CN105795404A - 一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法，属于酸菜制备技术领域。本所提供的无防腐长保质期酸菜的快速制作方法是将经过预处理的原料过水漂烫后转移至发酵装置中，加入盐水和发酵剂培养液后打水循环均匀，密封发酵装置后保温发酵，发酵结束后装袋杀菌。本发明优化发酵剂的组成，减少了盐的使用量，提高了酸菜的安全标准，具有产酸速度快的特点，大大缩减了发酵时间，提高了生产效率。本发明通过漂烫‑发酵‑杀菌工艺，在不添加任何防腐剂的情况下，可将酸菜至少保存10月。同时，本发明的方法可大幅度缩短工业级酸菜制作的周期，发酵时间可缩短60％以上。

Description

一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法

技术领域

本发明涉及一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法，属于酸菜制备技术领域。

背景技术

我国蔬菜种植面积占世界总种植面积的1/3以上，产量约占蔬菜总产量的40％，是世界第一蔬菜生产大国。然而，我国蔬菜加工技术起步较晚，蔬菜加工量不到蔬菜总产量的10％。蔬菜加工方法主要为腌制、干制、罐藏、速冻、榨汁等，其中腌制属于发酵加工，是传统蔬菜加工的主要方法之一。众多研究表明，发酵加工可延长蔬菜产品保质期，便于包装运输，方便食用，调剂蔬菜淡旺季，从而做到全年均衡供应，还可改善蔬菜风味品质，增加花色品种，提高营养价值满足人们对蔬菜制品日益增长的需要。

酸菜作为我国北方传统发酵食品，尤其作为东北地区冬储蔬菜的传统的方法，因其风味独特、营养易于吸收、口感清爽、酸味浓郁醇厚而广泛受到北方地区消费者的青睐，成为餐桌上不可缺少的菜肴。长期以来，东北地区由于受到地域限制形成了食用酸菜的生活习惯，虽然随着经济的发展和生活水平的提高，腌制蔬菜的缺陷越来越明显，但是这种长期形成的饮食习惯难以被人们废除，而且以酸菜为主料烹制的许多传统菜肴，已构成我国北方地区饮食文化的一大特色。乳酸菌作为发酵蔬菜的优势菌群，在蔬菜发酵过程中起着重要的作用。无论从生长代谢角度还是它们代谢次生产物，都对酸菜品质做出了重要的贡献。它们在生长过程中产酸和一些抗菌素，这些都抑制了腐败菌的生长，使产品更加安全健康。同时它们的各种次生代谢产物可以使食品的风味独特，香味浓郁。在现代发酵食品工业中，利用人工接菌发酵解决了传统加工方式带来的各种弊端，如发酵速度、产品质量不稳定等。目前较多企业已经意识到传统发酵模式带来的弊端，利用工业化生产控制产品质量和安全，提高发酵品质的直投式发酵剂发酵成为满足目前科技工作者和企业面临的关键技术问题。

现在国内大都采用的是自然发酵法生产酸菜，这种发酵方法成本低，操作简单，且风味较好，但是质量很难保证均一稳定。而用乳酸菌纯种接种发酵酸菜的厂家很少。原因是接种发酵酸菜需要熟练的技术人员操作，同时生产出的产品无发酵酸菜独有的味道，且接种单一菌种的酸菜风味比较单一，此外由于发酵剂选择和工艺技术缺陷，最终产品经常保质期短，众多厂家采用添加防腐剂来解决这个问题，由于添加剂使用不当造成食品安全问题出现。

从目前酸菜生产来看，企业开始重视直投发酵剂的应用。但是由于所选菌株、采用加工方法不适宜，造成产品后期出现变色和涨袋等质量问题。专利201210077574.X公开了一种复配腌渍蔬菜护色保鲜剂及其生产方法，虽然其可以将普通市售的产品延长一倍以上，但由于添加了各种防腐剂，以及维生素，在增加了生产成本的同时，也存在食品安全的潜在风险。

此外，国内大多数酸菜生产企业的酸菜的生产发酵阶段仍没有脱离传统发酵方式，多采用自然发酵工艺，该工艺的弊端有：发酵周期相对较长，生产力低下；受卫生条件、生产季节和用盐量影响，发酵易失败；发酵质量不稳定，不利于工厂化、规模化及标准化生产；沿用老泡绩盐水的传统工艺，难以实现大规模的工业化生产；异地生产，难以保证产品的一致性；亚硝酸盐、食盐含量高，生物胺食用安全性差。目前，许多研究都局限于对小型企业乳酸菌接种发酵，发酵时间通常在一个月内完成，而多数酸菜生产企业采用地窖法生产酸菜，此法与家庭式的酸菜制作有所不同，一是发酵规模大，发酵一次需要几吨乃至百吨量；二是发酵时间长，小型发酵厂发酵酸菜一般在几周，一般不超过一个月，而在较大发酵厂酸菜需要发酵时间长达数个月或更长时间。以发酵20吨酸菜为例，生产厂家(尤其是北方的生产厂家)往往从头年10月开始发酵，发酵至第二年5-6月，发酵时间长达8-9个月，甚至超过12个月，这导致了酸菜的生产周期过程长。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法，所采取的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法，该方法是将经过预处理的原料过水漂烫后转移至发酵装置中，加入食盐水和发酵剂培养液后打水循环均匀，密封发酵装置后保温发酵，发酵结束后装袋杀菌。

所述制作方法的步骤如下：

1)将原料菜整理并清洗后利用混合盐水漂烫处理，获得漂烫原料菜；

2)将步骤2)所得的漂烫原料菜转移至发酵装置中，再加入食盐水和发酵剂培养液并打水循环均匀后密封；

3)在25～30℃下保温发酵至乳酸度>1.2％，亚硝酸含量<5mg/Kg，发酵结束后取菜，处理称重后包装并杀菌，获得成品。

优选地，步骤1)所述混合盐水，含有质量体积浓度0.03～0.07％的氯化钙和0.8～1.2％的食盐。

优选地，步骤1)所述利用混合盐水漂烫处理，是在温度80℃-90℃下漂烫时间3-10s。

优选地，步骤2)所述盐水，是食盐水浓度为3～4％；所述发酵剂培养液，接种量为加入食盐水后物料总体积的3～5％。

优选地，步骤2)所述发酵剂，含有植物乳杆菌，干酪乳杆菌，肠膜明串珠菌和乳酸片球菌。

更优选地，所述植物乳杆菌，干酪乳杆菌，肠膜明串珠菌和乳酸片球菌的比例为植物乳杆菌：干酪乳杆菌：肠膜明串珠菌：乳酸片球菌＝3:1:2:1。

优选地，步骤3)所述保温发酵，是在25℃下保温发酵至乳酸度>1.2％，亚硝酸含量<5mg/Kg；所述杀菌，杀菌温度为63℃，15min。

所述制作方法的具体步骤如下：

1)将没有变质的大白菜去根后整理并清洗，利用80℃含有质量体积浓度0.05％氯化钙和1％食盐的溶液漂烫3s后，获得漂烫原料菜；

2)将步骤2)所得的漂烫原料菜转移至发酵装置中，加入食盐质量体积浓度为3～4％的盐水后，再按照3～5％的体积百分比加入发酵剂培养液，然后打水循环至均匀，密封发酵装置；其中，发酵剂中植入物乳杆菌：干酪乳杆菌：肠膜明串珠菌：乳酸片球菌＝3:1:2:1；

3)在25℃下保温发酵至乳酸度>1.2％，亚硝酸含量<5mg/Kg，取出发酵菜，清洗整理后切丝装袋，真空包装后，在63℃下杀菌处理15min后获得成品。

以上所述任一方法在制作发酵蔬菜制品中的应用也在本发明的保护范围之内。

本发明获得的有益效果：

本发明所提供的方法减少了食盐的添加量，提高酸菜安全标准。高盐发酵腌制蔬菜口感欠佳、太咸太酸、品种单调。本发明中腌制池内的盐液经过循环之后的盐度维持在3-4％。

本发明所提供的方法优化了发酵剂的配比，加快发酵速度。本发明中的发酵剂具有比例合理，产酸速度快的特点，大大缩减了发酵时间，提高了生产效率。尤其是在工业化水平制作酸菜，可以缩短60％以上的发酵时间。

本发明改善了酸菜发酵工艺，提高产品品质及保质期。本发明所用发酵剂可减少自然发酵周期长，产品质量不稳定，容易污染腐败的同时，相比于其他人工接种乳酸菌发酵酸菜能够有效地减低防腐剂使用，并保持酸菜固有滋味和色泽。

附图说明

图1为本发明所提供方法的详细工艺流程。

图2为不同比例发酵剂生产酸菜产酸结果。

图3为20吨酸菜发酵指标测定结果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

以下实施例所用试剂、材料、仪器和方法，未经特殊说明，均为本领域常规试剂、材料、仪器和方法，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。

本发明所提供的酸菜快速制作方法的详细工艺流程如图1所示。

实施例1发酵剂菌种配比的选择

酸菜的风味是由多菌发酵共同作用的结果，选择合适的混菌发酵比例，对于酸菜品质的影响至关重要。四株菌接种到白菜中的比例不同，发酵后酸菜中的营养成分和风味物质的含量也有所不同。本实施例通过调整植物乳杆菌，干酪乳杆菌，肠膜明串珠菌和乳酸片球菌四种菌之间的配比，以总3～5％接种量接入白菜中，盐度平衡在3～4％。当植物乳杆菌：干酪乳杆菌：肠膜明串珠菌：乳酸片球菌＝3:1:2:1时，该实验组的产酸速率最快(图2)，在第五天发酵时乳酸度可达1.3％，明显高于其他组合。通过感官评分发现，该实验组的综合得分较其它实验组高，评分为8.1分，酸菜颜色金黄色、酸香味醇，明显强于其他单产酸、风味差发酵剂。

实施例2不同接种量的选择

不同接种量处理间，酸菜中营养成分变化也有所差异。随着接种量的增大，乳酸菌菌群对酸菜中糖类的消耗量加大，总酸含量也有所增加；亚硝酸盐随接种量的逐渐增大，含量越来越低；由于酸抑制杂菌的作用，酸菜游离氨基酸的消耗量降低；酯类物质含量也随接种量的增加有所增加；乙醛和双乙酰含量随接种量的增大而增大，说明两者的产生量与乳酸菌数具有一定相关性。对各实验组进行感官评分的结果(表2)显示：接种量越大，乳酸菌产酸速度越快，游离氨基酸，乙醛和双乙酰的含量越高。从感官评分结果来看，3％，4％和5％接种量的三个实验组之间的差别不是很大，但接种量大，对扩培菌种的需要量大，生产成本也会增加，所以从综合的角度考虑，3﹪为最佳接种量。

表1酸菜产品的感官评价标准(十分制)

表2不同添加量发酵剂对酸菜品质影响(7天发酵)

*采用22人评分，取平均值。

实施例3不同起始pH的选择

酸菜生产的发酵液不同的起始pH，会直接影响酸菜中不同菌群的生长(表2)。pH越低，不耐酸的菌类，如霉菌等的生长就会受到抑制，而耐酸菌可以正常生长繁殖。这样，不同pH条件下，酸菜中各种菌群的代谢产物以及决定酸菜品质的风味物质的种类和含量就有所不同。随起始pH值的变化，酸菜中亚硝酸盐的含量在不同处理间差异不是很大，这可能由于高pH值条件下，乳酸菌生长旺盛，易于降解亚硝酸盐，使酸菜中亚硝酸盐含量较低。低pH条件下，乳酸菌的生长虽受一定程度抑制，但酸对亚硝酸盐的降解作用加强，也会使亚硝酸盐的含量维持在较低水平；总糖的含量先增后降，这可能因为在pH降低到一定程度时，达到乳酸菌最适的生长范围，其生长迅速，对糖的利用率增强，但在pH继续下降时，乳酸菌的生长受到抑制，其它一些不耐酸菌也受到抑制，糖类的消耗量也随之降低。游离氨基酸的变化情况显示，起始pH较高，酸菜中氨基酸含量较高，这可能与乳酸菌的生长状况有关；乙醛和双乙酰的含量都呈先增后减的趋势，说明其两者与乳酸菌的生长情况具有很大的关联性，在乳酸菌较易生长的环境中，其两者的产生量就比较高。对不同处理进行感官评分，得出：在起始pH为6.2时，酸菜的风味得分最高。结合理化指标和感官指标的结果，选择起始pH6.2为最佳条件。

表3不同发酵液起始酸度对酸菜品质影响(7天发酵)

*采用22人评分，取平均值。

实施例4不同发酵温度的选择

温度也是影响酸菜的风味品质的重要因素(表4)。温度太高不利于乳酸菌的生长，所以酸菜中总糖含量较高。当温度下降到乳酸菌群合适的温度时，乳酸菌群大量生长，对糖的利用率增加。当温度继续下降后，乳酸菌的生长又受到一定程度抑制，糖的消耗量又降低。从游离氨基酸的含量变化来看，30℃条件下，游离氨基酸的含量最高，这也与上述的结论相符，即与乳酸菌群的生长情况有直接关系，乳酸菌的旺盛生长，会产生大量的乳酸，从而抑制部分杂菌对氨基酸的利用；总酸含量也是在30℃条件下最高；从乙醛和双乙酰的含量对比中可看出，乳酸菌的生长状态直接影响这三者的产生量。对各实验组进行的感官评分结果显示，在30℃和25℃条件下的实验组得分均较高，酸菜的风味和口感都较好。但考虑到能源消耗问题，选择25℃条件更为适宜。故选择25℃为最佳发酵温度。

表4不同发酵温度对酸菜品质影响(7天发酵)

*采用22人评分，取平均值。

实施例5不同发酵液盐度的选择

盐度的大小会直接影响酸菜中蔬菜营养物质的浸出，且会对酸菜中微生物菌群的种类及数量产生直接的影响(表5)。随着盐度的由低变高，酸菜中亚硝酸盐的含量也有一定的差别，盐度太低，杂菌的生长过旺，硝酸盐转化为亚硝酸盐的量较多。盐度太高，乳酸菌的生长受到一定程度的抑制，也使其对亚硝酸盐的降解率下降；总糖的消耗量逐渐降低，说明盐度的加大对酸菜中微生物的生长产生抑制作用，从而减少了糖类的消耗；游离氨基酸含量的结果说明，合适的盐浓度有助于保持酸菜中较高的氨基酸含量；乙醛和双乙酰的含量在4﹪盐度条件下，产生量最高，这与酸度的变化情况相一致，这说明乳酸菌的生长情况与这二者的产生量具有正相关性。经感官评分，4﹪平衡盐度条件下，酸菜得分最高。

表5不同发酵液盐度对酸菜品质影响(7天发酵)

*采用22人评分，取平均值。

实施例6发酵条件优化

对发酵温度、起始pH、盐度和接种量四个因素进行正交实验，各样品中的白菜在第5天都变为浅黄色，通过pH值测定，发现所有样品pH值在第5天均降至3.3～3.6范围内。在第7天，所有样品中的菜青味都已消失，散发出酸菜独有的香味，故确定酸菜已成熟。此时对各样品进行感官品质评定与理化成分测定。A为温度、B为起始pH、C为盐度、D为接种量。

经过极差分析发现，极差R值A＞C＞D＞B，由此可知，温度对酸菜品质影响最大，其次是盐浓度，再次是接种量，最后是起始pH。温度太高，乳酸菌群生长迅速，产酸快，且气体风味物质产生量多，但气体风味物质量太多，会使酸菜口感下降；温度太低，则发酵时间过长，乳酸菌生长缓慢，产酸不足，杂菌容易生长，使菜中硝酸盐易于被转化为亚硝酸盐，酸菜中亚硝酸盐含量较高，且由于杂菌的生长，使菜料组织变软，口感不佳；盐度太高，虽有利于菜中营养物质的浸出，但会抑制乳酸菌的生长，酸度下降缓慢，相反一些耐盐杂菌的生长旺盛，使酸菜中亚硝酸盐含量偏高。盐度太低，又不利于营养物质浸出，也会使乳酸菌的生长受抑。所以合适的盐度，才能赋予酸菜最佳的防腐能力，才能使菜中营养物有效渗出，更好地被乳酸菌所利用。接种量太高，会使酸菜中酸度下降太快，使一些可产风味物质的菌群生长受抑，不利酸菜风味的形成。接种量太低，酸菜酸度较低，杂菌生长过旺，酸菜容易软化腐败，破坏风味。起始pH值太高，杂菌生长过于旺盛，容易产生不愉快气味，太低又会抑制多种微生物的生长，使酸菜的风味过于单一，也使总体评分下降。

酸菜最佳发酵剂培养条件组合的具体条件为：温度25℃、盐浓度4％、接种量3％、起始pH6.2。终产品理化指标见表6。

表6不同发酵剂发酵获得酸菜的理化成分含量

注意：a，自然发酵酸菜发酵温度20-25℃，，盐浓度为6％，发酵时间40天；

b，对比产品选择专利号ZL200810064999.0所提供的发酵剂替代本发明所提供的发酵剂，其他条件相同。

*采用20人评分，取平均值。

实施例7漂烫工艺对酸菜保质期影响

在上述优化基础上，发酵液为含有0.05％氯化钙的1％食盐溶液，考虑漂烫工艺对酸菜保质期影响，结果见表7。每个条件均未引起涨袋现象。未经过漂烫对照样褐变时间和高温处理类似，但有略微涨袋现象。在保证漂烫效果的情况下，并不是漂烫温度越长漂烫时间越长越好，较低温度的漂烫效果反而比高温漂烫处理更好，且高温处理后样品略有熟化感。

表7漂烫对酸菜保质期影响(37℃加速保藏实验)

实施例8后杀菌工艺对酸菜保质期影响

为了使保质期进一步延长，还可以通过维持低温技术来保存。微生物和酶的活动以及各种化学变化随着温度的降低而降低，低温能有效抑制微生物的生长繁殖和减缓食品的生化及化学反应，从而保证食品的稳定性。为了使保质期进一步延长，还可以通过维持低温技术来保存。微生物和酶的活动以及各种化学变化随着温度的降低而降低，低温能有效抑制微生物的生长繁殖和减缓食品的生化及化学反应，从而保证食品的稳定性。在进行漂烫工艺之后，进一步包装杀菌处理。表8结果显示，酸菜在超过80℃杀菌后，其色泽、香味、质地等均受到不同程度的影响，例如加速褐变，脆度降低，香气损失，风味变劣等。由此可见，杀菌的温度不能过高，过高会加快酸菜的褐变。同时，也不能过低，过低将不能彻底杀灭有害菌，影响酸菜的保质期。在63℃下杀菌处理15min后，褐变的时间不但没有缩短，反而延长了一倍，并且在此条件下杀菌能够满足酸菜保质的要求。

表8后杀菌对酸菜保质期影响(37℃加速保藏实验)

实施例9低温条件保藏对酸菜保质期影响

以上述优化工艺及发酵剂发酵条件为基础，生产酸菜在不同温度条件保藏(表9)，发现低温10℃以下是无添加剂酸菜最佳保藏方式，在室温条件酸菜保存期相对较短。

表9低温条件保藏对酸菜保质期影响

实施例1020吨酸菜生产放大试验

发明人前期发酵200斤白菜的发酵时间为3～5天，但由于工业化生产的发酵量往往达到十几吨，甚至几十吨，而发酵量对于发酵时间有很大影响，发酵量越大所需时间越长。为验证发明方法在工业水平上的效果，本实施例发明人选择了20吨无泥根、无变质的大白菜，经过整理、清洗、过水漂汤(80℃，3s，含有0.05％氯化钙的1％食盐溶液)等工艺后存放时间不能超过24h，须及时入发酵罐或发酵池。加盐水，其盐度平衡在3～4％。随后接入体积百分比为3％的乳酸菌发酵剂培养液(植物乳杆菌：干酪乳杆菌：肠膜明串珠菌：乳酸片球菌＝3:1:2:1)，打水循环至均匀，压实密封罐/池口。在25～30℃保温发酵。当乳酸度达到1.2％，亚硝酸盐含量低于5mg/kg时开罐取菜。菜质达到标准后及时取出，将部分菜叶、菜根去掉，再进行清洗并控水，机械切丝，称重装袋，真空包装机真空包装，63℃,15min巴氏杀菌后，于10℃冷藏保存，可保存12个月。图3为本实施例20吨酸菜发酵过程中主要指标的变化情况。从图3可知，20吨白菜发酵在进入第四个月已经满足产品指标，酸度1.2％，亚硝酸盐低于3mg/kg，并且生物胺含量低于30mg/kg。之后继续发酵相关指标的变化不大。由此可见，利用本发明的方法进行工业化生产酸菜，20吨酸菜只需要发酵90天即可，这相对于8-9个月的传统发酵时间，发酵时间缩短了60％以上。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种无防腐剂长保质期工业化酸菜的快速制作方法，其特征在于，将经过预处理的原料过水漂烫后转移至发酵装置中，加入食盐水和发酵剂培养液后打水循环均匀，密封发酵装置后保温发酵，发酵结束后装袋杀菌。

2.权利要求1所述制作方法，其特征在于，步骤如下：

1)将原料菜整理并清洗后利用混合盐水漂烫处理，获得漂烫原料菜；

2)将步骤2)所得的漂烫原料菜转移至发酵装置中，再加入食盐水和发酵剂培养液并打水循环均匀后密封；

3)在25～30℃下保温发酵至乳酸度>1.2％，亚硝酸含量<5mg/Kg，发酵结束后取菜，处理称重后包装并杀菌，获得成品。

3.权利要求2所述制作方法，其特征在于，步骤1)所述混合盐水，含有质量体积浓度0.03～0.07％的氯化钙和0.8～1.2％的食盐。

4.权利要求2所述制作方法，其特征在于，步骤1)所述利用混合盐水漂烫处理，是在温度80℃-90℃下漂烫时间3-10s。

5.权利要求2所述制作方法，其特征在于，步骤2)所述盐水，是食盐水浓度为3～4％；所述发酵剂培养液，接种量为加入食盐水后物料总体积的3～5％。

6.权利要求2所述制作方法，其特征在于，步骤2)所述发酵剂，含有植物乳杆菌，干酪乳杆菌，肠膜明串珠菌和乳酸片球菌。

7.权利要求6所述制作方法，其特征在于，所述植物乳杆菌，干酪乳杆菌，肠膜明串珠菌和乳酸片球菌的比例为植物乳杆菌：干酪乳杆菌：肠膜明串珠菌：乳酸片球菌＝3:1:2:1。

8.权利要求2所述制作方法，其特征在于，步骤3)所述保温发酵，是在25℃下保温发酵至乳酸度>1.2％，亚硝酸含量<5mg/Kg；所述杀菌，杀菌温度为63℃，15min。

9.权利要求2所述制作方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将没有变质的大白菜去根后整理并清洗，利用80℃含有质量体积浓度0.05％氯化钙和1％食盐的溶液漂烫3s后，获得漂烫原料菜；

2)将步骤2)所得的漂烫原料菜转移至发酵装置中，加入食盐质量体积浓度为3～4％的盐水后，再按照3～5％的体积百分比加入发酵剂培养液，然后打水循环至均匀，密封发酵装置；其中，发酵剂中植入物乳杆菌：干酪乳杆菌：肠膜明串珠菌：乳酸片球菌＝3:1:2:1；

3)在25℃下保温发酵至乳酸度>1.2％，亚硝酸含量<5mg/Kg，取出发酵菜，清洗整理后切丝装袋，真空包装后，在63℃下杀菌处理15min后获得成品。

10.权利要求1-9所述任一方法在制作发酵蔬菜制品中的应用。