发酵工艺重塑枣浓缩饮料风味特征：基于Zygosaccharomyces rouxii的代谢组学与感官评价研究

本研究针对传统枣饮料风味单一的问题，河北农业大学枣研究团队通过分离自然发酵枣饮料中的Zygosaccharomyces rouxii菌株，结合LC-MS（液相色谱-质谱联用）、GC-IMS（气相色谱-离子迁移谱）和电子舌（ET）技术，系统解析了发酵过程中662种代谢物和58种挥发性成分的动态变化。研究发现发酵新增34种酯类等风味物质，显著提升饮料的果香和口感，为功能性发酵饮料开发提供理论依据。

　　

枣（Ziziphus jujuba Mill.）作为中国特有的药食同源作物，其加工产品长期面临风味单一、营养价值利用率低的瓶颈。传统枣饮料多依赖添加剂调香，而自然发酵过程中微生物的代谢潜力尚未充分挖掘。河北农业大学枣实验室的研究人员从自然发酵的"金丝小枣"浓缩饮料中分离出一株耐高渗的Zygosaccharomyces rouxii（鲁氏接合酵母），这种本土酵母能在含糖量高达60%的枣浆中存活，展现出独特的代谢适应性。

研究团队采用多组学联用策略：通过LC-MS非靶向代谢组学检测到662种代谢物，其中138种差异代谢物涉及7类关键通路；GC-IMS技术捕捉到58种挥发性组分，发现发酵后新增34种酯类物质如乙酸乙酯（ethyl acetate）；电子舌分析证实发酵使酸味和咸味强度分别提升42.7%和35.3%。这些数据首次系统揭示了Z. rouxii通过"糖代谢-氨基酸转化-酯合成"级联反应重塑饮料风味的分子机制。

材料与方法
实验选用河北沧州国家枣种质资源圃的"金丝小枣"，以1:2（w/w）比例与水混合制备枣浆。通过梯度稀释法从自然发酵液中分离优势菌株，经形态学和26S rDNA测序鉴定为Z. rouxii。代谢分析采用LC-QTOF-MS系统，挥发性成分检测使用GC-IMS联用仪，味觉特征通过α-ASTREE电子舌量化。

主要发现

1. 菌株特性：分离的Z. rouxii能在pH3.5、糖度>50°Bx的极端环境下生长，其分泌的酯酶和β-葡萄糖苷酶显著促进风味前体转化。
2. 代谢重编程：LC-MS发现7类差异代谢物中，γ-氨基丁酸（GABA）含量提升8.2倍，与鲜味增强直接相关；GC-IMS检测到新增的34种香气物质中，丁酸乙酯（ethyl butyrate）贡献了典型果香。
3. 感官进化：电子舌显示发酵后鲜味氨基酸（谷氨酸/天冬氨酸）占比从12.4%增至28.7%，而单宁类涩味物质降低19.3%。

讨论与展望
该研究证实Z. rouxii通过"糖酵解-三羧酸循环-酯合成"代谢网络（关键酶基因PDA1和ATF1表达量上调3.1倍），将枣饮料的简单甜味转化为层次丰富的果香-鲜香复合风味。相比商业酵母，本土Z. rouxii能更高效转化枣特有的环烯醚萜苷类物质，产生具有抗氧化活性的次级代谢物。论文发表于《Food Chemistry》的发现，为开发无需添加香精的功能性发酵饮料提供了菌种资源和工艺理论支撑，未来可进一步探索该菌株在枣酒、枣醋等衍生品中的应用潜力。