《Journal of Future Foods》：Optimization of spicy cabbage fermentation through a fermentation-before-seasoning strategy: microbial succession and flavor formation
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研究人员提出一种先发酵后调味（fermentation-before-seasoning）策略以优化辣椒白菜（spicy cabbage）发酵。该策略结合发酵剂（starter culture）与工艺参数优化，利用高通量扩增子测序（high-throughpu
研究人员提出一种先发酵后调味（fermentation-before-seasoning）策略以优化辣椒白菜（spicy cabbage）发酵。该策略结合发酵剂（starter culture）与工艺参数优化，利用高通量扩增子测序（high-throughput amplicon sequencing）与代谢组学解析细菌群落演替及关键风味活性化合物关系，并以反转录定量PCR（RT-qPCR）监测接种菌株种群动态。结果表明，先发酵后调味工艺加速乳酸菌（Lactic Acid Bacteria，LAB）优势建立，Latilactobacillus、Limosilactobacillus、Leuconostoc、Lactococcus 与 Lactiplantibacillus 等功能LAB早期富集，蔗糖、葡萄糖、果糖利用与乳酸（lactic acid）、乙酸（acetic acid）等有机酸（Organic Acids，OAs）平衡改善；调味后谷氨酸（Glu）等鲜味游离氨基酸（Free Amino Acids，FAAs）提升，硫化物与萜烯类挥发性风味化合物（Volatile Flavor Compounds，VFCs）经储存逐步成熟，最终形成酸、鲜、甜、硫香更平衡的感官特征。该策略降低了大肠菌群（coliforms）风险，减弱了传统低温长周期发酵的批次波动，为标准化、可控化辣椒白菜工业发酵提供机制依据与理论支撑。
《Journal of Future Foods》刊发的该项研究以辣椒白菜为对象，回应传统工业辣椒白菜高度依赖自发微生物演替所带来的成熟周期不稳、批次风味与质构差异大、低温发酵早期乳酸菌（Lactic Acid Bacteria，LAB）优势建立延迟从而使致病菌或杂菌持续存在等产业难题。研究人员指出，调味后室温促发酵虽可提速，但含硫挥发物如二甲基二硫（dimethyl disulfide）、甲基-2-丙烯基二硫（methyl-2-propenyl disulfide）和二-2-丙烯基二硫（di-2-propenyl disulfide）近似翻倍，易产生不愉快异味并缩短货架期；纯接种发酵又存在早期起效不稳定和工业化放大不确定性。因此，研究人员开展先发酵后调味（fermentation-before-seasoning）新策略，将白菜先在含盐与葡萄糖溶液中完成LAB主导发酵，再拌入调味料并于4°C稳定，用以重塑群落演替、改善糖酸与氨基酸代谢、平衡香气与滋味。
作者为开展研究用到的主要关键技术方法包括：以江西南昌本地原料与4株源自辣椒白菜的LAB菌种构成样本与菌株队列；通过六组制备工艺、单/双/混菌组合、接种量、温度与时间梯度开展工艺优化；采用16S rRNA V3-V4区扩增子测序（amplicon sequencing）刻画微生物演替；以HPLC测定游离糖与有机酸（Organic Acids，OAs）、氨基酸分析仪测定游离氨基酸（Free Amino Acids，FAAs）；以GC-Q-TOF/MS分析挥发性风味化合物（Volatile Flavor Compounds，VFCs），电子鼻（E-nose）与电子舌（E-tongue）表征香和味；以物种特异性引物RT-qPCR定量 Lactiplantibacillus plantarum NCU0011415 与 Leuconostoc mesenteroides NCU018046；多元统计采用PCA、PLS-DA、O2PLS、RDA与Spearman相关。
3.1 工艺优化
研究人员通过制备工艺、菌株组合、接种量、发酵温度与发酵时间优化发现，CON2-FA工艺、NCU0011415+NCU018046双菌、104 CFU/g接种、30°C与72 h为最优组合；该条件促进LAB快速增殖、抑制大肠菌群（coliforms）、避免过酸化并获得较高感官分。
3.2 理化与计数动态
优化工艺中pH由5.84±0.29降至3.32±0.25，总滴定酸（Total Titratable Acidity，TTA）在D3达最大；LAB于D1达8.66 Log CFU/g，coliforms于D2后不可检，说明快速酸化与LAB优势保障安全与品质。
3.3 接种菌动态
RT-qPCR显示两株接种菌在30°C早期快速增殖，Lactiplantibacillus plantarum 丰度高于 Leuconostoc mesenteroides；拌料并4°C贮存后渐降并稳定，说明发酵剂主要塑造早期演替而非长期垄断。
3.4 糖、有机酸与氨基酸
葡萄糖、果糖、蔗糖在D0-D3被优先消耗；乳酸与乙酸为主要酸贡献，调味后暂时变化再回升；FAAs因鱼露与盐虾在B0-B4升高，Asp与Glu等鲜甜氨基酸B0-B7续升，Arg与Lys等苦味氨基酸早期下降，证明先发酵后调味优化糖利用、酸平衡与鲜味释放。
3.5 微生物群落演替
α多样性在30°C阶段下降，拌料后稳定；Proteobacteria与Bacteroidota在D0占优，Firmicutes自D1主导；Limosilactobacillus 早期占位，Lactococcus 于D3上升，B0后 Lactiplantibacillus 与 Leuconostoc 维持高位，说明工艺重塑群落轨迹并增强贮存稳定性。
3.6 挥发物、电子鼻与电子舌
83种VFCs分九类，总量D0-D3升、B0达峰、贮存下降；蒜姜椒带来硫化物与萜烯在B0富集，贮存中挥发、转化与氧化促成熟。电子鼻W1W信号最强，硫香为主；电子舌PCA中PC1+PC2解释98.5%，拌料为滋味重构拐点，苦味全程下降，贮存使酸、鲜、甜、硫香更协调。
3.7 关联分析
O2PLS中 Lactiplantibacillus、Latilactobacillus、Leuconostoc、Lactococcus 为变化主驱；RDA显示pH（R2=0.79）与TTA（R2=0.64）最强驱动群落，果糖/蔗糖与后期LAB正相关，乙酸与 Limosilactobacillus 正相关；Spearman相关中LAB多与VFCs/OAs正相关，glutamic acid 与 Lactiplantibacillus 正相关，印证微生物—代谢—风味协同。
讨论部分总结：研究人员强调先发酵后调味通过早期功能LAB富集加快产酸与糖代谢，拌料后群落稳定推动香气成熟与滋味平衡；该模式较调味后室温发酵更利于控制含硫异味与货架期，较纯低温自发发酵更利于批次一致性与安全。局限在于菌株水平代谢功能、硫化合物转化与氨基酸代谢机制，以及工业放大鲁棒性仍需后续研究。
结论部分翻译：本研究开发先发酵后调味策略联合LAB发酵剂以优化辣椒白菜发酵；优化工艺促进LAB优势生态快速建立，产生27种特征风味代谢物，包括5种硫化物、3种萜烯、2种异硫氰酸酯、1种酯、5种醛、1种腈、3种游离糖、5种有机酸与2种游离氨基酸，共同塑造甜-酸-硫香平衡轮廓，除苯、（2-异硫氰酸乙酯）-与苯丙烯腈外，几乎所有特征物在调味后更高。多变量与相关分析表明 Lactiplantibacillus、Limosilactobacillus、Leuconostoc、Lactococcus 是发酵相关变化主因，驱动酸化、微生物安全与风味发育协同；先发酵后调味有效重塑微生物演替并改善风味平衡，未来应聚焦菌株水平代谢功能与工业规模验证。
