MFFi|食品风味感知创新
IJGFS | 发酵过程中不同西瓜汁添加量西瓜酱细菌演替及风味成分综合分析
导读
郑州大学（Zhengzhou University） Tian Zhiyuan 等人在期刊《International Journal of Gastronomy and Food Science》发表题为“Comprehensive analysis of bacterial succession and flavor components in Xiguajiang with different watermelon juice supplementation during fermentation”的研究性论文。
—摘要—
传统发酵食品是人类饮食文化的重要组成部分，因其功能和独特风味而被许多国家视为本土传统文化的代表。发酵豆酱在东亚国家被广泛用作调味成分和蛋白质来源。西瓜豆酱（WSP），又名西瓜酱，是中国河南、安徽、山东省具有数千年历史的本土调味品之一。传统发酵WSP以西瓜汁、蒸大豆、小麦粉为原料，通过环境微生物半固态发酵生产。成熟、品质优良的WSP产品呈现出红棕色的色泽和诱人的香气。传统WSP的自然发酵是在开放的环境中进行的，并依赖于整个发酵微生物系统中的优势菌株来实现发酵。因此，整个发酵系统的显著特点是微生物种类的多样性和复杂性，以及发酵过程中的菌群结构、代谢产物和风味。据报道，作为 WSP 主要原料的西瓜汁含有大量的糖和氨基酸。然而，关于西瓜汁对 WSP 质量特性影响的研究很少报道。因此，本研究旨在评价不同添加比例的西瓜汁对 WSP 产品品质的影响，包括挥发性成分、理化性质、感官评价和微生物动力学。本研究可为食品工业中 WSP 的生产和质量改进提供理论依据。
—成果总结—
（1）高浓度西瓜汁可显著提高氨基氮、还原糖和游离氨基酸的含量，但降低了细菌多样性。
（2）肠球菌属（Enterococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、肠杆菌属（Enterobacter）、葡萄球菌属（Staphylococcus）、片球菌属（Pediococcus）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌属（Weissella）被确定为WSP样品中的优势菌属，肠球菌属和片球菌属在WSP-4样品中占50%以上。
（3）在WSP样品中，本研究鉴定出142种挥发性成分。与WSP-2和WSP-3样品相比，WSP-4样品中挥发性成分的浓度更丰富，尤其是吡嗪类。
（4）电子鼻结果显示，西瓜汁对WSP样品香气成分的影响主要集中在发酵后期，挥发性成分含量随发酵而逐渐增加，但不同浓度西瓜汁的 WSP 样品间挥发性风味组成无差异。
—图文赏析—
表1 不同浓度西瓜汁下 WSP 发酵过程中的理化因素(pH、总酸浓度、氨基氮浓度、还原糖浓度、水分和总固体)分布。结果为三个独立测定的平均值±标准差。同一行中不同字母表示差异显著(P<0.05)
图1 整个发酵过程中不同西瓜汁浓度的 WSP 样品中呈味氨基酸 (mg/g) 的分布。 DAA（鲜味氨基酸）：Glu + Asp + Gly + Ala；SAA（甜味氨基酸）：Ser + Thr + Ala + Gly + Pro + Arg；BAA（苦味氨基酸）：Phe + Leu + His + Lys + Val + Met + Ile + Tyr；sAA（咸氨基酸）：Glu + Asp；AAA（酸氨基酸）：Glu + Asp + His；EAA：必需氨基酸含量；TAA：总游离氨基酸含量
图2 发酵过程中不同西瓜汁浓度的WSP样品中细菌群落的门水平（A）和属水平（B）的相对丰度。图C和D分别显示了门和属水平上代表性微生物群之间相关性的热图。蓝色代表正相关，红色代表负相关，颜色深浅代表相关性
图3 不同西瓜汁浓度的WSP样品在发酵过程中挥发性风味成分的变化
图4 根据电子鼻数据结果分析挥发性物质。A是基于电子鼻中10个传感器值的雷达响应图，B是不同样本之间的主成分分析（PCA），C是不同样本之间的正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）
图5 展示了 WSP 中挥发性风味成分与代表性微生物群之间相关性的热图（A：WSP2、B：WSP3 和 C：WSP4）。 相关性的强度由图中显示的颜色深浅表示（红色表示正相关；蓝色表示负相关）。热图值范围从 (1.0 到 -1.0)。高于/低于零的值分别表示属和因子之间的正相关/负相关。*代表WSP中挥发性风味成分与代表性微生物群之间的相关性（**：P < 0.01，*：P < 0.05）。D研究了代表性细菌群落组成、挥发性风味成分和理化性质之间的冗余分析（RDA）。红色、蓝色和棕色圆点表示不同西瓜汁浓度的WSP样品，红色箭头表示代表性微生物群和挥发性成分，黑色箭头表示不同的理化因子（pH、总酸含量、氨基氮含量、还原糖和水分）
郑州大学生命科学学院Tian Zhiyuan为论文的第一作者，郑州大学生命科学学院Zhao Changcheng和全南国立大学综合食品、生物科学与生物技术系Eun Jong-Bang为通讯作者。该研究由河南省高等学校重点科研项目（No.22A550016）资助。
【论文详细信息】
Zhiyuan Tian, Beningasih Kinanti, Jong-Bang Eun, Changcheng Zhao, Comprehensive analysis of bacterial succession and flavor components in Xiguajiang with different watermelon juice supplementation during fermentation, International Journal of Gastronomy and Food Science, Volume 38, 2024, 101053.
【原文链接】
https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2024.101053
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撰稿︱仇晨曦
审校︱樊玉霞 周贝
排版︱张乐乐
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