《Applied Sciences》：Organic Acids and Bacterial Communities of Backslopped Sourdough Prepared with Japanese Pear (Pyrus pyrifolia Nakai) Infusion
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在酸面团制备过程中添加水果可促进形成独特的细菌群落和发酵特性。然而，利用日本梨浸提液制备酸面团仍研究不足。研究人员制备了日本梨浸提液酸面团，并评估其有机酸组成和细菌群落。酸面团传代至56代。pH在回接初始世代迅速下降，随后稳定于3.5和3.7。高效液相色谱（H
在酸面团制备过程中添加水果可促进形成独特的细菌群落和发酵特性。然而，利用日本梨浸提液制备酸面团仍研究不足。研究人员制备了日本梨浸提液酸面团，并评估其有机酸组成和细菌群落。酸面团传代至56代。pH在回接初始世代迅速下降，随后稳定于3.5和3.7。高效液相色谱（HPLC）分析显示，乳酸和乙酸是主要有机酸。第55和56代的发酵商（FQ）为0.64–0.70，表明乙酸占优特征。靶向16S核糖体DNA（16S rDNA）基因V3–V4区域的细菌群落分析显示，Furfurilactobacillus rossiae和Acetobacter pasteurianus为优势分类群。平均核苷酸一致性（ANI）分析将代表性分离株鉴定为Furfurilactobacillus milii和Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianus。本描述性研究受样本量小、缺乏对照组、缺乏初始细菌群落数据及统计分析有限所限。尽管如此，在本研究实验条件下，所分析酸面团中观察到相对较高的乙酸水平，并观察到以Furfurilactobacillus属和Acetobacter属为优势的细菌群落。
酸面团（sourdough）是水与小麦、黑麦或其他谷物粉混合后自然发酵形成的面包发酵剂，含乳酸菌（LAB）和酵母。与仅用面包酵母发酵的面包相比，酸面团因有机酸积累而pH较低，可改善面团延展性、保水性、面包质构和风味，并延缓腐败霉菌生长。近年来，酸面团不仅作为膨松剂，也被用于修饰面包风味和质构，并通过具有独特微生物群落的酸面团提升健康益处和地域特色。水果用于酸面团制备已有家庭实践，水果及其副产物相关本土LAB群落多样性高，且同一水果在不同栽培地的微生物群落组成可变；初始引入的微生物会影响酸面团微生物群落和代谢物组成。已有研究报道用巴西苹果和葡萄、中国欧洲梨（Pyrus communis）制备酸面团并评价面包制作性能和品质，但这些酸面团的有机酸组成和细菌群落尚未被研究。日本梨（Pyrus pyrifolia Nakai）在千叶县产量最大，但尚无日本梨酸面团研究。为此，研究人员用千叶县日本梨浸提液制备酸面团，在重复回接（backslopping）后分析有机酸组成和细菌群落，以评估其用于面包制作的潜在特性。
关键技术方法概括：研究人员于2015年9月自千叶县市川市购买日本梨品种Hosui，制备浸提液并加面包粉启动发酵，随后以酸面团、面包粉和自来水回接至56代，建立独立谱系JPS-1和JPS-2，并另制备JPS-3用于验证。采用pH计监测pH；用HPLC柱后法测定乳酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸和苹果酸并计算FQ；对第55和56代进行16S rRNA基因V3–V4扩增子测序及QIIME2/DADA2和Greengenes2注释；分离产透明圈细菌和醋酸菌（AAB），进行16S rRNA测序、碳水化合物利用试验及代表株全基因组测序和ANI分析。
3.1 酸面团pH：JPS-1第1代pH为4.1，第2代降至3.6，此后维持于3.5–3.7；JPS-2呈相似趋势。通过连续传代pH监测得出，回接早期pH快速下降，随后趋于稳定。
3.2 有机酸含量：JPS-1和JPS-2在第55和56代均以乳酸和乙酸为主要有机酸；JPS-1的FQ分别为0.68和0.70，JPS-2分别为0.66和0.64，均显示乙酸多于乳酸。琥珀酸与酒石酸浓度分别约为乳酸和乙酸的1/10与1/100；苹果酸和柠檬酸在第0–2代检出，第3代后未检出。乳酸在第4代达最大浓度（FQ：JPS-1为4.6，JPS-2为5.0），之后逐渐下降；第8代起乙酸浓度超过乳酸（FQ：JPS-1为0.7，JPS-2为0.8），此后乳酸约100 mM，乙酸逐渐升高并在第8代后维持约150 mM。通过HPLC定量和FQ计算得出上述有机酸演替特征。
3.3 细菌群落：第55和56代JPS-1和JPS-2中，F. rossiae占52.9–67.7%，A. pasteurianus占19.4–31.8%，二者合计78.8–88.9%；其余序列多归为“classified above the species level”。通过16S rRNA基因V3–V4扩增子测序得出上述群落组成；作者指出V3–V4区域可能不能可靠区分Furfurilactobacillus属内近缘种。
3.4 从JPS-1分离的透明圈形成细菌：共分离8株（36、38、39、40、42、92、94和96号），其16S rRNA基因部分序列与F. rossiae的一致性为98.36%–99.83%；FYP和GYP培养基均分离到相同菌种；8株均利用葡萄糖和果糖，不利用木糖。通过透明圈分离、16S rRNA部分序列分析和碳水化合物利用试验得出上述结果。
3.5 从JPS-1分离的AAB：分离到A1和A2两株，16S rRNA基因测序显示二者与A. pasteurianus序列一致性均为100%。通过AAB分离和16S rRNA测序得出该鉴定结果。
3.6 ANI分析：菌株No.92与F. milii的ANI为98.90%，基因组大小2,613,845 bp，GC含量43.55%，47个contigs；菌株A1与A. pasteurianus subsp. pasteurianus的ANI为97.64%，基因组大小2,967,089 bp，GC含量53.13%，111个contigs。通过全基因组测序和ANI分析完成更准确的分类鉴定。
讨论部分总结：作者指出，本研究中JPS-1和JPS-2在回接早期pH快速下降，随后无大幅波动；该结果与既往酸面团pH早期快速下降、后期变化较小的报道一致。JPS-1和JPS-2最终FQ为0.6–0.7，显示乙酸多于乳酸；而Arora et al.对312项酸面团研究的系统综述报告多数酸面团乳酸比例较高，FQ中位数为4.4。因此，在本研究条件下，日本梨浸提液酸面团呈现较高乙酸含量的有机酸谱。作者归纳，高乙酸酸面团可能改善抗霉性并增强风味和酸味，但较高有机酸水平也可能不利于面包发酵和感官品质，后续需研究烘焙性能、抗真菌性和感官特性。优势菌F. rossiae和A. pasteurianus合计占78.8–88.9%，但V3–V4物种级注释需谨慎解释。Furfurilactobacillus为异型发酵LAB，Acetobacter亦产乙酸；作者指出乙酸优势机制尚需通过残留乙醇及LAB、AAB和酵母互作研究阐明，且本研究未分析酵母。由于未设置仅小麦粉和水或以无乳酸添加的对照，无法评价日本梨发酵浸提液本身及乳酸添加对有机酸组成和Furfurilactobacillus优势的贡献；冷藏保存和传代条件也可能影响乙酸比例。关于其他有机酸，琥珀酸和酒石酸在酸面团中已有报道，其来源需通过发酵前后及冷藏前后浓度分析明确。酸面团细菌群落在重复回接中会发生演替，成熟酸面团常由少数优势种组成；但本研究未进行传代过程纵向群落分析，无法确定第55和56代群落何时建立或是否全程维持。分离菌株初步鉴定为F. rossiae，但F. rossiae与F. milii 16S rRNA基因全长序列一致性为99.6%，需ANI准确鉴定；No.92经ANI鉴定为F. milii，F. milii缺乏木糖利用基因，剩余7株木糖利用均为阴性，提示其可能与No.92共享特征，但仍需测定产酸速率和生长OD以比较代谢与生长能力。作者称据其所知，此前未见F. milii或F. rossiae在Furfurilactobacillus属占优势的酸面团中检出，也少有Acetobacter作为酸面团细菌群落优势成员的报道，尚未见Furfurilactobacillus与Acetobacter共优势的酸面团细菌群落报道。AAB可参与酸面团酸化、有机酸产生、香气形成及微生物互作，并可能影响面包品质；其生态作用仍未完全阐明。研究局限包括描述性设计、样本量小、无对照组、缺初始细菌群落数据、统计分析有限、未分析酵母、未评估乳酸添加影响、无提取和PCR阴性对照及测序重复、HPLC未做加标回收和冻融影响评估等。为应用生产，需增加独立酸面团样本并统计分析以确认重现性，开展纵向群落分析，并考察烘焙性能、抗霉性和感官属性。
研究结论翻译：本描述性研究存在若干局限，包括样本量小、缺乏对照组以及缺乏初始细菌群落数据。统计分析仅限于特定变量，包括与JPS-3相关的变量，未进行全面的统计评估。尽管如此，以日本梨发酵浸提液启动并在规定条件下传代的酸面团表现出所观察到的微生物和有机酸特征。其有机酸谱以相对于乳酸的高乙酸含量为特征，并由低FQ值反映。Furfurilactobacillus和Acetobacter占总细菌群落的78.8–88.9%。这些发现提示，在本研究考察条件下传代的酸面团可能表现出独特的有机酸谱和细菌群落组成。
