中國(guó)食品安全報(bào)訊（記者陳賽）  剁椒是我國(guó)多個(gè)省份特別是湖南辣椒加工特色制品，相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，湖南規(guī)模以上的剁椒加工企業(yè)200家以上，年銷售額超140億元。但不同品種、不同產(chǎn)地、不同采摘季節(jié)、不同加工工藝生產(chǎn)的剁椒其風(fēng)味均不相同。其中，不少企業(yè)采用陶壇發(fā)酵，通過地下室恒溫恒濕儲(chǔ)存剁椒1年以上，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)酵辣椒的鮮香味醇。

辣椒在長(zhǎng)時(shí)間的陳化過程中，風(fēng)味物質(zhì)怎樣變化，微生物群落怎樣演替，如何控制發(fā)酵質(zhì)量，這些問題鮮有人研究。長(zhǎng)沙理工大學(xué)食品與生物工程學(xué)院博士一年級(jí)學(xué)生劉妙，在導(dǎo)師王建輝教授的帶領(lǐng)下，就陳壇剁椒的風(fēng)味物質(zhì)組成及關(guān)鍵風(fēng)味形成機(jī)理開展了系列研究，在Food Chemistry、Food Research International等SCI期刊上發(fā)表了相關(guān)成果，并因此還獲得了該校的“卓越研究生獎(jiǎng)學(xué)金”。

劉妙正在進(jìn)行試驗(yàn)   圖片來源：受訪者提供

王建輝教授（中）指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)利用電子舌分析數(shù)據(jù)  圖片來源：受訪者提供

課題組從湖南津山口福、世林食品等龍頭企業(yè)分別采集了陳壇一到四年的剁椒樣品，比較研究了不同品種（小米椒、黃貢椒、黃線椒、紅線椒）陳年剁椒和新鮮剁椒的風(fēng)味特征。通過風(fēng)味組學(xué)技術(shù)在發(fā)酵剁椒樣品中共檢測(cè)到385種揮發(fā)性風(fēng)味化合物。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，揮發(fā)性風(fēng)味化合物的數(shù)量和濃度均發(fā)生變化，酯類、醇類、酸類、萜類、含硫類和呋喃類化合物增加，而烴類和苯類化合物減少。與新鮮剁椒相比，陳年發(fā)酵剁椒中的pH值、總糖和辣椒素含量更低，但有機(jī)酸和游離氨基酸含量更高。此外，多變量統(tǒng)計(jì)分析揭示了不同品種陳年剁椒之間的特定差異和特征性香味物質(zhì)。陳年黃貢椒和陳年小米椒擁有更豐富的差異性揮發(fā)性香氣和氣味活性值大于1的化合物，這些化合物呈現(xiàn)出果香、花香和略帶酚香的氣味。相關(guān)性分析表明，23種關(guān)鍵香氣化合物（如乙酸乙酯、正丁醇和丙酸乙酯等）的含量與天冬氨酸、谷氨酸和5種有機(jī)酸呈顯著正相關(guān)?？偟膩碚f，陳年發(fā)酵顯著影響了發(fā)酵剁椒的風(fēng)味屬性。

課題組同時(shí)深入探索了不同發(fā)酵年份發(fā)酵剁椒的滋味、揮發(fā)性香氣和微生物群落的變化及其關(guān)系。研究結(jié)果表明，發(fā)酵過程中有機(jī)酸逐漸增加，而游離氨基酸和辣椒素的含量在發(fā)酵1年后達(dá)到穩(wěn)定。在發(fā)酵剁椒中共檢測(cè)到340種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，其中69種為差異性風(fēng)味化合物?？傮w來說，發(fā)酵2年和發(fā)酵4年的辣椒具有更多的差異性揮發(fā)物，且具有較大的氣味活性值，因此賦予它們更獨(dú)特的風(fēng)味。進(jìn)一步采用宏基因組分析比較了它們的微生物群落和功能注釋。結(jié)果表明，植物乳植桿菌（Lactiplantibacillus plantarum）和魯氏接合酵母菌（Zygosaccharomyces rouxii）是發(fā)酵2年剁椒中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌和真菌。相關(guān)性分析表明，Hyphopichia、Kazachstania和Clavispora與12種主要香氣呈高度正相關(guān)。

陳壇剁椒雖具有良好的風(fēng)味，但傳統(tǒng)工藝制作的剁椒產(chǎn)品品質(zhì)不一，且發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)，不符合現(xiàn)代工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；纳a(chǎn)要求。王建輝教授指出：目前發(fā)酵辣椒的研究主要集中于短期發(fā)酵辣椒，且以發(fā)酵過程中風(fēng)味和微生物的變化研究居多，風(fēng)味的產(chǎn)生機(jī)理和微生物的互作機(jī)制研究較少，而關(guān)于陳壇發(fā)酵辣椒的研究鮮有報(bào)道。因此，針對(duì)以上產(chǎn)業(yè)需求和研究短板，揭示陳壇剁椒發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化、微生物的群落演替規(guī)律是非常有必要的。

下一步，課題組將從陳壇剁椒中篩選核心微生物，構(gòu)建風(fēng)味優(yōu)勢(shì)菌協(xié)同代謝過程調(diào)控的發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型，以期指導(dǎo)企業(yè)在合理時(shí)間和環(huán)境下，讓風(fēng)味物質(zhì)高效發(fā)揮作用，生產(chǎn)達(dá)到最佳陳壇風(fēng)味的發(fā)酵辣椒，利用現(xiàn)代科技推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。