西北傳統美食漿水的研究進展

柳艷云，楊亞強，段學輝

(南昌大學，食品科學與技術國家重點實驗室, 江西 南昌, 330047)

西北傳統美食漿水的研究進展

柳艷云，楊亞強，段學輝*

(南昌大學，食品科學與技術國家重點實驗室, 江西 南昌, 330047)

漿水是我國西北地區的傳統自然發酵食品，其具有悠久的歷史傳承、豐富的營養保健功效、獨特的地域風味。該文主要從漿水的發酵工藝、漿水發酵中微生物菌群多樣性、產品理化指標研究結果等方面進行綜述。旨為漿水的工業化生產和理論研究提供依據，為漿水產業鏈發展提供借鑒。

西北地區；漿水；研究進展；展望

1 漿水的歷史及食用分布

漿水食用非常廣泛，主要遍布在以天水為中心的西北及周邊地區。漿水的由來有很多傳說，甘肅民間認為，漿水是三國時期天水籍大將姜維在行軍途中令將士們身背的干菜遭遇雷雨浸泡自然發酵而成。因其味香醇、口感酸爽、姜維特令將士有意制作，取名曰“酸菜”，其湯水稱“姜水”。士兵在行軍途中，飲用“姜水”后消乏止渴、愈傷解暑，故稱“神水”，現在慣寫為“漿水”?！短綇V記》記載張文灌：“每日唯食一碗漿水粥[1]?！?據《前定錄》載，韓滉吃了過多糕糜后腹脹，“歸私第，召醫者視之，曰‘食物所奎，宜服少桔皮湯，至夜可啖漿水粥，明旦疾愈’[2]?！睗{水的稱謂和食用在敦煌莫高窟藏經洞發現的唐代經文中也有明確記載，說明漿水在唐朝已經是西北地區餐桌上常見的一種飲食[3]。甘肅一帶的漿水清淡，顏色、味道與檸檬汁相近，做法與陜南一帶基本相同，但原料上更為豐富，主要有包菜、苦苣、蘿卜、苜蓿、圓根菜等。陜南漿水有專門的原料，即辣菜。值得一提的是雖然西北地區漿水里的菜也叫酸菜，但四川與東北地區的酸菜屬于不同食品，四川酸菜在口感上體現為酸和辣，制作工藝講究泡漬及冷加工[4]。東北酸菜是由乳酸菌密閉漬成的低鹽貯藏蔬菜，只食菜而不食漿汁[5]。

2 漿水加工工藝進展

2.1傳統加工工藝

如圖1，漿水傳統制作方法，以時令蔬菜為原料，加入糊化冷卻的面湯，借助原料表面和引子中的乳酸菌等進行發酵，產生誘人的酸、香味，是多種微生物共同發酵的結果。制作口感鮮爽的漿水需做到以下3點：1)為確保漿水不被污染，在制作發酵漿水時，不可沾染油漬；2)需階段性地注入新鮮面湯；3)發酵成熟的漿水需每天清理白化(即漂浮在漿水表面的好樣菌膜)，并進行適當攪動[6]。

圖1 漿水傳統加工工藝流程Fig.1 Traditional processing technology of Jiangshui

2.2現代加工藝研究

傳統制備工藝受環境因素影響大，加工過程中很難保證產品質量。國內學者在傳統工藝基礎上，從營養、發酵條件、復合發酵菌種和貯藏等方面進行了加工工藝研究，結果如1表所示。

綜上所述，漿水的現代加工工藝主要通過模型構建優化條件的方式來指導發酵，目前已有不少研究，但對漿水的保藏及直投式發酵劑研究尚少，還需相關研究人員做進一步的研究，以便為漿水工業化生產提供理論依據。

3 漿水在生產加工過程中存在的問題及針對性研究

當前漿水生產依舊沿襲傳統方式，雖有工藝改進，但實際工業化生產還有很多問題亟待解決。漿水是由多種微生物協同作用的復雜發酵體系，其發酵菌群與傳統泡菜具有相似性，但是在實際的發酵過程中發現漿水發酵與泡菜發酵無論從發酵時間、溫度、pH、口感等方面均有很大差別，因此研究微生物群系及其相互作用關系在漿水發酵過程中的意義顯得尤為重要。漿水作為地方名小吃，因其知名度低、產品少、原材料(即具有一定藥用保健功效的山野菜)缺乏、生產設備材料特殊及年輕一代對食品口感西式化需求，其傳承較為困難。近年來，市場上雖出現了少量漿水商品，但多采用家庭自制和小工廠生產制作，沒有嚴格的生產標準，市場規范化程度低，產品良莠不齊，目前只有天水及隴南部分企業生產的漿水產品較規范，保質期可達6個月。家庭自制的漿水存在生產過程粗放、貯藏時間短、加工量小、質量不穩定、攜帶不方便、區域消費明顯等缺點。漿水制作工藝大多缺乏系統的理論及技術支撐，很難達到現代化農產品加工標準。近年來，針對漿水生產存在的一系列問題，研究人員展開了以下研究。

表1 漿水現代加工工藝研究

3.1自然發酵漿水中微生物多樣性研究

3.1.1 主要發酵菌種的分離、鑒定研究

我國發酵蔬菜食用歷史悠久、種類繁多，大大促進了蔬菜資源的利用。傳統的發酵蔬菜是指原料在自然狀態下，通過表面自帶微生物協同發酵的營養價值高、風味獨特、地方特色濃郁的多菌種發酵食品。目前研究自然發酵食品中微生物多樣性的方法很多，包括傳統的純培養法和現代宏基因組學非培養法[13-15]，后者包括變性梯度凝膠電泳、16S rRNA克隆建庫[16]和焦磷酸測序技術[17]等，這些方法各有利弊。采用傳統純培養法分析微生物多樣性的最大優勢是可以得到純培養菌株，建立菌種資源庫，保存珍貴菌種資源，但檢測不到難分離菌種[18]；采用宏基因組學分析技術能直觀快速地分析環境樣品中微生物群落結構，尤其可獲取菌群豐度和非可培養微生物的信息。近年來，研究人員采用以上方法對西北地區漿水中的微生物做了如下研究：

張軼等[19]對漿水中所含微生物做了初步分離培養和數量測定，查明漿水中的優勢菌為乳酸菌與酵母菌，其次含有少量不利于產品質量的放線菌和霉菌。

張宗舟等[20]對漿水中的微生物進行了分離、鑒定，研究表明：漿水由乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌、芽孢桿菌、酵母菌與霉菌多種微生物共同發酵而成，其中乳酸菌與醋酸菌主導發酵，是漿水呈味、呈香的主要菌群。漿水品質及口感因原料不同而略有差異，芹菜為最優原料。

孟憲剛等[21]對漿水中的優勢好氧菌進行分離鑒定，共分出8株酵母菌和1株醋酸桿菌，其中酵母菌分屬酒香酵母、瓶形酵母、假絲酵母3個屬。說明漿水發酵過程中進行好氧發酵的主菌群為酵母菌和醋酸菌，與同期張宗舟等的研究結果基本一致。孟憲剛等[22]又從西北酸菜中分離出53株菌，對其進行一系列指標測定后選出產酸快的東方醋酸菌AC-5、產醇的東方伊薩酵母Y7、降解亞硝酸鹽達78.17%的干酪乳桿菌L5、發酵風味優良的副干酪乳桿菌L8作為西北漿水工業化生產復合發酵劑的原始菌株。

何玲等[23]對漿水發酵的不同階段進行了菌群研究，結果表明漿水發酵初期(1～3 d)，枯草芽孢桿菌、酵母菌、醋酸菌為優勢菌群，隨后由異型乳酸發酵的腸膜明串珠菌啟動乳酸發酵，此階段主要為同型乳酸發酵提供營養物質；發酵中期(4～6 d)，由短乳桿菌、植物乳桿菌等進行同型乳酸發酵，此階段主要積累各種有機酸和芳香味物質，是芹菜漿水的最佳食用期；發酵后期(7～9 d)，隨pH下降耐酸酵母菌成為主要的發酵菌群，敞口發酵10 d 后，耐酸霉菌使漿水發生腐敗變質，不利于漿水的食用和貯藏。

張麗珂等[24]采用堿性焦性沒食子酸法對漿水中的厭氧微生物進行了分離培養，共得到7株厭氧菌，初步鑒定為酵母菌、乳桿菌、腸球菌、乳球菌和1株待定菌，受條件限制，未能將乳酸菌鑒定到種，但本試驗第一次分離得到乳球菌，豐富了漿水中可分離菌種的類型。

李雪萍等[25]采用純培養與分子生物學技術相結合的方法，對漿水中可培養微生物結合16S rDNA、18S rDNA序列測定法，鑒定出慶陽環縣漿水樣品中主要細菌分屬乳酸乳球菌、嗜酸乳桿菌、明串珠菌、戊糖乳桿菌、馬里乳桿菌、德氏乳桿菌、發酵乳桿菌、植物乳桿菌、消化乳桿菌、棉子糖乳桿菌等10個屬，主要真菌是可改善發酵風味的釀酒酵母，研究還發現漿水中存在腸桿菌和霉菌等。李雪萍等[26]另一篇報道指出，雖然不同產地樣品中兼性厭氧微生物群系具有相似性，但菌種差別卻很大。

張曉輝等[27]從3個不同地區的漿水樣品中分別提取細菌總DNA，采用MiSeq技術對細菌16S rRNA的V3-V4區進行測序分析獲得其細菌多樣性。研究發現漿水中的細菌以乳桿菌為主，但不同地區的樣品中細菌多樣性并不一致，3個樣品均存在致病菌或條件致病菌的污染。經過溶鈣圈實驗篩選和16S rRNA測序鑒定得到植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌兩個屬10株對4種常見致病菌具有良好抑制作用的有益菌，為接種發酵漿水的研究提供了優良菌株。

3.1.2 功能性菌株分析

國內外科學家通過大量的研究證實，多種有益微生物的共同作用能賦予發酵食品特殊的口感及功能，因此功能性菌株篩選已經成為工業化生產優良發酵食品的必備工作。

黨靜[28]從漿水中分離到1株產細菌素的棒狀乳桿菌XN8并分離純化該菌所產細菌素(XN8-C)，發現XN8-C屬廣譜抑菌劑，環境穩定性、抑制食源致病菌與耐藥性食源致病菌的效果良好，但對胰蛋白酶、蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等較敏感。透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡結果顯示，XN8-C作用機理是破壞目標細胞的細胞膜從而抑制或殺死指示菌，說明該菌在高附加值食品生產和保藏中具有潛在開發應用價值。

李雪萍等[29]從漿水中分離獲得4株對降膽固醇降解率大于75%的乳酸菌，經過耐酸、耐膽鹽、藥敏性試驗發現1株棉子糖乳球菌Q7具有應用價值，其他3株菌均可作為工業菌種馴化材料，此研究可為降膽固醇發酵食品及保健品的開發提供依據。

3.2漿水發酵過程中理化指標分析

3.2.1 漿水中有機酸

有機酸是漿水呈酸呈味的主要物質，對漿水的口感起主要貢獻作用，是得到口感豐厚產品的關鍵。早期張宗舟[30]采用紙層析法對漿水中的有機酸進行分析，發現主要有機酸為草酸、檸檬酸、琥珀酸、乳酸、乙酸和丁酸。其中乳酸和醋酸是保持漿水良好口感的主要物質，含量可占總酸含量的50%以上。

近年來，食品中有機酸多采用效果俱佳的高效液相色譜技術進行分析。何玲等[31]充分利用這一技術，測定了不同條件下芹菜漿水有機酸含量，發現發酵初期醋酸含量高，隨發酵進行乳酸含量急劇增多，這一研究結果與漿水發酵中菌群生長情況相吻合，也與張宗舟關于漿水主要呈香呈味物質是醋酸和乳酸的研究結果一致。采用敞口發酵的芹菜漿水產酒石酸，密閉發酵則產蘋果酸不產酒石酸，前者較后者醋酸含量更高。接種發酵與自然發酵相比，速度快、產酸多、醋酸含量低，有利于保存，研究發現混合菌種比單一菌種發酵效果更好。

張培等[32]在高效液相色譜法測定有機酸含量的基礎上，通過優化分析條件確定了漿水中酒石酸、乳酸、乙酸、富馬酸含量測定體系，最終確定采用Agilent ZORBAX SB-AQ 柱，0.01 mol/L KH2PO4緩沖液，pH2時各有機酸分離效果較好。實驗結果表明該方法簡單、快速、可靠，可作為漿水中有機酸測定的有效方法。

3.2.2 漿水中揮發性物質

漿水不同于其他發酵蔬菜食品，其具有獨特的芳香味，因此研究漿水中呈香物質組分和含量對漿水工業化生產具有極其重要的作用。李宏珍等[33]采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜(head space solid phase microextraction,HS-SPME-PC-MS)法分析了天水傳統漿水發酵中各階段揮發性物質變化情況，分別從漿水發酵0、24、48、72、96 h檢出揮發性成分24、29、34、34、36種，共檢出揮發性物質56種，分別為醇類、酸類、烴類、酯類、醛酮類物質。發酵前期新增酯類化合物，且與酸類一樣含量呈顯著上升趨勢，且醇類、烴類含量均有下降；發酵后期揮發性物質含量基本保持不變。實驗表明天水漿水的特征香氣主要由雙戊烯、乙酸乙酯、己醛、蒎烯、苯乙醇、正己醇、乙酸、乙酸丙酯等物質貢獻。

李多佳等[34]采用HS-SPME-PC-MS，研究不同加熱處理方式對漿水揮發性成分變化的影響，結果顯示原漿水主體風味成分有雙戊烯、4-萜烯醇、α-松油醇、β-環檸檬醛，加熱處理后醛類、酯類和含硫氮化合物增多，漿水主體風味成分變化較大，其中新增的反式-2-癸烯醛、反式-2-辛烯醛、2-庚烯醛等醛類以及異硫氰酸烯丙酯是熱處理后主要風味形成物，可能與漿水風味劣化有直接關系。綜合各揮發性物質對漿水風味的影響，確定漿水加工過程最佳處理條件為65 ℃/30 min。

上述研究雖對漿水優良風味產品的開發、評價提供了一定標準，但缺乏對漿水中各菌種代謝活動與相互作用在構建產品產香體系方面的探討，后續研究可偏向于混合菌種代謝途徑和代謝產香機理研究，為深加工提供依據。

3.2.3 漿水中亞硝酸鹽

由于蔬菜是一種富集硝酸鹽的植物性食品[35]，在蔬菜自然發酵過程中，微生物能分泌硝酸還原酶使硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽，故成品蔬菜中亞硝酸鹽含量較高[36]。針對這一問題，研究人員對漿水中亞硝酸鹽含量進行了相應的研究，并對漿水中亞硝酸含量的控制及低亞硝酸鹽處理方法進行了報道。

何玲[37-38]研究發現，漿水自然發酵和接種發酵都會產生亞硝酸鹽高峰，35 ℃以下,發酵溫度越高，亞硝酸鹽高峰出現越早，峰值越低。自然發酵過程中，添加面湯、接入引子、對蔬菜進行適當熱燙及加鹽可明顯抑制亞硝酸鹽峰值。因亞硝酸鹽含量與硝酸還原酶活性相關，接種發酵可有效降低亞硝酸鹽含量，尤以接入4種混合菌株(L1∶L2∶L3∶L4=1∶1∶1∶1)效果最佳，發酵成熟芹菜漿水亞硝酸鹽均符合FAO/WHO要求。

辛博[39]研究發現接種“引子”能加速漿水發酵并控制亞硝酸鹽含量，尤以菌群組合形式制作漿水亞硝酸鹽含量低、發酵快、風味好。確定低亞硝酸鹽漿水的最優發酵條件為面粉加量1.5%，芹菜加量10%，芹菜熱燙時間3 min，使用乳酸調整初始pH值3.5，此條件下漿水感官好且亞硝酸鹽含量較低。

鄭潔等[40]采用省略沉淀蛋白質步驟的GB5009. 33—2010《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》法，測定了甘肅4市62份漿水樣品中亞硝酸鹽含量，發現樣品中亞硝酸鹽含量均低于2 mg/kg，平均亞硝酸鹽含量為0.64 mg/kg; 含菜漿水亞硝酸鹽含量高于不含菜漿水。樣品中亞硝酸鹽含量均遠低于2762—2012《食品中污染物限量》中腌漬發酵蔬菜亞硝酸鹽含量不超過20 mg/kg的規定，表明漿水中亞硝酸鹽含量不足以對人體構成威脅。

雖然上述研究證明在合理的時間內自然發酵漿水亞硝酸鹽含量遠低于安全標準，但卿烈春等[41]臨床接診案例表明，有4例患者因食用存放時間長達12 d的漿水導致亞硝酸鹽中毒，中毒量為0.2～0.5 g，調查發現致使患者中毒的漿水中亞硝酸鹽含量高達80 mg/L，超過國家衛生標準(lt;20 mg/L)的4倍，其主要是氣溫高、存放時間久、霉菌等有害菌大量滋生、致蔬菜腐爛變質產生大量硝酸鹽和亞硝酸鹽，這一臨床研究表明家庭自制漿水受環境因素和保存期限制具有一定食用安全隱患。

4 展望

4.1產品研發

4.1.1 漿水菜開發

漿水是西北地區一年四季不可或缺的美食，是當地人面食中最常見的配料，因其生產所受環境因素影響大，口感絕佳的漿水只在西北部分地區制作，使得與牛肉面處于同等地位的漿水面知名度低，但是相較于牛肉湯的單一性而言，漿水與各種面食配食性高，且菜與漿液可分開食用?！督疳t要略》、《傷寒論》、《本草綱目》等中醫名著認為漿水具有調中和胃、行氣止嘔；益陰生津、扶助正氣；清涼解毒、祛熱利濕之功效，因此具有很大的開發價值。目前人們為了得到感官良好的漿水，一般采用芹菜、甘藍、苦苣、山野菜等作原料，受地域、環境等因素限制，不適宜大眾市場長期消費和多種產品開發。因此將研究立足于多口味發酵漿水菜開發、多樣性漿水速食袋裝食品開發、配料產品開發至關重要。

4.1.2 漿水飲品開發

現代科學研究發現，漿水主要是乳酸菌和酵母菌等有益微生物發酵的結果，發酵過程中會產生大量的有機酸和維生素類物質，營養豐富、物美價廉、食用方便，它不僅是各類傳統面制品佐食，還是廉價、高效、綠色的微生態調節劑，且口感多樣化，符合人類大健康觀念，同時作為一種具有良好清涼解毒、祛熱利濕功效的飲品，若能開發出與涼茶相類似產品，將具有極好的市場推廣前景，目前，只有馬姝雯等[42]人對紫甘藍芹菜漿水發酵飲料的研制做了相關報道，結果表明發酵溫度27 ℃，蔬菜添加量 15% (紫甘藍與芹菜質量比 2∶1)，發酵時間60 h，接種量20%，白砂糖添加量8%，蔗糖酯添加量0.10%，羧甲基纖維素鈉添加量0.02%，感官評價最好。通過對DPPH測定，表明紫甘藍芹菜漿水飲料比傳統普通甘藍芹菜漿水飲料DPPH清除率高2.53倍。但相應漿水飲料并未上市，可見開發無添加、感官良好、適口性高、功能效應強、活菌數多的漿水飲料具有極大市場前景。

4.2直投式發酵劑研發

漿水在傳統發酵過程中，均采用接入引子啟動發酵，產品受環境因素影響大。這一特質大大制約了漿水的工業化生產。為保證漿水品質，如何選擇協同效應高，功能性強的混合發酵菌株制作直投式漿水發酵劑也是未來研究的課題之一。從應用角度分析，直投式發酵劑是目前工業化生產的主限制因子，具有很高的研究價值。

4.3生產設備研發

傳統漿水均采用瓦罐、木桶等盛器，現代工業化不銹鋼設備會與漿水起化學反應，不利于漿水的發酵及保藏。塑料設備與漿水有“吸吐”作用。為制備品質優良的漿水產品，設備材料研發必不可少。

4.4保健營養功效研究

綜合漿水中微生物多樣性研究，表明漿水在自然發酵過程中，同酸馬奶酒、牛奶酒、葡萄酒、發酵乳飲料、酸奶油、奶酪、黃油、酥油、面包等主要由乳酸菌和酵母菌協同發酵。其中酸馬奶酒在治療肺結核和胃腸疾病、降血壓、降血脂等方面得到了廣泛應用。乳酸菌與酵母菌對發酵食品的質地、風味、生物活性和醫療功能發揮著重要作用，但國內外學者對二者協同機理的報道甚少，對二者在漿水發酵中的協同作用未見報道[43]。因此，研究漿水發酵制品中有益微生物的協同代謝機理對深入研究漿水的保健營養功效具有極高的理論及實踐意義。乳酸菌作為腸道益生菌，對機體有多方面的保健功效，如維持腸道微生態平衡、抗腫瘤、降低膽固醇、抗氧化等。同時，乳酸菌可產乳酸，代謝多種氨基酸、維生素、酶等物質以增強原有食品的營養價值[33]。漿水本身在發酵過程中會產生大量氨基酸、B族維生素等物質，有助于機體的消化和吸收。因此，漿水營養、保健、藥用的深入研究對食品科學、保健衛生學、基礎醫學等都具有極其重要的作用。

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ResearchanddevelopmentprospectsofNorthwesttraditionaltastefoodJiangshui

LIU Yan-yun, YANG Ya-qiang, DUAN Xue-hui*

(State Key Laboratory of Food Science and Technology,Nanchang University, Nanchang 330047,China)

Jiangshui is a traditional natural fermentation food in Northwest China. It has a long history, rich nutrition health care efficacy, and unique local flavor. In this paper, the fermentation process of Jiangshui, its microbial flora diversity, the physical and chemical indicators of its product were reviewed. It aimed to provide the basis for the industrial production and theoretical research of Jiangshui, and provide reference for the development of Jiangshui industry chain.

Northwest; Jiangshui; research progress; prospects

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.015027

碩士研究生(段學輝教授為通訊作者,E-mial:3￣8￣0￣6￣9 0606@qq.com)。

2017-06-23，改回日期：2017-08-03