摘要
永川豆豉是一种风味独特的传统发酵调味品，传统豆豉一般采用开放式的自然发酵作为生产方式，微生物在其中起着至关重要的作用，但自然发酵豆豉菌群组成复杂，不同原料、地域和气候条件下，豆豉的风味品质不稳定。现代豆豉工业化生产多采用人工接种纯种发酵剂的方式发酵豆豉，可以有效地提高发酵豆豉的品质稳定性和安全性，但单一菌株酶系相对单一，相较传统自然发酵豆豉来说，风味缺少典型性和复杂性。本篇研究文章以重庆具有代表性的自然发酵永川豆豉为研究对象，通过高通量测序、培养基培养、理化性质测定、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）等分析手段，系统的对永川豆豉发酵过程中的微生物群落多样性、优势微生物数量、理化参数变化以及核心挥发性风味物质的形成进行了研究，全面解析了永川豆豉发酵过程中的微生物群落组成和变化，研究了优势微生物菌群与风味成分以及理化参数之间的潜在关系，并且我们将筛选出的核心微生物应用于豆豉发酵，经过对其发酵性能的验证，最终我们研制出一组不仅能够模拟自然发酵条件还可以改善豆豉风味品质的混菌发酵剂。主要研究结果如下： （1）通过传统培养方法对自然发酵永川豆豉中的微生物多样性进行分析 自然发酵永川豆豉各发酵阶段的样品根据菌落的颜色、大小和形态进行选择在平板上分离，并使用分子鉴定技术对结果进行确认，共分离出11种真菌和10种细菌，其中优势细菌为葡萄球菌、泛球菌和假单胞菌，优势真菌为威客汉姆酵母、曲霉、青霉和毛霉，细菌菌落总数高于真菌；在11种已鉴定真菌和10种已鉴定细菌中，发现了镰刀菌和条件致病菌不动杆菌，说明自然发酵永川豆豉存在安全隐患。 （2）通过高通量测序技术和相关性分析探讨永川豆豉发酵与微生物的关系 IlluminaMiseq测序共产生942405个细菌序列读数和1015607个真菌序列读数，这些数据分析出138种细菌和157种真菌，分析所指出的微生物多样性远高于基于传统培养方法的结果，但优势菌属的结果与基于传统培养方法的结果具有同一性；相关性分析表明，威客汉姆酵母属、曲霉属、毛霉属和青霉属与风味物质（游离氨基酸,挥发性风味物质和生物胺）具有较强相关性（P＜0.05）。 （3）基于蛋白酶活力、脂肪酶活力和产胺能力筛选功能微生物 曲霉属的CZ-1-M5蛋白酶活性最高，达到83.93U/mL。脂肪酶活性较高的菌株包括青霉属（Penicillium）的CZ-6-M2、毛霉属（Mucor）的CZ-7-M3和曲霉属（Aspergillus）的CZ-1-M5。其中，毛霉属（Mucor）的CZ-7-M3菌株脂肪酶活性最高，达到51.36U/mL。具有产胺能力的菌株只有葡萄球菌属（Staphylococcus）的CZ-5-X6，且产胺能力达到26.35mg/kg。 （4）能够模拟自然发酵的混菌发酵剂的设计 发酵剂1：CZ-3-M3（接种量：106），CZ-1-M5（接种量：105），CZ-6-M2（接种量：104），CZ-7-M3（接种量：104）；发酵剂2：CZ-3-M3（接种量：104），CZ-1-M5（接种量：105），CZ-6-M2（接种量：104），CZ-7-M3（接种量：104）；发酵剂3：CZ-1-M5（接种量：106）;发酵条件：10-12℃，湿度为70%，约27天。 （5）基于理化验证和感官评价混菌发酵剂的发酵性能 所设计发酵剂中微生物的生长趋势和自然发酵永川豆豉中四种核心微生物属的生长趋势相同，发酵剂1和发酵剂2的接种条件可以模拟自然发酵条件下微生物的变化；混菌发酵豆豉氨基态氮含量显著高于接种纯种米曲霉发酵的豆豉，其中接种发酵剂1的豆豉氨基态氮含量比自然发酵永川豆豉氨基态氮含量高近一倍，混菌发酵可以提高豆豉发酵的品质；接种发酵剂1发酵的豆豉发酵过程中游离氨基酸含量明显高于其他两种发酵剂发酵豆豉中游离氨基酸含量；接种发酵剂1发酵豆豉感官评价分数最高；三种发酵剂发酵的豆豉终产品中仅检测出酪胺和精胺两种生物胺，检测出的生物胺含量均不超过1000mg/kg，说明三种发酵剂发酵豆豉终产品具有相对的安全性。
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