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1泡菜的营养保健及规模化生产的研究摘要：泡菜在发酵过程中，发生了许多物理、生物及化学变化，赋予了泡菜更多的营养和保健价值，也吸引了众多消费者。本文从泡菜的历史起源，泡菜的营养价值和泡菜的保健功能这几方面对泡菜的营养保健价值做了详细的论述。又深入探讨了规模化纯种发酵泡菜的生产工艺，其具体是从优良泡菜菌种的选择、发酵工艺条件的研究以及发酵后的防腐处理三方面进行阐述。关键词：泡菜发酵；营养保健；纯种发酵；生产工艺；问题展望顾名思义，泡菜由泡制而得，是蔬菜的一种贮存和食用方法，以半固态发酵方式加工制成的浸渍品。千百年来，泡菜以其酸鲜纯正、脆嫩芳香、回味悠久、解腻开胃的品位及功效吸引着国内外众多消费者。现代科研究证明，泡菜还具有预防动脉硬化，抑制癌细胞生长，降脂美容等多方面保健作用。目前传统的自然发酵泡菜生产模式已经不能满足人们的需要，直投式菌种发酵剂在泡菜中的使用是未来泡菜工业发展的一个主要方向。1.泡菜的历史起源泡菜起源于亚洲。提到泡菜，人们往往会想到韩国泡菜。其实，泡菜的制作在我国具有悠久的历史，最早可以追溯到3000年以前，三国时期才传至朝鲜半岛，经过演化革新，成为今天的朝鲜泡菜。1.1葅泡菜，古称葅指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。我国最早的诗集《诗经》中有“中田有庐，疆场有瓜是剥是葅，献之皇祖”的诗句。庐和瓜是蔬菜，“剥”和“葅”是腌渍加工的意思。1.2商周渍梅《商书.说明》记载有“欲作和羹，尔惟盐梅”，这说明至迟在３１００多年前的商代武丁时期，我国劳动人民就能用盐来渍梅烹饪用。由此可见，我国的盐渍菜应早于《诗经》，应起源于３１００年前的商周时期.1.3泡菜的制作据北魏孙思勰的《齐民要术》一书中，就有制作泡菜的叙述，可见至少一千四百多年前，我国就有制作泡菜的历史。在清朝，川南、川北民间还将泡菜作为嫁奁之一，足见泡菜在人民生活中所占地位。1.4四川泡菜泡菜的制作工艺，是我国悠久而精湛的烹饪技术遗产之一。早在1400多年前人们就对风味独特的四川泡菜有所称颂，对泡制蔬菜的基本原理有所总结，同时也证明了泡菜的始于中国。2.泡菜的营养保健2.1泡菜的营养价值2泡菜是在食盐的渗透作用下，各种蔬菜经微生物的发酵作用和香辛料的作用而形成的，其泡渍原理包括一系列复杂的物理、化学和生物变化。形成泡菜独特风味最主要的还是微生物的发酵作用。发酵泡菜所用的乳酸菌体内缺少分解蛋白质的蛋白酶，它不会消化植物组织细胞内的原生质，而只利用蔬菜的渗出汁液中的糖分及氨基酸等可溶性物质作为繁殖、活动的营养来源，致使泡菜组织仍保持挺脆状态，所以泡菜会有脆嫩的口感。而且在酸性环境下，分解蛋白质的腐败细菌产生不良风味的丁酸菌的活动及繁殖会受到一定程度的抑制，从而起到防止杂菌和产生不良风味的作用，并保持了乳酸菌发酵的特殊风味。另外泡菜盐水中还加有辅料、香料，取其色、香、味，使泡制后蔬菜的色泽更加鲜艳好看，口味芳香，营养丰富。总体来说，各种蔬菜经发酵制成泡菜后，其有机酸的含量和香气成分增多，氨基酸比例趋于平衡。此外，发酵后泡菜中的维生素更加易于保存，为人体提供多种所需的营养元素。2.2泡菜的保健功能目前世界范围内越来越多的消费者开始食用泡菜这种健康食品。其营养价值和保健功能正引起更多科研人员的关注。最新研究成果表明，泡菜具有维持人体消化道健康、减肥、抗肿瘤、抗病毒、预防食物中毒、预防心脑血管疾病、防止皮肤老化、抗皱美容等多种保健和医疗功能。2.2.1保持肠道健康和消炎杀菌泡菜发酵成熟产生的大量乳酸菌，乳酸菌是参与调节人体肠道微生态平衡的主要菌系。泡菜中的乳酸菌被人体吸收后，能促进胃蛋白酶的分泌，抑制人体消化道内有害菌的繁殖，使肠道内微生物分布正常化。乳酸菌代谢产生的有机酸可使肠道内的渗透压增高，水分分泌，粪便中水分增高而缓解便秘。同时泡菜原料的蔬菜中含有大量纤维素，也具有预防肠道疾病的作用。泡菜中大蒜、辣椒、生姜等香辛料具有多种药理功能。科学证明，辣椒、蒜、姜、葱等刺激性作料都具有消炎杀菌、促进消化酶分泌的作用。并且韩国食品研究院进行微生物实验的研究结果表明，经过自然发酵的泡菜可有效杀灭沙门氏菌、葡萄状球菌、弧菌、病原性大肠菌等食物中的病菌，预防食物中毒。最近韩国姜思旭课题小组已从泡菜乳酸菌培养液中成功提炼出了治疗食物中毒和细菌性痢疾的抗菌物质。2.2.2抗动脉硬化和抗肥胖泡菜中辣椒的成分CAPSAISIN能促进代谢，分解体内脂肪。Sun—MiChoi等研究发现泡菜中的辣椒对老鼠体重具有显著减轻作用，且能有效克制血栓的形成，预防动脉硬化、心肌梗塞等心血管疾病的作用。泡菜中辣椒的成分，能分解体内脂肪。泡菜属于高纤维、低热量食品，有助于消化、减少脂肪累积，具有减肥作用。研究人员还认为，泡菜有增强脾脏免疫细胞活力的作用，能起到减少血液和肝中脂肪的效果。这一点已在动物试验中得到证实。日本京都大学对人体做的试验结果也显示，泡菜有减肥功效。2.2.3降低胆固醇乳酸菌菌体成分或菌体外代谢物有抗胆固醇因子的功效。乳酸菌的代谢能显著减少肠管对胆固醇的吸3收，同时，乳酸菌吸收的部分胆固醇并将其转化为胆酸盐从体内排出。2.2.4抗肿瘤最近，泡菜的抗癌效果备受关注。据韩国釜山大学附属泡菜研究所朴建容教授的研究发现，给实验鼠移植癌细胞后，饲喂腌制3周的泡菜抽出物，其肿瘤含量从原来的4．329减少到1．989，减少了54％。他还在实验鼠身上移植大肠癌细胞，以观察其转移速度。结果表明，饲喂泡菜抽出物的实验鼠的身体中大肠癌的转移被抑制了40％。据韩国联合通讯社今年6月报道，韩国生命科学风险企业巴依奥特伦公司计划于2008年委托韩国宇航员在国际空间站对泡菜乳酸菌中的三四个菌种进行培养实验，对其具有抗癌和促进干细胞发育的功效作进一步的研究，期待在泡菜乳酸菌开发抗癌药物的实验上有所突破。2.2.5防止皮肤老化与抗皱美容泡菜能防止皮肤老化。研究人员进行实验后发现在140天里，吃泡菜老鼠的皮肤细胞角质层明显变薄，以及皮肤紫外线酸化作用明显减少。研究人员在对泡菜乳酸菌培养液的研究过程中，发现这种功能用在新型化妆品的开发研制上，它可以达到祛除皱纹和斑点等美容效果。2.2.6提高免疫力经过发酵后，游离氨基酸总含量会降低，这是微生物生长利用的结果。但除苏氨酸有明显下降外，其他的必需氨基酸含量如缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸均有不同程度的提高。发酵后必需氨基酸的总量和百分比虽然有所降低，但种类与比例更加平衡，是一种符合人体需要的模式。且维生素的含量也有所增多，利于人体健康。3.泡菜生产的研究进展3.1国内外泡菜生产概况如今，以四川泡菜为代表的中国泡菜与韩国泡菜、日本泡菜齐名，成为世界公认的健康发酵蔬菜制品。虽然三国泡菜生产工艺各有绝技，产品质量各具特色，但是无一不焕发出青春，以崭新的面貌继续造福于人类。3.1.1国外泡菜生产发展概况韩国泡菜具有千年以上的历史，主要以大白菜为原料。调料以辣椒为主，其红辣椒辣味柔和、香气浓．呈微甜等特点，很适宜制泡菜。制作方式为：盐水腌渍的大白菜用辣椒混合并配以食盐、虾酱、鳗鱼酱、蒜泥、葱、姜、苹果丝、梨条、各类小鱼虾等，在低温状态下自然形成乳酸发酵的制品，其生产特征是：不采用纯种乳酸菌发酵，各种辅料、调味料在泡制初期一并加入，生产过程需在低温条件下完成。虽然韩国泡菜具有悠久的历史，但直到1950年前后，仍停留在家庭作坊的制作方式。随着韩国观光业的发展，韩国泡菜逐渐为越来越多的各国旅游者所喜爱，泡菜随之成为韩国的一宗新兴出口食品，泡菜的4制作也逐渐从手工作坊发展到工业化生产．自1974年出现第一家工厂化生产泡菜的企业以来，今日韩国泡菜几乎成为纯粹的工业产品。由于韩国泡菜的不断更新在国际上得到了认可，1997年在国际食品规格委员会会议上，将泡菜的国际标记定为韩国“泡菜”两字发音的“KIMCHI”。目前，韩国泡菜已成为一大出口创汇行业，现有泡菜工厂100多家，年出口创汇额达5300万美元。日本生产的日式泡菜源于韩国，后根据本国国情加以改进自成一家。自80年代后期开始盛行，除满足本国消费外也批量出口。产品从口味到制作工艺均与中国泡菜和韩国泡菜有明显区别。制作方式为：使用天然色素或酱油泡制，没有经过乳酸菌作用，属于低盐、低酸的非发酵型蔬菜制品。1998年日本泡菜生产量达到18多万吨，己形成了1000亿日元的巨大市场。1999年，韩国国内泡菜市场产值约为16．7亿美元。2000年全球泡菜贸易额约为13亿美元，在国际市场上日韩两国占据了95％以上的份额。3.1.2我国泡菜的生产概况据考证，我国生产泡菜已有1700余年的历史。泡菜是我国的一种传统的大众化食品，产地遍布全国各地，而以四川泡菜最为出名．四川成都温暖潮湿，四季分明的气候条件既有利于乳酸发酵，又有利于四季蔬菜常青，蔬菜资源极为丰富。丰富的原料资源和自然优势造就了成都地区泡菜行业的崛起和兴旺。据不完全统计，仅成都及周边地区的泡菜生产企业就在千家以上。其产品畅销祖国大江南北，甚至远销国外。但是也应当看到，目前我国泡菜生产企业大多数属零星、分散、小规模的作坊式生产，仅有极少数的企业具备工业化生产能力．同时，国内泡菜企业多采用发酵周期相对较长，生产力低下的自然发酵生产工艺，难以实现大规模的工业化生产．在制作工艺方面，粗加工多，深加工、精加工少．所以，我国的泡菜出口量较小，在国际泡菜市场的占有率也较低．2000年，中国泡菜工业的市场销售额约为10亿元，中国泡菜的代表之一——四川泡菜企业出口总额约500万美元，仅占国际泡菜市场总量的3％。3.2泡菜生产的研究现状目前，国内外学者对泡菜的研究主要集中在泡菜发酵过程中微生物和各物质的变化规律，泡菜的工业化生产工艺，泡菜的功能和泡菜的安全性。而且在发展工业化生产泡菜的同时，韩国的一些大学和许多私人机构也开展了泡菜制作及其风味和营养的研究。美国、日本在泡菜菌种的鉴定、利用及营养成分保存方面的研究也较多。我国也有部分关于泡菜制作、风味营养物质、菌种选择、安全性控制等各个方面的研究，但研究仍相对较少。3.3泡菜生产的研究进展3．3.1泡菜生产的工艺流程5原料清洗——酸化盐水——补盐——缓冲——接种乳酸菌和发酵——储存，其中原料的清洗、酸化盐水、补盐和缓冲工序是工业化生产泡菜的基础，是乳酸发酵能否正常进行的保障。1)原料清洗原料清洗是规模化生产的第一步。目的在于减少软化酶、尘土和杂菌的数量。采用浸渍法或喷淋法清洗均可。2)酸化盐水利用预先配制好的浓盐水直接浸泡原料，其弊端在于较高的浓盐水虽抑制了其它杂菌的生长，但对泡菜的质量$如营养渗出过多，风味欠佳等）也有很大影响。在工业化生产中，将洗涤后的原料装入密闭罐中，注入浸渍盐水（6.6%+6.8%NaCl）,并立即用冰醋酸或醋(平均浓度为0.16%醋酸)将盐水酸化到pH值2.8左右，加盖密封。此条件可抑制洗涤后原料上所残存的微生物繁殖与生长。3)补盐由于蔬菜汁液的外渗和蔬菜本身对盐的吸收，降低了酸化盐水的浓度。采用加干盐提高盐浓度的措施，可使盐水浓度平衡并保持在5%-8%。4)缓冲在抑制并控制了杂菌生长的情况下，酸化盐水腌制24-36h之后，加入醋酸钠缓冲剂，使盐水pH值调节到4.6左右。使用定量的O=SN$球状(也能达到同样效果。5)接纯种乳酸与发酵植物乳杆菌经人工培养后，在上述处理后的蔬菜中接入无菌的纯种，在25-28℃下密闭发酵10天左右。接种量视泡制的蔬菜而定，一般接种母液的使用量为1%左右6)贮存泡菜一般于室温下密闭贮存。使用露天发酵罐贮存时，温度应控在20℃左右。开罐调味时，风味或咸、或辣、或酸，根据不同消费对象灵活掌握。3．3．2泡菜规模化生产的研究国内泡菜企业多采用自然发酵工艺，即利用低浓度食盐水溶液来泡制蔬菜、经附生于植物表面上的乳酸菌发酵作用而成泡菜。该工艺存在着许多弊端和不足：首先，发酵周期相对较长，受卫生条件、生产季节和用盐量的影响，发酵容易失败；其次，发酵质量不稳定，不利于工厂化、规模化及标准化生产，而且由于沿用老泡渍盐水的传统工艺，难以实现大规模的工业化生产；最后，由于是异地生产，难以保证产品的一致性，同时亚硝酸盐和食盐