李慧玲,王彥儒, 劉亞平
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西晉中 030801)
我國的蔬菜發(fā)酵歷史悠久,傳統(tǒng)的發(fā)酵蔬菜是指原料在自然狀態(tài)下,通過表面自帶微生物協(xié)同發(fā)酵的營養(yǎng)價(jià)值高、風(fēng)味獨(dú)特、地方特色濃郁的多菌種發(fā)酵食品,自公元前3 世紀(jì)就已有發(fā)酵蔬菜的生產(chǎn),白菜、卷心菜、甜菜、蘿卜、黃瓜、芹菜、辣椒、青豆、菜豆等都可用于生產(chǎn)發(fā)酵蔬菜[1]。發(fā)酵蔬菜的種類有很多,包括漬酸菜類、醬腌菜類、泡菜類、蔬菜汁類等[2]。有地域代表性的蔬菜制品主要有四川泡菜、東北酸菜、涪陵榨菜[3]等,這些蔬菜制品的出現(xiàn)成為我國地域文化的重要組成部分。
漿水菜是我國最具有地域代表性的發(fā)酵蔬菜之一,漿水菜出現(xiàn)的歷史最早可以追溯到西周時(shí)期。在我國,漿水菜主要盛行于陜西、甘肅、四川、山西、河南等地,其中以天水漿水菜與安康漿水菜最為著名。發(fā)酵成熟后的漿水菜湯汁呈乳白色、口感酸爽,營養(yǎng)價(jià)值高,湯汁中含有多種對人體有益的維生素和有機(jī)酸、微生物乳酸菌群等,使其具有清熱解暑、調(diào)中引氣、調(diào)理腸胃、降血壓等功效[4-6]。因其取材廣泛、工藝簡單、造價(jià)低廉成為貧苦百姓充饑果腹的必備之物,后經(jīng)過一代代人的工藝改良,適應(yīng)了各地口味,成為當(dāng)?shù)丶矣鲬魰缘娘嬍沉?xí)慣,關(guān)于漿水菜的傳說無論是 “劉邦說” 或是 “姜維說”,發(fā)展至今已經(jīng)過千年延續(xù),不斷推陳出新,這不僅是生存的需要,亦是文化的傳承。
漿水菜主要原料為芹菜,種植蔬菜、山野菜、增香菜等也都是漿水菜制作的原材料。甘肅一帶原料主要以苦苣、芹菜、卷心菜為原料,漿水清淡、顏色和味道與檸檬汁相似[7],陜南漿水以專門的芥菜為原料,但制作工藝基本相同。隨著時(shí)代的變遷,材料越來越多元化。制作工藝簡單,傳統(tǒng)工藝多是時(shí)令蔬菜漂燙后放入罐中,加入面湯或米湯,加入陳漿水作為 “引子” 自然發(fā)酵而成[8],多依據(jù)經(jīng)驗(yàn)家庭自制,缺乏系統(tǒng)的理論知識指導(dǎo)。
侯智勇等人[9]以四川蘿卜纓子為原料制作川北地區(qū)漿水菜,通過研究影響發(fā)酵結(jié)果的因素(面粉添加量、料液比、發(fā)酵溫度、接入老湯量),對發(fā)酵產(chǎn)品進(jìn)行感官評定(色澤、風(fēng)味、口感) 結(jié)合總酸含量為指標(biāo)得出最優(yōu)發(fā)酵工藝。即面粉添加量2%,料液比1∶5,發(fā)酵溫度33℃,老湯接入量6%,此時(shí)漿水菜產(chǎn)酸效果良好且感官評價(jià)最優(yōu)。
接種發(fā)酵漿水可以使?jié){水發(fā)酵更快、風(fēng)味更好,更有利于漿水生產(chǎn)規(guī)范、科學(xué)化。何玲[10]研究復(fù)合菌種發(fā)酵西北地區(qū)芹菜漿水菜,結(jié)果表明接入4 種混合乳酸菌(明串珠菌、短乳桿菌、植物乳桿菌) 的最佳接種量為5%。張培等人[11]研究新營養(yǎng)漿水發(fā)酵工藝,當(dāng)菜∶面湯1∶40 (m∶m),接種量9%,面粉∶水1∶100 (m∶m),30 ℃下發(fā)酵5 d 可制作出營養(yǎng)豐富的漿水。
山西壺關(guān)一帶漿水菜與其他地區(qū)的有些許區(qū)別,主要以白蘿卜與蘿卜纓為原料,將蘿卜纓燙漂后擠去水分,白蘿卜擦絲后與其混合,放入陶罐中,用器具一層層夯實(shí),最后將石頭壓在表面,最后加水使其沒過石頭表面。這樣制作的漿水菜亦有一番風(fēng)味。
亞硝酸鹽的數(shù)量是漿水菜能否食用的重要指標(biāo)。漿水菜的傳統(tǒng)加工工藝中,不同面粉添加量、蔬菜添加量、熱燙時(shí)間、食鹽濃度、pH 值等對亞硝酸鹽的影響較大。辛博[12]研究發(fā)現(xiàn)接種乳酸菌能有效控制漿水中的亞硝酸鹽含量且能加快發(fā)酵速度。
大量研究表明,漿水中分離出的乳酸菌株均有一定的降解膽固醇的能力、耐膽鹽能力、耐酸能力、抑菌能力等。李雪萍等人[13]研究結(jié)果顯示,膽固醇降解率大于75%的乳酸菌有4 株,其中M2 乳酸乳球菌乳亞種和Q7 棉籽糖乳球菌2 株耐鹽菌株最高耐鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,4%,且可以耐受人體腸道的膽鹽(0.03%~0.30%)[14]。此外,Q7 能夠適應(yīng)胃液的酸環(huán)境。在抑菌能力的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),菌種在生長過程中產(chǎn)生了一些抑菌物質(zhì),抑菌能力最強(qiáng)的是M2,且都為多重耐藥性菌株。
吳燕[4]在漿水中分離出的3 株乳酸菌均能耐受pH 值3.0 的人工胃液,且存活率都高于10%。在0.1%的膽鹽溶液中存活率高達(dá)80%以上,在0.3%時(shí),還有一定的膽鹽耐受能力,且3 株乳酸菌都能有效降解膽固醇,對亞硝酸鹽降解率均不小于75%。
李倩倩[15]進(jìn)行小鼠體外腸道厭氧培養(yǎng)模擬體系研究,將漿水中的微生物菌體培養(yǎng)24 h 后發(fā)現(xiàn)大腸桿菌和糞鏈球菌數(shù)量減少,特別是糞鏈球菌的數(shù)量明顯降低,對乳桿菌、雙歧桿菌等有益菌群無明顯影響。同時(shí),試驗(yàn)證明加入適量的小西芹漿水的代謝物也能抑制有害菌的生長。
黨靜[16]從楊凌漿水分離出8 株具有抑菌活性的乳酸菌,從中篩選出抑菌效果最強(qiáng)的1 株棒狀乳桿菌XN8 并分離純化獲得純品細(xì)菌素XN8-C。試驗(yàn)結(jié)果表明,XN8-C 具有很強(qiáng)的抑菌活性,特別對具有耐藥性的食源性致病菌,熱穩(wěn)定性也比已報(bào)道的細(xì)菌素高,且抑菌活性在pH 值4.0~9.0 都可以保持穩(wěn)定。另外,該細(xì)菌素在貯藏3 個(gè)月后抑菌能力無下降,6 個(gè)月后活性才有些許降低。
綜上所述,這些功能的存在對提升漿水中該菌種在食品工業(yè)中的應(yīng)用具有重要價(jià)值。
黃酮類成分包括黃酮及其衍生物等一大類物質(zhì),具有很強(qiáng)的藥理活性,因其良好的抗氧化活性,清除自由基等具有廣泛的醫(yī)療保健作用[17],芹菜、蒲公英等黃酮含量較高,在漿水發(fā)酵過程中得到更好的應(yīng)用。
柳艷云[18]研究發(fā)現(xiàn),影響漿水抗氧化能力的主要因素是蔬菜種類和菌群結(jié)構(gòu)。通過對3 種漿水(接菌發(fā)酵蒲公英漿水、自然發(fā)酵蒲公英漿水、接種發(fā)酵芹菜漿水) 展開研究發(fā)現(xiàn),漿水的抗氧化能力與蔬菜的黃酮含量和微生物有直接關(guān)系。此外,研究發(fā)現(xiàn),不同菌群發(fā)酵的漿水抗氧化能力有顯著差異。接種發(fā)酵蒲公英漿水對DPPH·清除率(85%)、清除超氧自由基的能力(40%)、羥基自由基清除率(74%),均高于自然發(fā)酵蒲公英漿水。同時(shí),蔬菜種類對漿水的抗氧化也有顯著影響,相同的發(fā)酵條件,接菌發(fā)酵蒲公英漿水的抗氧化能力也要遠(yuǎn)高于接菌發(fā)酵芹菜漿水。賈雄飛[5]研究發(fā)現(xiàn)芹菜漿水DPPH·、羥基自由基清除能力、還原性等均比山野菜漿水、包菜漿水、大白菜漿水強(qiáng)。
不同的蔬菜發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生不同的風(fēng)味,風(fēng)味是評價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。
2.3.1 發(fā)酵方式及優(yōu)勢菌
研究表明,純種發(fā)酵更適合發(fā)酵蔬菜類制品的制作[19],但純種發(fā)酵的蔬菜制品的風(fēng)味物質(zhì)不及自然發(fā)酵[20]。李良鳳[21]發(fā)現(xiàn)使用單一乳桿菌發(fā)酵漿水時(shí)雖發(fā)酵較快、儲存時(shí)間長,但風(fēng)味單調(diào),蔬菜極易軟爛。使用酵母菌純菌發(fā)酵的漿水,發(fā)酸較慢,有些許面團(tuán)發(fā)酵風(fēng)味,芹菜同樣易軟爛,儲存時(shí)間不長。通過酵母菌和乳酸菌混合發(fā)酵的漿水產(chǎn)酸快、風(fēng)味好,貯存時(shí)間長而且芹菜不易軟爛。
張軼、張麗珂等人[22-23]研究表明,漿水中的優(yōu)勢菌群為乳酸菌和酵母菌。張曉輝等人[24]對漿水中細(xì)菌進(jìn)行多樣性測定,得出漿水中的細(xì)菌以乳桿菌屬為主,不同地區(qū)漿水細(xì)菌多樣性不一致。魏本良等人[25]使用高通量測序分析甘肅、陜西6 個(gè)不同地區(qū)樣品漿水內(nèi)的微生物群落多樣性,結(jié)果表明,厚壁菌門占絕對主導(dǎo)地位,在屬水平上,乳桿菌數(shù)占主導(dǎo)地位, 優(yōu)勢菌株為發(fā)酵乳桿菌、 乙醇片球菌和Lactobacillus parafarraginis。
周書楠等人[26]利用3 種乳桿菌純種發(fā)酵琚灣酸漿水,使用電子舌、電子鼻和色度儀對酸漿水樣品進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)德氏乳桿菌制備酸漿水在酸味和豐度(鮮的回味) 的強(qiáng)度明顯優(yōu)于發(fā)酵乳桿菌和干酪乳桿菌制備的漿水;發(fā)酵乳桿菌芳香類物質(zhì)和烷烴類物質(zhì)明顯高于其他2 種菌發(fā)酵的酸漿水,乳桿菌發(fā)酵的酸漿水色澤優(yōu)于其他2 種菌發(fā)酵的漿水。
2.3.2 風(fēng)味物質(zhì)
醇類對產(chǎn)品風(fēng)味起到很大的作用,醇類所具有的花香、水果香,可以與有機(jī)酸反應(yīng)生成酯類物質(zhì),研究人員通過GC-MS 分析,發(fā)現(xiàn)芹菜漿水中含有30 種揮發(fā)性物質(zhì),其中醇類種類最多,可達(dá)12 種。另外,酸類物質(zhì)、脂肪香味的醛類物質(zhì)和果香味的酮類物質(zhì)構(gòu)成了漿水的特殊風(fēng)味。李宏珍等人[27]研究發(fā)現(xiàn),漿水整個(gè)發(fā)酵過程中醇酮類化合物的相對含量基本保持不變。柳艷云等人[28]研究了對漿水呈味中起決定作用的氨基酸和揮發(fā)性物質(zhì),試驗(yàn)表明,萜烯類、萜烯醇類及醛酮類化合物是蒲公英漿水的主要風(fēng)味物質(zhì)。李倩倩等人[15]研究發(fā)現(xiàn),30 ℃下發(fā)酵的漿水菜更適合有益的代謝物(氨基酸、醇) 產(chǎn)生,賦予漿水菜更好的風(fēng)味。
李彥虎等人[29]利用實(shí)驗(yàn)室分離的天水傳統(tǒng)方法制作的漿水中分離篩選的增香異常漢遜酵母菌為試驗(yàn)菌株,利用增香發(fā)酵劑發(fā)酵制作的漿水,感官評分、風(fēng)味等均高于未接入發(fā)酵劑制備的漿水。
2.3.3 有機(jī)酸
漿水中的有機(jī)酸不僅是產(chǎn)品口味酸醇,而且一定的酸度也可以起到防腐抑菌的目的,對人體的健康也有一定的幫助[11]。高效液相色譜法分析可以同時(shí)分析多種有機(jī)酸,方法簡單、快速、可靠。張培等人[30]對漿水中的4 種有機(jī)酸(酒石酸、乳酸、乙酸、富馬酸) 進(jìn)行分離,對色譜條件進(jìn)行優(yōu)選,建立了HPLC 法測定漿水中有機(jī)酸含量的方法。賈雄飛等通過HPLC 法檢測出芹菜漿水6 種有機(jī)酸,其中乳酸含量達(dá)到1.28 mg/g。
發(fā)酵蔬菜保藏過程中色澤、風(fēng)味、口感、營養(yǎng)成分保留等是衡量保藏效果的重要指標(biāo)。各種保藏手段的運(yùn)用,使越來越多的人享受到發(fā)酵蔬菜的特殊風(fēng)味。有關(guān)研究表明抑制酵母菌生長有益于漿水菜的質(zhì)量和保質(zhì)期[31],由于發(fā)酵好的漿水菜因保質(zhì)期較短,室溫下應(yīng)在2~3 d 食用完。為了盡可能地延長漿水菜的貨架期,更多地保存其營養(yǎng),保藏技術(shù)的研究成為重中之重。
何玲等人[32]對漿水芹菜的保藏工藝進(jìn)行研究并優(yōu)化,得出影響保藏效果的因素主要為貯藏溫度,其次是山梨酸鉀添加量和微波處理。當(dāng)貯藏溫度0.5 ℃,防腐劑山梨酸鉀添加量0.45‰,微波處理68.4 s 時(shí),營養(yǎng)物質(zhì)保存較高,風(fēng)味保存較好,貯存時(shí)間90 d時(shí),仍然有較高的品質(zhì)。侯智勇等人[33]研究發(fā)現(xiàn),漿水菜貯存時(shí)添加防腐劑比巴氏滅菌和高溫滅菌效果好,山梨酸鉀添加量為0.05%,4 ℃下袋裝貯存可保存3 個(gè)月以上。
我國發(fā)酵蔬菜汁飲料相對發(fā)展較遲,但每年的增長率遠(yuǎn)超其他飲料的凈增長率。由于漿水菜具有顯著的地域性,漿水菜的深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)間較短,深加工產(chǎn)品較少,且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,但隨著人們對漿水菜的營養(yǎng)等認(rèn)識的不斷加深,具有極大的發(fā)展空間。目前,漿水菜的深加工產(chǎn)品主要有漿水飲料、漿水菜復(fù)合調(diào)味料等,產(chǎn)品較少,潛力巨大?;谏鲜鰧{水菜的功能特性的研究,進(jìn)行漿水菜的深加工研究勢在必行。
3.2.1 漿水飲料
漿水,是一種古代的 “飲料”,可以放糖直接飲用,亦可煮沸冷卻后飲用,是古時(shí)人們的解暑上品。為了豐富漿水飲料的風(fēng)味,馬姝雯等人[34]研制了一款以紫甘藍(lán)和芹菜為原料的漿水飲料,為了解決漿水冷藏后組織狀態(tài)不穩(wěn)定的問題,加入適量添加劑白砂糖、蔗糖酯、羧甲基纖維素鈉等,以提高漿水的穩(wěn)定性,得到的紫甘藍(lán)芹菜漿水飲料色澤鮮艷亮麗、酸度適中,具有特有的風(fēng)味。
賈雄飛[5]研究了一款從生產(chǎn)到裝箱的適合市場化生產(chǎn)的芹菜漿水飲料。試驗(yàn)得出影響研究芹菜漿水飲料感官評價(jià)的影響因子主次順序?yàn)榍鄄藵{水添加量>蔗糖添加量>蜂蜜添加量>濃縮梨汁添加量。此工藝制作的飲料質(zhì)量符合GB 7101—201 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)- 飲料》,成品風(fēng)味獨(dú)特,略帶芹菜風(fēng)味,對漿水的工業(yè)化的生產(chǎn)具有一定的借鑒意義。
侯智勇等人[35]為了使設(shè)計(jì)的漿水飲料有良好的外觀,研究了復(fù)合澄清劑最佳配比為皂土0.01%,明膠0.03%,硅藻土0.01%,此時(shí)漿水飲料的透光較高、色度較好、外觀最佳。
3.2.2 漿水菜調(diào)味料
復(fù)合調(diào)味料是由2 種或2 種以上的調(diào)味料經(jīng)復(fù)合配制而成的調(diào)味品[36],隨著物質(zhì)需求品質(zhì)的不斷提高,傳統(tǒng)調(diào)味品單一口感已經(jīng)不再滿足人們的需要,復(fù)合調(diào)味料的出現(xiàn),由于其風(fēng)味的多樣性與使用的方便性,使用越來越廣泛[37],使得人們可以更加快速地做出營養(yǎng)健康、口感豐富的美味佳肴[38]。
包麗芹等人[17]利用微波干燥后的漿水菜作為研究原料,研制出了漿水芹菜風(fēng)味固態(tài)復(fù)合調(diào)味料,并對加工工藝進(jìn)行優(yōu)化。產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測定均符合NY/T 1886—2010 復(fù)合調(diào)味料標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果顯示,漿水芹菜粉56%,胡蘿卜粉22%,大蔥1%,蒜1%,食鹽10%,味精10%,此配方配制的調(diào)料呈淺橄欖綠色,漿水芹菜特有的風(fēng)味,可作為各種產(chǎn)品的調(diào)味粉包。
漿水菜具有的特殊品質(zhì)及功能使其在食品科學(xué)、保健衛(wèi)生學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)[3]等領(lǐng)域發(fā)展成為可能,符合時(shí)代發(fā)展的潮流。但在發(fā)展過程中存在一些問題需要進(jìn)一步研究。
漿水菜制作工藝簡單,民間制作廣泛,但多為家庭自制、自產(chǎn)自銷。因在自然發(fā)酵過程中影響因素較多、發(fā)酵周期較長、質(zhì)量不穩(wěn)定等,難以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)食品的規(guī)范化、市場化。作為漿水菜的主產(chǎn)區(qū),蘭州市關(guān)于市售漿水菜的生產(chǎn)和深加工產(chǎn)品的工廠也屈指可數(shù)[39]。由于生產(chǎn)環(huán)境和產(chǎn)量受限,若采用機(jī)械化工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),可大大提高漿水菜的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此,要充分考慮到生產(chǎn)工藝和技術(shù)的可行性,確定可供工業(yè)化生產(chǎn)的工藝參數(shù)。另外,菌種是發(fā)酵的源頭,篩選性能穩(wěn)定的乳酸菌,加大直投式乳酸菌發(fā)酵劑的研究與開發(fā)[7],保證產(chǎn)品的科學(xué)化、規(guī)范化。
漿水菜消費(fèi)局域性強(qiáng),主要在陜西、甘肅一帶盛行,因此要研究更高效的保藏方法,更大程度地提高產(chǎn)品的附加值,使?jié){水菜突破地域性壁壘,被更多的人認(rèn)識、了解和食用。
目前,漿水菜的研究主要集中在漿水菜的發(fā)酵工藝研究、微生物研究、食用安全性研究等方面,主要深加工方向主要集中在漿水的加工、食物烹飪方面,如漿水飲料、漿水面、漿水魚魚等,而對于漿水菜中 “菜” 的加工工藝鮮有報(bào)道。因此,在研究漿水的加工工藝的同時(shí),增強(qiáng) “菜” 的加工利用,研發(fā)更多樣的特色產(chǎn)品,符合更多人的口味。除此之外,隨著對健康的關(guān)注度越來越高,人們對功能食品的需求將會(huì)逐步增加,因此可以研究開發(fā)具有不同保健功能的漿水菜,不僅能豐富漿水菜產(chǎn)品的種類,而且能更好地在兼顧飲食的同時(shí)補(bǔ)充營養(yǎng)。
另外,截至目前漿水菜沒有一個(gè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),所有的標(biāo)準(zhǔn)均參考酸菜、泡菜等,所以只有通過高校、科研院所、企業(yè)的共同努力,才能讓漿水菜進(jìn)一步改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,將漿水菜的工業(yè)化生產(chǎn)付諸于實(shí)踐,使其被更多的人熟知。