泡菜发臭的作用机理、影响因素及加工过程控制措施

泡菜发臭的作用机理、影响因素及加工过程控制措施
作者：黄盛蓝,袁斌娥
来源：《现代食品》 2019年第6期
摘要:本文综述了泡菜变臭的机理,从发酵条件方面分析了导致泡菜变臭的因素,提出了生产工艺中控制泡菜变臭的措施,为优质泡菜的研发、生产和应用提供理论依据。

关键词:泡菜发臭:机理:发酵前处理
泡菜是以新鲜蔬菜为原料,并添加辅料,浸泡在中等或低浓度盐水中,经发酵、调味(或未经
过调味)、包装(或未包装)和灭菌(或未灭菌)等加工而成的蔬菜制品。

乳酸菌作为优势菌种,其
数量和种类决定了泡菜的品质,通过发酵使蔬菜中原有的不愉快气味消失,并产生新的味道和香
气成分,提高了发酵蔬菜的营养价值。

微生物污染是腐败变质的重要原因,有害微生物会导致食
物发生化学或物理变化,导致食品原有的营养价值、组织状态及色香味等被破坏,有害食品微生
物的繁殖及代谢,可产生大量有害产物及异味,使食品不符合食品卫生要求,严重损害消费者的健康,限制了泡菜的高质量、科技化和工厂化发展。

本文分析了泡菜发臭现象的机理、影响因素,
通过添加外源物和前处理等措施抑制泡菜败坏,为高品质泡菜的研发和生产提供理论依据。

1 泡菜发臭的作用机理
在泡菜发酵过程中产生的异硫氰酸戊酯、异硫氰酸苯乙酯、安息香醛、A-氢代壬烷、十碳醛、D-柠檬烯和萘,形成了泡菜特有的风味。

植物中的含氮化合物主要由水溶性蛋白质组成,在
蛋白酶的作用下分解成多肽,多肽在各种肽酶的作用下分解成游离氨基酸。

氨在脱羧酶的作用下产生胺,并且在大肠杆菌、变形杆菌等的作用下将色氨酸转化为肼。

变形杆菌可以使硫代丝氨酸释放出硫化氢,导致发酵的蔬菜腐烂,并散发山难闻的气味。

除上述反应导致泡菜发臭外,光线和温度也会导致泡菜特征风味物质丢失,挥发性成分发生变化,形成臭味。

2泡菜发臭的影响因素
2.1发酵方式
乙偶姻会导致泡菜产生不愉快气味,其含量越高,泡菜的异味越明显,陈功等‘51比较了3
种不同发酵方法(自然发酵、旧盐水发酵、直投式功能菌剂发酵)对泡菜口味和风味的影响。

结
果显示直投式功能菌剂发酵的风味、品质最佳,原因在于乙偶姻含量相对更低。

不同的发酵方式导致泡菜中乙偶姻含量有差别,从而导致泡菜风味的差别,该结果在日本泡菜的研究中也有报道。

余文华等研究了白萝卜等蔬菜的发酵工艺,结果表明使用直投式乳酸菌发酵剂,并添加3%葡萄糖、0.2%发酵剂、6%食盐,于30 0C下发酵5d时酸味最佳,该工艺下发酵4d时,芳香与味道等品质最佳。

2.2pH
泡菜发酵过程中pH是一项重要指标,它对乳酸菌的动态变化、微生物的生长和代谢产物的
形成有重要影响。

霉菌能耐受的最低pH为1.2、丁酸菌为4.5、大肠杆菌为5.5、乳酸菌为3.0、酵母菌为2.5及腐败细菌为4.4[9]。

控制pH值低于4.5可以抑制有害微生物的繁殖。

2.3盐度
低盐对微生物的发育和代谢具有关键作用。

Amr A S等通过研究碘对黄瓜等5种蔬菜发酵
过程的影响,发现在发酵过程中添加碘,可提升泡菜的色泽、风味等品质。

陈希通过研究得
出,4%~6%的食盐适合腌制蔬菜,泡菜的风味、感官等最佳。

2.4温度
An D J等研究了温度对泡菜风味的影响,把泡菜储藏于10、15、20 0C下,并且同时添加
0.12%的脂肪酸,比较发现储藏在10、15、20℃下的泡菜的保质期分别是储藏温度为25 0C且不添加脂肪酸泡菜的保质期的1.3、1.5、2.3倍,由此发现低温储藏并增添一定比例的脂肪酸,可以保持泡菜的风味,辅助延长泡菜的保质期,延缓泡菜产生异味等品质劣变。

蒋和体等对四川泡菜的包装方式及储藏温度等加工工艺的研究表明,采用微生态贮藏的泡菜在真空包装( 0.095 MPa),0~ 10 0C下冷藏3个月的泡菜质量仍较优。

3泡菜加工过程的控制措施
3.1 抑制泡菜发臭的前处理方法及外源物
3.1.1超高压技术
将超高压技术运用于食品加工,能较好地保持食品的脆度、色泽、滋味和营养成分,同时消毒功效良好。

将泡菜置于约100 0C的泡菜汁中持续漂烫1.5 min,然后真空包装,并使用550 MPa的超高压持续处理5 min。

使用SPME-GC-MS检测泡菜芳香,结果表明,高压的处理方式增加了泡菜中的含有花香的沉香醇、Alpha-松油醇、香茅醇、α一萜品烯、柠檬醛和特色滋味物质异硫氰酸盐。

同时,降低了刺激性气味的酸类,药味的a-水芹烯,樟脑臭味的茨烯,蒜头味的的二硫化物,烯烃和其它挥发性化合物的含量。

超高压灭菌后,纯种发酵泡菜中总计测定65类芳香物质,包括26种烃类、15种酯类、3种酮类、2种酸类、2种醛类、1种硫化物、1种醇类和7种其他物质。

超高压灭菌可以增多泡菜的芳香成份,造成泡菜新形成较多的芳香成份,特别是,酯类和醇类的相对百分占比大大增加。

3.1.2其他
Ledinh H等探究了由产膜酵母导致泡菜发酵中产生的不良风味及成膜现象,结果表明当大
蒜油( GO)、热大蒜(HG)和烯丙醇(AA)等一类的抗菌物质浓度分别达到0.006%、3.0%和0.02%时,可有效阻止泡菜中产膜酵母的生长繁殖,抑制了泡菜中膜的形成。

3.2抑制泡菜发臭的外源物
3.2.1有机酸
酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸是食物纵常见的有机酸,有机酸含量影响着食物的酸度,除番茄等少数品种有明显酸味外,一般蔬菜内的有机酸含量不高,因此酸味小甚至没有酸味。

酒石酸、苹果酸和柠檬酸的味道醇和、刺激性小,含酸量适当可提升蔬菜的风味。

有机酸作为抑制泡菜发臭的外源物质之一,添加在泡菜的自然发酵过程中中,能限制腐败微生物的产生和繁殖,在自然发酵过程中添加0.5%、0.1%的乳酸和柠檬酸,可制成风味、品质俱佳的泡菜成品,成熟泡菜具有自然发酵的清香,色泽透亮,脆度较高,适口性好,酸甜感适中。

3.2.2菌种
丁酸菌、酵母菌、霉菌生产繁殖后能形成令人厌恶的气味,变形杆菌分解蛋白质后,也会导致食物发出臭味。

异性发酵乳酸菌Leuc Mesenteroides,是韩国泡菜发酵工艺的关键功用乳酸菌,它丰富了泡菜的风味。

酵母菌形成的苯乙醇的特征香气为玫瑰的、独特的、令人愉悦的、温和并持久的味道,并可抑制某些有害菌的繁殖,如革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、部分放线菌。

韩江雪等研究了泡辣椒的挥发性风味物质,用SPME-GC-MS结合主成分分析方法,探究不同菌种在辣椒的发酵过程中,是否产生不同风味、品质的泡辣椒,结果表明,由乳杆菌发酵制成的泡辣椒风味最佳,由乳链球菌发酵制得的泡辣椒风味最差。

发酵乳杆菌、乳酸片球菌适宜强化接种发酵,相较于白然发酵,该发酵方式增加了醛类、醇类和酯类等有益的风味物质。

3.2.3 蔬菜原辅料
风味物质广泛存在于蔬菜中,蔬菜品种不同,其香气、滋味均不同,香辛料含有大量的芳香物质。

泡菜的香味由风味物质构成,风味物质还可去除不良异味,给泡菜带来独特的风味。

张冬梅探究了香辛料对发酵萝卜的风味的影响,结果表明添加了香辛料的发酵组的泡菜的发酵香气更芳香清甜,同时显著降低了新鲜蔬菜本身的刺激性味道。

4总结
泡菜发臭是在有害微生物的作用下水溶性蛋白质发生水解,因而导致发酵蔬菜腐烂,且产生恶臭,发酵方式、pH值、盐度和温度等发酵条件均可能导致泡菜发臭,通过有机酸的不同配比、菌种复配以及蔬菜原辅料的处理等均可以不同程度地抑制泡菜发臭,超高压技术、天然防腐剂可以减少泡菜发臭现象。

泡菜发臭的形成原因复杂各异,影响因素众多。

如何控制泡菜品质仍是研究难点。

我国泡菜品质败坏的研究相对较少,因此研究导致泡菜品质败坏的内外成因,并探究提升泡菜品质的措施,使泡菜品质稳定化,有助于高效且安全地大批量生产,解决实际生产中泡菜品质败坏的问题。