摘要
本研究以贵州自然发酵糟辣椒为研究对象，监测鲜椒、发酵第1、7、14、21、35、49、63天共8个时间点糟辣椒样品微生物和品质指标，采用平板计数法和PacbioSMRT三代测序技术分析糟辣椒自然发酵过程中细菌群落演替情况，采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱(UHPLC-QTOF-MS)、紫外分光光度计等对糟辣椒自然发酵过程中颜色、水分活度、含盐量、pH、总酸、亚硝酸盐、氨基酸态氮、还原糖含量、非挥发性代谢产物共9个指标测定，建立糟辣椒自然发酵过程中微生物群落及品质变化相关性，挖掘糟辣椒自然发酵过程主要微生物及差异代谢物。研究结论如下: (1)自然发酵糟辣椒微生物数量及群落结构变化 发酵第7天菌落总数、乳酸菌数、大肠菌群数、霉菌和酵母数均大幅下降，14天后趋于稳定。PacbioSMRT三代测序结果表明:与发酵相关的优势菌属为明串珠菌（Leuconostoc)、佩里魏斯氏菌属(Periweissella)、魏斯氏菌属(Weissella)、短促生乳杆菌属(Levilactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、乳植杆菌属(Lactiplantibacillus)和干酪乳杆菌(Latilactobacillus）。根据PCoA和聚类分析将样本分为鲜椒、发酵前期、发酵后期糟辣椒三个阶段。鲜椒中明串珠菌属占比约52.5％，乳酸菌在发酵第49天和第63天时占比分别为48.4％和46.2％，为发酵优势菌。 (2)自然发酵糟辣椒理化指标变化及微生物相关性 糟辣椒自然发酵过程中颜色变深;pH值、含盐量、还原糖含量显著下降，在发酵第49天达到最低值，pH由4.45降低至3.86,含盐量由11.8g/100g降低至9.4g/100g、还原糖含量由4.53g/100g降低至3.54g/100g;氨基酸态氮、总酸含量显著性上升，在发酵第49天达到最大值，分别由0.35g/100g、0.05g/100g升高到0.74g/100g、1.00g/100g;水分活度为0.83-0.86;发酵期间亚硝酸盐均低于检出限。通过冗余分析、Spearman热图和排序线性回归等相关性分析得出pH值、还原糖、水分活度、总酸是影响糟辣椒发酵过程中微生物群落演替的重要因素，发酵后期样品受明串珠菌的影响最大。 (3)自然发酵糟辣椒代谢产物变化及微生物相关性 通过UHPLC-QTOF-MS共检测到115个代谢产物，包括有机杂环化合物24个、苯丙素和聚酮类化合物22个、有机酸及其衍生物22个、苯环型化合物20个、有机氮化合物9个、核苷与核苷酸及类似物5个、生物碱类及其衍生物4个、脂类和类脂分子3个、有机含氧化合物2个。经PCA分析和OPLS-DA建模，糟辣椒自然发酵过程中差异代谢物共42个，其中，23个代谢物在糟辣椒自然发酵期间含量增加，19个代谢物含量减少。乳植杆菌属、干酪乳杆菌属、短促生乳杆菌属、魏斯氏菌属等乳酸菌生长代谢活跃，与差异代谢物呈显著性相关。微生物代谢生成的代谢产物(芹菜素、植物鞘氨醇、吡咯-2-羧酸、新穿心莲内酯等）提高了发酵糟辣椒的益生活性，为糟辣椒提供了滋味物质（脯氨酸、L-焦谷氨酸、精氨酸、异亮氨酸等），赋予了发酵糟辣椒独特的风味。
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