（农产品加工及贮藏工程专业论文）贵州“红酸汤”半成品中微生物区系的研究.pdf

独创性声明 l i l l l , 11u 1 1 11 1 111 1t l llu l y 18 8 17 71 学位论文题目：壹趔：红酸烫：坐盛量主邀生堑匡爱盟盟究 本人所提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或者出版过的研究成果，文中已 经加标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁 在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者： 、璇新乏 签字日期： 切7 年， 月口日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：哜保密，口 保密期限至年月止) 。 、z， 学位论文作者签名：a 撕破 导师签名：钧祈荔多声 签字日期：撕f 年5 月弓口日签字日期：刀o 1 年f 月勿日 ! 目录 摘要i a b s t r a c t i i l 第1 章文献综述。1 1 1 红酸汤概述1 1 1 1 酸汤文化及红酸汤的简介1 1 1 2 红酸汤的主要营养成分及保健功能2 1 2 红酸汤生产研究现状及产业趋势7 1 2 1 红酸汤的生产现状7 1 2 2 红酸汤的研究现状8 1 2 3 红酸汤加工产业的发展趋势o 。9 1 3 蔬菜发酵微生物学的研究现状1 0 1 3 1 发酵蔬菜中的主要微生物菌群及作用1 0 1 3 2 自然发酵蔬菜中微生物的研究现状1 2 1 3 3 人工接种发酵蔬菜的研究现状。1 3 第2 章引言。1 7 2 1 研究的目的意义1 7 2 2 主要研究内容1 8 2 2 1 红酸汤半成品主要理化指标及微生物数量的测定。1 8 2 2 2 红酸汤半成品中优势微生物的分离纯化与鉴定。1 8 2 3 研究的技术路线1 8 第3 章红酸汤半成品中主要理化指标及微生物数量的测定1 9 3 1 材料与方法1 9 3 1 1 实验材料1 9 3 1 2 实验方法。2 1 3 2 结果与分析2 1 3 2 1 红酸汤半成品的理化指标测定结果2 1 3 2 2 红酸汤半成品的微生物数量测定结果2 2 3 3 本章小结。2 4 第4 章红酸汤半成品中优势微生物的分离与鉴定2 5 4 1 材料与方法2 5 摘要 贵州“红酸汤 半成品中微生物区系的研究 农产品加工及贮藏工程专业硕士研究生张璇 指导教师贺稚非教授 摘要 贵州“红酸汤”是以辣椒、番茄和糯米为主要原料，自然发酵而成的一种富有民族 特色的调味品兼食品。红酸汤不仅具有独特的酸辣鲜香风味，还含有多种营养成分以及 辣椒素、番茄红素等生理活性物质，对改善人体生理机能、促进人体健康发挥着重要的 作用。近年来，随着贵州民族特色食品市场和旅游市场的开拓，在黔菜中占据重要地位 的“红酸汤”也逐步走向国内市场，成为人们餐桌上的新贵。 目前，红酸汤的生产仍然采用传统的自然发酵工艺，不但生产周期长，而且在生产中缺 乏可靠性和可控性，使产品质量难以统一，产品安全性也得不到保证，从而制约了红酸汤的 产业化发展。 本研究以贵州“红酸汤”复配用的半成品为研究对象，分别对红酸汤半成品发酵辣 椒酱和发酵番茄酱中的微生物区系进行了初步的分析，旨在了解自然发酵红酸汤半成品中主 要的微生物类群、分布和数量，为进一步筛选优良红酸汤发酵菌种、帮助企业缩短生产周期 并展开规模化和可控制化的人工接种生产提供理论参考。试验结论如下： ( 1 ) 对红酸汤半成品的理化指标测定结果显示：红酸汤半成品的p h 值范围为3 4 0 - - 4 1 7 ， 总酸范围为1 1 2 5 ，盐分含量范围为2 0 5 5 7 5 ，可溶性固形物含量范围为7 4 1 1 1 。 ( 2 ) 对红酸汤半成品微生物数量的测定结果显示：坛中辣椒酱中总的微生物数量是最高 的，其中菌落总数为1 8 1 0 5 c f u g ，乳酸菌总数为1 6 1 0 5 c f - u g ，酵母菌总数为1 3 x1 0 3 c f u g ； 坛中番茄酱微生物总数次之，其中菌落总数为1 6 x1 0 3 c f u g ，乳酸菌总数为1 0 1 0 3 c f - u g ，酵 母菌总数为1 5 1 0 2 c f u g ；池中辣椒酱中微生物的总数和种类最少，其中菌落总数为 2 2 1 0 3 c f u g ，乳酸菌总数为1 2 x1 0 3 c f t l g ，没有检测到酵母菌。另外，三种红酸汤半成品中 都没有检测到霉菌，推断是与乳酸菌和酵母菌的生长抑制了霉菌的生长有关。 ( 3 ) 应用经典的微生物形态学和生理生化鉴定方法，对红酸汤半成品中的优势微生物进 行了初步鉴定，发现优势细菌主要为革兰氏阳性杆菌，且以乳杆菌属( l a c t o b a c i l l u s ) 占优势， 其次是芽孢杆菌属( b a c i l 缸s ) ，同时还有少数片球菌属( p e d i o c o c c u s ) 的细菌。优势酵母菌分 别属于酵母属( s a c c h a r o m y c e s ) 、汉逊氏酵母属( h a n s e n u l a ) 和酒香酵母属( b r e t t a n o m y c e s ) 。 两南大学硕十学位论文 ( 4 ) 从红酸汤半成品中共分离鉴定得到1 6 种细菌，其中1 2 种为乳酸菌，分别是：植物 乳杆菌( p l a n t a r u m ) 、马里乳杆菌( lm a ) 、德氏乳杆菌德氏亚种( ld e l b r u e c k i is u b s p d e l b r u e c k i i ) 、类布氏乳杆菌( lp a r a b u c h n e r i ) 、果糖乳杆菌( lf r u c t o s u s ) 、食果糖乳杆菌( l f r u c t i v o r a n s ) 、布氏乳杆菌( 工b u c h n e r i ) 、戊糖乳杆菌( l p e n t o s u s ) 、发酵乳杆菌( 工f e r m e n t u m ) 、 短乳杆菌( lb r e v i s ) 、弯曲乳杆菌( 三c u r v a t u s ) 和乳酸片球菌( 只a c i d i l a c t i c i ) ：4 种为芽孢 杆菌，分别是：凝结芽孢杆菌( 丑c o a g u l a n s ) 、菊糖芽孢乳杆菌( i n u l i n u s ) 、巨大芽孢杆菌 a b s t r a ( 了1 a bs t r a c t ”r e ds o u rs o u p ”i saf e r m e n t e df o o da n dc o n d i m e n to fn a t i o n a lc h a r a c t e r i s t i c sw h i c hu s e d p e p p e r ，t o m a t o e sa n dr i c ea st h em a i nr a wm a t e r i a l s r e ds o u rs o u pn o to n l yh a sau n i q u ef r a g r a n t f l a v o r , b u ta l s oc o n m i n sav a r i e t yo f n u t r i e n t sa n dp h y s i o l o g i c a l l ya c t i v es u b s t a n c e ss u c ha s c a p s a i c i na n dl y c o p e n e ，w h i c hp l a ya l li m p o r t a n tr o l ei ni m p r o v i n gt h ep h y s i o l o g i c a lf u n c t i o na n d p r o m o t i n gh u m a nh e a l t h i nr e c e n ty e a r s ，、) l r i t ht h ee t h n i cf o o da n dt o u r i s tm a r k e ti ng u i z h o u d e v e l o p m e n t , ”r e ds o u rs o u p ”i sa l s og r a d u a l l ym o v i n gt o w a r d st h ed o m e s t i cm a r k e ta n db e c o m e n e wf a v o r i t e so nt h et a b l e c u r r e n t l y , t h ep r o d u c t i o no fr e ds o u l s o u pi ss t i l lat r a d i t i o n a lf e r m e n t a t i o np r o c e s s ，w h i c hh a s s o m ep r o b l e m ss u c ha sp r o d u c t i o nc y c l ew a sl o n g , p r o d u c t i o ni sl a c ko fr e l i a b i l i t ya n dc o n t r o l l a b i l i t y , t h eq u a l i t ya n ds a f e t yo fp r o d u c t si sd i f f i c u l tt oa s s u r e d ，w h i c hr e s t r i c tt h ed e v e l o p m e n to ft h e i n d u s t r i a l i z a t i o no fr e ds o u rs o u p i nt h i ss t u d y , m i c r o b i a lf l o r ao fs e m i - f i n i s h e dp r o d u c t so fr e ds o u rs o u p f e 如舱n t e dc h i l i s a u c ea n df e r m e n t e dk e t c h u pw e r ep r e l i m i n a r ya n a l y z e d ，w h i c hp r o v i d e dat h e o r e t i c a lb a s i sf o r s c r e e n i n gg o o df e r m e n t a t i o ns t r a i n s ，s h o r t e n i n gt h ep r o d u c t i o nc y c l ea n da c h i e v i n gac o n t r o l l a b l e p r o d u c t i o n t h ec o n c l u s i o n so ft h i ss t u d ya l ea sf o l l o w s ： ( 1 ) mp h y s i c a la n dc h e m i c a li n d i c a t o r so ft h r e es e m i f i n i s h e dp r o d u c t so fr e ds o u l s o u p s a m p l e ss h o w e d ，t h er a n g eo fp hw a s3 4 0 4 1 7 ，t o t a la c i dr a n g e df r o m1 1 t o2 5 ，t h er a n g eo f s a l tc o n t e n tw a s2 0 5 5 7 5 ，s o l u b l es o l i d sc o n t e n tr a n g e df r o m7 4 t o1 1 1 ( 2 ) t h ed e t e r m i n a t i o no ft h en u m b e ro fm i c r o o r g a n i s m ss h o w e d ，t h en u m b e ro fm i c r o o r g a n i s m s i nc h i l is a u c e i n - j u gw a st h eh i g h e s t , w h e r et h et o t a ln u m b e ro fc o l o n i e s ，l a c t i ca c i d b a c t e r i aa n d y e a s tw a sr e s p e c t i v e l y1 8x1 0 5 c f u g , 1 6xl o s c f u ga n d 1 3x1 0 3 c f u g f o l l o w e db yt h et o t a l n u m b e ro fm i c r o o r g a n i s m si nt h ek e t c h u p - i n - j u g ，w h e r et o t a ln u m b e ro fc o l o n i e sw a s1 6x l o ，t o t a l n u m b e ro fl a c t i ca c i db a c t e r i aw a s1 o 1 0 3 c f u g ，t o t a ln u m b e ro fy e a s tw a s 1 5 1 0 2 c f u g n et o t a l n u m b e ra n ds p e c i e so fm i c r o o r g a n i s m sa tt h el e a s ti nc h i l is a u c e i n - p o o l ，w h e r et o t a ln u m b e ro f c o l o n i e sw a s2 2x1 0 ，t o t a ln u m b e ro fl a c t i ca c i db a c t e r i aw a s1 2 1 0 3 c f u g ，y e a s tw a sn o tb e d e t e c t e d t h r e es a m p l e sw e r en o td e t e c t e di nt h em o l d ，c o n c l u d e dt h a tl a c t i ca c i db a c t e r i aa n dy e a s t g r o w t hi n h i b i t e dt h eg r o 讲ho fm o l d ( 3 ) u s i n g c l a s s i c a lm o r p h o l o g i c a l ，p h y s i o l o g i c a la n db i o c h e m i c a lm e t h o d st o i d e n t i f y t h e a d v a n t a g em i c r o o r g a n i s m si ns e m i f i n i s h e dp r o d u c t so fr e ds o u rs o u p i tf o u n dt h a tt h eb a c t e r i aw e r e m a i n l yg r a m - p o s i t i v er o d s h a p e d ，a n dt h ea d v a n t a g eb a c t e r i aw e r em a i n l yl a c t o b a c i l l u s ；f o l l o w e d b yb a c i l l u s ；w h i l eam i n o r i t yo fp e d i o c o c c u s a d v a n t a g ey e 舔tb e l o n g e dt ot h es a c c h a r o m y c e s ， h a n s e n u l aa n db r e t t a n o m y c e s i i i 两南大学硕十学何论文 ( 4 ) t h e r ew e r e1 6s p e c i e so fb a c t e r i ai s o l a t e df r o ms e m i - f i n i s h e dp r o d u c t so fr e ds o u rs o u p ，o f w h i c h1 2s p e c i e sw e r el a c t i ca c i db a c t e r i a ，t h e yw e r e l a c t o b a c i l l u sp l a n t a r u m ，m a l il a c t o b a c i l l u s ， l a c t o b a c i l l u sd e l b r u e c k i is u b s p d e l b r u e c k i i ，l a c t o b a c i l l u sp a r a b u c h n e r i ，l a c t o b a c i l l u sf r u c t o s u s ， l a c t o b a c i l l u s f r u c t i v o r a n s ，l a c t o b a c i l l u sb u c h n e r i ，l a c t o b a c i l l u sp e n t o s u s ，l a c t o b a c i l l u s f e r m e n t u m ，l a c t o b a c i l l u sb r e v i s ，l a c t o b a c i l l u sc u r v a t u s ，p e d i o c o c c u sa c i d i l a c t i c i 4s p e c i e sw e r e 第1 章文献综述 曼曼量曼曼曼皇曼! 曼曼! 蔓曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼苎曼! 鼍曼皇曼皇曼鼍量詈曼曼鼍置曼曼曼舅舅i i 皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼鼍曼曼皂曼曼曼! 量曼鼍曼曼曼曼曼曼 第1 章文献综述 1 1 红酸汤概述 1 1 1 酸汤文化及红酸汤的简介 位于贵州黔东南的苗族侗族自治州是一个多民族地区，这里独特的原生态 环境和地域优势孕育着独特的民间饮食文化。该地区由于过去受地形、气候和 贸易等不利因素的影响，生活用品短缺，特别是食盐匾乏，加之“天无三日晴 ， 气候潮湿，流行腹泻、痢疾等疾病，致使这里的苗侗族人民创造出了“以酸代 盐 的饮食调味方法。“以酸代盐”不仅能在一定程度上缓解食盐短缺的困境， 还可以帮助消化、防止腹泻、除惑提神。因此，这里的人们喜爱食酸，也擅长 制酸。几乎每家每户都少不了几个酸坛子：酸水坛、酸菜坛、腌鱼坛、腌肉坛 等，还流传着“三月腌菜，八月腌鱼、正月腌肉和“坛不下，菜不烂 等关 于酸食的腌制季节和保存方法的俗语。在长期的生产和生活实践中，这里的人 们创造了不同于其他地区、其他民族食酸的独有风格和制作工艺，形成了具有 鲜明个性的“酸食文化。 酸汤便是起源于贵州黔东南地区，经传统工艺自然发酵而成、最具代表性 的有着近千年历史的“酸食 之一。在当地有句名谣：“一天不吃酸，呵欠连 连叹；两天不吃酸，饭菜不想沾；三天不吃酸，走路打蹿蹿( “蹿蹿 为贵州 方言，“趔趄之意) ；一天一碗酸，体壮爬高山；一天两碗酸，长寿又健康。一 由此可见人们对酸汤的喜爱和酸汤的营养保健作用。据说最早的酸汤是用酿洒 后的尾酒调制而成的，发展到今天，已出现了多个酸汤品种。按照酸汤的质量 和清澈度来分，有高酸汤、上酸汤、二酸汤、清酸汤、浓酸汤等；按照酸汤的 味道来划分，则有咸酸汤、辣酸汤、麻辣酸汤、鲜酸汤、涩酸汤等；按照制酸 汤所用原料的不同来划分，有鸡酸汤、鱼酸汤、虾酸汤、肉酸汤、蛋酸汤、豆 腐酸汤、毛辣角酸汤、菜酸汤等；按民族划分，又有苗族酸、侗族酸、水族酸、 布依族酸等【l j 。在众多的酸汤品种中，较为流行的有红酸、白酸、红油酸、辣 酱酸等品种，而其中又以黔东南自治州首府凯里市的红酸汤最为著名。 “红酸汤”是以野生毛辣角( 即番茄) 、辣椒和糯米为主要原料，进行自 然发酵而制成的一种传统发酵型调味品兼食品。其特点是色泽红亮、酸味醇厚、 清香适口。据报道，红酸汤中富含多种有机酸、矿物质和益生菌，有调节人体 肠道微生态平衡、帮助消化、防止便秘、防止细胞老化、降低胆固醇以及调节 人体生理机能等保健作用1 2 j j 。红酸汤的传统制法是选取鲜红成熟的野生番茄 和红辣椒，去柄去蒂、洗净、晾干、粉碎成酱状后分别装入干净的泡菜坛中， 两南大学硕十学何论文 同时装辣椒酱的坛里还需加入适量的糯米稀饭，之后向坛中添加一定量的食 盐、白酒、生姜等，加盖灌满坛沿水，密闭发酵1 5 - - 3 0 天即可取用。食用时， 根据口味需要将坛中的辣椒酱和番茄酱按一定比例混合，剁碎或用搅拌机绞成 茸泥即可。在黔东南一带，久负盛名的酸汤鱼火锅便是以红酸汤为主要汤料加 以烹煮的，酸汤鱼以其肉嫩汤鲜、无腥膻味、酸香开胃而吸引了国内外众多食 客。与此同时，人们还使用红酸汤烹煮猪脚、肥肠、鸡、鸭等火锅，使这些原 本油腻的鸡鸭鱼肉变成了清爽美味的佳肴，受到了越来越多人们的青睐。2 0 0 9 年，由贵州凯里市某食品公司生产的“红酸汤 被中国食品协会认定为贵州特 色，并与重庆火锅底料、内蒙古涮羊肉火锅底料共同被评定为中国三大特色火 锅底料i4 。 1 1 2 红酸汤的主要营养成分及保健功能 1 1 2 1 红酸汤加工用原料的主要营养成分 红酸汤的营养主要体现在其加工用的原料上。其原料主要是番茄、红辣椒 和糯米，红酸汤集中了这三种原料共同的营养成分，具有很高的营养价值。 ( 1 ) 辣椒的主要营养成分 辣椒是加工红酸汤用的重要原料之一，它赋予了红酸汤红亮的色泽和鲜辣的 口感。辣椒又名海椒、番椒、辣茄、辣角，属一年生茄科辣椒属植物，是一种世 界性的蔬菜作物，原产于中南美洲的热带地区及西印度群岛，明朝末年时期传入 中国，在我国至今已有3 0 0 多年的栽培历史【5 1 。辣椒在我国的种植面积很广，主要 分布在四川、湖南、重庆、贵州、甘肃、云南、江西等省。 辣椒中富含维持人体正常生理机能和增强人体抗性和活力的多种化学物质， 如蛋白质、辣椒碱、二氢辣椒碱、辣椒红素、辣椒玉红素、b 胡萝卜素、碳水化合 物、v c 、粗纤维以及矿物质钙、磷、钾等，还含有一定量的铁、硫胺素、核黄素、 尼克酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸和脂肪油掣酬。辣椒中的维生素c 含量更是高 居蔬菜之首。贵州地区独特的生态环境孕育着优质的辣椒资源，据测定，该地区 的鲜椒干物质含量多在1 0 2 0 ，最高可达2 2 2 ；v c 含量多在1 0 0 2 0 0 m g l o o g ，最高的可达3 5 0 m g 1 0 0 9 【。 ( 2 ) 番茄的主要营养成分 红酸汤酸香的口感除了和发酵产生的风味有关，另一个重要的来源是加工原 料中的番茄。番茄又名西红柿，在贵州方言里俗称毛辣角，属茄科草本植物，原 产于南美洲，现在我国大部分地区均有栽培。番茄果实酸甜多汁，营养丰富，有 “菜中佳味，果中美品 的美称。番茄中除富含蛋白质、碳水化合物、v c 、v a 、 胡萝b 素、有机酸、纤维素、果胶质、脂肪以及钙、铁、磷、钠、钾、镁等矿物 2 第1 章文献综述 盐类外，还含有番茄红素，且含量居各种果蔬之首【8 】。番茄红素是类胡萝卜素的一 种，它不仅是一种天然的食用色素，而且在预防各种疾病，如防癌抗癌、预防心 血管疾病、提高免疫力等方面显示出其多方面的生理功能，有“植物黄金 之称， 被f a o 、j e c f a 和w h o 认定为a 类营养素。与其他类胡萝卜素一样，番茄红素 无法由人体合成，只能从食物中摄取。 ( 3 ) 糯米的主要营养成分 糯米又名江米，是一种药食兼佳的食品，它对红酸汤独特风味和组织状态 的形成起着重要的作用。糯米的主要营养成分是淀粉、蛋白质、水分、脂类物 质、维生素以及钙、铁、钾、磷、镁、锌、钠等矿物质，维生素主要是b 族维 生素【9 1 。糯米中淀粉以支链淀粉为主，占9 8 - - 9 9 。糯米蛋白质的氨基酸组 成比例较合理，且必需氨基酸如缬氨酸、酪氨酸、亮氨酸等比例较高。糯米中 脂类含量较少，从脂肪酸的组成上讲，以人体必需脂肪酸如油酸、亚油酸和棕 榈酸等不饱和脂肪酸含量最为丰富。除此之外，糯米中还含有如膳食纤维、黄 酮素等活性物质【1 0 】。 1 1 2 2 红酸汤加工用原料的保健功能 据有关部门统计，贵州黔东南地区苗族百岁老人人数百分比高于传统长寿区 广东，推断这与该地区居民长期食用酸汤有密切的关系。加工红酸汤所用的原料 不仅含有丰富的营养成分，还具有多种生理保健功能，加之采用传统的自然发酵 工艺，富含益生茵群，因此对维持人体生理健康有着重要的作用。中医学认为： 辣椒具通经活络、活血化瘀、祛风除湿、开胃消食、补肝明日、温中下气、散寒 解郁和抑菌止痒等保健作用，常食用可用来预防和治疗风寒感冒、脾胃受寒、胃 肠积食、关节疼痛、脚手冻伤等症，有“红色药材 之称【卯。番茄性微寒、昧甘酸， 有生津止渴、健胃清食、凉血养肝、清热解毒的功效【l l 】。糯米性温、味甘、入肺、 脾经，有补虚、补血、健脾暖胃、止汗等作用。对脾胃虚寒、食欲不振、腹胀腹 泻和气虚引起的气短无力、妊娠腹坠胀有很好的补益作用，对尿频、自汗也有较 好的食疗效果1 12 。随着现代科学的发展，进一步证实了三者特别是辣椒和番茄中 所含的生理活性成分如辣椒素、番茄红素在对预防各种疾病、抗氧化和提高免疫 力等多方面显示出其重要的生物学功能。 ( 1 ) 保护消化系统、改善消化功能 辣椒果实中的辣味成分辣椒素类物质( 又名辣椒碱、辣椒辣素) 可抑制 胃酸分泌，促进碱性黏液分泌，改善胃黏膜血流，降低胃酸浓度，对多种刺激引 起的胃黏膜损伤有明显保护作用，也有利于损伤的治愈【1 3 1 4 】。我国一些医学、营 养学家对湘、川等喜食辣的省份进行了调查，发现这些省区胃溃疡的发病率远低 3 两南大学硕十学何论文 于其他省斟”j 。此外，辣椒对口腔和胃肠有刺激作用，能增强肠胃蠕动，促进消 化液分泌，并能缓解胃肠胀气，从而起到增进食欲、改善消化功能的作用【引。 ( 2 ) 改善心血管功能 辣椒素能够促进人体血液循环和血管扩张，加速血液的净化，从而降低血液 中血清胆固醇和三酸甘油水平的含量，同时也降低了血压和患动脉硬化的风险、 防止了血栓的形成。有研究表明，食用辣椒显著多的居民患心血管疾病的几率也 较低【1 6 1 引。 番茄红素能够明显降低血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇浓度， 提高血清中的高密度脂蛋白胆固醇浓度。s e s s o ”j 等对妇女的健康研究发现，摄入 番茄制品高的妇女同摄入较低的妇女相比，可降低发生冠心病的危险约3 0 ，并 且每周摄入多于1 0 次的番茄红素，可降低发生冠心病的危险为6 5 。r a o v o 2 0 】 对来自1 0 个欧洲国家的共6 6 2 个病例和7 1 7 例对照的研究发现，脂肪组织中番茄 红素水平和心肌梗塞危险呈负相关。黜s s 孤e n 【2 1 j 等的研究表明，血浆中番茄红素的 含量与患动脉粥样硬化和冠心病成反比。此外，辣椒籽和番茄籽中的油酸、亚油 酸等均为营养必需脂肪酸，有调节血脂、拮抗胆固醇的作用【2 2 ，2 3 1 。番茄中还含有 能够降低毛细血管通透性，防止毛细血管破裂，防止血管硬化，预防高血压的烟 酸【2 4 1 。 ( 3 ) 防癌抗癌 研究表明，辣椒素能够抑制永生细胞和恶变细胞的生长，并诱导癌细胞的凋 亡，同时不会损害正常细胞。e r i n l 2 5 j 等在经辣椒素治疗的鼠早期乳腺癌组织内检 测到一些与癌细胞的生长、分化及恶化进展有关的小片段基因的表达增强。w u l 2 6 】 等研究发现，辣椒素可引发食道癌细胞的凋亡。谭隽【2 7 j 等研究表明，辣椒素能通 过激活t r p v l 通道而诱导细胞死亡和抑制体内宫颈癌瘤体生长。另有研究表明， 辣椒碱可导致前列腺癌细胞的死亡【2 引。 番茄红素也具有防癌抗癌的作用。目前研究认为，其作用的机制除了与提高 抗氧化酶活力有关外，还与能够降低细胞膜的氧化损伤、诱导细胞间隙连接的通 讯机制有关【2 9 1 。多项研究表明，番茄红素不仅可以预防还可治疗前列腺癌。 g i o v a 皿u c c i 【3 0 】调查了8 1 2 例前列腺癌患者，发现摄入番茄或番茄制品可明显降低 患前列腺癌的危险度。在消化道癌发病率很高的北爱尔兰和意大利，富含番茄红 素的食品能使此类肿瘤的发病率下降4 0 - - 5 0 1 3 1 l 。研究发现给前列腺癌患者连 续3 周服用番茄红素制品后，肿瘤变小【3 2 1 。张涛【3 3 】等研究表明，番茄红素可抑制 人乳腺癌m d a m b 2 3 1 细胞增殖。王爱红【3 4 j 等人研究发现，番茄红素对h e l a 细 胞的生长具有抑制作用，可促进宫颈癌h e l a 细胞凋亡。张- - o _ m t 3 5 】等研究发现，番 茄红素能明显抑制胃癌细胞增殖及端粒酶活性，并诱导胃癌细胞凋亡。番茄红素 4 第1 章文献综述 还具有抑制d n a 和蛋白质的合成、抑制亚硝胺的形成等多种作用，这在一定程度 上也起到了防癌的作用【3 6 】。 ( 4 ) 清除自由基和抗氧化 辣椒籽中富含不饱和脂肪酸油，其中含有抗氧化成分：类黄酮及咖啡酸、绿 原酸等肉桂酸衍生物；同时辣椒的果皮中有抗氧化维生素( v e 、v c 、b 胡萝b 素) 。 辣椒中的抗氧化成分属于酚型，能够捐赠电子或氢原子给自由基，自身成为结构 较稳定的共振自由基，因其活性很弱，可再去结合其他自由基，从而终止自由基 的链式反应。辣椒中总酚含量为1 4 2 - - 1 3 9 m g g ，抗氧化物质的活性与食品工业中 广泛使用的人工合成抗氧化剂b h a 相到了刀。 番茄红素能够捕获高效猝灭单线态氧，抑制自由基的产生，或直接清除自由 基等发挥抗氧化作用，从而保护生物膜免受氧自由基的损伤。其猝灭单线态氧的 速率是b 胡萝b 素2 倍多，超过v e 的1 0 0 倍，是目前被发现的最强的一种抗氧化 剂【2 0 1 。研究表明，常食用番茄的人群脂质过氧化、低密度脂蛋白氧化以及冠心病 发病率明显低于对照组。此外，番茄红素还可提高肝脏、血清和胰腺组织中s o d ( 超氧化物歧化酶) 等酶类的活力，从而提高机体的抗氧化能力【3 8 】。 ( 5 ) 抗疲劳 辣椒素具有提高耐力和运动能力、减少中枢神经疲劳反应的功能。此外，辣 椒素能显著增加动物对外界刺激的反应，这也有助于改善在胁迫和疲劳条件下的 运动能力【3 9 1 。t w0 h 等人的试验证明，经辣椒素灌胃的小鼠游泳能力比对照组显 著提耐矧。 番茄红素因含有多个双键可以直接和自由基作用，从而能消除体内因运动而 产生的过氧自由基、延缓疲劳的发生或恢复运动后的疲劳【4 1 1 。 ( 6 ) 调节机体免疫功能 单线态氧和自由基与人体的免疫能力有关，番茄红素作为抗氧化剂，能够保 护巨噬细胞免受自身的氧化损伤，促进t 、b 淋巴细胞增殖，刺激效应t 细胞，增 强巨噬细胞、t 细胞杀伤肿瘤细胞的能力，减少淋巴细胞d n a 的氧化损伤，以及 促进某些白介素的产生，从而提高了机体免疫力【4 2 1 。卢锋【4 3 】等应用中药血清药理 学方法观察番茄红素对实验小鼠免疫功能的影响。研究发现，适宜剂量的番茄红 素能增强机体的特异性与非特异性免疫。 ( 7 ) 镇痛、抗炎 辣椒素是一种天然的植物碱，具有显著持久的镇痛抗炎功效。药理研究显示， 辣椒素主要是通过影响神经传导物质p 物质的释放合成和贮存而起的镇痛作用， 可用作治疗牙痛、关节痛、肌肉痛、风湿病、带状疱疹和糖尿病所致的外周神经 痛以及血管萎缩性鼻炎、皮肤病等疾病【4 4 ，4 5 1 。 5 两南大学硕十学位论文 ( 8 ) 抗衰老 众多学者都从不同方面证实了自由基氧化损伤生物大分子是发生衰老的主要 途径，番茄红素能有效地清除自由基，增强机体的抗氧化能力；此外，番茄红素 属于脂溶性化合物，对脂肪有亲和力，可结合低密度脂蛋白后在血液中运行，发 挥其强大的抗氧化作用。对中、老年人血浆中番茄红素、a 生育酚、b 胡萝b 素及 其它类胡萝卜素浓度比较研究时发现，老年人血浆番茄红素浓度显著低于中年人， 并且随着年龄增加而降低，但除番茄红素外的其它指标均高于或等于中年人【4 酬。 ( 9 ) 保护皮肤 当紫外线照射皮肤时，首先破坏皮肤中的番茄红素，其浓度下降3 1 - 4 6 ， 由此可推断番茄红素有保护皮肤受免受紫外线的伤害的作用【4 7 l 。 ( 1 0 ) 其他生理功能 辣椒中的辣椒素能够通过激活t r p v l 受体抑制脂肪的合成，降低脂肪细胞数 量和体积，起到减肥的作用【4 硼；辣椒红素具有显著的预防辐射功效，可用于抗辐 射保健食品开发。番茄红素能够阻止和减缓骨质疏松症的发生，还能在一定程度 上防止白内障的发生【4 9 1 。此外，辣椒和番茄中所含的维生素c 有预防胆结石以及 很好的美白作用。 1 1 2 3 微生物发酵增加红酸汤的营养保健作用 红酸汤的发酵是以乳酸菌为主导发酵菌群的微生物发酵过程，由于该过程是在 常温或低温的环境下进行的，因而是一种冷加工的加工方式；同时由于乳酸茵体 内缺少分解纤维素和水解蛋白质的酶系统，只能利用蔬菜中的可溶性物质作为代 谢活动所需的营养来源，这些对从最大程度上保持蔬菜的营养成分和色、香、味、 口感都十分有利。 经过发酵后，蔬菜中含有大量的乳酸菌，可达1 0 7 q 0 9 e f u m l t 5 0 1 。乳酸菌是 能在肠道中定殖并存活的有益菌，对维持肠道微生态平衡、促进机体健康发挥着 重要的作用。乳酸菌除自身可直接为宿主提供蛋白质外，还有整肠健胃、改善肝 功能、增加机体免疫力、抗肿瘤、降低胆固醇、缓解乳糖不耐症等医疗保健作用1 5 1 】。 乳酸菌在代谢过程中产生的大量乳酸、醋酸和柠檬酸等有机酸，能降低肠道p h 值， 促进消化酶的作用，使营养物质更易消化吸收；产生的细菌素能够抑制肠道中腐 败菌的生长和产毒。有机酸的产生还可以使肠道内的渗透压增高，水分分泌增多， 进而促进胃肠道蠕动，防止便秘。由于发酵环境呈酸性且厌氧，因此有利于蔬菜 中的v c 的保存，同时v a 的含量在发酵过程中也比较稳定。乳酸菌代谢中还能产 生合成多种维生素的酶系，能够合成v b l 2 和v k 【5 2 l 。同发酵前相比，发酵后蔬菜 中必需氨基酸的总量和百分比虽然有所降低，但种类和比例更加趋于人体所需的 6 第1 章文献综述 一种平衡模式1 5 引。 1 2 红酸汤生产研究现状及产业趋势 1 2 1 红酸汤的生产现状 随着贵州地方特色食品市场和旅游业的进一步开拓，作为黔菜重要代表之一 的红酸汤的生产规模、生产工艺也在不断地扩大和改进。以凯里规模最大的红酸 汤生产厂家为例，企业在沿用传统自然发酵工艺的基础上又进行了一些改进：建 立了酸汤酿造车间，由以往普遍采用的瓦缸水封的发酵方式改成了瓦缸与窖池相 结合进行发酵，由于窖池的保温作用，蔬菜更易于形成大量的如乳酸、琥珀酸和 醋酸等风味物质；开始建立了酸汤包装车间、酸汤成品车间以及分析检测实验室， 在产品的包装、保存和检测技术方面有了一定的提高。 目前贵州省已初步形成一批以红酸汤、糟辣椒等发酵辣椒制品为主要产品的 加工企业群，涌现出如“玉梦 、“乡下妹 、“老凯里 、“冠香坊”、“刘胡子 等 在贵州乃至全国市场都享有良好声誉的红酸汤知名品牌，进一步扩大了国内市场 的影响力，推动了红酸汤产业的发展。2 0 0 8 年，由凯里市人民政府向国家科技部 申请获得批准立项实施的红酸汤生产标准化及其原料基地建设产业化科技富 民强县专项行动计划项目，采用“公司+ 农户+ 基地+ 科技的模式，依托凯里市规 模最大的红酸汤厂同“三辣 合作社等龙头企业带头实施，完成了五个无公害原 料基地的建设，初步实现了红酸汤产品的标准化生产，在2 0 0 9 2 0 1 0 年建成辣椒、 番茄及生姜原料基地共3 8 4 万亩，完成红酸汤生产7 2 3 0 吨，实现销售收入3 7 1 0 万元，利润5 3 6 万元，税收6 4 0 万元。该项目还实现了红酸汤原料品种的提纯复 壮以及红酸汤科技服务体系的建设，对实现科技富民兴凯起到了积极的推动作用 1 4 j 。贵州省食品工业协会和省卫生局也开始了红酸汤地方标准的制订工作，并计划 于2 0 1 1 年上半年出台。这些都对促成红酸汤由传统农产品加工业向现代农产品加 工企业的转型奠定了良好的基础。 红酸汤加工产业在大力发展的同时，也仍旧存在着制约企业发展的一些问题： 首先，由于该产品的生产仍沿用传统的自然发酵工艺，发酵微生物均来自蔬菜表 面及周边环境中，易受土壤、气候条件和人工操作等诸多条件的影响和制约，因 此难以控制发酵过程中有益菌的增殖和有害菌的繁殖，不仅发酵周期长，而且产 品品质差异大，质量不稳定，不利于工业化、标准化生产。另外，同已普遍采用 现代化流水线及现代食品安全控制体系的韩国泡菜产业相比，红酸汤加工业整体 的机械化、自动化和科技化水平还比较低，研发能力较薄弱，新产品新技术开发 不足，人工劳动力投入成本大，同时，宣传力度也有待于进一步加强。 7 两南大学硕十学位论文 1 2 2 红酸汤的研究现状 目前，对红酸汤的研究较少，研究机构比较单一，并且缺乏深入系统的研究。 在初级加工方面，主要是在传统制作流程上进行加工工艺和配方的改进。例如凯 里市酱菜厂在红酸汤传统配方里添加了香菇、竹笋等原料，粉碎后进行发酵，生 产出一种“酸汤精华火锅底料”，具有香辣酸鲜适口的特点，经检测，这种酸汤富 含酶类、乳酸菌、醋酸菌和酵母菌及大量人体必需氨基酸，含有改善人体三羧酸 循环的促进因子【5 4 j 。贵州某食品有限公司同贵州大学合作研发的“辣椒酸汤调味 料”和“酸汤火锅底料 ，确定了特有的酸汤原料配比，同时采用二次精磨、调香、 低温发酵后熟技术，改善了产品的组织状态和风味，延长了产品保质期。西南大 学与贵州某食品公司合作为该公司开发的酸汤鱼、酸汤鸡、酸汤牛肉和酸汤猪脚 等多种口味的复合式红酸汤火锅底料系列，同知名的重庆火锅底料一样，直接加 水煮沸即可食用，改变了以往消费者将红酸汤买回家后还要进行二次调味的弊端， 对拓展酸汤的市场、增加酸汤产品的品种作出了一定贡献。 在对红酸汤进行的基础研究方面，主要集中在对其化学组成和所含优势微生物 的研究。汤庆莉【2 j 等( 2 0 0 5 ) 采用高效液相色谱测定了6 种发酵型苗族酸汤中有机 酸的含量，分析结果表明，酸汤中的有机酸主要是乳酸、乙酸、酒石酸、柠檬酸 和苹果酸等，其中以乳酸含量最高，最高的熟红辣酸中乳酸含量可达1 5 9 9 m g m l ， 同时还测定出酸汤中富含c a 、p 、f e 等矿物质成分，通过试验分析得出苗族酸汤 是一种酸碱性相对平衡的中性食品。徐莉【5 5 j 等( 2 0 0 8 ) 采用g c m s 对分别接种嗜 酸乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌+ 植物乳杆菌以及自然发酵的4 种红酸汤中的 挥发性成分进行了测定，结果鉴定出了包括醇、酸、酯、醛、酮、烯、含硫化合 物、烷烃等9 类、共9 2 种挥发性化合物，对比发现以混菌处理的红酸汤总挥发物 含量最高、风味最好，并且四种发酵方式的红酸汤都以酸的含量最高，烯类、酯 类次之，说明影响酸汤风味的主要物质为酸类物质。徐莉【5 6 】等( 2 0 0 9 ) 还研究了 乳酸菌对酸汤中亚硝酸盐含量的影响，试验发现，接种植物乳杆菌的红酸汤能有 效抑制亚硝酸盐的生成，并且发酵时间明显缩短，杂菌的污染降低，酸汤的色、 香、味也较好，这对人工接种发酵、工业化控制红酸汤的生产提供了良好的依据。 田永峰【3 j ( 2 0 0 8 ) 从自然发酵的红酸汤中分离出6 株乳酸菌，其中4 株为杆菌，2 株为球菌，说明乳杆菌是影响酸汤营养价值和风味的优势菌群。对其中两株乳酸 高产菌进行鉴定，结果显示分别为嗜酸乳杆菌和乳酸乳杆菌，将嗜酸乳杆菌接种 到蔬菜中进行发