食品的发酵和贮藏原理

（一）发酵产物抑菌

微生物根据裂解对象分为朊解、脂解和发酵菌三种类型。朊解菌分解蛋白质及其他含氮物质，并产生腐臭味，除非其含量极低，否则食品不宜食用。脂解菌分解脂肪、磷脂和类脂物质，除非其含量极低，否则会产生败味和鱼腥味等异味。

发酵菌把糖类及其衍生物转化成乙醇、乳酸和二氧化碳等。这类产物引起人们的嗜好。从食品保藏角度来看，发酵菌如能生产足够浓度的酒精和有机酸，就能抑制许多脂解菌、朊解菌的生长活动，否则在后两者的活动下，食品就会腐败变质。

蔬菜发酵主要是乳酸发酵。乳酸菌也常常因酸度过高而死亡，乳酸发酵也因而自动停止。因此，乳酸发酵时常会有糖分残留下来。腌制过程中，乳酸累积量一般可达0.79%～1.40%。有些乳酸菌仅仅积累乳酸，称为同型发酵。还有的乳酸发酵不只是形成乳酸，还形成其他最终产物，称为异型发酵。蔬菜发酵通常用一定量的食盐，但是食盐用量较低，同时有显著的乳酸发酵。例如四川泡菜、酸黄瓜等。低pH值能加强Na+离子的毒害作用。使用NaCl抑制微生物活动时，加入酸可使NaCl的用量显著减少。蛋白分解菌对酸的敏感性高于盐分。例如普通芽孢杆菌和马铃薯芽孢杆菌在9%盐液中生长迅速，在11%盐液中生长缓慢，但0.2%醋酸或0.3%乳酸就能抑制它们的生长。也有一些腐败菌，例如厌氧芽孢菌和需氧芽孢菌耐盐性较差，其也受乳酸菌所产生的乳酸的抑制。蔬菜在腌制过程中也存在着酒精发酵现象，其产量可达0.5%～0.7%，其量对乳酸发酵并无影响。

葡萄酒、米酒、啤酒等都是利用酒精发酵制成的产品。啤酒中的乙醇含量为2%～4%。葡萄酒为11.5%～12.5%，黄酒为14%～15.5%，日本清酒为16%～18%。这些乙醇含量都不足以抑制霉菌或不良酵母的败坏，因此需要包装和巴氏杀菌后才能长期贮藏。另外，葡萄酒充分发酵后，添加亚硫酸盐，或者通过蒸馏能进一步提高酒精含量从而达到完全抑菌效果。

醋酸发酵是醋酸菌将酒精氧化成醋酸。醋酸菌为需氧菌，因而醋酸发酵一般都是在液体表面进行。对含酒精食品来说，醋酸菌是促使酒精消失和酸化的变质菌。但是对于米醋来说，其乙酸浓度很高，能够抑制各种细菌。但是想抑制霉菌和酵母，还是需要巴氏杀菌，或添加防腐剂，或密封隔绝氧气。

发酵对食品品质的影响

发酵保藏的原理

发酵食品保藏

（二）发酵后期菌与败坏

酸度、酒精含量、菌种、温度、通氧量和加盐量等影响着发酵食品后期贮藏中微生物生长的类型。

1.食盐

某些乳酸菌、酵母和霉菌对适当的盐液浓度具有一定的忍受力或适应能力。需氧或厌氧芽孢菌对盐液忍受力较差，特别是脂解菌和朊解菌，会在酸和盐的互补作用下受到抑制，不过这些菌对酸比对盐敏感得多。如果耐盐的霉菌和酵母生长，以致介质中酸度下降，那么脂解菌和朊解菌就会大量生长而导致食品腐败。(www.xing528.com)

常见的乳酸菌一般都能忍受10%～12%的盐液浓度，而蔬菜腌制中出现的许多朊解菌和其他类型的腐败菌，都不能忍受2.5%以上的盐液浓度，当酸、食盐结合时其影响更大。因此，蔬菜腌制时加食盐对乳酸菌抑制较弱，对朊解菌和脂解菌抑制很强。乳酸菌生长和产酸后，在酸和食盐结合影响下，朊解菌和脂解菌受到更强力的抑制。腌制包心菜时其用盐量为2.0%～2.5%，低盐度有利于迅速产酸，而它的主要防腐作用主要依靠酸的影响，不过也有使用5%～6%的盐液浓度的。黄瓜腌制时需要的盐液浓度高达15%～18%，其靠食盐的高渗透压防腐。制造干酪时也运用同样的原理，即在长期成熟过程中，在凝乳块中加盐量要足以控制朊解菌的生长活动。许多发酵食品常利用盐、醋和香料的互补作用以加强对细菌的抑制作用。

2.酸度

含酸食品有一定的防腐能力，但是有氧存在时，表面常有霉菌生长，并将酸消耗掉，以致其失去防腐能力，这类食品表面就会发生脂解和朊解活动。切达干酪成熟过程就有此原因而造成缺陷。鲜乳发酵经历了乳酸球菌—乳酸杆菌—短乳杆菌的形成过程。在高酸度的环境中，乳杆菌也逐渐死亡。在乳酸发酵后期，最耐酸的乳酸菌可能并非是风味良好的乳酸菌，这也会带来发酵产品的品质下降。另外如果含有氧气，耐酸酵母和霉菌开始生长，降解有机酸后，促进朊解菌和脂解菌生长，导致食品败坏。腌菜后期耐酸的短乳杆菌和表皮葡萄球菌是“胖袋”形成的主要原因。要抑制其危害需要真空包装结合巴氏杀菌或添加防腐剂和酸味剂，不但要抑制酵母和霉菌，还要抑制不良乳酸菌在产品贮藏中的危害。

3.乙醇

乙醇具有防腐作用，防腐作用大小主要取决于其浓度。高乙醇含量的食品是酒类。酵母同样不能忍受它自己所产生的超过某种浓度的乙醇及其他发酵产物。按容积，12%～15%的发酵乙醇就能抑制酵母的生长。一般发酵饮料酒的乙醇含量仅为9%～13%，防腐能力还不足，还需进行巴氏杀菌。乙醇容易被醋酸菌氧化成乙酸，另外也容易被劣质酵母和霉菌危害。如果饮料酒中加入乙醇，使其含量达到20%（按容积计），就不需要巴氏杀菌处理，足以防止变质和腐败，否则需要巴氏杀菌。另外葡萄酒中添加的是亚硫酸盐。

4.氧气

霉菌是需氧性的，在缺氧条件下不能生长，故缺氧是控制霉菌生长的重要途径。酵母都是兼性厌氧菌，在大量空气供应的条件下酵母繁殖远超过发酵活动。但在缺氧条件下，是将糖分转化成酒精，进行酒精发酵。细菌有需氧的、兼性厌氧的和专性厌氧的。醋酸菌是需氧菌，制醋时在通气条件下由醋酸菌将酒精氧化生成醋酸。但通气量过大，醋酸就会进一步氧化成水和氧气。此时如有霉菌也能生长。因而制醋时通气量应当适当，同时制醋容器应加以密闭，以减少霉菌生长的可能性。乳酸菌为兼性厌氧菌，它在缺氧条件下才能将糖分转化成乳酸。因此，供氧或断氧不但可以促进或抑制某种菌的生长活动，引导发酵向着预期的方向发展，还对发酵产品贮藏有关键性影响。发酵产品都需要避免霉菌危害，因此，贮藏时都需要隔绝氧气。

5.温度

各种微生物都有其适宜生长的温度，发酵过程的温度不但对不同微生物的比例和最终微生物种类有很大的影响，还会影响产品的贮藏性。另外，低温也是发酵食品贮藏的常用手段。例如活菌酸奶和活菌泡菜都使用低温贮藏和销售。

丁酸发酵

发酵菌种的使用