張杏媛，林少華，鄭立紅，羅紅霞*

（1.河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 昌黎 066600；2.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京 102442）

我國(guó)是全球蔬菜第一生產(chǎn)大國(guó)，種植面積超過(guò)2 100萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量已達(dá)到了7.69億t[1]，但在蔬菜加工方面遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國(guó)家，主要以鮮食為主，若新鮮蔬菜不能及時(shí)地消費(fèi)，將會(huì)造成極大的浪費(fèi)。為解決我國(guó)新鮮蔬菜浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，急需加快蔬菜加工業(yè)的發(fā)展，尤其是發(fā)酵蔬菜制品的研制與開(kāi)發(fā)。對(duì)比日本和韓國(guó)，雖然我國(guó)發(fā)酵蔬菜具有悠久的歷史，但是并未形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)。為此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)發(fā)酵蔬菜制品進(jìn)行了多方面的研究，如微生物、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和安全性等方面。本文通過(guò)對(duì)這些研究進(jìn)行歸納總結(jié)，以期為我國(guó)發(fā)酵蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 發(fā)酵蔬菜的概念

發(fā)酵蔬菜是指新鮮蔬菜在封閉的壇中經(jīng)復(fù)雜的微生物體系（由原材料攜帶進(jìn)入）發(fā)酵而成的蔬菜制品。在我國(guó)，發(fā)酵蔬菜不僅具有久遠(yuǎn)的歷史而且覆蓋范圍廣闊，在公元前300年就已有發(fā)酵蔬菜的生產(chǎn)歷史記錄。各種新鮮蔬菜包括紫甘藍(lán)、大白菜、卷心菜、胡蘿卜、甜菜、黃瓜、芹菜、辣椒、青豆、菜豆等，都可用于發(fā)酵蔬菜的生產(chǎn)[2]。迄今為止發(fā)酵蔬菜口味眾多，主要有酸味、酸甜味、酸辣味、麻辣味等風(fēng)味產(chǎn)品。

2 發(fā)酵蔬菜的種類(lèi)

發(fā)酵蔬菜的種類(lèi)有很多，包括漬酸菜類(lèi)、醬腌菜類(lèi)、泡菜類(lèi)、蔬菜汁類(lèi)等，此外還出現(xiàn)了新的產(chǎn)品，即蔬菜汁與牛乳相混發(fā)酵的飲品[3]。市面上比較常見(jiàn)和大眾比較熟悉的有榨菜、東北酸菜、泡菜、酸豆角等。如四川榨菜，它是中國(guó)特產(chǎn)，也是我國(guó)三大名腌菜之一，具有鮮、香、嫩、脆等顯著特點(diǎn)；東北酸菜是我國(guó)東北地區(qū)特色產(chǎn)品之一，主要以白菜為發(fā)酵原料，東北酸菜發(fā)酵周期比較長(zhǎng)，大約需要1個(gè)月才能發(fā)酵完成；泡菜歷史悠久，是我國(guó)的一種傳統(tǒng)發(fā)酵食品，泡菜中尤以四川泡菜最為有名，并且種類(lèi)繁多、數(shù)量較大[1]。

3 發(fā)酵蔬菜的主要工藝

3.1 傳統(tǒng)家庭四川泡菜的典型制作工藝

母水制作：冷水放花椒、鹽，然后燒開(kāi)晾涼，加入適量高粱酒（發(fā)酵菌即來(lái)于此），最后放入1個(gè)青椒（青椒不可帶生水）后密封。放置大約7 d（氣溫不同放置時(shí)間不同）撈出青椒，放入生姜，母水即可制作而成。

泡菜制作：蔬菜洗凈后切分，瀝干水分，然后完全浸入泡菜母水中密封數(shù)天即可食用。工藝流程為：

3.2 傳統(tǒng)家庭東北酸菜的典型制作工藝

將大白菜進(jìn)行修整清洗甩干水分備用，大的白菜可以對(duì)半切后備用。

以一層鹽一層菜的方式入缸，最后在表層撒一把鹽壓上重物即可。

7～8 h后加水至沒(méi)過(guò)白菜，于2～8 ℃條件下放置1個(gè)月即可發(fā)酵完成。

工藝流程如下：

3.3 近年來(lái)新的制作工藝流程

隨著發(fā)酵蔬菜研究的深入，新的發(fā)酵工藝主要表現(xiàn)在發(fā)酵用菌種的人工培育及人工接種上。從保藏菌種開(kāi)始進(jìn)行逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，最終制成發(fā)酵劑，將其加入到發(fā)酵容器中進(jìn)行蔬菜發(fā)酵。工藝流程如下：

4 發(fā)酵蔬菜的研究進(jìn)展

傳統(tǒng)蔬菜發(fā)酵主要是利用蔬菜原料和腌制所用的輔料上攜帶的野生菌來(lái)發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)程中有包括乳酸菌、酵母菌在內(nèi)的各種微生物的參加，其中起主要作用的是乳酸菌。它的主要功能有增進(jìn)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、改善食品風(fēng)味、抑制雜菌生長(zhǎng)[4]（在發(fā)酵后期由于乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸，從而使環(huán)境中的pH值下降，較低的pH值抑制了包括乳酸菌在內(nèi)的多種微生物的生長(zhǎng)）等。我國(guó)關(guān)于蔬菜發(fā)酵所用微生物的研究開(kāi)始于1940年左右，隨著研究的不斷深入，對(duì)發(fā)酵蔬菜的工藝改進(jìn)作出了巨大貢獻(xiàn)，明確了發(fā)酵所需要的溫度、加鹽量、pH值等方面的因素[5]。對(duì)于不同食材原料，在采用不同菌種發(fā)酵的時(shí)候其發(fā)酵條件各有不同，但總的來(lái)說(shuō)，發(fā)酵溫度多集中在25～38 ℃、加鹽量在5%～7%、pH值在3.7～6.7。

4.1 純種發(fā)酵的研究

由于傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜的制作是采用天然發(fā)酵的方式進(jìn)行，參與發(fā)酵過(guò)程的菌種有很多，主要發(fā)酵菌及其種類(lèi)尚不明確，并且發(fā)酵周期長(zhǎng)，產(chǎn)量低下，制品質(zhì)量不穩(wěn)定，有時(shí)發(fā)酵控制不好甚至?xí)a(chǎn)生大量有毒有害物質(zhì)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而純種發(fā)酵則可以避免這一系列的問(wèn)題。所謂純種發(fā)酵，是指通過(guò)人為將制備好的標(biāo)準(zhǔn)菌苗接種于蔬菜上進(jìn)行乳酸發(fā)酵的過(guò)程[6]。對(duì)于發(fā)酵蔬菜中微生物區(qū)系分布、優(yōu)良菌種選育、發(fā)酵條件對(duì)微生物生長(zhǎng)及有害微生物的影響等方面的研究，國(guó)內(nèi)外都有涉及。如美國(guó)Feming課題組[7]對(duì)酸菜中的微生物區(qū)系開(kāi)展了研究，發(fā)現(xiàn)結(jié)球甘藍(lán)的發(fā)酵分2個(gè)階段（初始異型發(fā)酵和后續(xù)同型發(fā)酵），發(fā)酵過(guò)程主要微生物為乳酸菌。楊麗娜等[8]用9種食品中常用乳酸菌菌種進(jìn)行發(fā)酵蔬菜的研究，經(jīng)過(guò)對(duì)發(fā)酵蔬菜及湯汁中維生素C、總酸、氨基酸、總糖、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發(fā)酸等指標(biāo)的測(cè)定，并結(jié)合感覺(jué)器官評(píng)價(jià)，進(jìn)而挑選出適合作為蔬菜發(fā)酵劑專(zhuān)用的適宜菌種。正是這些研究推動(dòng)了純種發(fā)酵工藝的進(jìn)步，純種發(fā)酵與天然發(fā)酵相比具有發(fā)酵周期短、鹽度低、亞硝酸鹽含量低、風(fēng)味醇厚且安全系數(shù)高、好管理等優(yōu)點(diǎn)。

4.2 直投式發(fā)酵劑的研究

由于人工接種發(fā)酵工序復(fù)雜，需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行菌種擴(kuò)培，效率低下，因此產(chǎn)生了直投式發(fā)酵劑。所謂直投式發(fā)酵劑，是指一系列經(jīng)過(guò)高度濃縮和標(biāo)準(zhǔn)化的冷凍干燥發(fā)酵劑菌種。這些菌種可直接添加到蔬菜原料中進(jìn)行發(fā)酵，而不需要進(jìn)行活化和擴(kuò)培等其他前處理工作[6]。對(duì)于直投式發(fā)酵劑的研究，最為關(guān)鍵的技術(shù)之一是保護(hù)劑的選擇，申彤等[9]對(duì)嗜酸乳桿菌S1的最適凍干保護(hù)劑進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)乳糖最為適合，其存活率可達(dá)七成以上。對(duì)于直投式發(fā)酵劑發(fā)酵蔬菜的發(fā)酵條件研究方面，余文華等[10]用直投式發(fā)酵劑發(fā)酵不同蔬菜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵劑添加量為0.2%，30 ℃發(fā)酵5 d時(shí)最好，李潔芝等[11]研究了直投式乳酸菌發(fā)酵劑在不同發(fā)酵條件下對(duì)青菜亞硝酸鹽含量的影響，最終發(fā)現(xiàn)接種量為0.05%，33.9 ℃發(fā)酵91.5 h時(shí)亞硝酸鹽含量最低，產(chǎn)品質(zhì)量最好。于娟娟等[12]研究了自然發(fā)酵與直投式發(fā)酵劑發(fā)酵對(duì)酸白菜風(fēng)味成分的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在有機(jī)酸總量、氨基酸總量和各種有機(jī)醇含量上直投式發(fā)酵劑發(fā)酵均優(yōu)于自然發(fā)酵，但在風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)上自然發(fā)酵更豐富些。

4.3 風(fēng)味形成機(jī)制的研究

對(duì)于發(fā)酵蔬菜風(fēng)味形成機(jī)制方面的研究，陳弦等[13]指出其風(fēng)味主要來(lái)源于兩部分，一是蔬菜原輔料，二是發(fā)酵過(guò)程中的生理生化反應(yīng)和微生物發(fā)酵作用產(chǎn)生的物質(zhì)。風(fēng)味物質(zhì)的成分比較復(fù)雜多樣，主要包括非揮發(fā)性成分和揮發(fā)性成分，且不同的發(fā)酵菌所產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)又不盡相同。對(duì)于發(fā)酵產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)成分方面的研究，章獻(xiàn)等[14]利用氣-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)研究了2種韓國(guó)泡菜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分，從其中分別鑒別出65種和55種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中有34種相同成分。徐丹萍等[15]采用頂空固相微萃取技術(shù)（HS-SPME）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）對(duì)5種傳統(tǒng)四川泡菜中的揮發(fā)性成分進(jìn)行了研究分析，發(fā)現(xiàn)每種泡菜中都至少有20多種揮發(fā)性成分，總體有80種，包括酯、醇、酮、醛、萜等多種化合物。

5 發(fā)酵蔬菜新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

我國(guó)發(fā)酵蔬菜產(chǎn)品主要是作為餐桌上的菜品正餐食用的，其他種類(lèi)的發(fā)酵蔬菜產(chǎn)品較少，近年來(lái)出現(xiàn)了很多飲料類(lèi)的發(fā)酵蔬菜汁和其他發(fā)酵產(chǎn)品。主要是以乳酸菌作為發(fā)酵菌種，可以賦予蔬菜汁更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并可以提高其風(fēng)味，增加保存期，預(yù)防蔬菜汁腐敗等[16]，便于在品質(zhì)安全等方面進(jìn)行更好的控制。如今，發(fā)酵乳制品行業(yè)已經(jīng)形成了一套非常完善的產(chǎn)業(yè)鏈，采用各種有益菌發(fā)酵而成的酸奶制品很受大眾歡迎；另外，也有通過(guò)添加具有一定保健作用的特殊菌種而制成的乳制品。如市面上添加有BB-12（動(dòng)物雙歧桿菌乳雙歧亞種）的酸奶制品已獲得保健食品的標(biāo)志；因此，在發(fā)酵蔬菜的研究上可以借鑒其他食品的成功經(jīng)驗(yàn)，比如添加具有保健作用的菌種從而使其具有保健作用。我國(guó)的蔬菜產(chǎn)量大，其原料種類(lèi)豐富、來(lái)源廣泛，適用于多種的加工方式和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，研究發(fā)酵蔬菜汁等發(fā)酵蔬菜產(chǎn)品對(duì)我國(guó)發(fā)酵蔬菜產(chǎn)業(yè)具有極大的意義。

6 發(fā)酵蔬菜生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

6.1 加工技術(shù)水平較低

在我國(guó)，蔬菜加工企業(yè)數(shù)量并不少，如僅湖南省就有近千家[17]，但是加工技術(shù)裝備與工藝水平均相對(duì)落后，大部分還是采用傳統(tǒng)的加工方式，現(xiàn)代化流水線式加工工廠很少，且加工技術(shù)發(fā)展也不均衡，整體技術(shù)水平需要進(jìn)一步提升。

6.2 產(chǎn)品種類(lèi)單一

我國(guó)蔬菜品種不少，但蔬菜加工產(chǎn)品種類(lèi)很少，加工方法和種類(lèi)相對(duì)比較單一，精深加工品就更加缺乏，尤其是功能型蔬菜加工制品幾乎沒(méi)有。市面上比較常見(jiàn)的基本上都是腌制菜類(lèi)（軟包裝或罐頭類(lèi)），類(lèi)似國(guó)外的可以保存很長(zhǎng)時(shí)間的冷凍鮮蔬菜在我國(guó)幾乎沒(méi)有。如美國(guó)有名的金寶湯公司（Campbell Soup Company），生產(chǎn)的罐頭番茄、蔬菜、濃縮蔬菜罐頭湯不僅獲得了廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)，而且遠(yuǎn)銷(xiāo)世界各地。

6.3 產(chǎn)業(yè)化程度低

蔬菜加工產(chǎn)業(yè)組織化、標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較低，雖然近幾年蔬菜加工企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了一些龍頭企業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模得到了進(jìn)一步擴(kuò)大，但整個(gè)行業(yè)仍然居于企業(yè)加工規(guī)模小、抗風(fēng)險(xiǎn)能力差、加工制品單一的境況。蔬菜加工產(chǎn)業(yè)“一家一戶(hù)”分散式傳統(tǒng)生產(chǎn)的情況還較多，產(chǎn)品的保鮮、加工與包裝相對(duì)滯后，產(chǎn)品低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，迫切需要進(jìn)一步改進(jìn)。

6.4 加工安全問(wèn)題

由于傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜是采用自然接種進(jìn)行發(fā)酵的，所以往往會(huì)帶有一些有害細(xì)菌，如報(bào)道的有大腸桿菌、糞鏈球菌、沙門(mén)氏菌、志賀氏菌等。這些有害微生物在發(fā)酵前期一般都普遍存在，而中后期絕大部分會(huì)死亡。這是由于大量存在的乳酸菌會(huì)產(chǎn)生一種細(xì)菌素，這種細(xì)菌素對(duì)其他微生物有拮抗或殺滅作用[1]；然而，只靠乳酸菌本身的抑菌作用還是不夠的，發(fā)酵蔬菜有時(shí)也會(huì)發(fā)生腐敗，有文獻(xiàn)表明引起腐敗的主要微生物有酵母菌和細(xì)菌，酵母菌主要是Pichia manshurica和Issatchenkia occidentalis等氧化酵母，細(xì)菌有布氏乳桿菌和擬桿菌屬。它們通過(guò)代謝有機(jī)酸（乳酸和乙酸）引起發(fā)酵體系pH值上升和發(fā)酵底物的還原，導(dǎo)致發(fā)酵蔬菜腐敗，并且發(fā)酵環(huán)境的改變又使得其他腐敗微生物有了生長(zhǎng)的適宜條件，進(jìn)一步加重了腐敗現(xiàn)象[18]。

腌制發(fā)酵蔬菜的加工過(guò)程中最需要關(guān)心的指標(biāo)之一就是亞硝酸鹽含量。眾所周知，亞硝酸鹽會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生多種危害，主要包括引發(fā)高鐵紅蛋白癥和形成致癌物質(zhì)亞硝胺[18]。因而，對(duì)于發(fā)酵蔬菜加工工藝的研究一定要考慮到如何使亞硝酸鹽含量降到最低，且又不影響產(chǎn)品的風(fēng)味。根據(jù)各研究人員對(duì)使發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽含量下降技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵腌漬液酸度、發(fā)酵溫度、含氧量等均對(duì)亞硝酸鹽含量及亞硝胺有一定的影響。其中，提高酸度、溫度保持25～30 ℃、鹽度保持5%～7%均可有效降低亞硝酸鹽含量[18]；另外，后期貯藏條件的差異也會(huì)對(duì)亞硝酸鹽的含量產(chǎn)生作用。

由于蔬菜種植中使用農(nóng)藥和除草劑造成了蔬菜中的農(nóng)藥殘留，這會(huì)對(duì)發(fā)酵蔬菜造成污染。一般不同的蔬菜原料殘留量不同。根菜類(lèi)就比較少，而莖菜、葉菜、花菜類(lèi)的農(nóng)藥殘留就相對(duì)多一些[19]；另外，發(fā)酵過(guò)程中的某些微生物使得氨基酸脫羧生成生物胺，生物胺是一類(lèi)含氮的脂肪族或雜環(huán)類(lèi)低分子化合物，通常包括單胺和多胺兩大類(lèi)。其少量時(shí)對(duì)人體具有有益作用，但過(guò)量時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些過(guò)敏性反應(yīng)[19]。

7 發(fā)酵蔬菜的發(fā)展前景

我國(guó)是蔬菜生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，隨著近幾年對(duì)發(fā)酵蔬菜各方面研究的不斷加深，我國(guó)發(fā)酵蔬菜市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，前景廣闊。國(guó)內(nèi)及海外市場(chǎng)都有很大的發(fā)展空間，并且在發(fā)酵蔬菜加工方面我國(guó)從原料、制造能力、群眾基礎(chǔ)到市場(chǎng)需求都有極大的優(yōu)勢(shì)。我們迫切需要能夠代表我國(guó)的具有國(guó)際影響力的發(fā)酵蔬菜品牌。正如韓國(guó)泡菜中最有名的名為“Kimchi”的泡菜，它是自然乳酸發(fā)酵的產(chǎn)品，在國(guó)際上也享有極大聲譽(yù)，不但獲得國(guó)際精品標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，并且對(duì)食品添加劑、調(diào)味品、香辛料、酸度調(diào)節(jié)劑、功能性增效劑及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等都有非常嚴(yán)格的規(guī)定[3]，因而在國(guó)際上享有一定聲譽(yù)。反觀我國(guó)，還沒(méi)有制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不利于市場(chǎng)的開(kāi)拓及海外發(fā)展。因而我們需要加緊對(duì)發(fā)酵蔬菜的研究以及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量體系的制定。這樣不僅能發(fā)揚(yáng)我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜文化，更有助于豐富我國(guó)人民的飲食文化，還可以幫助菜農(nóng)提高收入；因此，開(kāi)展針對(duì)發(fā)酵蔬菜的相關(guān)研究項(xiàng)目具有十分重大而深遠(yuǎn)的意義。