中国福源泡菜发酵过程中挥发性风味物质与微生物群落的动态变化

《Food Research International》：Dynamic changes in volatile flavor substances and microbial communities during fermentation of Chinese Fuyuan pickle

　　**摘要**- 揭示了无盐福元酸菜的发酵风味与微生物群落动态。- 总酸（TTA）驱动了无盐福元酸菜发酵过程中的微生物演替。- 醇类和醛类挥发性化合物是无盐福元酸菜中的关键成分。- 乳杆菌属（Lactobacillus）和乳球菌属（Lactococcus）是无盐福元酸菜的发酵风味核心属。---**引言**发酵蔬菜在全球范围内广受欢迎，人们因其宜人的风味和增进食欲的特性而食用。萝卜是常用的腌制蔬菜之一，富含多种营养素，包括碳水化合物、蛋白质、矿物质和维生素，以及硫代葡萄糖苷、异硫氰酸酯、萝卜硫素、类黄酮和苯乙基异硫氰酸酯等促进健康的成分（Li等，2021；Naveed等，2025）。中国传统腌萝卜通过盐水浸渍发酵制成，盐含量高达2%–6%，以抑制腐败微生物的生长，最终腌萝卜的盐度通常达到5%（w/w）。福元酸菜以红萝卜为原料，是中国西南部云南人群食用的一种传统发酵食品。它以发酵周期短、酸度高、外观黏滑光滑等独特特性著称，通常与肉类和红豆一起用于烹饪火锅（Huang等，2023）。此外，福元酸菜的制备过程中不添加食盐，凸显了这种发酵实践潜在的益处。研究福元酸菜的微生物群落及其作用，有助于拓展对低盐腌制品品质形成的认识，提升腌制品的健康价值。此外，微生物在形成腌制品独特品质方面发挥着关键作用。先前的研究报告指出，泡菜中的优势门为厚壁菌门（Firmicutes）、蓝藻门（Cyanobacteria）和变形菌门（Proteobacteria），优势属包括魏茨曼氏菌属（Weissella）、链球菌属（Streptococcus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、芽孢杆菌属（Bacillus）和乳杆菌属（Lactobacillus）（Sun等，2023）。在传统陶罐发酵萝卜中，微生物多样性研究表明，发酵过程中门水平以厚壁菌门占主导，而在属水平上则以乳杆菌属占主导。真菌组成主要由毕赤酵母属（Pichia）和念珠菌属（Candida）代表，其中毕赤酵母属的丰度显著高于念珠菌属（Rao等，2020）。此外，乳酸菌（LAB）可以通过脂肪水解和蛋白质水解等过程产生风味化合物（Hu等，2022）。盐浓度是塑造微生物群落并进而影响发酵食品品质的关键环境因素之一。例如，低盐条件可能导致周围环境pH值急剧下降，使更多耐酸物种获得竞争优势并增殖（Wang等，2022）。腌制品的独特风味通常来源于原料和添加成分中固有的风味化合物，以及发酵过程中乳酸菌、酵母和其他微生物产生的挥发性风味化合物（Wu等，2015）。例如，在潮州酸菜中已鉴定出70种挥发性风味化合物，包括酯类、醇类、酚类、萜类等化合物（Chen等，2024）。此外，研究表明某些酚类化合物（如4-乙基酚）作为微生物释放的挥发性有机物，与佛手瓜的辛辣和烟熏特征有关（Shang等，2022）。风味是影响品质感知和消费者接受度的基本感官品质之一（Ye等，2020）。因此，研究福元酸菜发酵过程中风味化合物的变化至关重要。因此，研究福元酸菜的微生物群落及其与挥发性风味的关系具有重要意义。本研究旨在利用高通量测序和气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC–MS）技术，确定福元酸萝卜发酵过程中微生物组成、挥发性化合物变化、理化指标和营养素的动态变化。这些结果有助于阐明天然发酵酸萝卜独特品质形成的原理，并为高质量酸萝卜的工业化生产提供依据。---**部分片段***化学试剂*牛血清白蛋白和考马斯亮蓝G-250购自北京索莱宝科技有限公司（中国北京）。蒽酮购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。氢氧化钠（NaOH）和亚硝酸钠（NaNO₂）购自天津丰川化学试剂科技有限公司（中国天津）。2-辛醇（色谱级）购自TCI（中国上海）。所有其他试剂均为分析纯。*pH值和TTA值*pH和TTA是发酵过程中的两个重要指标。低pH和高TTA不仅影响微生物群落，还影响酸萝卜的风味（Wu等，2015）。如图1A所示，酸萝卜在发酵期间pH值持续下降。新鲜萝卜的pH值为5.92，在发酵第一天迅速下降至4.24，第4天达到最低值3.35。第5天pH值略微上升至3.83，之后呈现逐渐下降的趋势。*结论*本研究系统地调查了无盐福元酸萝卜发酵过程中理化性质、有机酸、游离氨基酸、挥发性风味化合物和微生物群落演替的动态变化，并确定了发酵过程中理化参数和风味特征与微生物种群动态之间的相关性。发酵过程中，pH值、可溶性糖、可溶性蛋白质和脂质含量……---*CRediT作者贡献声明***陈来峰：** 撰写——初稿，方法论，调查研究，形式分析，数据整理。**叶鹏飞：** 调查研究，形式分析。**李豪亮：** 调查研究，形式分析，数据整理。**董吉江：** 形式分析。**王冬梅：** 形式分析。**周金平：** 形式分析。**马伊妮：** 形式分析。**曹振辉：** 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，获取资金，概念构思。**林秋叶：** 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿。---*未引用参考文献*Chen等，2019Mi等，2026---*利益冲突声明*作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这可能影响本文报告的工作。---*致谢*本研究得到了云南省兴滇高层次人才支持计划青年人才（YNWR-QNBJ-2018-137）、云南省院士和专家工作站（202105AF150055）以及云南省中青年学术和技术带头人后备人选（202305 AC160040）的资助。---陈来峰 | 叶鹏飞 | 李豪亮 | 董吉江 | 王冬梅 | 周金平 | 马伊妮 | 曹振辉 | 林秋叶