成果简介
剁辣椒是中国西南地区极具特色的传统发酵调味品，富含生物活性物质且风味独特。然而，传统的自然发酵过程依赖于原料中自带的复杂微生物群落，这种不可控的“经验式”发酵往往导致产品批次间质量波动大、质地软化，甚至出现亚硝酸盐积累超标等食品安全隐患。为了解决上述问题，利用优选的起酵剂进行接种发酵已成为实现标准化生产的有效途径。近年来，多菌株共发酵因其能够利用微生物间的协同作用来丰富风味和提升品质而备受关注。然而，目前关于特定本土乳酸菌（如短乳杆菌）在剁椒发酵中的具体贡献，以及菌株间如何通过代谢互作影响最终产品的风味化学特征，尚缺乏深入的机制解析。基于此，本研究分离筛选了具有优良特性的本土菌株，构建了多菌株共发酵体系，并结合多组学技术揭示了其提升剁椒品质与安全性的生物学机制。
核心内容亮点
（1） 菌株筛选与功能互补：构建“快酸+降氮”黄金组合。
研究团队首先通过高通量测序分析了自然发酵剁椒的微生物群落，并从中分离出多株本土微生物。经过耐酸、耐盐及亚硝酸盐降解能力的层层筛选，最终锁定了两株核心功能菌株：具有极强耐受性和产酸能力的植物乳植杆菌JEB2（L. plantarum JEB2），以及具有卓越亚硝酸盐降解能力的短乳杆菌JEB7（L. brevis JEB7）。二者的结合旨在实现“快速产酸抑菌”与“高效降解亚硝酸盐”的功能互补。
（2）安全与质构双重提升：亚硝酸盐“断崖式”下降
在发酵性能评估中，与自然发酵组（F0）及单菌株发酵相比，JEB2与JEB7的共发酵组（F3）表现最为优异。该体系不仅能迅速降低pH值抑制杂菌，更通过生物酶解和酸降解的双重机制，将产品最终的亚硝酸盐含量降低至0.45 mg/kg，远低于安全限值。同时，共发酵显著缓解了发酵过程中的组织软化现象，使剁椒保持了最佳的硬度和咀嚼性（Chewiness），并呈现出更具吸引力的亮红色泽（高饱和度）。
（3）风味重塑：脂质氧化与氨基酸代谢驱动果香生成
利用电子鼻、电子舌及HS-SPME-GC-MS技术，研究团队绘制了发酵剁椒的精细风味指纹图谱。结果显示，共发酵显著改变了挥发性化合物的组成，特别是酯类物质（Esters）含量大幅提升（占比达52.04%）。关键香气成分分析（OAV）表明，乙酸乙酯、癸酸乙酯等呈现果香和花香的化合物是共发酵组的主要特征风味。这表明JEB2与JEB7的协同作用有效促进了醇类与酸类的酯化反应，赋予了产品更复杂、愉悦的香气轮廓。
（4）机制解析：代谢组学揭示“菌株-代谢-品质”关联
通过非靶向代谢组学分析，研究进一步揭示了共发酵提升品质的分子机制。与非发酵对照相比，共发酵诱导了显著的代谢重编程，主要涉及脂质代谢（脂肪酸生物合成）和氨基酸代谢途径的激活。代谢网络相关性分析表明，亮氨酸等氨基酸前体的积累及脂肪酸代谢的上调，直接驱动了下游关键酯类风味物质的合成。此外，一些与苦味相关的氨基酸（如L-酪氨酸）和不良风味酯类被显著下调。这种精准的代谢调控解释了共发酵体系如何在保证安全的同时，实现感官品质的全面升级。
来源：公众号-食品放大镜
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/6FYbId71bwCyzVFoNiAj6A
