乳酸菌发酵剂对泡菜风味与感官特性的调控机制：基于代谢组学与电子感官技术的多维度解析

本研究针对泡菜工业化生产中风味调控难题，通过比较7种乳酸菌（Lactobacillaceae）发酵剂对发酵泡菜代谢组和感官特性的影响。采用UHPLC-Q-Orbitrap-MS和电子舌/鼻技术，发现WiKim0176等菌株能显著提升鲜味氨基酸（如γ-氨基丁酸GABA和谷氨酸）含量，降低鱼腥味物质(E,Z)-2,4-庚二烯醛水平，为优质陈泡菜（Mukeunji）发酵菌种选择提供科学依据。

　　

泡菜作为传统发酵食品，其风味品质直接影响消费者接受度。然而工业化生产中，微生物群落失衡导致的过酸、异味等问题长期困扰产业。传统依赖自然发酵的方式难以控制风味物质生成，而现有乳酸菌（LAB）发酵剂筛选缺乏系统性代谢机制研究。针对这一难题，Moeun Lee团队在《Food Bioscience》发表研究，通过整合多组学技术与电子感官评价，揭示了乳酸菌发酵剂塑造泡菜风味的分子机制。

研究采用UHPLC-Q-Orbitrap-MS靶向检测46种代谢物，结合电子舌（E-tongue）和电子鼻（E-nose）分析感官特性。实验选用7株分离自泡菜的乳酸菌（包括植物乳杆菌Lactiplantibacillus plantarum LP8、清酒乳杆菌Latilactobacillus sakei WiKim0190等）和参照菌株乳酸乳球菌Lactococcus lactis WiKim0124，以未接种组为对照，在6°C下进行28天发酵监测。

3.1 发酵动力学与菌株定植优势

pH监测显示所有菌株在第28天将pH降至3.65-3.98，其中WiKim0189酸化能力最强。16S rRNA测序证实接种菌株在后期发酵中占比超70%，尤以弯曲乳杆菌Latilactobacillus curvatus LC102定植率最高（98.6%），说明所选菌株具有强环境适应性。

3.2 代谢特征与鲜味调控

代谢组聚类分析将样品分为三组：Group II（含WiKim0176等菌株）的谷氨酸（3.0 mmol kg^-1阈值）和γ-氨基丁酸（GABA）含量显著高于Group III（p<0.05），电子舌检测其鲜味信号值提升42%。相关性分析鉴定出12种关键鲜味关联物，包括乙酸、甘露醇和5种氨基酸，其中GABA前体谷氨酸的代谢通量差异是组间风味分化的关键。

3.3 异味物质降解机制

电子鼻检测发现Group II能有效降解鱼酱来源的(E,Z)-2,4-庚二烯醛（降幅达90%），并抑制卷心菜特征异味物质2-甲基-3-呋喃硫醇的积累。同时该组吡嗪类物质（如乙基吡嗪）含量增加，赋予泡菜焙烤香气。

该研究首次系统阐明了乳酸菌发酵剂通过"氨基酸代谢-有机酸平衡-异味降解"三维网络调控泡菜风味的机制。WiKim0176等菌株展现出的鲜味增强与异味消除双重功效，为开发优质陈泡菜（Mukeunji）专用发酵剂提供了理论依据。研究成果对传统发酵食品的标准化生产具有重要实践价值，也为微生物-代谢物-感官性状的关联研究建立了方法论范式。