fā)現(xiàn)用明串珠菌、乳桿菌和魏斯氏菌混合接種發(fā)酵醬腌菜，可使產(chǎn)品中乳酸、甘露醇、鮮味和甜味氨基酸含量增加。可見，醬腌菜中氨基酸種類和含量的增加是多菌共同作用的結(jié)果。隨著發(fā)酵的進行，醬腌菜中的微生物也可分解氨基酸產(chǎn)生苯乳酸、乙酸苯酯及苯乙醇等風(fēng)味物質(zhì)，如在泡菜發(fā)酵后期，微生物含有的谷氨酸脫氫酶可將谷氨酸轉(zhuǎn)化為γ-氨基丁酸[45]，氨基酸含量逐漸減少并趨于穩(wěn)定。

3.4 微生物代謝產(chǎn)生游離糖

游離糖既是醬腌菜中重要的呈甜物質(zhì)，也是微生物代謝的能量來源。發(fā)酵初期，異型乳酸發(fā)酵會將糖類大分子轉(zhuǎn)化為葡萄糖、果糖等游離糖，使醬腌菜中的游離糖含量上升。如在榨菜發(fā)酵前期，明串珠菌會將多余的大分子糖類轉(zhuǎn)化為葡萄糖和甘糖醇。隨著微生物的大量繁殖，游離糖又會被分解為醇類、酸類、酯類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[47]。故在醬腌菜發(fā)酵過程中游離糖含量先短暫增加，后一直呈減少趨勢。

3.5 微生物代謝產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

醬腌菜中微生物發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有酸類、酮類、醛類、酚類、醇類、酯類、烴類、醚類、含硫化合物等。表2 是利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）分析的幾種醬腌菜產(chǎn)品中的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

由表2可知，利用不同蔬菜種類發(fā)酵而成的醬腌菜產(chǎn)品中的風(fēng)味物質(zhì)不同。如竹筍經(jīng)微生物發(fā)酵后，生成了乙醇、1-己醇、己醛、甲氧基苯基肟等風(fēng)味物質(zhì)，這些風(fēng)味成分共同構(gòu)成了酸筍的酸臭味[52]。大葉芥菜發(fā)酵過程中生成了具有芳香氣味的腈類物質(zhì)，主要是乙烯乙腈和烯丙基腈，對發(fā)酵芥菜的香氣成分有很大影響。腈類物質(zhì)主要是通過硫代葡萄糖苷經(jīng)芥子酶降解生成的配糖體脫去硫原子而形成[53]。然而，在發(fā)酵過程中，新鮮蔬菜中一些原有的風(fēng)味成分含量逐漸減少，如在芥菜發(fā)酵過程中，原本含有的異硫氰酸酯類和醛類物質(zhì)逐漸被酶和微生物分解[5]，使生成的榨菜辛辣味減弱。

由表1、表2 所知，不同種醬腌菜中所含的風(fēng)味成分不同，主要歸因于不同種類蔬菜發(fā)酵過程中發(fā)揮作用的核心微生物有差別，然而，有研究發(fā)現(xiàn)，同種蔬菜發(fā)酵過程因加入的優(yōu)勢菌種不同，產(chǎn)生的風(fēng)味也有差別。如Liang 等[12]發(fā)現(xiàn)用植物乳桿菌發(fā)酵酸菜可以提高酸菜中醇類、酯類、烴類和腈類物質(zhì)的濃度，而Zhao 等[54]用副干酪乳桿菌接種發(fā)酵酸菜，發(fā)現(xiàn)相比自然發(fā)酵，可以加速和增加酸菜中游離糖的消耗，并且生成更多的萜類、酮類和醚類等風(fēng)味成分。醬腌菜中某些優(yōu)勢菌種的添加可以促進特定風(fēng)味物質(zhì)的生成，如有研究發(fā)現(xiàn)，將戊糖乳桿菌作為益生菌發(fā)酵劑用于蔥屬植物的發(fā)酵，發(fā)酵過程中產(chǎn)生了更多的具有強烈的香味和多種健康益處烯丙基硫醇，說明戊糖乳桿菌可以促進烯丙基硫醇的生成[55]。

表2 醬腌菜產(chǎn)品中的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)Table 2 Main volatile flavor compounds in pickles

4 醬腌菜中微生物的控制與利用

微生物發(fā)酵是蔬菜腌制過程中是最重要的生物過程，其中，有益微生物利用蔬菜中的蛋白質(zhì)、糖類等營養(yǎng)物質(zhì)，代謝產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì)，賦予醬腌菜清脆、爽口的口感和適宜的酸味。而有害微生物會大量分解糖類產(chǎn)生令人不愉快氣味的丁酸、生成有害物質(zhì)亞硝胺及使產(chǎn)品發(fā)霉、變質(zhì)。因此，為提高醬腌菜的風(fēng)味品質(zhì)，對醬腌菜中的有害微生物的控制及功能性微生物的利用顯得越來越重要。

4.1 醬腌菜中有害微生物的控制技術(shù)

4.1.1 非熱殺菌工藝 非熱殺菌技術(shù)有超高壓殺菌、輻照殺菌、臭氧殺菌、低溫等離子體殺菌、高密度二氧化碳殺菌。近年來，低溫等離子體處理、高密度二氧化碳（DPCD）技術(shù)作為新型的非熱加工技術(shù)在食品保鮮方面顯示出了潛力。低溫等離子體處理原理是等離子體中存在的活性自由基、帶電粒子、紫外線燈與細菌發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),可以有效地破壞細菌、病毒及其他代謝產(chǎn)物，在產(chǎn)品貯藏期間抑制腐敗微生物生長,是一種快速、安全、無毒性殘留的新型廣譜殺菌技術(shù)。Zhao 等[56]發(fā)現(xiàn)低溫等離子體處理蘿卜醬腌菜能夠有效地去除酵母菌，尤其是產(chǎn)氣酵母菌，同時保留乳酸菌，具有與巴氏殺菌相似的安全品質(zhì)。高密度二氧化碳（DPCD）殺菌是通過二氧化碳的分子效應(yīng)和壓力來達到殺菌和鈍酶的目的，與熱殺菌相比，DPCD 技術(shù)在低溫條件下就能有效殺菌,與超高壓相比，能最大限度地保持食品的營養(yǎng)、風(fēng)味及新鮮度[57]。有研究表明[58]，DPCD 作為一種新型的非熱殺菌技術(shù)，與熱處理相比顯著提高了腌制胡蘿卜的硬度、色澤和β-胡蘿卜素含量。

4.1.2 真空包裝技術(shù) 目前，醬腌菜常用的包裝技術(shù)有充氣包裝、氣調(diào)包裝、罐裝、無菌包裝、鹽溶液包裝、真空包裝等。因?qū)е箩u腌菜腐敗變質(zhì)的微生物多數(shù)為好氧性微生物，而在真空條件下大多數(shù)好氧細菌和真菌的繁殖受到抑制，因此真空包裝是現(xiàn)今醬腌菜生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的包裝技術(shù)，它能延長產(chǎn)品的貨架期、防止產(chǎn)品腐敗變質(zhì)、保持產(chǎn)品的色、香、味、形及營養(yǎng)價值。Ge 等[59]發(fā)現(xiàn)，與充氣包裝和鹽溶液包裝相比，真空包裝能抑制微生物入侵，降低果膠酶活性，使醬腌菜的可溶性果膠含量增加，從而使醬腌菜在貯藏過程中的硬度提高。Zhao 等[60]發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的鹽溶液包裝相比，真空包裝對生物胺、亞硝酸鹽和氨基酸態(tài)氮的產(chǎn)生抑制效果最好，這說明真空包裝在醬腌菜生產(chǎn)中的應(yīng)用更具有安全性。

4.2 腌菜中功能性微生物的利用

4.2.1 新型功能性發(fā)酵劑的選用 從醬腌菜中分離篩選出的優(yōu)勢菌株可用作發(fā)酵劑生產(chǎn)具有目標功能特性的醬腌菜。一是人工接種可用來生產(chǎn)低鹽醬腌菜的發(fā)酵劑，如He 等[61]發(fā)現(xiàn)，與酸菜中的彎曲乳桿菌在低鹽濃度下生長更占優(yōu)勢，且可滴定酸和乳酸濃度均高于高處理鹽濃度的酸菜，可見，該彎曲乳桿菌菌株可作為優(yōu)良新型發(fā)酵劑來生產(chǎn)低鹽醬腌菜。二是某些優(yōu)勢菌株作為發(fā)酵劑還可降解醬腌菜中的亞硝酸鹽，人工接種具有亞硝酸鹽還原作用的優(yōu)勢菌株是目前控制醬腌菜中亞硝酸鹽含量的新工藝。有研究發(fā)現(xiàn)，酸菜中的假單胞菌具有硝酸還原酶基因和亞硝酸鹽還原酶基因，其中亞硝酸鹽還原酶可介導(dǎo)亞硝酸鹽還原為氨，該發(fā)現(xiàn)為酸菜中亞硝酸鹽的檢測乃至消除提供了新的有力依據(jù)[62]。Du 等[63]以干酪乳桿菌作為發(fā)酵劑接種發(fā)酵酸菜，降低了酸菜發(fā)酵過程中的亞硝酸鹽濃度。三是選擇無毒的不產(chǎn)生生物胺的益生菌作為發(fā)酵劑可作為目前醬腌菜生產(chǎn)的新工藝，由微生物分泌的脫羧酶對氨基酸進行脫羧產(chǎn)生生物胺，生物胺含量超標是醬腌菜產(chǎn)品存在的主要問題，具有健康風(fēng)險。有研究發(fā)現(xiàn)從傳統(tǒng)家庭自制醬腌菜中分離的一株植物乳桿菌分離物未檢測到任何生物胺，說明該植物乳桿菌不產(chǎn)生生物胺，是一種理想的發(fā)酵劑，可用于醬腌菜的發(fā)酵生產(chǎn)[64]。

4.2.2 新型天然微生物防腐劑的利用 天然微生物防腐劑是一種新型防腐劑，相比化學(xué)防腐劑，天然微生物防腐劑具有安全、無毒、價格低廉、易獲取等優(yōu)點。微生物對病原菌的抑制機理是：細菌在代謝過程中會生成細菌素，細菌素是一種具有抑菌活性的多肽或前體多肽，對病原菌具有拮抗作用[65]。目前，已在醬腌菜中分離和鑒定了多種具有抑制病原菌作用的益生菌。Joana 等[66]分離篩選的植物乳桿菌能產(chǎn)生對單核細胞增生李斯特菌具有抑制作用的細菌素，可作為一種新型天然生物防腐劑。Sungmin 等[65]從自然發(fā)酵泡菜中分離篩選和鑒定了一株產(chǎn)細菌素的解淀粉芽孢桿菌，該菌株產(chǎn)生的細菌素對食源性致病菌單核細胞增生李斯特氏菌具有抑制作用，表明從泡菜中分離的解淀粉芽孢桿菌可被視為候選生物防腐劑，應(yīng)用于食品加工。另外，Lü等[67]從泡菜中分離出了具有較強群體猝滅活性的植物乳桿菌，該菌株能夠破壞溫和氣單胞菌（一種革蘭氏陰性病原體，其毒力因子的產(chǎn)生和生物膜的形成受群體感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)）的生物膜結(jié)構(gòu)、降低預(yù)制生物膜的厚度，因此，該植物乳桿菌是一種很有前途的群體感應(yīng)抑制劑，可作為食品加工過程中的新型防腐劑使用。

5 結(jié)語與展望

近年來，隨著人們生活水平的提高和生活方式的變化，醬腌菜產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)及對人體的健康問題受到了極高的重視。目前，國內(nèi)外研究學(xué)者已經(jīng)對醬腌菜中微生物的多樣性及其益生作用、微生物與產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的相關(guān)性及作用機制等方面進行了深入研究。在此基礎(chǔ)上，研究學(xué)者們從醬腌菜中篩選出了多種功能微生物作為發(fā)酵劑和天然防腐劑，為生產(chǎn)具有獨特風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)醬腌菜提供了重要參考。

隨著宏基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來對醬腌菜的研究可從以下幾個方面進行。一是更加全面深入地探究醬腌菜中微生物的生理特征、遺傳特性，揭示醬腌菜中微生物的演替規(guī)律以及微生物對風(fēng)味物質(zhì)形成的影響機制。在深入研究醬腌菜中微生物與風(fēng)味品質(zhì)相關(guān)性的基礎(chǔ)上，篩選具有特定功能性的優(yōu)良菌株作為發(fā)酵劑生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)醬腌菜。二是針對目前醬腌菜的加工方式仍然以自然發(fā)酵為主，存在生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品外觀色澤差、產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)不穩(wěn)定等問題，要更加深入地探討醬腌菜的新型加工工藝。三是傳統(tǒng)工藝制作的醬腌菜常加入大量化學(xué)添加劑如甜味劑、色素、防腐劑等，然而，化學(xué)添加劑的過量會對人體腎臟造成負擔(dān)，因此，應(yīng)選用新型天然原輔料替代化學(xué)添加劑，不僅能提高產(chǎn)品營養(yǎng)價值和風(fēng)味品質(zhì)，還保證了產(chǎn)品的安全性。另外，為了提高醬腌菜產(chǎn)品的品質(zhì)與安全性，還應(yīng)深入研究既能提高檢測效率、又能減小檢測帶來的產(chǎn)品損害的新型檢測技術(shù)。醬腌菜產(chǎn)品新型檢測技術(shù)的研究與開發(fā)將為醬腌菜產(chǎn)業(yè)的升級以及現(xiàn)代化加工提供新的理論支撐。