近日,我院许女教授团队在食品领域期刊《Foods》(Q2,IF:4.7)发表题为“Comparative Study on the Fermentation Characteristics of SelectiveLactic AcidBacteria in Shanxi Aged Vinegar : Pure Culture Versus Co-Culture”的研究性论文,我院李奇副教授为第一作者,许女教授为通讯作者。该研究得到山西省重点研发计划项目的资助。
山西老陈醋采用传统固态发酵工艺,微生物在开放环境中不断富集、共同生长和相互作用,最终形成具有独特风味的产品。然而,该风味是通过酒精和醋酸发酵等过程产生的。目前大部分研究主要集中于山西老陈醋陈化过程中的风味物质,对其发酵过程中所含风味化合物变化探究尚显不足。因此,我们主要研究山西老陈醋在不同发酵阶段的菌群演替、理化性质及风味物质的变化情况。首先,本研究采用Illumina Miseq高通量测序鉴定出以乳杆菌目和醋酸杆菌属为优势的菌种。同时,对山西老陈醋中分离的乳酸菌在不同培养基中的发酵特性进行比较。其次,研究了乳酸菌在模拟醋醅发酵培养基中纯培养和共培养体体系中,菌种间的互作对菌株生物量、发酵特性和风味物质产生的影响。

图1 不同批次山西老陈醋在酒精和醋酸发酵阶段中乳酸菌生物量以及门和属水

图2 乳酸菌菌落形态和细胞形态

图3 乳酸菌菌株L7、L19、L729和L2422在不同培养基中的生物量以及总酸、还原糖和乙偶姻含量的测定

图4 乳酸菌菌株L7、L19、L729和L2422在不同培养基中有机酸和挥发性香气物质的测定

图5 菌株在纯培养和共培养系统中的生物量和理化指标的测定

图6 菌株在纯培养和共培养系统中有机酸含量和挥发性香气成分的测定
本研究揭示了山西老陈醋在不同发酵阶段的菌群演替、理化性质及风味物质的变化。结果表明,在模拟醋醅发酵培养基中,分离的4株乳酸菌生物量、理化指标和风味物质均显著优于大麦豌豆培养基和高粱汁培养基。此外,通过纯培养与共培养的方法,进一步探讨了山西老陈醋发酵过程中有机酸及挥发性香气成分的变化。与纯培养相比,共培养体系中有机酸含量更高,挥发性香气更为浓郁。酯类化合物是山西老陈醋发酵过程中主要且丰富的挥发性成分,苯乙酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸己醇作为该过程中的香气生物标志物,表现出较高的嗅觉活性。这些研究结果将加深对山西老陈醋发酵过程中理化因素与风味成分之间关系的理解,并为提升其品质提供理论依据。