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目前郫县豆瓣酱(Doubanjiang)风味物质研究缺乏系统性,风味与微生物群落关系不明。研究人员开展其微生物组成、风味物质变化及二者关系等研究。结果发现 8 种有机酸等,确定关键微生物。为理解其风味与微生物演变提供依据,助力发酵剂研发。
郫县豆瓣酱,作为川菜的 “灵魂”,拥有超过 300 年的历史,它独特的风味征服了无数食客的味蕾。然而,在这美味的背后,却隐藏着诸多科学谜团。以往,虽然对豆瓣酱的挥发性成分有了不少探索,但对于决定其口感的风味物质,如氨基酸、非挥发性有机酸和核苷酸等,研究并不系统。同时,微生物群落与风味形成之间的关系也如同迷雾一般,让人捉摸不透。此外,豆瓣酱微生物的来源以及它们在发酵过程中的组装机制,更是鲜有人知。这些问题不仅限制了我们对豆瓣酱发酵过程的深入理解,也给高品质豆瓣酱的稳定生产带来了挑战。为了解开这些谜团,相关研究人员开展了一项深入的研究,其研究成果发表在《Food Bioscience》上。
研究人员为了探究郫县豆瓣酱发酵过程中的核心微生物、微生物来源,以及核心微生物与风味物质之间的关系,采用了多种关键技术方法。他们从当地公司获取自然发酵、盐含量约 18% 的豆瓣酱样本,这些样本涵盖了豆瓣酱发酵的不同阶段,包括辣椒醅(Jiaopei,JP)、蚕豆酱醅(Banpei,BP)和 0 月的酱醅(Jiangpei)等 。在研究微生物群落时,研究人员运用了高通量测序技术,以此分析不同发酵阶段细菌和真菌群落组成的变化。
在微生物群落分析方面,研究人员通过高通量测序对不同发酵阶段的豆瓣酱进行深入研究。结果显示,在 α 多样性方面,细菌和真菌群落的香农指数(Shannon index)和 Chao1 指数在发酵后期稳步上升,这意味着群落的丰富度和多样性逐渐增加;而辛普森指数(Simpson index)则呈现先上升后下降的波动趋势。通过分析,研究人员确定了曲霉属(Aspergillus)、红球菌属(Rhodococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)是与风味关系最为密切的微生物。并且,利用 FEAST 算法分析发现,酱醅(Jiangpei)的微生物群落结构与辣椒醅(Jiaopei)更为相似。此外,研究还表明,在整个发酵过程中,随机组装过程占主导地位,蚕豆酱醅(Banpei)为酱醅(Jiangpei)提供了与风味成分形成相关的功能酶。
在风味物质检测方面,研究人员对豆瓣酱中的风味物质进行了系统检测。共检测出 8 种有机酸、3 种风味核苷酸和 17 种游离氨基酸(FAAs) 。经过进一步分析,其中 6 种有机酸、1 种核苷酸和 10 种游离氨基酸被确定为郫县豆瓣酱的特征风味成分。这些物质的存在和变化,极大地影响了豆瓣酱的口感和风味。
综合以上研究结果,研究人员深入探讨了微生物群落与风味物质之间的关系。他们发现,微生物在豆瓣酱发酵过程中起着至关重要的作用,不仅参与了原料的降解,还影响着风味物质的形成。例如,曲霉属(Aspergillus)等微生物可能通过代谢活动产生有机酸和氨基酸,从而为豆瓣酱增添独特的风味。
这项研究有着重要的意义。它首次系统地揭示了郫县豆瓣酱自然发酵过程中的风味成分和微生物群落特征,并深入探讨了它们之间的相关性。研究确定的特征风味成分和核心功能微生物,如曲霉属(Aspergillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)等,为全面理解豆瓣酱的风味形成机制和微生物演替规律提供了重要依据。同时,对微生物来源和组装机制的研究,也为豆瓣酱发酵剂的筛选和开发指明了方向,有助于推动豆瓣酱产业朝着更加科学、高效的方向发展,生产出品质更加稳定、风味更加独特的豆瓣酱产品。