CN107048281B - 一种低温乳酸蔬菜泡菜加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及食品加工技术领域，具体而言，涉及一种低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，包括：1).将蔬菜清洗沥干后切分装入发酵容器；将占总量50％～70％的盐、糖，以及其它调料加入开水中熬成糊状得到调料液，温度降低至30℃～40℃后装入发酵容器；将陈酿泡菜液装入发酵容器；密封低温厌氧发酵；2).将余量的盐、糖在后续发酵期间分2次等量加入。该方法可快速建立发酵有益菌群，从而能够延长有效发酵时间，降低发酵过程中产生的亚硝酸盐含量，而且可以更好地改善泡菜的口感。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体而言，涉及一种低温乳酸蔬菜泡菜加工方法。
背景技术
泡菜，被誉为“川菜之骨”，为源自中国本土的传统发酵食品，其起源最早可以追溯至距今三千多年前的商周时期。盐渍菜被认为是泡菜的雏形，也即利用盐将富余的蔬菜通过渍或腌的方式加以处理并保存。在我国的《商书.说明》中有记载：“欲作和羹，尔为盐梅”；《诗经》中则有“中田有庐，疆场有瓜，是剥是菹，献之皇祖”这样的诗句，“瓜”即蔬菜，“菹”是渍制的意思；而在我国北魏(386-534年)时期的《齐民要术》中还有关于盐渍泡菜的更详细的记载。泡菜风味优雅清新，具有“新鲜、清香、嫩脆、味美”的特点。经过数千年来不断的探索发展，如今的泡菜种类更加丰富，口感更加细腻多样，深受人们的喜爱，已经成为很多人日常生活餐桌上必不可少的一种食品。
中国传统泡菜有着2000多年的悠久历史，是中国人普遍喜爱的一种大众化食品，作为我国传统的发酵食品，泡菜具有典型代表性，近现代的研究成果已经表明，泡菜是以多种微生物，特别是以乳酸菌为主导发酵的一种发酵食品。在常温或低温的发酵环境中，乳酸菌等有益微生物的生长和代谢活动贯穿始终，其发酵过程伴随着一系列的物理、化学及生物反应变化，产生出复杂的风味物质成分，赋予了泡菜的色、香、味及健康因子，使其成为美味又健康的食品。
乳酸发酵的好坏直接关系到泡菜的质量，乳酸菌不具备分解纤维素的酶系统，同时也不能水解蛋白质；乳酸菌还具有保鲜能，增强风味。泡菜中的大蒜、生姜、辣椒等蔬菜早发酵的过程中，可以促进主要代谢菌肠膜明串珠菌、植物乳杆菌的生长，同时还有抑菌作用，增加风味。乳酸菌在发酵过程中产生大量有机酸，可以降低泡菜的值，酸度升高，很多有害微生物耐酸性不高，以至于抑制了一些有害微生物的生长。发酵过程中，蔬菜中的很多成分也发生了变化，乳酸是乳酸菌的主要代谢产物，乳酸菌可以调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡，从而改善胃肠道功能；提高食物消化率和生物价；降低血清中的胆固醇，控制内毒素；抑制肠道内腐败微生物的生长，提高机体免疫力等。
我国的泡菜工业主要依靠自然发酵生产，然而，现有的自然发酵工艺受到影响因素较多，生产效率低，规模程度低，产品的标准不规范，存在一定的食品安全隐患。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
泡菜已经被公认为是具有益生功能的健康发酵食品，在亚洲甚至是世界范围内都已成为人们生活中必不可少的食物。中国泡菜，日韩泡菜，德国泡菜以其各自鲜明的特点成为三支最重要的力量。泡菜生产方式也从过去的小作坊手工制作逐渐转变为如今的规模化生产。如今，对泡菜的营养成分、生化反应、保健作用的研究正在全方位进行，而泡菜营养成分与功能的关系、泡菜发酵中多菌种协同发酵代谢控制机理以及泡菜工业化生产的参数控制等科学问题的揭示，仍需要更多更全面、深入的研究。
本发明的目的在于提供一种低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，该方法可快速建立发酵有益菌群，从而能够延长有效发酵时间，降低发酵过程中产生的亚硝酸盐含量，而且可以更好地改善泡菜的口感。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明涉及一种低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，包括：
1).将蔬菜清洗沥干后切分装入发酵容器；
将占总量50％～70％的盐、糖，以及其它调料加入开水中熬成糊状得到调料液，温度降低至30℃～40℃后装入发酵容器；
将陈酿泡菜液装入发酵容器；
加入醋调节pH＝3.2～4.0，密封发酵容器，在4℃～8℃下进行发酵；
2).将余量的盐、糖在后续发酵期间分2次等量加入；
在发酵的第20～25天时加入一次pH调节剂调节pH＝4.5～5.0，在发酵的第30～35天时再次加入一次pH调节剂调节pH＝5.5～6.0，发酵结束前5～10天再次加入一次pH调节剂调节pH＝6.0～7.0；
发酵时间一共为60～90天。
其中，陈酿泡菜液来源于上次发酵所剩余的泡菜液体或发酵时间≥60天的泡菜液体泡菜液，优选的，陈酿泡菜液来自于上一批次的同种蔬菜的泡菜液，以使得泡菜液中的菌群最适合该同种蔬菜的发酵。
泡菜发酵由天然附着在原材料表面的微生物活动所引起，发酵过程中可以检测到的微生物有乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、霉菌和一些杂菌。其独特的发酵方式赋予泡菜独特的风味。这些微生物在泡菜发酵过程中发生着一系列的反应，其中乳酸发酵是最核心的反应，而乳酸菌则是发酵过程中的主导菌群。引入陈酿泡菜液可使得有益菌群迅速成为发酵菌群，避免发酵失败。此外，由于乳酸菌的耐酸性较强，在加入陈酿泡菜液的同时调节pH＝3.2～4.0，可对霉菌、酵母菌、细菌及放线菌等主要菌群的生长进一步造成抑制，在发酵初始阶段利于乳酸菌的快速增殖成为优势菌群。
随着发酵的进行，在发酵的第20～25天、优选23天时加入一次pH调节剂调节pH＝4.5～5.0、优选pH＝4.7～4.8；在发酵的第30～35天、优选33天时再次加入一次pH调节剂调节pH＝5.5～6.0、优选pH＝5.7～5.8；
由于乳酸菌繁殖的最适pH在5.5～6.0之间，通过调节pH逐渐接近其生长最适pH，可使得乳酸菌维持在对数生长期，进行快速增殖；
随着发酵的发酵的进行及乳酸菌的快速增殖，发酵容器中的pH也会再次下降，达到3.2作用，而且此时发酵容器中几乎已经不存在多少杂菌了，因此在发酵结束前5～10天、优选8～9天时再次加入一次pH调节剂调节pH＝6.0～7.0、优选pH＝6.3～6.7，即在开缸之前再调节一次pH,中和大量的乳酸，改善泡菜口感，并再一次使得乳酸菌进入对数生长期，从而大幅度提升最终泡菜中的乳酸菌含量。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，以所述蔬菜为100重量份计，所述盐的总量为5～10重量份，所述糖的总量为1～10重量份。
食盐在泡菜发酵过程中起着非常重要的作用。首先，食盐可以降低腌制品的有效水成分，从而抑制了有害微生物的活动；然后，细胞外的盐浓度高于细胞内的盐浓度时，细胞就会通过渗透作用，细胞内的水流向细胞外，从而代谢受到抑制；最后，微生物体内各种酶的活性在食盐溶液中也会遭受不同程度破坏，细胞死亡。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，所述其它调料包括0.1～0.5重量份的花椒和/或0.1～0.5重量份的大料。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，所述开水为250～450重量份；更优选为200～400重量份，也可以选300或350重量份等。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，所述陈酿泡菜液为80～120重量份，更优选为90～110重量份或100重量份。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，发酵在地窖中进行，所述发酵容器为小口大缸。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，在步骤2)中，所述pH调节剂为NaHCO3。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，在步骤2)中，余量的盐、糖第一次在发酵25～35天时加入，第二次在发酵40～50天时加入。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，将各发酵原料装入所述发酵容器时，填充系数为1/3～3/4；更优选为1/2～3/4。
发酵时，料液体积占罐总体积的比例称为填充系数，也成装料系数。
发酵时考虑到传质传液的效果、发酵时泡沫所占的空间，发酵罐不能装满。因此本申请优选填充系数为1/3～3/4。
优选的，如上所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，所述蔬菜包括白菜、萝卜、胡萝卜、荠菜、雪里红、豇豆、辣椒、黄瓜、芥蓝、甘蓝、海带、菜豆、老山芹、蕨菜、柳蒿芽、蒲公英、沙参菜中的一种或多种。
中国传统自然发酵泡菜是以圆白菜、萝卜、豆角等时令蔬菜为主要原材料，以香辛料为辅料，进行发酵而成的乳酸发酵制品。不同的蔬菜带有不同的风味性物质。不一样的蔬菜，带有的风味性物质也就不一样。上述蔬菜是经过发明人验证后口感较好的蔬菜品种。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)、本发明通过优化发酵过程中的各种参数，规范了发酵流程，提升了泡菜的口感且营养丰富。
2)、通过陈酿泡菜液的使用，快速建立发酵有益菌群，延长了有效发酵时间，丰富了口感。
3)、中国传统发酵泡菜中最严重的是亚硝酸盐的超标问题。国内外很多学者都认为，亚硝基化合物是泡菜发酵过程中的致癌物质。亚硝酸盐为强氧化剂，经消化道吸收进入血液后，氧化血液中的低铁血红蛋白，使之转化成高铁血红蛋白，失去携带氧的功能，造成组织缺氧，从而产生一系列相应的中毒症状，因此，降低泡菜中亚硝酸盐含量是至关重要的。本发明提供的发酵方法可有效降低泡菜中亚硝酸盐含量，更加健康。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实验例3中各实验组在不同发酵时期乳酸杆菌占总菌群的比例变化；
图2为为实验例3中各组在不同发酵时期不同乳酸杆菌亚群的比例变化。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
发酵环境：发酵室地窖，长8m，宽4m，高3.3m。内设保温墙体。地面瓷砖装饰。上设通风口。发酵容器采用小口大缸，体积为1000斤/缸。
原料：白菜100斤、盐5斤、白砂糖5斤、花椒0.2斤、大料0.2斤。
操作流程：
将白菜清洗干净，沥干，将菜叶撕成适当大小后装缸；
将3斤盐、3斤白砂糖、花椒0.2斤、大料0.2斤加入300斤沸水中，充分搅拌混合均匀；自然晾干至30℃～40℃装缸；注意操作过程应在干净无尘的情况下进行，操作人员需要佩戴口罩头套等。
将100斤陈酿泡菜液装入缸内，陈酿泡菜液为发酵时间60天时的泡菜液。
加入醋调节pH＝3.2～4.0，盖上缸盖，保持温度4℃～8℃，进行厌氧发酵。
在发酵第23天时加入NaOH调节pH＝4.7；
在发酵30天时加入1斤盐、1斤白砂糖；并加入NaHCO3调节pH＝5.7；
在发酵45天时加入1斤盐、1斤白砂糖；
在发酵80天时加入NaOH调节pH＝7.0；
继续发酵，直至90天时终止发酵。
实施例2
发酵环境：发酵室地窖，长8m，宽4m，高3.3m。内设保温墙体。地面瓷砖装饰。上设通风口。发酵容器采用小口大缸，体积为1000斤/缸。
原料：萝卜100斤、盐5斤、白砂糖10斤、花椒0.2斤、大料0.2斤。
操作流程：
将萝卜清洗干净，沥干，切成适当大小的块或者条状后装缸；
将3斤盐、6斤白砂糖、花椒0.2斤、大料0.2斤加入250斤沸水中，充分搅拌混合均匀；自然晾干至30℃～40℃装缸；注意操作过程应在干净无尘的情况下进行，操作人员需要佩戴口罩头套等。
将90斤陈酿泡菜液装入缸内，陈酿泡菜液发酵时间≥60天。
加入醋调节pH＝3.2～4.0，盖上缸盖，保持温度4℃～8℃，进行厌氧发酵。
在发酵25天时加入1斤盐、2斤白砂糖；加入NaOH调节pH＝4.5；
在发酵35天时加入NaHCO3调节pH＝5.9；
在发酵40天时加入1斤盐、2斤白砂糖；
在发酵85天时加入NaOH调节pH＝6.7；
继续发酵，直至90天时终止发酵。
实施例3
发酵环境：发酵室地窖，长8m，宽4m，高3.3m。内设保温墙体。地面瓷砖装饰。上设通风口。发酵容器采用小口大缸，体积为1000斤/缸。
原料：蕨菜100斤、盐10斤、白砂糖1斤、花椒0.2斤、大料0.2斤。
操作流程：
将蕨菜清洗干净，沥干，切成适当大小的块或者条状后装缸；
将6斤盐、0.5斤白砂糖、花椒0.2斤、大料0.2斤加入250斤沸水中，充分搅拌混合均匀；自然晾干至30℃～40℃装缸；注意操作过程应在干净无尘的情况下进行，操作人员需要佩戴口罩头套等。
将90斤陈酿泡菜液装入缸内，陈酿泡菜液发酵时间≥60天。
加入醋调节pH＝3.2～4.0，盖上缸盖，保持温度4℃～8℃，进行厌氧发酵。
在发酵20天时加入NaHCO3调节pH＝4.7；
在发酵35天时加入2斤盐、0.25斤白砂糖；加入NaHCO3调节pH＝5.8；
在发酵50天时加入2斤盐、0.25斤白砂糖；加入NaHCO3调节pH＝6.8；
继续发酵，直至60天时终止发酵。
附：本发明所采用的各种蔬菜的发酵时间见表1。
表1各种蔬菜的发酵时间列表
| 产品名称 | 腌制期限(天) | 产品名称 | 腌制期限(天) |
| 乳酸白菜 | 90 | 乳酸芥蓝 | 90 |
| 乳酸萝卜 | 90 | 乳酸甘蓝 | 60 |
| 乳酸荠菜 | 90 | 乳酸海带 | 90 |
| 乳酸雪里红 | 60 | 乳酸菜豆 | 60 |
| 乳酸豇豆 | 60 | 乳酸老山芹 | 60 |
| 乳酸辣椒 | 60 | 乳酸蕨菜 | 60 |
| 乳酸黄瓜 | 60 | 乳酸柳蒿芽 | 90 |
| 乳酸沙参菜 | 90 | 乳酸蒲公英 | 60 |
实验例1
发明人将本发明制备得到的泡菜送往ICAS英格尔检测认证集团进行检测，示例检测结果如下：
表2-1
表2-2
| 检测项目 | 检测方法 | 单位 | 检测结果 | 检出限 |
| 能量 | GB/Z 21922-2008 | kj/100g | 167 | / |
| 蛋白质 | GB 5009.5-2010第一法 | g/100g | 0.94 | / |
| 脂肪 | GB/T 5009.6-2003第二法 | g/100g | 0.8 | / |
| 碳水化合物 | GB/Z 21922-2008 | g/100g | 5.57 | / |
| 总膳食纤维 | GB/T 5009.88-2008 | g/100g | 3.18 | / |
| 钠 | GB/T 5009.91-2003 | mg/100g | 1646.92 | 0.30 |
| 乳酸菌 | GB 4789.35-2010 | CFU/g | 5.7×108 | / |
表3-1
表3-2
表4-1
表4-2
| 检测项目 | 检测方法 | 单位 | 检测结果 | 检出限 |
| 能量 | GB/Z 21922-2008 | kj/100g | 82 | / |
| 蛋白质 | GB 5009.5-2010第一法 | g/100g | 0.60 | / |
| 脂肪 | GB/T 5009.6-2003第二法 | g/100g | 0.4 | / |
| 碳水化合物 | GB/Z 21922-2008 | g/100g | 1.9 | / |
| 总膳食纤维 | GB/T 5009.88-2008 | g/100g | 2.92 | / |
| 钠 | GB/T 5009.91-2003 | mg/100g | 1131.84 | 0.30 |
| 乳酸菌 | GB 4789.35-2010 | CFU/g | 8.9×107 | / |
表5-1
表4-2
| 检测项目 | 检测方法 | 单位 | 检测结果 | 检出限 |
| 能量 | GB/Z 21922-2008 | kj/100g | 67 | / |
| 蛋白质 | GB 5009.5-2010第一法 | g/100g | 1.25 | / |
| 脂肪 | GB/T 5009.6-2003第二法 | g/100g | 0.5 | / |
| 碳水化合物 | GB/Z 21922-2008 | g/100g | 0.71 | / |
| 总膳食纤维 | GB/T 5009.88-2008 | g/100g | 1.74 | / |
| 钠 | GB/T 5009.91-2003 | mg/100g | 1106.93 | 0.30 |
| 乳酸菌 | GB 4789.35-2010 | CFU/g | 8.2×108 | / |
此外，申请人还将多种泡菜(乳酸胡萝卜、乳酸萝卜、乳酸芥菜)送往佳木斯市质量技术检验检测中心对亚硝酸盐含量(以NaNO3计)进行检测，其硝酸盐含量均低于0.1mg/kg。
实验例2
TPA测试的今年来发展起来的一种新型测试方法，主要通过对试样进行两次压缩的机械过程来模拟人口腔的咀嚼运动，利用力学测试方法来模拟食品质地的感官评价。
以实施例2为例，发明人使用TPA测试对本发明所制备的乳酸萝卜进行感官评价；
同时设置对照组1：其制备方法同实施例2，区别仅在于发酵过程中pH自然；
对照组2：其制备方法同实施例2，区别仅在于将陈酿泡菜液替换为等量的水；
对照组3：其制备方法同实施例2，区别仅在于将水全部换为陈酿泡菜液，辅料的加入方式换成低温无菌加入并搅拌；
分别在发酵的第30天、60天和90天取样进行感官评价测试，TPA参数为：力8.5g，测试速率2.5mm/s，压缩量40％。
通过TPA测试对各试样的硬度、弹性、粘聚性、胶着性、咀嚼度、回复行进行评价，并将得到的参数与感官指标建模分析得到感官评价得分。测试委托东北农业大学食品学院进行。
TPA感官评价结果见表5(以实施例2第90天的总分为100进行标准化处理)：
表5乳酸萝卜感官评价结果
通过对各组制备泡菜的感官品质的评定，从表5可以看出，各组的感官得分都随着发酵时间而逐渐增大，而实施例2的感官得分最高。
实验例3
为进一步探讨造成感官评价差异的原因，申请人对各组发酵过程中的优势微生物动态变化情况进行的检测，其中纵坐标为乳酸杆菌菌数÷(乳酸杆菌菌数+酵母菌菌数+醋酸菌菌数+霉菌菌数)×100％。
结果见图1；
从图1可知，与对照组1及对照组2相比，实施例2组中乳酸杆菌非常快速地成为了发酵优势菌种；然而对照组3中乳酸杆菌始终为最优势菌种，这无法解释口感上的差异。
为解释这一现象，发明人进而检测了实施例2和对照组3中不同乳酸杆菌亚群所占数量比重，结果见图2：
乳酸菌主导的乳酸发酵分为三个阶段。第一个阶段是异型发酵阶段，其主要菌群是可以异型发酵的乳酸菌，包括双歧杆菌、明串珠菌和部分乳杆菌，在这个阶段是各种有害微生物活动最频繁的一个阶段。异型乳酸发酵可以迅速消耗发酵环境中的氧气、产生乳酸及等代谢产物。值迅速降低，抑制了有害微生物的生长，同时也抑制了自身的生长。第二个阶段是同型乳酸发酵为主的阶段，在这个阶段中乳酸大量积累。异型发酵乳酸菌不耐酸，同型发酵的乳酸菌耐酸性强，异型发酵乳酸菌生长受到抑制，同型发酵的乳酸菌变成泡菜发酵过程中的主要乳酸菌群。可以同型发酵乳酸菌有戊糖片球菌、乳链球菌德氏乳杆菌、植物乳杆菌等。第三个阶段乳酸发酵结束，植物乳杆菌成为优势菌，产品风味形成。泡菜发酵过程中的乳酸菌种类中以植物乳杆菌耐酸性最强。
由此可见，不同发酵时期内优势菌群的种类也不同，对照组3中虽然乳酸杆菌始终为优势微生物，但植物乳酸菌在各个发酵时期所占比重都是最大的，反而不利于发酵，因此不同阶段时造成发酵效果上的差异，进而口感较差。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，其特征在于：
1).将蔬菜清洗沥干后切分装入发酵容器；
将占总量50％～70％的盐、糖，以及其它调料加入250～450重量份的开水中熬成糊状得到调料液，温度降低至30℃～40℃后装入发酵容器；
以所述蔬菜为100重量份计，所述盐的总量为5～10重量份，所述糖的总量为1～10重量份；
将80～120重量份的陈酿泡菜液装入发酵容器；
所述陈酿泡菜液来源于上次发酵所剩余的泡菜液体或发酵时间≥60天的泡菜液；
加入醋调节pH＝3.2～4.0，密封发酵容器，在4℃～8℃下进行发酵；
2).将余量的盐、糖在后续发酵期间分2次等量加入；余量的盐、糖第一次在发酵25～35天时加入，第二次在发酵40～50天时加入；
在发酵的第20～25天时加入一次pH调节剂调节pH＝4.5～5.0，在发酵的第30～35天时再次加入一次pH调节剂调节pH＝5.5～6.0，发酵结束前5～10天再次加入一次pH调节剂调节pH＝6.0～7.0；
发酵时间一共为60～90天。
2.根据权利要求1所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，其特征在于，所述其它调料包括0.1～0.5重量份的花椒和/或0.1～0.5重量份的大料。
3.根据权利要求1所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，其特征在于，发酵在地窖中进行，所述发酵容器为小口大缸。
4.根据权利要求1所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，其特征在于，在步骤2)中，所述pH调节剂为NaOH和/或NaHCO3。
5.根据权利要求1所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，其特征在于，将各发酵原料装入所述发酵容器时，填充系数为1/3～3/4。
6.根据权利要求1所述的低温乳酸蔬菜泡菜加工方法，其特征在于，所述蔬菜包括白菜、萝卜、胡萝卜、荠菜、雪里红、豇豆、辣椒、黄瓜、芥蓝、甘蓝、海带、菜豆、老山芹、蕨菜、柳蒿芽、蒲公英、沙参菜中的一种或多种。
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