泡菜制作过程中菌群消长规律

泡菜制作过程中菌群消长规律
2020年1月的选考试题中，选修内容的试题是答分率最低的试题。

在教学中没有知识的适当拓展，没有刨根问底的思考，是很难取得高分。

这次的“泡菜制作有关的问题”的试题就是一个实例，需要明确开水处理1分钟的道理、菌群的消长规律、菌的分离和培养基的种类等等。

问题：泡菜的制作过程中为什么要开水处理1分钟？发酵初期、中期和后期菌群的消长规律情况如何？
通过这次考试的试题，研读相关论文《泡菜中乳酸菌的分离、鉴定及其发酵性能研究》，解决了教学中产生的多个问题，如开水处理的原理和控制食盐用量等。

20201
2019年1月选考试题：回答与泡菜制作有关的问题：
1．用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生________，从而使成品泡菜口感较脆。

同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是_____________。

2．泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使________菌被逐渐抑制。

发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会使___________菌受到抑制。

发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。

3．从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后，取滤液进行_________，再用___________的方法
在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。

该培养基必须含有
__________，以便于观察是否产酸。

4．自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。

若要筛选出醋杆菌，则其专用的培养基中应添加___________。

答案：
1．果胶酶细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质
2．喜好氧的不耐酸的
3．稀择涂布分离酸碱指示剂
4．乙醇
解析：
1．在蔬菜热水预处理后，蔬菜渗出的汁液非常适宜微生物的生长繁殖，高温抑制某些微生物的生长繁殖，阻止这些微生物产生的果胶酶分解果胶，以确保蔬菜的硬脆度（因为果胶的存在确保组织的硬度），同时，细胞破裂，细胞内营养物质外流使乳酸菌快速地获得营养物质，形成适于维生素C保存及蔬菜固色的酸性环境，使其更有利于其它乳酸菌的活动。

2．泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使氧气浓度下降，好氧菌被逐渐抑制。

发酵中期，乳酸菌大量繁殖，会产生大量乳酸，p H下降，不耐酸的菌受到抑制。

发酵后期，乳酸生产过多，p H过低，也会使乳酸菌受到抑制。

3．由于多次发酵的泡菜汁有大量的乳酸菌，所以需要对滤液进行稀释，再用涂布分离的方法，在选择培养基中进行初步筛选。

由于培养的过程中产酸，所以可以用酸碱指示剂进行检测。

4．醋杆菌可以利用乙醇作为原料，乳酸菌不能利用乙醇，所以，可以用加入乙醇进行筛选。

泡菜发酵工艺流程图
泡菜的食用价值
泡菜作为一种传统的乳酸发酵蔬菜制品，由于其富含乳酸菌活菌，对于提高人民健康水平、开发蔬菜加工品种、蔬菜原料的综合利用有着积极作用。

乳酸菌发酵保藏蔬菜己经有很长的历史。

许多国家有传统的独特加工工艺，我国是最早采用此法保藏蔬菜的国家之一，乳酸菌发酵蔬菜以其独特的风味和营养吸引着国内外众多的消费者。

蔬菜中含有丰富的维生素、纤维素和矿物质。

同时，泡菜中含有的乳酸菌进入消化道后，促进肠胃的蠕动，可以治疗便秘，还有降低血脂、增强机体免疫力的作用。

因此将具有特定功能的益生菌用于蔬菜发酵，生
产有保健功能的方便食品，既能提高蔬菜的附加值，又符合当代人们的健康要求，使人们吃得既方便又健康。

泡菜制作过程中的菌群消长情况
在泡菜制作过程中，由于发酵环境条件的不断改变，乳酸菌群在各个生产阶段所分布的菌种和数量不同。

泡菜生产中的起始发酵和主发酵阶段占优势的乳酸菌主要有链球菌、肠膜明串珠菌、小片球菌、短乳杆菌和植物乳杆菌等。

在乳酸发酵中，链球菌、肠膜明串珠菌和小片球菌往往出现在发酵初期，起启动发酵作用。

在蔬菜预处理后，蔬菜渗出的汁液非常适宜它们的生长繁殖，并迅速产生二氧化碳、有机酸等物质，使环境p H值快速下降，抑制腐败菌的繁殖，并阻止果胶的分解，以确保蔬菜的硬脆度，形成适于维生素C保存及蔬菜固色的酸性环境，使其更有利于其它乳酸菌的活动。

由于容器密闭，二氧化碳的产生，取代了蔬菜汁液中的空气，提供了能抑制好氧菌群的厌氧环境条件，但肠膜明串珠菌不产生赋予风味的化合物。

短乳杆菌在赋予加工产品以一定特色风味方面至关重要，具有
发酵戊糖的能力，在不同的发酵条件中出现的阶段也不同，主要是在发酵中、后期起作用。

植物乳杆菌是一种较耐酸且产酸能力高的菌种，
主要出现在发酵后期并最终终止泡菜的乳酸发酵。

两种不同的乳酸杆菌消长规律
在自然发酵时，微生物发酵阶段需要经过以下阶段（以白菜原料为例）：
1．在产气阶段，异型乳酸菌代谢白菜中的糖分(葡萄糖、果糖、蔗糖)产生乳酸、醋酸和二氧化碳。

这些菌株将果糖作为终端电子受体，形成甘露糖醇。

p H快速的降低和N a C l的加入能够抑制革兰氏阴性菌的生长。

二氧化碳的产生在容器中形成了厌氧环境，可以抑制维生素C的氧化和白菜颜色的加深。

2．在发酵的后期阶段，同型发酵菌植物乳杆菌利用存在的碳水化合物产生大量的乳酸，使溶液的p H降低。

自然发酵阶段微生物群落的消长规律对于生产具有纯正香味和口味的泡菜是十分重要的。

同型乳酸发酵是发酵蔬菜生产过程中最主要的发酵作用，参与发酵的乳酸菌种类及其作用范围必然对产品质量产生重要影响。

食盐浓度与发酵温度是影响蔬菜乳酸菌发酵过程中的两个重要因素。

食盐对乳酸菌区系的发展动态无明显影响，但它在一定浓度下，对乳酸菌区系中菌种构成、乳酸菌菌数与活动范围，以及发酵产酸量都能产生影响。

有研究表明，随着食盐浓度上升，肠膜明串珠菌与小片球菌菌数显著下降。

同时，由于食盐的存在，小片球菌从区系中消失的时间明显提前。

食盐对植物乳杆菌的最大菌量无显著影响，但它使植物乳杆菌大量繁殖的时间推迟，并很快进入衰降。

在较低的发酵温度下，发酵前期，肠膜明串珠菌和小片球菌在乳酸菌区系中占有优势。

随着温度升高，这种优势减弱直至消失。

要获得高质量的发酵蔬菜产品，必须迅速控制植物组织内酶和有害微生物的活动，
在发酵初期迅速降低p H是必要的。

然而，食盐对乳酸菌发酸产酸有明显的抑制作用。

因此，在蔬菜发酵初期，为了有利于肠膜明串珠菌等的大量生长和繁殖，适当降低盐浓度和发酵温度是非常必要的。

近年来，随着人们对乳酸菌及乳酸生物功能和保健功能的认识的提高，泡菜已日益受到全世界消费者的欢迎。

然而在泡菜生产、保存和食用中存在着发酵时间长、易酸化变质、硝酸盐含量高等问题。

乳酸菌是泡菜中主要起作用的菌群，乳酸菌的发酵性能对缩短发酵时间、提高泡菜品质、延长泡菜食用期等方面都有重要的意义。

对传统泡菜中微生物进行分离、鉴定、筛选及对有益微生物的性能检测，然后将其中有益的微生物进行纯种培养，按照优质传统泡菜中的有益微生物的组成比例，制造出多种风味泡菜。

这样既保留了泡菜的传统风味，又保证了泡菜的质量，同时风味各异的泡菜又可以满不同人群的需要。

所以做好该项研究又具有积极的社会意义。

目前有待解决的问题：
1．泡菜中微生物复杂，有霉菌、细菌、酵母菌。

在国内外研究资料中可以发现，对霉菌和酵母菌的分离鉴定的研究较多，而细菌的分离鉴定研究还不彻底。

2．泡菜中的细菌主要以乳酸菌为主，乳酸菌能对泡菜的风味质量产生好的和不良的影响，目前对泡菜中乳酸菌的种类及其对泡菜的作用的研究尚不清楚。

目前，获得优良泡菜乳酸菌菌株，对乳酸菌进行鉴定并对其发酵性能进行研究，使我国泡菜工业化生产提供优良的商业化菌种。