混合微生物发酵过程中枣浆挥发性芳香化合物的动态变化特征及其调控机制

针对枣浆发酵过程中挥发性芳香物质动态变化机制不明的问题，研究人员采用混合微生物发酵模型，系统解析了关键芳香化合物（如酯类、醛类）的代谢轨迹，发现特定菌群协同作用可显著提升风味物质含量。该研究为发酵食品风味调控提供了理论依据，技术路线涵盖HS-SPME-GC-MS（顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用）和多元统计分析。

　　

研究背景
在传统发酵食品领域，枣浆因其独特风味和营养价值备受青睐，但其发酵过程中挥发性芳香化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）的动态变化规律尚未明确。现有研究多聚焦单一菌种发酵，而实际生产中混合微生物的协同作用对风味形成至关重要。尤其值得注意的是，枣浆发酵过程中酯类、醛类等关键风味物质的代谢路径复杂，受微生物群落结构、环境参数等多因素影响，亟需系统性解析。这一科学问题的突破，将为发酵食品工艺优化和风味标准化生产提供关键理论支撑。

研究机构与方法
南京医科大学（Nanjing Medical University）的研究团队通过构建混合微生物发酵体系，结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术，动态监测了枣浆发酵0-120小时内的VOCs谱变化。研究采用主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等多元统计方法，解析了关键风味物质与微生物群落演替的关联性。

研究结果

1. 发酵过程中VOCs的阶段性特征
研究发现，发酵初期（0-24小时）以醛类（如己醛）和醇类为主，中期（24-72小时）酯类（乙酸乙酯）含量显著上升，后期（72-120小时）萜烯类物质成为主导。这一动态变化与乳酸菌（Lactobacillus）和酵母菌（Saccharomyces）的群落更替高度相关。

2. 关键微生物的功能验证
通过分离培养实验证实，乳酸菌通过β-氧化途径促进醛类转化，而酵母菌的酯合成酶（AATase）活性直接调控酯类积累。两者协同作用使关键风味物质含量提升2.3倍。

3. 工艺参数的优化验证
将发酵温度控制在28°C、pH 5.5时，苯乙醇和芳樟醇等标志性风味物质产率最高，较传统工艺提升40%。

结论与意义
该研究首次揭示了混合微生物发酵枣浆的VOCs动态变化规律，建立了微生物-代谢物-工艺参数的关联模型。发表于《Food Chemistry》的这项成果，不仅为发酵食品风味定向调控提供了新策略，其开发的HS-SPME-GC-MS结合多元统计分析的技术框架，亦可推广至其他发酵体系的质量控制。特别值得注意的是，研究中发现的乳酸菌-酵母菌跨界协同机制，为合成微生物群落的设计提供了理论依据，具有重要的产业应用价值。