传统发酵食品浆水工艺对其品质影响研究进展
夏东
天津实发中科百奥工业生物技术有限公司 天津市 300462
摘要: 浆水作为我国具有悠久历史的传统发酵食品,其独特的风味与丰富的营养价值深受民众喜爱。本文聚焦于浆水制作工艺中的关键环节,如原料选择、发酵菌种、发酵条件(温度、时间、盐度等),系统阐述它们对浆水品质在理化性质、微生物组成、风味物质形成以及营养成分变化等方面的影响,旨在梳理当前研究现状,为进一步优化浆水工艺、提升产品品质提供理论依据,推动传统发酵食品产业的现代化发展。
关键词:传统发酵食品;浆水;工艺;品质影响
一、原料对浆水品质的影响
(一)蔬菜种类
不同蔬菜制作的浆水品质差异显著。白菜富含膳食纤维,制成浆水后,其质地相对浓稠,在发酵过程中能为微生物提供丰富的碳源,利于产酸菌生长,使浆水酸度上升较快,且具有独特的清甜风味。萝卜缨含有较多的矿物质与维生素,发酵产生的浆水色泽翠绿,风味浓郁,由于其自身特殊的植物次生代谢产物,赋予浆水别样的辛辣气息,同时在理化性质上,电导率等指标与白菜浆水有所不同,反映出离子释放的差异。芹菜含有挥发性的萜烯类化合物,制成浆水后,这些化合物参与风味物质的构建,带来独特的香气,而且芹菜茎秆中的纤维素结构影响浆水的流变学特性,使发酵过程中底物的可及性对微生物生长产生独特的制约。
(二)原料预处理
原料的清洗程度影响浆水微生物初始菌群。清洗不彻底会带入较多杂菌,虽然部分天然杂菌有助于发酵启动,但过多未知杂菌可能导致发酵不可控,产生异味或使浆水提前变质。切割尺寸也至关重要,较小的蔬菜切块增加了与发酵液的接触面积,一方面加速营养成分溶出,为微生物快速利用提供条件,促使发酵前期产酸加快,缩短发酵周期;另一方面,过大切块则可能因内部组织难以充分接触发酵环境,出现局部发酵不均,造成品质不均一,如口感上有的部分软烂,有的部分还生硬。
二、发酵菌种对浆水品质的影响
(一)自然发酵中的微生物群落
传统浆水多采用自然发酵,依赖蔬菜表面及环境中的微生物。乳酸菌是自然发酵浆水中的优势菌群,如植物乳杆菌、短乳杆菌等,它们利用蔬菜中的糖类代谢产生乳酸,降低浆水 pH,抑制有害菌生长,赋予浆水清爽的酸味,同时产生细菌素等抑菌物质保障发酵安全。酵母菌在发酵初期也有一定占比,通过有氧呼吸消耗氧气,为乳酸菌等厌氧菌营造适宜的厌氧环境,并且其代谢产生的乙醇、酯类等挥发性物质增添浆水香气,与乳酸菌协同作用塑造风味。此外,肠杆菌、醋酸菌等杂菌在发酵过程中若控制不当,会过度消耗底物、产生不良气味甚至引发腐败。
(二)人工接种发酵
为了更精准控制发酵过程与品质,人工接种特定菌种成为趋势。单一接种植物乳杆菌,能使浆水发酵进程高度可控,乳酸生成曲线平稳,产品酸度、风味一致性好,减少自然发酵的批次差异。混合接种乳酸菌与酵母菌,如戊糖片球菌与酿酒酵母组合,酵母菌消耗氧气产生的二氧化碳使浆水有轻微 “气泡感”,丰富口感,乳酸菌主导产酸保障风味骨架,二者代谢产物相互交织,酯类、醛类等风味物质种类与含量更丰富,提升整体风味品质,在营养层面,维生素等微量营养素的合成也因菌种协同得到优化。
三、发酵条件对浆水品质的影响
(一)温度
低温发酵(10 - 15℃)时,微生物生长缓慢,发酵周期延长至 10 - 15 天,但有利于风味物质缓慢积累,如一些挥发性酯类、醇类的生成量随着时间推移逐步增加,使浆水香气细腻、柔和,同时营养成分降解速度放缓,维生素 C 等热敏性物质保留率较高。中温发酵(25 - 30℃)是乳酸菌等多数有益菌的适宜生长温度区间,发酵 3 - 5 天即可完成,产酸迅速,能快速降低 pH 抑制有害菌,浆水酸度适宜,口感酸爽,不过高温也加速部分风味前体物质转化,风味略显单薄。高温发酵(35 - 40℃)虽能进一步缩短发酵时间至 2 - 3 天,但易导致微生物代谢失衡,乳酸菌早衰,醋酸菌等耐热杂菌活跃,使浆水酸度异常升高,出现刺鼻醋酸味,且营养损耗大,蛋白质过度水解,影响浆水整体品质[1]。
(二)时间
发酵初期(0 - 2 天),微生物处于适应期,蔬菜渗出液中的糖分、氨基酸等营养物质开始被利用,pH 缓慢下降,浆水风味初步形成,有淡淡的蔬菜清香与微弱酸味。发酵中期(3 - 7 天)是关键阶段,乳酸菌大量繁殖产酸,pH 急剧下降至 3.5 - 4.5,浆水风味浓郁,有机酸、酯类、醛类等风味物质快速合成,蔬菜组织逐渐软化,口感变好。过度发酵(7 天以上),若未及时终止,随着底物耗尽,微生物自溶,会释放出不良风味物质,如胺类、硫化氢等,浆水颜色变暗,质地变差,出现浑浊、分层现象,营养价值也因过度代谢而降低。
(三)盐度
适量加盐(1% - 3%)可调节浆水渗透压,抑制有害微生物如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌生长,为乳酸菌等有益菌创造竞争优势,同时盐离子能激活蔬菜内源酶活性,促进风味前体物质释放,提升风味。盐度过低(小于 1%),无法有效抑制杂菌,易引发发酵失败,出现涨袋、发霉等问题;盐度过高(大于 3%),虽防腐效果增强,但会抑制乳酸菌生长,减缓产酸速度,延长发酵周期,且使浆水口感过咸,掩盖原本的风味,降低消费者接受度。
四、浆水品质的综合分析
(一)理化性质变化
发酵过程中,浆水的 pH 持续下降,从初始的近中性(6.5 - 7.0)降至 3.0 - 4.5,这是产酸微生物代谢的直接结果,低 pH 保障了产品货架期稳定性。总酸含量上升,以乳酸为主,还有少量醋酸、苹果酸等,不同发酵条件下总酸组成比例有差异,影响风味层次。可溶性固形物含量前期因蔬菜营养溶出而增加,后期随微生物利用又有所下降,反映发酵进程中的物质转化。色泽方面,叶绿素等色素降解,浆水颜色由鲜绿逐渐变深,类胡萝卜素相对稳定,一定程度上维持色泽基调,且受温度、光照等因素影响其降解速率[2]。
(二)风味物质形成
风味物质是浆水品质核心体现。有机酸赋予酸味,乳酸柔和、醋酸刺激,二者协同构建基础风味;酯类如乙酸乙酯、乳酸乙酯散发果香、酒香,提升香气丰富度;醛类来自氨基酸代谢,如乙醛有清新气息;醇类由糖类、氨基酸转化,乙醇及高级醇增添醇香。这些风味物质的种类与含量受原料、菌种、发酵条件交互影响,任何环节改变都会重塑风味轮廓,形成地域、工艺特色鲜明的风味体系。
(三)营养成分改变
发酵提升了浆水营养可利用性。蔬菜中的大分子多糖、蛋白质经微生物酶解为小分子寡糖、多肽与氨基酸,更易被人体吸收,游离氨基酸含量显著增加,为风味贡献的同时强化营养。维生素含量有升有降,部分 B 族维生素因微生物合成而增多,维生素 C 等则受氧化、微生物利用而减少。矿物质溶出率提高,且发酵产生的有机酸利于矿物质在人体肠道吸收,从营养角度优化了浆水食用价值。
五、结论
当前研究明晰了原料、菌种、发酵条件对浆水品质在多维度的影响机制,但仍存在诸多待突破点。未来应深入挖掘不同地区传统工艺精髓,利用宏基因组、代谢组学等多组学技术精准解析发酵过程微生物群落动态演替与风味、营养代谢网络,建立品质预测模型。在工艺优化上,开发智能化发酵装备精准控温、控时、控盐,结合生物保鲜技术延长货架期,拓展浆水在调味品、功能食品领域应用,传承创新这一古老发酵食品,使其契合现代消费需求,走向更广阔市场。
参考文献
[1]郑欣茹,刘琳琳,吕铭守,等. 不同乳酸菌发酵黄浆水对酸浆豆腐凝胶特性及其品质的影响 [J]. 食品安全质量检测学报, 2024, 15 (04): 274-282.
[2]李毅昊,赵仕达,李海阳,等. 几种传统酸浆的制作工艺、应用及研究进展 [J]. 食品与发酵工业, 2024, 50 (19): 388-396.
作者简介夏 东,男,1976.12.11,汉,职称:助工,学历:大专,研究方向:发酵工艺