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(yáng)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(yáng)市微生物發(fā)酵技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽(yáng) 110866；2.四川東坡中國(guó)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(jì)院有限公司，四川成都 611130；3.沈陽(yáng)榆園食品工業(yè)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 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(yùn)深厚。早在商周時(shí)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(guó)對(duì)醬腌菜最早的記載[1]，此后，歷朝歷代對(duì)醬腌菜均有詳細(xì)的記載和論述。起初醬腌菜的出現(xiàn)是為了延長(zhǎng)蔬菜的貯藏期，彌補(bǔ)蔬菜季節(jié)性不足的問(wèn)題，后來(lái)因?yàn)獒u腌菜口感清脆，風(fēng)味獨(dú)特，對(duì)人體健康有利而倍受消費(fèi)者青睞。

近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者已經(jīng)對(duì)醬腌菜中的微生物群落以及風(fēng)味成分進(jìn)行了深入研究，研究發(fā)現(xiàn)，醬腌菜中的優(yōu)勢(shì)微生物對(duì)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，代謝生成有機(jī)酸、游離氨基酸、甘糖醇以及酯類(lèi)、醇類(lèi)及含硫化合物等風(fēng)味物質(zhì)，賦予醬腌菜產(chǎn)品獨(dú)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(lái)源庫(kù)，可促進(jìn)人體健康[3]。因此，本文重點(diǎn)對(duì)醬腌菜中微生物對(duì)風(fēng)味物質(zhì)形成的影響機(jī)制進(jìn)行了闡釋?zhuān)?duì)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(jìn)展進(jìn)行了全面歸納總結(jié)。

1 醬腌菜中微生物群落組成研究進(jìn)展

最初，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們主要采用微生物分離培養(yǎng)的方法來(lái)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(lái)，由于分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)者們?cè)诜肿铀缴细?、深入地?duì)醬腌菜中的微生物群落進(jìn)行了研究。表1 是根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用高通量測(cè)序、宏基因組學(xué)等研究方法分析出的醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中的核心微生物群落的歸納總結(jié)。

由表1可知，細(xì)菌是醬腌菜中最主要的微生物，含量豐富，種類(lèi)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(dòng)桿菌屬、葡萄球菌屬、弧菌屬等是多種醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中存在的優(yōu)勢(shì)細(xì)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(shì)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(shì)菌屬[10]。不同種類(lèi)醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中起主導(dǎo)作用的優(yōu)勢(shì)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(shì)菌屬，并隨著發(fā)酵的進(jìn)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(guò)程中的核心微生物群落Table 1 The core microbial community in the fermentation of pickles

除細(xì)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(duì)豐度較高的酵母菌[21]，酵母菌能在缺氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生的乙醇與有機(jī)酸形成酯，從而增加醬腌菜的香味。與細(xì)菌群落相似，不同醬腌菜發(fā)酵過(guò)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(jìn)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(bào)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(xì)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(guó)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(lái)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(guò)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(duì)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(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)刺激的一種防御反應(yīng)，這些刺激可能激活炎癥信號(hào)通路，如核因子（NF-kB）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、Janus 激酶信號(hào)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(duì)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(guò)降低細(xì)胞中白細(xì)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(dá)水平而顯著抑制促炎因子NO 的產(chǎn)生，對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)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(duì)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(shì)益生菌菌株通過(guò)上調(diào)Nrf2 等具有抗氧化作用的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的表達(dá)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(dá)，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(dá)，進(jìn)而拮抗D-半乳糖誘導(dǎo)的小鼠氧化和衰老，說(shuō)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(guò)氧化氫清除能力等抗氧化能力，說(shuō)明副干酪乳桿菌及其多糖可用于抗氧化劑的開(kāi)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(dá)，進(jìn)而降低舌癌對(duì)免疫系統(tǒng)和氧化平衡的影響，增強(qiáng)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(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)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(guò)PPAR-α信號(hào)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(guò)AMPK 信號(hào)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(shì)乳酸菌可通過(guò)對(duì)體內(nèi)信號(hào)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(jià)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(jià)值。Park 等[36]發(fā)現(xiàn)從韓國(guó)發(fā)酵卷心菜中分離的兩株植物乳桿菌對(duì)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(jī)制研究

近年來(lái)，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、宏基因組學(xué)等對(duì)醬腌菜中的微生物的代謝研究表明，在醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中，首先是由微球菌屬等環(huán)境微生物啟動(dòng)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(gè)代謝過(guò)程形成了有機(jī)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(duì)風(fēng)味形成的影響機(jī)制

如圖1所示，在醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中，微生物在體內(nèi)酶的作用下，通過(guò)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(yíng)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(jí)代謝產(chǎn)物，并進(jìn)一步代謝生成多種次級(jí)代謝產(chǎn)物，形成醬腌菜獨(dú)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在水解酶的作用下，生成單糖，并進(jìn)一步通過(guò)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(shì)微生物通過(guò)乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵、丁二醇發(fā)酵、有機(jī)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(guò)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(guò)乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,使醬腌菜具有獨(dú)特的酸味。在榨菜發(fā)酵過(guò)程中，乳桿菌屬和片球菌屬可通過(guò)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(guò)Enrich 途徑，將支鏈氨基酸轉(zhuǎn)化為酸類(lèi)和醇類(lèi)，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(guò)脂肪氧合作用和β-氧化作用將脂肪酸轉(zhuǎn)化為醛類(lèi)、酮類(lèi)、羥基脂肪酸等。綜上所述，通過(guò)微生物代謝，醬腌菜發(fā)酵生成了有機(jī)酸、游離氨基酸、糖類(lèi)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(jìn)一步研究。

圖1 微生物代謝途徑中風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)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(jī)酸

有機(jī)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(huì)將蔬菜汁液中的碳水化合物通過(guò)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(huì)進(jìn)一步被降解為乳酸，如榨菜發(fā)酵過(guò)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(zhǎng)-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(shì)乳酸菌都與有機(jī)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(jī)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(guò)程中的主要優(yōu)勢(shì)菌屬，并且與乳酸、乙酸、琥珀酸、草酸等有機(jī)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(jī)酸生成的相關(guān)性還需要進(jìn)一步的分析，并且有機(jī)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(xiàn)者，目前，在腌制蔬菜中已發(fā)現(xiàn)的氨基酸達(dá)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(wú)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(guò)程中含量較高的氨基酸，是苦味和鮮味的來(lái)源。在醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中，氨基酸含量隨著發(fā)酵時(shí)間的增加呈現(xiàn)先增加后減少趨勢(shì)。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?？梢?jiàn)，醬腌菜中氨基酸種類(lèi)和含量的增加是多菌共同作用的結(jié)果。隨著發(fā)酵的進(jìn)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(lái)源。發(fā)酵初期，異型乳酸發(fā)酵會(huì)將糖類(lèi)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(huì)將多余的大分子糖類(lèi)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(huì)被分解為醇類(lèi)、酸類(lèi)、酯類(lèi)等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[47]。故在醬腌菜發(fā)酵過(guò)程中游離糖含量先短暫增加，后一直呈減少趨勢(shì)。

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(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、酚類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)、烴類(lèi)、醚類(lèi)、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(lèi)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(guò)程中生成了具有芳香氣味的腈類(lèi)物質(zhì)，主要是乙烯乙腈和烯丙基腈，對(duì)發(fā)酵芥菜的香氣成分有很大影響。腈類(lèi)物質(zhì)主要是通過(guò)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(guò)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(guò)程中，原本含有的異硫氰酸酯類(lèi)和醛類(lèi)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?dú)w因于不同種類(lèi)蔬菜發(fā)酵過(guò)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(guò)程因加入的優(yōu)勢(shì)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(lèi)、酯類(lèi)、烴類(lèi)和腈類(lèi)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(lèi)、酮類(lèi)和醚類(lèi)等風(fēng)味成分。醬腌菜中某些優(yōu)勢(shì)菌種的添加可以促進(jìn)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(guò)程中產(chǎn)生了更多的具有強(qiáng)烈的香味和多種健康益處烯丙基硫醇，說(shuō)明戊糖乳桿菌可以促進(jìn)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(guò)程中是最重要的生物過(guò)程，其中，有益微生物利用蔬菜中的蛋白質(zhì)、糖類(lèi)等營(yíng)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(huì)大量分解糖類(lèi)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(duì)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(lái)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?xì)⒕＝陙?lái)，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(xì)菌發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),可以有效地破壞細(xì)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(zhǎng),是一種快速、安全、無(wú)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(shí)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(guò)二氧化碳的分子效應(yīng)和壓力來(lái)達(dá)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(yíng)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(wú)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(xì)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(guò)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(duì)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(shuō)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(shì)菌株可用作發(fā)酵劑生產(chǎn)具有目標(biāo)功能特性的醬腌菜。一是人工接種可用來(lái)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(zhǎng)更占優(yōu)勢(shì)，且可滴定酸和乳酸濃度均高于高處理鹽濃度的酸菜，可見(jiàn)，該彎曲乳桿菌菌株可作為優(yōu)良新型發(fā)酵劑來(lái)生產(chǎn)低鹽醬腌菜。二是某些優(yōu)勢(shì)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(shì)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(cè)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(guò)程中的亞硝酸鹽濃度。三是選擇無(wú)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(duì)氨基酸進(jìn)行脫羧產(chǎn)生生物胺，生物胺含量超標(biāo)是醬腌菜產(chǎn)品存在的主要問(wèn)題，具有健康風(fēng)險(xiǎn)。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(cè)到任何生物胺，說(shuō)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(wú)毒、價(jià)格低廉、易獲取等優(yōu)點(diǎn)。微生物對(duì)病原菌的抑制機(jī)理是：細(xì)菌在代謝過(guò)程中會(huì)生成細(xì)菌素，細(xì)菌素是一種具有抑菌活性的多肽或前體多肽，對(duì)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(duì)單核細(xì)胞增生李斯特菌具有抑制作用的細(xì)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(xì)菌素的解淀粉芽孢桿菌，該菌株產(chǎn)生的細(xì)菌素對(duì)食源性致病菌單核細(xì)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(qiáng)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(guò)程中的新型防腐劑使用。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來(lái)，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(duì)人體的健康問(wèn)題受到了極高的重視。目前，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者已經(jīng)對(duì)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(jī)制等方面進(jìn)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(dú)特風(fēng)味和營(yíng)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(lái)對(duì)醬腌菜的研究可從以下幾個(gè)方面進(jìn)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(duì)風(fēng)味物質(zhì)形成的影響機(jī)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(duì)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(zhǎng)、產(chǎn)品外觀色澤差、產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)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(guò)量會(huì)對(duì)人體腎臟造成負(fù)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(yíng)養(yǎng)價(jià)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(cè)效率、又能減小檢測(cè)帶來(lái)的產(chǎn)品損害的新型檢測(cè)技術(shù)。醬腌菜產(chǎn)品新型檢測(cè)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)將為醬腌菜產(chǎn)業(yè)的升級(jí)以及現(xiàn)代化加工提供新的理論支撐。