自然发酵与布拉氏酵母自诱导厌氧咖啡发酵的比较研究：理化特性、微生物生态及其对挥发性成分与感官属性的跨烘焙度影响

本研究针对咖啡湿法加工中发酵工艺的优化问题，通过对比自然自诱导厌氧发酵（NSIAF）与布拉氏酵母（Saccharomyces boulardii）自诱导厌氧发酵（SSIAF）对阿拉比卡咖啡的影响，揭示了NSIAF在微生物多样性（207种挥发性化合物）和风味复杂性上的优势（浅烘焙杯测得分82.08±0.14），同时证实SSIAF在发酵可控性方面的潜力。该研究为特种咖啡（≥80分）的差异化生产提供了科学依据，发表于《Food Chemistry》。

　　

咖啡作为全球最受欢迎的饮品之一，其品质受到遗传、环境和加工工艺的多重影响。近年来，随着精品咖啡市场的兴起，发酵工艺的创新成为提升咖啡风味的关键突破口。传统发酵方法如干法、湿法和半干法虽广泛应用，但存在微生物活动不可控、风味一致性差等问题。特别是湿法加工中，如何通过厌氧环境调控微生物代谢以优化风味，成为产业痛点。

泰国Thammasat大学的研究团队在《Food Chemistry》发表论文，首次系统比较了自然自诱导厌氧发酵(NSIAF)与布拉氏酵母(S. boulardii)接种的自诱导厌氧发酵(SSIAF)对阿拉比卡咖啡的影响。研究发现，NSIAF通过更高的微生物多样性（乳酸菌、醋酸菌等）促进糖类代谢（还原糖从2.62 g L^?1降至0.78 g L^?1），产生更复杂的挥发性成分（浅烘焙阶段差异最显著）；而SSIAF因酵母主导（8×10⁸ cells mL^?1接种量）展现出更稳定的发酵进程。感官评价证实，NSIAF浅烘焙样品以82.08±0.14分超越SSIAF的81.58±0.14分，两者均达到精品咖啡标准（≥80分）。

关键技术包括：1）自诱导厌氧发酵系统构建（24小时密闭环境）；2）微生物群落分析（高通量测序）；3）挥发性有机物检测（GC-MS）；4）多烘焙度对比实验（浅/中/深）；5）标准化杯测评估（SCAA协议）。

主要结果

1. 理化特性：NSIAF组滴定酸度增长更显著（0.02%→0.17%），pH降幅更大（5.10→4.30），反映更活跃的微生物代谢。
2. 微生物生态：NSIAF中乳酸菌、醋酸菌等共生，而SSIAF中S. boulardii占比超90%，形成单一优势种群。
3. 挥发性成分：浅烘焙下NSIAF特有酯类（如乙酸乙酯）和醛类（己醛）含量更高，赋予花果香调；SSIAF则产生更多酵母特征代谢物（苯乙醇）。
4. 感官属性：NSIAF在浅烘焙时获得"明亮酸度"和"多层次风味"评价，SSIAF在中烘焙展现更均衡的甜感。

结论与意义
该研究首次阐明SIAF在湿法加工中的双重路径选择：NSIAF适合追求风味复杂性的小批量生产，而SSIAF更适用于工业化标准控制。通过微生物生态与代谢组学的关联分析，为咖啡发酵工艺的精准调控提供了理论框架。研究团队Jatuphol Pholtaisong等指出，未来可进一步优化S. boulardii与其他益生菌（如Lactobacillus）的协同作用，开发定制化发酵剂。这一成果不仅推动了咖啡加工科学的发展，也为其他农产品发酵工艺创新提供了范式。