一种新型的由红曲霉发酵而成的霉菌成熟奶酪(MC)在成熟过程中形成风味的内在机制尚不清楚。本研究旨在通过整合电子舌(e-tongue)分析、定量描述分析(QDA)、目标代谢物谱分析和非目标代谢组学,为 MC 成熟过程中风味形成的机制提供初步见解。电子舌分析和 QDA 的综合结果表明,随着成熟度的提高,咸味和酸味的强度显著增加。目标分析显示游离氨基酸(特别是谷氨酸和支链氨基酸)大量积累,同时游离脂肪酸和有机酸的组成也发生了显著变化。这些变化反映了成熟过程中蛋白质水解和脂肪水解的增强。非目标代谢组学共鉴定出 99 种显著差异的代谢物(基于 OPLS-DA 的投影重要性变量(VIP)> 1,p < 0.01,|Log2FC| > 2),多变量分析能够清晰地区分不同成熟阶段的样本。皮尔逊相关性分析进一步表明,关键代谢物(如谷氨酸、氨基酸衍生物和脂质相关化合物)与特定的味觉属性(尤其是鲜味和咸味)之间存在显著关联。通路富集分析突出了谷氨酸代谢、不饱和脂肪酸生物合成和聚酮化合物生物合成可能是 MC 中味觉形成的主要代谢途径。总体而言,这种综合方法扩展了我们对 MC 味觉进化相关代谢谱的理解,为未来对真菌发酵乳制品风味评估提供了有价值的生化参考。

引言
红曲霉属是一种丝状真菌,在亚洲传统发酵食品中有着悠久的应用历史,以其活跃的代谢能力而闻名,能产生多种初级和次级代谢产物,包括色素、有机酸、酯类以及各种生物活性化合物。这些代谢产物不仅赋予产品独特的颜色和风味,还为其潜在的健康属性做出了贡献。最近,利用红曲霉作为辅助发酵剂开发新型乳制品,即红曲霉发酵奶酪(MC),引起了越来越多的关注。在成熟过程中,这种产品会形成独特的内部红色纹理,并展现出与传统奶酪截然不同的感官特性,使其成为一种有前景的真菌发酵乳制品类别。
奶酪的成熟本质上是一个复杂的生化过程,由微生物代谢和酶促反应驱动,在此过程中,持续的蛋白质水解、脂肪水解和碳水化合物代谢不断改变基质的化学成分,最终决定其感官品质。就味道形成而言,游离氨基酸、有机酸和游离脂肪酸等非挥发性代谢物起着核心作用,直接决定了鲜味、酸味、苦味和咸味等基本味觉属性。对于霉菌成熟奶酪而言,引入的真菌种类及其代谢特性从根本上决定了这些代谢途径的方向以及最终产品的特性。然而,现有的关于霉菌成熟奶酪(MC)的研究大多集中在挥发性风味化合物的演变或加工参数的优化上。在成熟过程中关键的非挥发性味觉活性化合物的系统表征、它们与感官知觉的定量关联以及潜在的核心代谢调控网络仍知之甚少。
非靶向代谢组学的发展为全面解析食品发酵过程中的代谢重塑提供了强有力的工具。将这些代谢组学数据与感官评价相结合,有助于识别可能影响风味变化的关键化合物。例如,综合代谢组学和感官分析已被用于阐明格拉纳帕达诺奶酪、帕尔马干酪和切达干酪的成熟生物化学过程,为特定代谢物如何影响整体风味感知提供了深刻的见解。值得注意的是,红曲霉属物种具有与传统用于奶酪生产的青霉属或曲霉属物种截然不同的次级代谢网络,尤其擅长合成聚酮化合物。这种代谢特征的差异意味着红曲霉可能在呈味活性物质的组成和形成机制方面表现出独特的模式。因此,系统阐明其风味形成机制不仅对于理解该产品的质量至关重要,也为探索发酵乳制品中由真菌驱动的风味调节提供了新的研究视角。
主要内容
基于这些考虑,本研究旨在通过整合定量描述分析、电子舌和非靶向代谢组学,初步探究 MC 在成熟过程中风味形成机制。具体目标是表征成熟过程中风味属性的动态变化,描绘与这些属性相关的关键差异代谢物,并初步探索与风味活性物质生成相关的潜在代谢途径。通过建立感官属性、关键代谢物和代谢途径之间的关联,本研究为从代谢层面理解 MC 的风味形成机制提供了线索和假设,从而为未来对其风味品质的深入研究提供了理论参考。
亮点
代谢组学揭示了 99 种与味觉相关的差异代谢物。
谷氨酸和支链氨基酸与鲜味高度相关。
有机酸和游离脂肪酸与酸味增强有关。
谷氨酸和脂质代谢途径与味觉形成有关。
链接https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.119024
来源:公众号-组学加
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/pMpKZj5T0nogFMbnfgpxTw

