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火辣辣的心 火辣辣的情

 凌恩生物 2022-07-15 发布于陕西
腌辣椒是中国传统发酵蔬菜产品,因其独特的风味而受到消费者青睐。微生物演替是影响腌渍辣椒典型风味发展的主要因素。本文研究了腌辣椒工业规模发酵过程中风味变化(口感、味觉特性和香气分布),同时采用PacBio对16S rRNA和ITS基因全长测序,探究微生物多样性的动态变化。

文章题目:中国腌渍辣椒的风味特性和微生物群落的动态分析:一个典型工业规模的自然发酵过程

发表期刊:Food Research International (IF=6.475) 

发表时间:2022年3月                     

样本类型:发酵的第0、7、14、21、28、42、56和91天的辣椒和盐水

主要结果 

图片口感、味觉特性和香气分析

发酵辣椒质地特征对消费者的选择有很大影响,硬度和咀嚼度是两个重要指标。用分数转换模型来模拟口腔感觉,结果表明,硬度和咀嚼度在发酵21天内显著降低。在发酵过程中,微生物将果胶酶分泌到植物物质和周围环境中,从而水解果胶,降解蔬菜的质地。PH和可滴定酸TA不仅影响微生物生长和代谢物的积累,也反映产物的发酵状态,随发酵时间延长,辣椒的初始pH值为6.14,21天后显著下降至约3.37,TA值从0.29%逐渐增加到1.32%。采用HS-SPME-GC-MS对发酵辣椒进行香气分析。腌辣椒在发酵过程中香气变化可分三个阶段:(1)初始发酵阶段(第0天),(2)中间发酵阶段(第7-42天),(3)最终发酵阶段(第56-91天)。根据其VID值,有27个关键的香气化合物特别是萜烯、醇类和醛类在发酵过程中发生明显变化
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图1 辣椒在发酵过程中挥发性化合物的变化

图片腌辣椒工业发酵过程中的微生物群落

采用PCA模型分析说明辣椒在发酵过程中细菌和真菌群落都存在明显差异,且发酵阶段略有不同。对细菌和真菌在属/种水平上基于PacBio高质量测序reads进行分类,共鉴定出203个细菌属,在发酵初期(第0天),Ralstonia 雷氏菌属(50.08%)和Chromohalobacter铬盐杆菌属(15.47%)在细菌群落中占优势;乳酸菌属在发酵第二周开始从0%增加到59.43%,28天后达到完全占优势(>99.0%)。发酵初期在种水平上,Zygosaccharomyces bisporus 双孢蘑菇合子菌(35.19%),Candida sp. F15念珠菌F15、Wallemia(21.40%)和Wallemia ichthyophaga (20.33%)为优势真菌。发酵第91天的真菌群落以Candida念珠菌(46.94%)、Zygosaccharomyces合酵母菌(17.09%)以及Pichia毕赤酵母(2.10%)为主。

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图2 腌辣椒工业发酵过程中的微生物群落

细菌群落分析:属水平组成A、种水平组成C、PCA分析E:0-7天(红色)、第14天(黄色)和第21-91天(蓝色)

真菌群落分析:属水平组成B、种水平组成D、PCA分析F:0-7天(红色)、7-28天(黄色)和42-91(蓝色)

图片腌渍辣椒微生物群落与风味的相关性关系

发酵是一个基于微生物代谢的过程,微生物与典型发酵香料生产密切相关。如图3所示,Spearman相关分析显示,腌渍辣椒的优势微生物群落与风味(|R|>0.70,P<0.05)显著相关。9种细菌和6种真菌与辣椒在发酵过程中风味特性显著相关(P<0.05)。相较真菌群落,细菌群落与风味特性有更强相关性。

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图3 微生物代谢网络对微生物群落之间的相关性关系 ; 细菌(A)和



随发酵时间延长,辣椒逐渐变软,刺激性不再明显,鲜味和酸度增加,香气浓郁。16S和ITS全长测序在种水平鉴定出主要微生物物种,最后探究腌渍辣椒微生物群落与风味的相关性。这些发现将有助于理解基于细菌和真菌群落变化的风味产生机制,指导发酵剂在腌渍辣椒工业中的应用。

参考文献:

Dynamic analysis of flavor properties and microbial communities in Chinese pickled chili pepper (Capsicum frutescens L.): A typical industrial-scale natural fermentation process

DOI:10.1016/j.foodres.2022.110952

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