机械干燥与接种发酵对宜宾芽菜品质及微生物群落的优化机制研究

推荐：为解决传统日晒-自然发酵工艺效率低、品质不稳定等问题，研究人员通过对比机械干燥-接种发酵新工艺与传统工艺，发现新工艺可缩短15天生产周期，将亚硝酸盐控制在0.75–1.75 mg/kg，并显著提升挥发性物质(1.57倍)、有机酸(53.27%)和游离氨基酸(45.70%)含量，为工业化生产提供技术支撑。

　　

宜宾芽菜作为四川特色发酵芥菜制品，其传统日晒-自然发酵工艺存在干燥耗时长(2-3天)、亚硝酸盐风险高、风味物质生成不稳定等瓶颈。随着产业规模突破万吨级，亟需技术创新。四川轻化工大学白酒学院的Yang Ye团队在《Food Chemistry: X》发表研究，首次将机械干燥与植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)YBYC113接种技术联用，系统解析了新工艺对品质和微生物组的影响机制。

研究采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析挥发性成分，高效液相色谱(HPLC)测定有机酸，氨基酸分析仪检测游离氨基酸，并通过16S rRNA测序追踪微生物群落动态。样本来自四川宜宾碎米芽菜有限公司提供的30%含水量芥菜，设置传统工艺(TP)与新工艺(NP)多组对照，其中NP组接种0.5%-4%梯度浓度的YBYC113菌株。

3.1 接种条件优化

通过pH、总酸、亚硝酸盐等指标筛选，1%接种量(NP-1.0)表现最优：pH降至4.2较TP提前15天，亚硝酸盐峰值(1.821 mg/kg)低于TP组1.95倍，证实接种可抑制亚硝酸盐还原酶活性。

3.2 风味代谢物差异

NP组鉴定出44种挥发性物质(TP仅29种)，关键风味物质对甲氧基肉桂酸乙酯含量达3034.96 μg/100g(较TP高2.35倍)。有机酸总量提升53.27%，其中乳酸通过同型/异型发酵双路径积累；游离氨基酸总量增加45.70%，鲜甜味氨基酸增幅显著。

3.5 微生物组特征

优势菌群更替呈现动态规律：初期以芽孢杆菌(Bacillus)和肠球菌(Enterococcus)为主(TP占87%)，后期乳杆菌(Lactobacillus)和魏斯氏菌(Weissella)占比超75%。NMDS分析(stress=0.0134)显示NP组菌群结构显著差异(p<0.05)，其中Weissella与风味物质呈强正相关(p<0.05)。

该研究证实机械干燥-接种发酵新工艺能有效缩短周期、提升安全性，并通过调控Weissella-Lactobacillus功能菌群促进风味前体转化。值得注意的是，12%高盐环境可能限制复合风味开发，未来需筛选更多耐盐功能菌或优化降盐工艺。成果为传统发酵蔬菜工业化升级提供了微生物组学层面的理论依据。