食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌改善四川泡菜风味

近年来，随着川菜产业的快速发展，小规模泡菜生产己不能满足市场需求，大规模工业化生产四川泡菜己成为目前四川泡菜生产的主流。然而，依赖于自然发酵为主的工业化泡菜生产常出现产品风味不稳定等问题。利用乳酸菌作为发酵剂生产四川泡菜是未来工业化生产四川泡菜的发展趋势，被认为是解决目前四川泡菜工业化自然发酵导致产品不稳定的最有效方案。发酵食品的风味是影响产品感官品质和消费者接受度的重要因素之一。传统四川泡菜发酵包括异型乳酸发酵和同型乳酸发酵，二者协同形成了四川泡菜的风味特点。异型和同型发酵菌株的选择是决定发酵菌剂生产四川泡菜风味的关键。

植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）发酵泡菜以生成乳酸为主，同时可产生少量乙酸，具有耐酸和产酸能力强的特点，在泡菜成熟中后期占主导地位，是目前工业化泡菜生产使用最普遍的菌株。食窦魏斯氏菌（Weissella cibaria）是自然发酵泡菜前期的异型乳酸发酵优势菌，具有发酵复杂性和产物多样性的特点，能产生更多的风味物质，赋予泡菜更好风味。大多数研究泡菜接种发酵，仅接种了单一乳酸菌，然而接种单一乳酸菌发酵的泡菜，口感平淡。

目前，关于食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌发酵蔬菜的研究鲜有报道。因此，西华大学食品与生物工程学院的张楠笛、祝林和向文良*等人选取四川泡菜常用蔬菜-豇豆为原料，探索食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌发酵对四川泡菜风味和感官品质影响，以期为丰富四川泡菜发酵菌种和食窦魏斯氏菌在四川泡菜生产中的应用提供理论和技术基础。

1 pH值和微生物分析

在接种发酵过程中，3 种接种方式泡菜液的pH值在发酵前3 d呈快速下降趋势，然后缓慢下降，直至稳定在3.0～3.5间波动（图1A）。其中，接种食窦魏斯氏菌的泡菜液pH值从8.0下降至3.44；接种植物乳杆菌的泡菜液pH值从7.70下降至3.16，而二者混合发酵的四川泡菜液pH值从7.80下降到3.02。然而，在发酵前期（0～3 d），食窦魏斯氏菌单独发酵和其协同植物乳杆菌发酵的pH值下降速度明显比植物乳杆菌单独发酵快。食窦魏斯氏菌是典型的异型乳酸发酵菌株，在蔬菜发酵过程中能够快速发酵多种底物生成有机酸。因此，接种食窦魏斯氏菌泡菜的pH值，比单独接种植物乳杆菌的泡菜pH值下降更快。

泡菜发酵初期，食窦魏斯氏菌和植物乳杆菌都能够很好地代谢豇豆中的有机质，表现了较强的生长能力。初期单独接种食窦魏斯氏菌的菌落总数高于单独接种植物乳杆菌；协同发酵的菌落总数明显高于二者单独接种（图1B）。随着发酵进行，其菌落数由8.02（lg（CFU/mL））逐渐减少到5.87（lg（CFU/mL））。协同发酵液中的菌落总数不会随食窦魏斯氏菌数量降低而降低，相反其菌落总数会维持在一定数量，直至发酵结束。

2 有机酸分析

接种食窦魏斯氏菌，能够明显促进发酵前期协同代谢组中乳酸的生成，在第3天，协同发酵泡菜液中的乳酸质量浓度达到10.9 g/L，高于其他两组（图2A）。食窦魏斯氏菌是异型发酵乳酸菌，在泡菜发酵初期非常活跃，尽管产生乳酸能力较弱，但它的代谢活动会促进植物乳杆菌的快速繁殖和乳酸代谢，因而乳酸含量高。随着发酵进行，协同发酵中乳酸含量呈现下降趋势，发酵结束后与植物乳杆菌单独发酵四川泡菜中的乳酸含量基本相当。

柠檬酸和苹果酸也是发酵蔬菜中的重要有机酸。在发酵过程中，柠檬酸可进一步分解成某些利于氨基酸和风味物质形成的终产物，如乙醛和二乙酰等。接种食窦魏斯氏菌，能够明显提高协同发酵组对柠檬酸的利用率（图2B），发酵第7天时，协同发酵组中柠檬酸质量浓度为0.235 g/L，低于单独接种植物乳杆菌和食窦魏斯氏菌。接种食窦魏斯氏菌的协同发酵组，初始产生较多的苹果酸（图2C）。苹果酸在发酵过程中可进一步转化成乳酸和二氧化碳。因此，伴随发酵进行，3 组发酵液中苹果酸均表现出下降趋势（图2C）。发酵结束后，协同发酵组、植物乳杆菌和食窦魏斯氏菌组中的苹果酸质量浓度分别为0.055、0.050 g/L和0.033 g/L。

泡菜中的乙酸主要来源于乳酸菌的异型发酵，由图2D可知，乙酸含量变化趋势在3 种泡菜中相似。但是，协同发酵组乙酸含量在发酵过程中整体高于植物乳杆菌组。发酵后期，一部分乙酸参与酯化反应，生成一系列酯类等风味物质，导致发酵结束后三者差异不大，但食窦魏斯氏菌与植物乳杆菌协同发酵的终产物更丰富，对泡菜风味影响更大。

3 挥发性物质分析

在当前研究中，发酵7 d的3 种泡菜液中共检测到32 种挥发性物质，包括酯类、醇类、醛类、烯类、酮类和其他化合物。食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌发酵，不仅可以增加挥发性物质的种类，同时还能明显提高挥发性物质含量。食窦魏斯氏菌组和植物乳杆菌组中分别检出挥发性物质20 种和22 种；协同发酵组中检出挥发性物质27 种，新增乙酸异戊酯、丙酸-2-丙烯酯、乙酸松油脂、2，4-二甲基苯甲醛、大马酮和4-乙基-2-甲氧基苯酚6 种挥发性化合物。协同发酵液中挥发性化合物的总量为6.096 mg/L，高于植物乳杆菌组（3.188 mg/L）和食窦魏斯氏菌组（2.01 mg/L）。图3为共有挥发性物质含量差异性分析。

在发酵7 d的泡菜液中，植物乳杆菌代谢产生了8 种醇，食窦魏斯氏菌代谢产生了9 种醇，二者协同并没有增加醇的种类，但是明显增加了醇类含量。协同发酵组中醇类总量为5.18 mg/L，食窦魏斯氏菌组和植物乳杆菌组则分别为1.742 mg/L和2.800 mg/L。4-萜烯醇、桉叶油醇、芳樟醇和松油醇是含量较高的醇类，这些醇不仅能够赋予泡菜柔和香味，而且还能与乳酸菌代谢氨基酸生成的苯乳酸和乙酸苯酯、苯乙醇等物质协同或反应，呈现更为愉悦的风味或生成更加复杂的呈味物质。

在4 种含量较高的醇中，4-萜烯醇含量最高，在协同发酵组中约为1.642 mg/L，植物乳杆菌组中为1.014 mg/L，食窦魏斯氏组中为0.585 mg/L；桉叶油醇协同增效最明显，协同发酵组中桉叶油醇（1.835 mg/L）含量比植物乳杆菌组（0.794 mg/L）和食窦魏斯氏组（0.376 mg/L），分别增加131.11%和388.03%。正辛醇呈现油脂、草香味，植物乳杆菌代谢不能生成正辛醇，食窦魏斯氏菌代谢生成0.002 mg/L的正辛醇，但二者协同提高至0.006 mg/L。

在3 种发酵液中，协同发酵组中酯类质量浓度为0.417 mg/L，显著高于单独发酵组。乙酸乙酯、异丁酸丁酯、丁酸丁酯在协同发酵组中的含量明显高于单独发酵组的含量。其中，乙酸乙酯（水果香）在协同发酵组质量浓度最高，为0.139 mg/L。此外，具有明显的水果香味和花香的乙酸异戊酯、丙酸-2-丙烯酯和乙酸松油酯只在协同发酵组中检出。因此，食窦魏斯氏菌与植物乳杆菌协同发酵促进了泡菜中酯类物质的生成。协同发酵不仅赋予了泡菜特有的香味，也使泡菜具有一定的蔬菜原香。

4 感官品质评价

对实验组四川泡菜进行感官分析，评价其感官品质，图4表明，食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌发酵泡菜，尽管脆性、涩味描述分数低于接种植物乳杆菌组，但其具有明显成熟泡菜酸鲜口感。同时，协同发酵组比单独发酵组的泡菜更具愉悦香气与和谐口感。此外，协同发酵组在蔬菜香味（7.5 分）和复合香味（7.8 分）方面也优于单菌发酵组。说明食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌能够明显改善植物乳杆菌发酵泡菜的风味。

结 论

异型乳酸发酵食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌用于四川泡菜生产时，能够快速启动泡菜发酵，促进乳酸菌快速繁殖，增加发酵初期乳酸含量，防止腐败菌滋生。同时，食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌发酵四川泡菜，能够明显提高泡菜产品中挥发性风味物质的种类和含量，明显改善植物乳杆菌发酵泡菜的风味，赋予更加爽口、酸香口感。本研究为四川泡菜工业化生产，应用食窦魏斯氏菌改善植物乳杆菌泡菜产品风味、提高产品质量，提供了前期基础和理论依据。

本文《食窦魏斯氏菌协同植物乳杆菌改善四川泡菜风味》来源于《食品科学》2020年41卷14期102-108页，作者：张楠笛，祝林，许琴，向文良。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190626-332。点击下 阅读原文 即可查看文章相关信息。

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