朱莉莉，羅惠波，黃治國，衛(wèi)春會，鄧 杰，謝 軍*

（四川理工學(xué)院 生物工程學(xué)院 釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 自貢 643000）

大頭菜屬于根菜類，是十字花科蕓苔屬作物、芥菜的一個(gè)變種，營養(yǎng)豐富，與其他綠色蔬菜相比，蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素A（vitamin A，VA）、維生素C（vitamin C，VC）和胡蘿卜素含量特別高[1]。豐富的營養(yǎng)成分使得大頭菜具有較強(qiáng)的生理活性，參與機(jī)體氧化還原過程增加大腦含氧量，因而能夠提神醒腦、緩解疲勞；另外，大頭菜還具有很高的藥用價(jià)值，具有清熱解毒、抗菌消腫、生津開胃、下氣消食、溫脾暖胃、利尿除濕等功效[1]。何珺等[2]采用色譜法檢測出大頭菜種子中的蘿卜硫素含量為17.4 μg/g，蘿卜硫素不僅具有殺死癌細(xì)胞的功效，還具有抗菌、提高機(jī)體免疫力和抗氧化能力的效果。大頭菜采收期主要集中在低溫時(shí)節(jié)，新采收的大頭菜辣味和苦味比較重，生食口感欠佳，加工成腌制品后味道更佳[3]。大頭菜既可以腌制成咸菜，也可以通過調(diào)味腌制成醬菜，口味爽甜脆，十分誘人，使腌制大頭菜成為了餐桌上不可或缺的一道美食。但是，傳統(tǒng)腌制工藝周期太長，且多為高鹽腌制，不能滿足現(xiàn)代消費(fèi)者對食品低鹽、安全、健康的要求，并且腌制好的大頭菜經(jīng)過脫鹽后包裝，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，容易受雜菌污染，另外還導(dǎo)致維生素、氨基酸、風(fēng)味物質(zhì)等營養(yǎng)成分的嚴(yán)重?fù)p失[4]。

大頭菜的腌制工藝國內(nèi)研究主要包括發(fā)酵菌和腐敗菌的鑒定及其在發(fā)酵過程中的功能研究；乳酸菌劑的開發(fā)；腌制工藝的改進(jìn)；保脆及儲藏保鮮技術(shù)以及對腌制大頭菜感官品質(zhì)、亞硝酸鹽、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響等方面的研究。國外對腌制大頭菜研究極少，大多是對新鮮大頭菜的品質(zhì)、硫代葡萄糖苷及其衍生形式異硫氰酸酯以及代謝特征等光學(xué)和分子生物學(xué)的研究[5-10]。本文從腌制工藝、腌制技術(shù)、腌制微生物和腌制大頭菜品質(zhì)等方面闡述腌制大頭菜的研究現(xiàn)狀，并從提高腌制大頭菜產(chǎn)品品質(zhì)、安全性、生產(chǎn)效率和標(biāo)準(zhǔn)化自動(dòng)化水平等方面，對大頭菜未來的研究方向進(jìn)行展望，以期推動(dòng)大頭菜產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和發(fā)展。

1 腌制工藝

大頭菜的傳統(tǒng)自然發(fā)酵腌制工藝多為半固態(tài)發(fā)酵，利用原料附著、水和環(huán)境中含有的乳酸菌，在常溫、高鹽量的條件下進(jìn)行發(fā)酵。傳統(tǒng)腌制工藝發(fā)酵時(shí)間較長，產(chǎn)品質(zhì)量可控性差。經(jīng)過世世代代四川人的傳承與發(fā)展，腌制工藝逐漸多樣化使腌制蔬菜逐漸向著有利于人們身體健康的方向發(fā)展。

1.1 多輪增香發(fā)酵

普通榨菜加工是在新鮮蔬菜入池時(shí)加入微粉碎的天然香料和鹽一起進(jìn)行多次鹽漬發(fā)酵滲香，制備出發(fā)酵半成品后進(jìn)一步包裝殺菌形成成品，而多輪增香發(fā)酵是在普通榨菜加工基礎(chǔ)上，包裝殺菌工序前加入特殊的調(diào)味工序進(jìn)一步增加產(chǎn)品的香味而得名，該多輪增香發(fā)酵工藝應(yīng)用到大頭菜腌制過程中，可以大大提高腌制大頭菜品質(zhì)。陳功等[11]采用多輪增香對四川傳統(tǒng)特色榨菜發(fā)酵工藝進(jìn)行了改進(jìn)，檢測其風(fēng)味成分，分別從普通榨菜和多輪增香發(fā)酵榨菜中識別出24種和30種化合物，兩者共有的主要香氣成分中，采用多輪增香發(fā)酵工藝制作的榨菜風(fēng)味物質(zhì)含量顯著高于傳統(tǒng)工藝，但多輪增香發(fā)酵工藝更為復(fù)雜，不利于生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)化。

1.2 低鹽發(fā)酵和二次接種發(fā)酵

通過接種乳酸菌可以大大提高蔬菜腌制效率和產(chǎn)品安全性。高世陽等[12]研究了一次接種和二次接種的情況下乳酸菌對低鹽腌制榨菜理化性質(zhì)及風(fēng)味成分的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著接種次數(shù)的增加，發(fā)酵后期維持的乳酸菌含量越高，后期熟化階段乳酸菌成為優(yōu)勢菌可以加快榨菜后熟的完成，二次接種保證了較高的乳酸菌含量，顯著抑制了低鹽腌制條件下腐敗菌的生長，有利于縮短整個(gè)腌制過程，提高生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品品質(zhì)，另外乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸，使榨菜維持在較低水平的pH值，可以抑制雜菌污染，保證后熟階段的安全。

1.3 真空浸漬

以適當(dāng)鹽濃度的浸漬液為介質(zhì)，真空狀態(tài)下浸漬能夠顯著提高大頭菜腌制速度。李慧等[13]對三腌之后的大頭菜進(jìn)行真空浸漬處理，研究真空鹽漬對大頭菜腌制過程中品質(zhì)變化的影響，研究結(jié)果表明，腌制速度得到顯著提高，但其總酸和氨基酸態(tài)氮含量較傳統(tǒng)工藝低，亞硝酸鹽含量在兩種工藝下都相對較高，測得揮發(fā)性成分種類27種，比傳統(tǒng)工藝大頭菜少了4種，揮發(fā)性成分上也不盡相同，說明該真空浸漬條件下，高鹽分阻礙了微生物代謝和相關(guān)的酶促反應(yīng)，使得微生物發(fā)酵作用微弱，不利于大頭菜品質(zhì)的提高，需要改進(jìn)工藝參數(shù)，給微生物發(fā)酵提供良好條件。

1.4 耐低溫乳酸菌發(fā)酵

耐低溫乳酸菌發(fā)酵能夠使腌制體系中亞硝峰出現(xiàn)的時(shí)間推遲，同時(shí)也能夠降低亞硝峰值。余文華等[14]在一次加鹽一次接種的工藝條件下，研究耐低溫乳酸菌在不同溫度條件下（7±1℃、10±1℃、13±1℃）對發(fā)酵泡菜總酸、pH值和亞硝酸峰值的影響。發(fā)現(xiàn)發(fā)酵溫度降低的過程中，亞硝酸出峰時(shí)間不僅往后推遲而且峰值也有所下降，原因是發(fā)酵溫度越低越不利于乳酸菌的快速繁殖，乳酸菌產(chǎn)乳酸速度變慢，分泌亞硝酸鹽還原酶往后推移，亞硝酸鹽降解速度變慢使得亞硝酸峰出現(xiàn)的時(shí)間推遲，但由于發(fā)酵溫度的降低乳酸菌之外的雜菌變少，總體上減少了亞硝酸鹽的合成量，所以亞硝酸峰值也會降低，并且發(fā)酵最終樣品亞硝酸鹽含量在3種發(fā)酵溫度條件下均＜2 mg/kg，符合現(xiàn)有醬腌菜衛(wèi)生指標(biāo)要求（國標(biāo)≤20 mg/kg）。該低溫腌制工藝的含鹽量約為8.3%～11.6%，如果進(jìn)一步降低含鹽量，將更有利于人體健康[15]。

2 腌制技術(shù)

大頭菜在腌制過程中，發(fā)酵體系中腐敗菌的生長和腌制速度與微生物的產(chǎn)酸速率直接相關(guān)。產(chǎn)酸越快，對腐敗菌的抑制效果越強(qiáng)，發(fā)酵就會朝著更有利方向進(jìn)行。另外，部分腐敗菌能將腌菜中含有的硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽容易同腌制體系中游離氨基酸反應(yīng)生成強(qiáng)致癌作用的亞硝胺。因此，抑制腌制過程中產(chǎn)生的有害微生物，對保證產(chǎn)品的安全十分重要，亦是降低亞硝酸鹽含量的有效途徑[12]。腌制大頭菜的敗壞主要由耐高溫的芽孢桿菌（Bacillussp.）、球菌和耐鹽耐酸較強(qiáng)的霉菌和酵母菌生長繁殖引起的[16]。這些有害微生物在腌制大頭菜生產(chǎn)和儲藏過程中應(yīng)盡量避免。

2.1 保鮮殺菌技術(shù)

因大頭菜腌制產(chǎn)品營養(yǎng)物質(zhì)豐富，雖有乳酸菌作為優(yōu)勢菌群存在，但加工和儲藏過程中容易受雜菌污染，有害微生物的繁殖是大頭菜腐敗變質(zhì)的根本原因，一定的殺菌、抑菌等保鮮處理有利于保持大頭菜產(chǎn)品品質(zhì)和延長其貨架期。目前，用于大頭菜腌制產(chǎn)品的保鮮技術(shù)主要有巴氏殺菌、超高壓殺菌、超聲波殺菌和微波殺菌等殺菌技術(shù)；化學(xué)防腐劑和天然防腐劑等抑菌技術(shù)以及低溫冷藏和真空包裝能夠部分抑制有害菌的污染和繁殖。

2.1.1 殺菌技術(shù)

大頭菜產(chǎn)品殺菌主要是利用高溫、微波熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)、超高壓等對有害菌的致死作用。尼海峰等[17]對低鹽榨菜（含鹽量為3.5%）采用85℃、15 min巴氏殺菌處理，冷卻后將樣品置于37℃、相對濕度80%的條件下保存并檢測其感官質(zhì)量和理化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)巴氏殺菌能有效控制低鹽榨菜的微生物增長速度，從而延長低鹽榨菜的貨架期，但該殺菌方式會對腌制品色澤、脆度等感官品質(zhì)帶來不利影響；鄧晶晶等[18]采用超高壓技術(shù)對腌制類蔬菜中珊瑚蘿卜產(chǎn)品進(jìn)行處理，當(dāng)壓力＞350 MPa時(shí)，殺菌效果顯著，菌落總數(shù)從680 CFU/g降低到2 CFU/g，低溫條件下貯藏期可達(dá)到45 d以上，在產(chǎn)品顏色、硬度、咀嚼性方面，超高壓處理與未處理的差異能夠在5 d內(nèi)迅速消失，超高壓殺菌技術(shù)結(jié)合腌制蔬菜的低酸環(huán)境，使得殺菌效率大大提高，并且不會破壞腌蔬菜的營養(yǎng)成分，對感官品質(zhì)也幾乎沒有任何不利影響，是大頭菜等腌制類食品殺菌的最優(yōu)選擇；熱效應(yīng)主要是快速升溫達(dá)到殺菌作用，而非熱效應(yīng)則是使食品中微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和生理活性物質(zhì)發(fā)生變異，從而喪失活力或者死亡，微波殺菌的溫度低于常規(guī)熱處理方法，溫度僅在70～90℃之間，時(shí)間在10 min以內(nèi)，具有較好的殺菌效果[19]；徐洲等[20]研究了巴氏殺菌、微波殺菌和超聲波殺菌3種殺菌方式對低鹽大頭菜品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，巴氏殺菌和微波殺菌均未發(fā)生漲袋，但巴氏殺菌因高溫效應(yīng)的影響，感官品質(zhì)和硬度最差，色澤更深，而超聲波處理的大頭菜漲袋率較高，但硬度最佳。三種殺菌方式中，微波殺菌效率僅次于巴氏殺菌，遠(yuǎn)高于超聲波殺菌，且微波殺菌的亞硝酸鹽峰值最低，保存到第90天時(shí)僅為1.70 mg/kg，這是因?yàn)槲⒉⒕鷼⑺榔渌泻耐瑫r(shí)，也殺死了亞硝酸鹽還原菌等還原性細(xì)菌，阻礙了硝酸鹽還原成亞硝酸鹽的途徑，從而降低了樣品中亞硝酸鹽的含量[21]。所以，低鹽大頭菜的最適殺菌方式為微波殺菌，最適殺菌功率和殺菌時(shí)間分別為800 W和70 s。

2.1.2 抑菌技術(shù)

腌制蔬菜中常用化學(xué)防腐劑主要有苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽等，但這些化學(xué)防腐劑抑菌效果并不理想[22]，某些商家會通過加大添加量來增強(qiáng)抑菌效果，從而帶來嚴(yán)重的食品安全隱患。王征征等[23]研究了苯甲酸鈉、脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀等多種化學(xué)防腐劑對大頭菜中多種有害菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)苯甲酸鈉、脫氫乙酸鈉組合的復(fù)配防腐劑對實(shí)驗(yàn)中抗性較強(qiáng)的芽孢桿菌、球形賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus sphaericus）有良好的抑制效果，抑制率都在99%以上；石小瓊等[24]研究了化學(xué)食品添加劑復(fù)合保鮮液對真空蘿卜纓泡菜的感官品質(zhì)的影響，最佳保鮮液配方為苯甲酸鈉0.25 g、焦亞硫酸鈉0.025 g、乙二胺四乙酸二鈉（ethylene diamine tetraacetic acid-2Na，EDTA-2Na）0.065 g、冷開水200 g，產(chǎn)品在室溫下保存180 d，未發(fā)生漲袋，且感官品質(zhì)仍然保持在較好的狀態(tài)，盡管如此，復(fù)合化學(xué)防腐劑仍不能實(shí)現(xiàn)對食品中所有致病菌產(chǎn)生抑制作用，從而不利于食品的長期保鮮。

天然防腐劑也稱生物防腐劑，是指從植物、動(dòng)物及微生物中分離提取出具有防腐作用的一類天然物質(zhì)。主要包括乳酸鏈球菌素、納他霉素、植物黃酮、聚賴氨酸、茶多酚、植酸、迷迭香提取物及一些植物精油等，天然防腐劑因具有水溶性好、抗菌性強(qiáng)、抑菌光譜、安全無毒等優(yōu)點(diǎn)而優(yōu)于化學(xué)防腐劑，是食品、生活用品等行業(yè)防腐劑開發(fā)的一個(gè)重要方向。劉芳等[25]研究了3種配伍中草藥水煎液對腌制泡菜中腐敗菌的抑菌效果，在當(dāng)歸、黨參、黃芪的比值為5∶3∶2時(shí)，抑菌效果最佳，其最低抑菌濃度（minimal inhibitory concentration，MIC）達(dá)到0.4 g/mL，并且隨著水煎液濃度的增大對泡菜的抑菌保鮮作用越長久；王向陽等[26]對不同的化學(xué)防腐劑和生物防腐劑對貯藏泡菜質(zhì)地的影響進(jìn)行了研究，很多防腐劑通過抑制泡菜中的果膠酶活性而有效防止泡菜品質(zhì)下降，其中當(dāng)山梨酸鉀含量為24.69 mg/g和水溶性殼聚糖含量為0.33 mg/g時(shí)作用效果均很明顯。

基于天然防腐劑多種優(yōu)點(diǎn)，篩選產(chǎn)細(xì)菌素等天然防腐劑的功能乳酸菌，既能達(dá)到抗有害菌的作用，又能起到發(fā)酵蔬菜的作用。饒瑜等[27]從四川泡菜中篩選出8株功能乳酸菌，這8株菌均能產(chǎn)細(xì)菌素，抑制英諾克李斯特氏菌（Listeria innocua）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）和蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）的生長，其中Lactobacillus harbinensisB22、屎腸球菌（Enterococcus faecium）E6和植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）E11能產(chǎn)生抑制革蘭氏陰性菌大腸桿菌（Escherichia coli）生長的細(xì)菌素類化合物，均為耐酸耐高鹽，是泡菜等腌制類食品生物保鮮的優(yōu)良乳酸菌，該項(xiàng)研究能夠?yàn)橹蓖妒桨l(fā)酵乳酸菌劑（directed vat set，DVS）的開發(fā)開辟新的途徑，也為腌制類食品工藝的改善提供新思路。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，為達(dá)到同樣改善泡菜品質(zhì)的效果，生物防腐劑用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于化學(xué)防腐劑的用量，使用生物防腐劑更加安全有效，消費(fèi)者接受度更高。

2.2 保脆技術(shù)

大頭菜在腌制過程中，隨著蛋白質(zhì)等物質(zhì)的降解以及其他生理生化反應(yīng)，其內(nèi)部組織會逐漸軟化，質(zhì)地也會不斷變化，并逐漸影響腌制菜的口感，為了保持其清脆可口的口感，一般會在腌制過程中加入具有保脆作用的物質(zhì)，如氯化鈣、乳酸鈣、丙酸鈣等。保脆劑中的Ca2+通過激活蔬菜中的果膠甲酯酶，使蔬菜中的果膠轉(zhuǎn)化成甲氧基果膠，并進(jìn)一步作用生成不溶性的果膠酸鈣，進(jìn)而改變了高分子聚合物的摩爾質(zhì)量和線狀或分支狀聚合物的結(jié)構(gòu)，并通過填充細(xì)胞間隙增強(qiáng)細(xì)胞間的銜接，產(chǎn)生凝膠作用使蔬菜變脆[28]，腌制原料種類、食鹽濃度、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間等因素的不同，人工接種乳酸菌發(fā)酵試驗(yàn)對于其脆度的影響也會不同，適當(dāng)?shù)母啕}預(yù)腌及加熱前處理也會增加腌制蔬菜的脆度[22]。尹爽等[29]研究了氯化鈣、乳酸鈣、丙酸鈣3種保脆劑在腌制食品的保脆效果，發(fā)現(xiàn)保脆劑使大頭菜各類質(zhì)地參數(shù)總體呈先上升后下降的趨勢，且不同的保脆劑間各質(zhì)地參數(shù)下降規(guī)律有所差異，但這些質(zhì)地參數(shù)之間具有一定的相關(guān)性，該研究有助于深入研究腌制大頭菜質(zhì)構(gòu)特性的變化機(jī)理；同時(shí)通過極差和方差分析研究了以上3種保脆劑組合保脆效果，發(fā)現(xiàn)在保持產(chǎn)品良好脆度和感官上，復(fù)合保脆劑優(yōu)于單一保脆劑；吳祖芳等[30]研究了接種乳酸菌條件下低鹽腌制榨菜的CaCl2濃度、鹽濃度和腌制時(shí)間與腌制榨菜脆度之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在CaCl2含量、鹽含量、腌制時(shí)間分別為0.25%、6.07%、11.5 d時(shí)，保脆效果最好，最佳脆度值達(dá)到155.6 g。

3 腌制微生物

3.1 微生物

以乳酸菌為主的微生物發(fā)酵在蔬菜腌制過程中發(fā)揮著十分重要的作用。乳酸菌尤其是腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）作為啟動(dòng)發(fā)酵的主要菌株，利用大頭菜的糖分和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)逐漸繁殖代謝，先經(jīng)過乳酸發(fā)酵，為發(fā)酵體系建立酸性的壞境，隨著總酸的不斷積累，能夠有效抑制有害菌的生長，同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)其他乳酸菌（短乳桿菌和植物乳桿菌）的生長[31]，直至植物乳桿菌大量繁殖成為發(fā)酵主導(dǎo)菌，乳酸量繼續(xù)累積反饋抑制了植物乳桿菌的生長，此時(shí)，耐酸性強(qiáng)的發(fā)酵性酵母菌開始發(fā)酵利用研制體系中的小分子成分合成香味物質(zhì)增香。

腌制大頭菜的香味和滋味既有大頭菜原料和加工輔料本身具有的，也有在腌制過程中通過微生物和酶的作用發(fā)生的一系列變化形成的。大頭菜腌制過程中，微生物將碳水化合物、蛋白質(zhì)分解成乳酸、乙醇、醋酸、CO2、氨基酸態(tài)氮等物質(zhì)，并進(jìn)一步生成酯類、酚類、烯類等賦予了大頭菜特殊的香味和滋味，同時(shí)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸與醇、醛、酮等物質(zhì)相互作用形成了一些新的呈味物質(zhì)[13]；高世陽等[12]通過對比研究自然腌制、一次接種和二次接種腌制榨菜的風(fēng)味成分，發(fā)現(xiàn)對丙烯基茴香醚、含硫化合物、異硫氰酸烯丙酯，十六酸、鄰苯二甲酸丁基酯、十一烷基二酯、亞油酸乙酯和亞麻酸乙酯等物質(zhì)在三種腌制工藝中含量均較高，是腌制榨菜的主要風(fēng)味成分，該研究還發(fā)現(xiàn)二次接種腌制的榨菜氨基酸態(tài)氮含量略高于一次接種腌制組，這與二次接種腌制保持了較高的乳酸菌含量從而蛋白質(zhì)得到更好地分解密切相關(guān)；同時(shí)，接種組揮發(fā)性成分中酚類、醛類和酸類要明顯多于對照組，而酚類和醛類是腌制榨菜風(fēng)味的主要影響物質(zhì)，所以更多的乳酸菌協(xié)同作用，不僅能夠提高氨基酸態(tài)氮的含量，還能更好的賦予腌制榨菜優(yōu)良的發(fā)酵風(fēng)味；與脫鹽工藝和傳統(tǒng)自然發(fā)酵工藝不同，低鹽新工藝腌制大頭菜從源頭上降低了食鹽含量，很多不耐鹽的微生物能夠生長代謝，產(chǎn)生豐富的酶類，從而催化了更多的風(fēng)味物質(zhì)生成，給大頭菜腌制品帶來更好的香味和滋味，因而低鹽化發(fā)酵環(huán)境下制得的腌制產(chǎn)品品質(zhì)更佳[32]。

3.2 微生物群落結(jié)構(gòu)及其演替

腌制蔬菜發(fā)酵過程的后熟階段以及特殊香氣的形成是有益微生物（主要是乳酸菌，部分過程需要產(chǎn)香酵母的協(xié)同作用）作用的結(jié)果，腌制體系中微生物的變化可以直接反映腌菜腌制過程的好壞，研究體系中的微生物群落結(jié)構(gòu)及其演替，有利于了解不同的發(fā)酵工藝階段，有效控制工藝過程，同時(shí)可以通過優(yōu)質(zhì)腌制品的腌制過程中微生態(tài)與感官指標(biāo)和理化指標(biāo)的相關(guān)性研究，探索不同微生物在各發(fā)酵階段起到的不同作用，可以為優(yōu)良乳酸菌的選育以及發(fā)酵工藝節(jié)點(diǎn)的改進(jìn)提供參考，并且能夠指導(dǎo)優(yōu)良乳酸菌劑接種到腌制體系中，從而主導(dǎo)腌制發(fā)酵過程，實(shí)現(xiàn)安全可控可持續(xù)的大頭菜腌制工藝及其生產(chǎn)線。

目前研究微生物群落結(jié)構(gòu)及其演替的主要研究手段包括傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)方法、非培養(yǎng)的16S rDNA基因同源性分析、基于16S rDNA作為分子標(biāo)記的變性梯度凝膠電泳（denaturing gel gradient electrophoresis，DGGE）、免培養(yǎng)的單鏈構(gòu)象多態(tài)性（single strand conformation polymorphism，SSCP）技術(shù)、基于細(xì)菌16S rRNA基因及真菌rRNA基因間隔區(qū)（internal transcribed spacer，ITS）區(qū)域的高通量測序分析、以及最新的基于宏基因組和宏轉(zhuǎn)錄組的高通量測序分析。傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)早已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代微生物群落鑒定的需求，需要結(jié)合非培養(yǎng)的性現(xiàn)代研究技術(shù)共同進(jìn)行鑒定分析[31]。目前用于腌制大頭菜微生物群落研究的技術(shù)手段多以純培養(yǎng)技術(shù)為主，但該技術(shù)在選擇分離培養(yǎng)時(shí)存在一定的隨意性，因而在微生物群落研究方面存在較大的片面性和局限性[16]；越來越多的學(xué)者開始通過高通量測序分析技術(shù)研究腌制食品發(fā)酵微生物的群落結(jié)構(gòu)和群落演替。張銳等[31]采用平板菌落計(jì)數(shù)法及聚合酶鏈反應(yīng)—單鏈構(gòu)象多態(tài)性分析方法（polymerase chain reactionsingle strand conformation polymorphism，PCR-SSCP），探明了高品質(zhì)低鹽腌制榨菜樣品在優(yōu)化工藝條件下不同發(fā)酵階段的微生物結(jié)構(gòu)和分布情況，從而證實(shí)了不同乳酸菌的作用，但是基于16S rDNA基因的鑒定技術(shù)由于細(xì)菌16S引物與真菌18S引物序列同源性較高，給分析結(jié)果帶來一定的干擾；翁佩芳等[33]采用16S rDNA基因克隆文庫及克隆子分析方法對榨菜低鹽腌制中細(xì)菌群落多樣性進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，榨菜在5%、7%、10%的鹽含量下進(jìn)行自然發(fā)酵后，發(fā)酵液的pH值和微生物菌群變化都存在較大的差異，這是由微生物生長的環(huán)境因素差異引起的，但不同低鹽濃度下，發(fā)酵液中最后起主導(dǎo)作用的種群都是植物乳桿菌；郭壯等[34-35]通過高通量分析技術(shù)研究了襄陽大頭菜腌制液膜醭細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，探明了形成膜醭而導(dǎo)致襄陽大頭菜產(chǎn)品品質(zhì)下降的根源腐敗菌，為解決大頭菜產(chǎn)業(yè)化存在的問題提供理論依據(jù)，同時(shí)也為從事泡菜和葡萄酒等發(fā)酵食品研究的學(xué)者進(jìn)行發(fā)酵過程中膜醭形成的研究提供參考；劉大群等[36]利用高通量測序分析了不同鹽量榨菜坯料中細(xì)菌群落多樣性，研究發(fā)現(xiàn)，低鹽腌制更有利于豐富坯料中的細(xì)菌群落多樣性，保存1個(gè)月多樣性多于保存3個(gè)月的，變形菌門是坯料保存期的優(yōu)勢菌門，7%鹽量的榨菜在保存過程中，乳酸菌含量并不高且成逐漸減少之勢，而14%鹽量中未檢測出乳桿菌屬，兩種鹽量坯料中的優(yōu)勢菌分別為Halomonas subglaciescola和Chromohalobacter japonicas，兩菌均為中度嗜鹽菌；朱琳等[37]采用高通量測序法研究了蘿卜泡菜發(fā)酵液中亞硝酸鹽濃度峰值期和回落期時(shí)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性，研究發(fā)現(xiàn)，峰值期的變形菌門細(xì)菌（相對豐度72.1%）為第一優(yōu)勢菌門，厚壁菌門為第二優(yōu)勢菌門，并分別鑒定出了各優(yōu)勢菌門的主要優(yōu)勢菌屬，回落期發(fā)酵液樣品中以厚壁菌門（84.0%）最為優(yōu)勢，表明蘿卜發(fā)酵過程中亞硝酸鹽濃度的變化也伴隨著細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的演替，這種演替直接影響著亞硝酸鹽的形成和降解，有利于從反應(yīng)機(jī)理方面了解蔬菜發(fā)酵規(guī)律，從而指導(dǎo)發(fā)酵工藝的改進(jìn)。該方法同樣適合研究大頭菜腌制體系中微生態(tài)組成和菌相變化，將為腌制工藝的理論研究和改進(jìn)工藝提供便利。

3.3 乳酸菌劑開發(fā)

乳酸菌劑是腌制食品生產(chǎn)工藝中具有決定作用的因素，是整個(gè)發(fā)酵的內(nèi)在動(dòng)力，乳酸菌劑接種到腌制體系中并且迅速占據(jù)優(yōu)勢地位，能夠使腌制體系快速產(chǎn)酸，有效抑制雜菌污染，從而降低亞硝酸鹽峰值，同時(shí)乳酸菌大量分泌亞硝酸鹽還原酶，使亞硝酸鹽降解，從而使亞硝酸峰出現(xiàn)的時(shí)間提前，部分氨基酸態(tài)氮作為合成揮發(fā)性成分的底物，提高了大頭菜的營養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)，同時(shí)具有豐富的揮發(fā)性成分。因此，從改變腌制工藝方法和工藝條件兩種角度來擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)乳酸菌篩選范圍，構(gòu)建腌制大頭菜復(fù)合乳酸菌劑，從而提高大頭菜腌制品質(zhì)和腌制效率，仍然是大頭菜腌制工業(yè)研究重點(diǎn)。

腌制蔬菜中起主要作用的乳酸菌主要包括植物乳桿菌、腸膜明串珠菌、短乳桿菌（Lactobacillus brevis）、戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentosus）、干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）等，眾多學(xué)者已經(jīng)探明不同菌屬在發(fā)酵過程中起到的不同作用。新鮮大頭菜中的辛辣味的主要來自于異硫氰酸烯丙酯與3-丁烯基異硫氰酸酯，李玉斌等[38]將自制的復(fù)合泡菜專用菌劑（1株戊糖乳桿菌和1株產(chǎn)香酵母菌組成）添加到甘藍(lán)泡菜中，經(jīng)過發(fā)酵后未檢測到異硫氰酸烯丙酯和3-丁烯基異硫氰酸酯，表明乳酸菌劑能夠有效降低新鮮青菜中的辛辣味成分，改善蔬菜食用品質(zhì)，同時(shí)，該復(fù)合菌劑還具有較好的產(chǎn)酸和產(chǎn)香性能；楊曉輝等[39]從多種泡菜中分離出92株菌，并從這92株菌中篩選出低溫下產(chǎn)酸較快、發(fā)酵風(fēng)味較好的四株，分別為菌株Leu.1、Leu.2、Lact.1和Lact.2。經(jīng)API系統(tǒng)鑒定菌株Leu.1和Leu.2為腸膜明串珠菌腸膜亞種（Leuconostocmesenteroidessubsp.mesenteroides），菌株Lact.1為干酪乳桿菌干酪亞種（Lactobacillus casei subsp.），菌株Lact.2為植物乳桿菌。用其進(jìn)行接種發(fā)酵白菜（發(fā)酵溫度10℃），產(chǎn)酸速度和風(fēng)味明顯優(yōu)于自然發(fā)酵，其中菌株Leu.1、Leu.2發(fā)酵前期產(chǎn)酸速度較快，而Lact.1和Lact.2發(fā)酵后期產(chǎn)酸加快；曾承露[40]從獨(dú)山自然發(fā)酵鹽酸菜中篩選到一株降解膽固醇和亞硝酸鹽的優(yōu)良功能乳酸菌，鑒定為棉籽糖乳球菌（Lactococcus raffinolactis），經(jīng)比色法測定該菌的膽固醇降解能力和亞硝酸鹽清除能力分別為78.15%和75.17%。經(jīng)耐受性實(shí)驗(yàn)，該菌在pH 2.5的酸性環(huán)境和0.3%膽鹽環(huán)境中能夠正常生長，氯化鈉含量在5%以下的環(huán)境中不受抑制，作為接種劑為腌制食品發(fā)酵研究和作為直投式發(fā)酵菌劑進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

4 展望

大頭菜在以乳酸菌主導(dǎo)的微生物及其酶系的復(fù)雜而又奇妙的發(fā)酵作用下，給大頭菜腌制品帶來了酸爽脆甜、色澤純正、清香可口、營養(yǎng)少鹽的品質(zhì)。但是，大頭菜腌制長期存在著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)滯后、生產(chǎn)工藝落后、精細(xì)化、機(jī)械化程度低等問題，造成了產(chǎn)品質(zhì)量較差，且參差不齊等不良現(xiàn)象，不能滿足消費(fèi)者對健康飲食的需求。隨著時(shí)代發(fā)展以及消費(fèi)趨勢的發(fā)展，低鹽混合乳酸菌腌制已經(jīng)成為腌制行業(yè)的熱點(diǎn)問題，如何在低鹽條件下發(fā)揮好微生物發(fā)酵作用成為了研究關(guān)鍵，未來大頭菜腌制的研究主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：

（1）大頭菜質(zhì)構(gòu)特性變化的機(jī)理研究，主要研究大頭菜硬度、脆性等質(zhì)構(gòu)特性的變化與發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、含鹽量、以及其他添加成分的相互關(guān)系，優(yōu)化腌制工藝，提高腌制大頭菜感官品質(zhì)；

（2）篩選適用于腌制大頭菜發(fā)酵的耐較低溫度的乳酸菌或保健功能菌，純化后進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，接種發(fā)酵，擴(kuò)大發(fā)酵微生物的優(yōu)良菌源，提高發(fā)酵品質(zhì)，從而提高大頭菜腌制產(chǎn)品供給質(zhì)量；并研究在發(fā)酵的不同時(shí)期接種不同的功能菌，從接種次數(shù)和接種不同功能菌株方面，豐富大頭菜產(chǎn)品品質(zhì)，提高大頭菜腌制產(chǎn)品多樣化供給，滿足不同層次的消費(fèi)需求；

（3）以感官品質(zhì)、理化品質(zhì)、特殊揮發(fā)性成分、或者發(fā)酵過程中某種關(guān)鍵物質(zhì)成分（如氨基酸態(tài)氮）為導(dǎo)向，采用新技術(shù)（比如高通量測序技術(shù)）手段研究探明腌制大頭菜中關(guān)鍵微生物或者微生物群落多樣性與導(dǎo)向物質(zhì)之間的演替規(guī)律，從而豐富相關(guān)理論基礎(chǔ)，指導(dǎo)實(shí)踐，改進(jìn)工藝；

（4）大頭菜等根系類農(nóng)產(chǎn)品的腌制工藝不同于泡菜的腌制加工，因?yàn)榕莶说碾缰企w系是浸泡在發(fā)酵液中的，而大頭菜的腌制是靠物質(zhì)之間的滲透作用進(jìn)行物質(zhì)的傳遞。研究大頭菜腌制過程中，微生物群落部位布局的變化規(guī)律及其與品質(zhì)之間的關(guān)系，從而調(diào)整優(yōu)化大頭菜放置形狀或者腌制容器，進(jìn)行工藝創(chuàng)新和設(shè)備創(chuàng)新，從而提高發(fā)酵效率，改善產(chǎn)品品質(zhì)；

（5）利用優(yōu)質(zhì)乳酸菌劑，結(jié)合低鹽（整體加鹽量不超過7%）和低溫環(huán)境（發(fā)酵溫度低于15℃），開創(chuàng)低溫低鹽腌制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)核心參數(shù)精確化，并使其工藝標(biāo)準(zhǔn)化及生產(chǎn)自動(dòng)化。改變以往作坊式生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化生產(chǎn)，節(jié)約人力，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品供給質(zhì)量和數(shù)量，增加市場配額，使腌制蔬菜成為食品行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。