傳統豆醬微生物群落演替及風味物質變化的研究進展

鄧威，韓篷慧,王美淇，高子茵，聶一博，張先，李范洙,*

(1.延邊大學 融合學院，吉林 延吉 133002；2.延邊大學 農學院，吉林 延吉 133002)

豆醬又稱黃醬、大醬，是以大豆為原料，通過微生物發酵釀造的一種調味品，是東亞人民不可或缺的餐桌美食。通過發酵技術可以去除大豆的豆腥味，降解蛋白質、碳水化合物和脂肪等大分子化合物，提高營養素的利用程度，改善豆醬的風味、口感和質地[1-2]。根據制作工藝的不同，豆醬可以分為傳統豆醬和工廠化生產豆醬兩種。豆醬對健康有很多益處，如抗癌、抗糖尿病、預防肥胖和治療便秘等[3]，最近一項研究表明富含發酵食品的飲食有增強腸道菌群多樣性以及減少炎癥標志物的潛力[4]，其品質和功能性越來越受到重視。

傳統豆醬是一個復雜的微生物生態系統，微生物產生的胞外酶能夠將蛋白質、糖類、脂肪等大分子物質分解為小分子代謝物，如多肽、氨基酸、糖苷和有機酸等，多種降解產物之間會發生復雜的化學反應，從而賦予其豐富的營養和獨特的風味。豆醬風味的變化是各種微生物代謝產生的多種化合物相互作用的結果，不同的發酵體系可能含有相同的微生物群落，而相同的風味也可能由不同微生物代謝產生[5]。研究傳統豆醬發酵過程中微生物群落的結構和功能，解析豆醬風味形成機理，探明微生物群落與風味物質之間的相關性，對改善傳統豆醬風味，保證豆醬的標準化生產具有重要的意義。

1 傳統豆醬的生產工藝

傳統豆醬經過三個階段發酵：第一階段需要將大豆蒸熟搗碎、造型(長方體或橢圓體)、吊掛自然發酵而得到醬醅，叫作固態發酵；第二階段是將醬醅掰碎加入一定比例鹽水浸泡進行液態發酵；第三階段是將醬鹵分離后，將醬渣調節鹽度和水分進行后發酵的過程，最終得到很濃稠的干態醬。而工廠化生產豆醬經過兩個階段發酵：第一階段是將種菌接種到蒸熟的大豆中發酵而得醬曲，也叫固態發酵；第二階段是將醬曲加入到一定濃度的鹽水中浸泡、打碎后經過一段時間的發酵得到豆醬，這個階段屬于液態發酵。可見傳統豆醬和工廠化生產豆醬的制作工藝和發酵方式有一些不同。

傳統豆醬的生產需要制作醬醅進行固態發酵，在發酵過程中醬醅外部的低水分活度環境更有利于霉菌的生長繁殖，而內部的水分活度較高，利于酵母菌和部分細菌如乳酸菌的生長。液態發酵階段需要刷掉發酵成熟的醬醅表面的霉菌，加入鹽水制成醬醪發酵。醬醪中能夠在較高鹽濃度[6]下生長的部分細菌和酵母菌成為了優勢菌群[7]。傳統豆醬的工藝屬于開放式發酵，其微生物群落結構受制于環境因素，發酵時間較長，一般需要半年的時間才能發酵成熟，多種微生物參與發酵使其風味濃厚，具有獨特的豆醬風味。王葳[8]通過氣相色譜-質譜法和靜態頂空-氣相色譜法研究了傳統豆醬和工廠化豆醬中的揮發性風味成分，發現傳統豆醬的滋味更加鮮美，發酵程度也更高。還有研究發現傳統豆醬的風味物質和果味酯含量較多[9]，口感較好，但是更容易受到黃曲霉毒素的污染[10]。

工廠化豆醬在固態發酵階段需要人工接種發酵微生物，大多采用曲霉屬真菌純種發酵制曲[11]。雖然人工接種制曲能減少雜菌的污染，保證豆醬的安全性和質量穩定，但是微生物群落組成上比較單一，從而導致其風味比較單調，遠遠不及傳統豆醬。

2 傳統豆醬微生物多樣性及影響因素

2.1 傳統豆醬中微生物的多樣性

傳統豆醬是固態發酵的醬醅轉化成醬醪，進一步經過液態發酵而得到的，其中微生物種類繁多，主要來自醬醅自然發酵時所附著的自然界微生物，包括真菌中的霉菌和酵母菌、細菌中的芽孢桿菌和乳酸菌等。其中霉菌主要有青霉屬(Penicillium)、曲霉屬(Aspergillus)、根霉屬(Rhizopus)、毛霉屬(Mucor)和地霉屬(Geotrichum)。酵母菌主要有耐高滲透壓的結合酵母屬(Zygosaccharomyces)。芽孢桿菌主要有梭狀芽孢桿菌(Clostridium)、解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)和枯草芽孢桿菌(B.subtilis)。乳酸菌主要有明串珠菌屬(Leuconostoc)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、魏斯氏菌屬(Weissella)和四聯球菌屬(Tetragenococcus)，其他研究發現的優勢菌種還有腸桿菌屬(Enterobacter)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)等[12-14]。特殊的發酵體系、多變的發酵環境、獨特的發酵工藝導致傳統豆醬微生物復雜多樣，主要的種屬信息見表1。

表1 傳統豆醬中的優勢菌群 Table 1 The dominant flora in traditional soybean paste

目前人們廣泛認為霉菌、酵母菌、芽孢桿菌屬和乳酸菌是傳統豆醬發酵的共同關鍵作用者。Sun等[16]研究了遼寧省19份傳統豆醬的微生物多樣性，發現優勢細菌有芽孢桿菌屬、明串珠菌屬和葡萄球菌屬，這幾種細菌是發酵食品中常見的微生物[17-18]，青霉屬、毛霉屬和德巴利酵母屬(Debaryomyces)為傳統豆醬的優勢真菌屬。葛菁萍等[19]還發現米曲霉(A.oryzae)、傘枝犁頭霉(Absidiacorymbifera)和一種不可培養的真菌是傳統豆醬中一直占優勢的微生物。安飛宇等[20]利用NGS技術研究發現優勢細菌為乳桿菌屬和四聯球菌屬，異常威克漢姆酵母菌(Wickerhamomycesanomalus)也是優勢真菌，腸球菌屬(Enterococcus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、魏斯氏菌屬和不動桿菌屬(Acinetobacter)也存在于醬醅和傳統豆醬中，并隨著發酵的進行發生動態變化。不同的發酵體系導致醬醅和醬醪中的優勢菌屬存在差別，沈弘洋等[21]使用Illumina MiSeq方法對細菌和真菌基因序列分析發現，在細菌的群落結構上，醬醅中優勢菌屬主要為芽孢桿菌屬，鹽水發酵階段四聯球菌屬為主要優勢細菌屬。在真菌的群落結構上，發酵1 d時毛霉屬為主要優勢菌屬，從醬醅發酵的中間節點第30天開始，曲霉屬為主要優勢菌屬。

2.2 影響傳統豆醬微生物演替的因素

傳統豆醬是一個多菌混合發酵體系，其品質取決于發酵過程中微生物的演替及優勢微生物的種類和數量，而其微生物群落結構又受到鹽的濃度和種類、大豆品種和環境等諸多因素的影響。想要加快傳統豆醬發酵效率，改善豆醬品質，必須控制影響因素，優化發酵工藝，促進關鍵功能微生物的作用。

鹽的濃度和微生物相互作用共同驅動了傳統豆醬微生物群落的動態變化[22]。Chun等[23]研究發現低鹽濃度(9%和12%)發酵的豆醬在發酵初期有較高的微生物活性，15%和18%鹽濃度發酵的豆醬微生物豐度顯著低于低鹽豆醬，乳酸菌受鹽濃度的影響較大，在低鹽豆醬中乳酸菌的生長繁殖較快。但是過低的鹽濃度會導致致病菌的產生，從而影響豆醬的安全性[24]。鹽的種類也會影響豆醬的微生物數量，還會對其優勢微生物群落產生影響。Shim等[25]研究發現日曬鹽和竹鹽發酵的豆醬相比精鹽發酵的豆醬含有更多的桿菌數，但是酵母菌數卻較少，加入精鹽發酵的豆醬中漢遜德巴利酵母(Debaryomyceshansenii)占優勢，而在日曬鹽和竹鹽發酵的豆醬中季也蒙假絲酵母(Candidaguilliermondii)和畢赤酵母(Pichiasorbitophila)占優勢。

大豆是豆醬的主要原材料，不同品種的大豆營養成分比例各不相同，不同的微生物生長基質會影響微生物的演替，從而給傳統豆醬的品質帶來影響。已有研究發現大豆的蛋白質含量與豆醬的蛋白質含量呈極顯著正相關，大豆的蛋白質含量越高，豆醬的鮮味越明顯[26]。以蛋白質含量較高的黑豆為原料制作豆醬，共鑒定出91種風味化合物，而相同工藝生產的黃豆醬中只鑒定出了80種風味化合物，黑豆醬中的游離氨基酸含量也高于黃豆醬[27]。輔料的種類和添加量也對豆醬微生物群落有不同程度的影響，Mannaa等[28]研究了添加薄荷、藿香和香菜為輔料發酵的豆醬中微生物群落的組成，發現添加了薄荷發酵的豆醬中四聯球菌豐度相對較高，在添加了薄荷和藿香發酵的豆醬中，有害微生物的豐度顯著降低，例如鞘氨醇桿菌屬和泛菌屬(Pantoea)等微生物，3種輔料的加入均會導致豆醬微生物組成發生顯著變化。

環境因素對豆醬發酵的影響也是不可忽視的，溫度、濕度、土壤和地域的變化都會直接影響微生物的生長。為了保證傳統豆醬良好的發酵環境，在東北的大部分農村地區，常在冬至或者翌年正月開始制曲發酵，而農歷三月三日以及之后的1個月內，氣溫逐漸回升時制作醬醪，自然發酵60 d左右成熟。發酵溫度對傳統豆醬中的微生物活性有較大影響，適宜的發酵溫度能加快微生物的生長代謝活動。Hyeon等[29]研究了4，25，55 ℃下米曲霉和枯草芽孢桿菌發酵豆醬的代謝產物，發現在55 ℃時米曲霉和枯草芽孢桿菌的代謝變化最明顯，米曲霉發酵提高了大多數有機酸、γ-氨基丁酸和谷氨酰胺的含量，這歸因于適宜的溫度促進了碳水化合物代謝和谷氨酸的合成，枯草芽孢桿菌發酵增加了大多數氨基酸和異黃酮的水平，說明適宜的溫度條件提高了蛋白酶和β-葡萄糖苷酶的活性。發酵溫度還會影響豆醬微生物的種類。Hong等[30]對醬醅中的結合菌群多樣性進行了研究，發現低溫發酵醬醅中的結合菌主要為卷枝毛霉(M.circinelloides)和總狀毛霉(M.racemosus)，而高溫發酵醬醅中主要是總狀橫梗霉(Lichtheimiaramosa)和根毛霉屬(Rhizomucor)。溫度的變化也會影響豆醬微生物群落的結構變化，Ding等[31]研究了密閉40 ℃恒溫發酵豆醬的微生物多樣性，與常溫自然發酵豆醬相比，恒溫發酵豆醬降低了真菌群落的豐富度和多樣性，顯著影響了真菌群落的演替。土壤環境也會對傳統豆醬微生物群落結構產生一定影響，研究表明，土壤環境擴散到豆醬中的細菌主要為考克氏菌屬(Kocuria)，但是隨著發酵的進行，豆醬的微生物群落結構趨于相對穩定，同時土壤環境與豆醬接觸的機會減少，從而使這種影響逐漸減弱，并維持在一定水平。

3 傳統豆醬的風味物質研究

傳統豆醬的風味物質包括揮發性風味物質和非揮發性風味物質，其揮發性風味物質主要是由原料中米曲霉酶系及耐鹽酵母菌、耐鹽乳酸菌等微生物的發酵作用和化學反應生成的[32]，主要包括酯類、醇類、醛酮類、酚類、有機酸類和含硫化合物等。非揮發性風味物質主要包括氨基酸、多肽、非揮發性有機酸、游離糖、大豆異黃酮和大豆皂苷等。傳統豆醬中的主要風味物質見表2。

表2 傳統豆醬的主要風味成分Table 2 Main flavor components of traditional soybean paste

續 表

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3.1 豆醬風味的研究方法

近年來，國內外對豆醬的風味物質分析取得了一定的進展，其中氣相色譜-質譜聯用(gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS)技術是豆醬風味化學研究中常用的檢測分析手段，也是代謝組學分析中使用最廣泛的方法之一。質譜技術在對未知化合物的鑒別方面有著不可比擬的優勢，擁有較好的專屬性和較低的檢測限，同時分離能力較強。除了GC-MS技術之外，液相色譜-質譜聯用(liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS)、氣相色譜-嗅聞法(gas chromatography-olfactometry，GC-O)、香氣提取物稀釋分析法(aroma extract dilution analysis，AEDA)等也廣泛用于豆醬風味的解析，GC-MS主要適用于初級代謝產物的分析，LC-MS多用于次級代謝產物的分離檢測，不同的光譜平臺聯用可以檢測更廣泛的豆醬代謝產物。GC-MS和GC-O聯用可用于檢測和鑒定揮發性香氣活性化合物，結合AEDA可以分析候選風味物質的閾值。感官評價是通過視覺、嗅覺、味覺和聽覺來感知食品及其他物質的特征性質的一種科學檢驗方法，人工進行感官評價存在重復性偏差、主觀因素影響等弊端，現階段一般借助電子鼻和電子舌輔助進行感官評價。目前，宏基因組學、轉錄組學、代謝組學等組學技術在豆醬研究中應用廣泛，但是單獨的分析檢測方法無法全面解析復雜的豆醬風味體系，想要構建完整的豆醬風味代謝圖譜，必須借助多技術、多組學聯用的研究方法。

3.2 揮發性風味物質

3.2.1 酯類

酯類物質是傳統豆醬香氣的主體成分，大部分酯類的香氣閾值低，對風味的作用很大。酯類物質可以賦予豆醬獨特的花香和果香味，提高其香氣的復雜程度。酯類經水解后能生成脂肪酸和甘油，其中短鏈脂肪酸是許多芳香族化合物的前體，酯酶能催化甘油和醇類直接合成風味活性酯[44]。Kum等[45]研究發現酯類化合物的形成與蛋白酶和酯酶的活性密切相關，并且隨著發酵的進行，酯類化合物含量逐漸增加，脂肪酶的活性極大地影響了乙酯的形成。大豆等豆類食品在發酵過程中會產生高級脂肪酸酯，如油酸乙酯、亞油酸乙酯等物質。

3.2.2 醇類

傳統豆醬中的醇類物質占有相當大的比重，其中由酵母菌發酵產生的乙醇含量最多，傳統豆醬在制作過程中通常產生0.1%～0.6%的乙醇[46]。醇類物質會顯著影響豆醬的香氣和口感，同時它們也可以作為前體物質參與酯化反應，如乙醇、異戊醇、苯乙醇等。酵母菌代謝還會產生酪醇，低含量的酪醇會產生柔和的香氣，但會帶來重而長的苦味[47]。

3.2.3 醛酮類

傳統豆醬中的醛酮類物質多由氨基酸及酯類降解產生，是發酵產品中重要的香氣成分，為豆醬提供花香及焦香等特征風味。氨基化合物與羰基化合物發生美拉德反應能形成己醛、壬醛和庚醛，而且α-氨基酸還會發生Strecker降解生成醛類或酮類。低分子量揮發醛閾值較低，如苯甲醛、苯乙醛等，對傳統豆醬的風味貢獻較大。酮類化合物如 3-羥基-2-丁酮，能賦予豆醬奶油香氣，也是乳制品的重要香氣成分。

3.2.4 酚類

4-乙基愈創木酚、4-乙基苯酚是傳統豆醬中最主要的酚類物質，被認為是重要的香氣組成部分。大部分酚類化合物具有香氣特征明顯、活性強的特征，可以賦予豆醬煙熏、木頭和烘焙的氣味。傳統豆醬中的酚類物質是以配糖體、木質素等物質為前體物質，經過曲霉屬、球擬酵母屬(Torulopsis)的發酵作用產生的，雖然含量極微，但作為香氣成分作用十分明顯。

3.2.5 含硫化合物

含硫化合物主要來源于含硫氨基酸的分解，如甲硫醇是由蛋氨酸經酵母發酵生成的，還有乙硫醇、甲硫基丁醇、縮硫醛等，是傳統豆醬中不良氣味的主導體。

3.3 非揮發性風味物質

大豆中含有高達30%～40%的蛋白質，在微生物及其酶的作用下，蛋白質會降解為多肽、氨基酸等小分子物質。氨基酸是傳統豆醬中重要的營養成分和風味前體物質。谷氨酸和天冬氨酸為豆醬帶來鮮味，芳香族氨基酸如苯丙氨酸和酪氨酸是酚類化合物的前體物質，豆醬苦味與苯丙氨酸和酪氨酸密切相關[48]，甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸和蘇氨酸是豆醬甜味的主要來源[49]。微生物可通過不同代謝途徑來合成多種氨基酸，為傳統豆醬帶來復雜濃郁的風味。已有研究發現魏斯氏菌屬、畢赤酵母屬和曲霉屬對豆醬游離氨基酸含量的影響較大。Sun等[50]將自制豆醬中分離的光孢青霉菌GQ1-3和米曲霉HGPA20進行接種發酵，發現在接種GQ1-3的豆醬中α-酮戊二酸衍生類型的氨基酸合成占主導地位，而在接種HGPA20的傳統豆醬中草酰乙酸衍生類型的氨基酸合成占主導地位，可見不同微生物所產生的氨基酸不同，從而導致傳統豆醬中營養和味覺物質的差異。

肽類為傳統豆醬帶來了豐富的口感和滋味。對于分子量在1 000 Da以上的大豆多肽，由于其疏水基團被包圍在分子內部，人的味覺很難感受到苦味，而分子量在500～1 000 Da的大豆多肽苦味最強，且隨著分子量的減小，苦味逐漸減弱[51]。大多數苦味肽的肽鏈末端帶有疏水性氨基酸，而帶有親水性氨基酸的小分子肽多具有濃厚感，如谷胱甘肽、谷纈甘肽等典型的濃厚味肽，已廣泛應用于商業生產。此外，還有一些多肽會對豆醬的鮮味產生影響，Rhyu等[52]對豆醬水提物的呈味特征研究表明，豆醬鮮味主要來源于低分子量含谷氨酸和天冬氨酸片段的酸性肽。

非揮發性有機酸是傳統豆醬酸味的主要來源。檸檬酸和乳酸是傳統豆醬中最主要的非揮發性有機酸[53]，草酸、蘋果酸、琥珀酸和富馬酸也存在于傳統豆醬中，但是檢出含量都較少，對傳統豆醬的風味貢獻很小。檸檬酸是三羧酸循環的中間產物，在傳統豆醬發酵早期，乳酸菌的有氧呼吸和丙酮酸代謝會產生檸檬酸，發酵后期檸檬酸在乳酸菌的作用下降解生產乳酸、醋酸等風味物質。檸檬酸酸味溫和清爽，乳酸的酸味較為柔和，草酸略帶澀味，蘋果酸的酸味圓潤，呈味緩慢持久，琥珀酸和富馬酸的味感復雜。

大豆中碳水化合物含量約為30%，在糖化酶的作用下，原料中的淀粉類物質會被分解為小分子的葡萄糖和果糖，對傳統豆醬風味和質地的形成具有顯著作用。糖是微生物的營養物質，乳酸菌能通過發酵葡萄糖、蔗糖等糖類產生乳酸，提供風味的同時改變發酵體系的環境以促進發酵進程。酵母菌可以利用豆醬中的還原糖生成醇類物質，賦予傳統豆醬醇和的酒香氣。糖類還能通過美拉德反應形成蛋白黑素和香氣物質影響傳統豆醬的感官品質。

大豆異黃酮和大豆皂苷是傳統豆醬苦澀味的來源，但因其具有抗氧化、抗腫瘤等功能，目前多將其作為大豆保健因子進行研究。大豆異黃酮的12種組分均具有強烈的苦澀味。大豆皂苷也呈苦澀味，但隨著傳統豆醬發酵的進行，在多種微生物和風味物質的作用下，會改善或遮蓋其苦澀味。

4 傳統豆醬中微生物演替對風味形成的影響

傳統豆醬風味物質的形成與微生物群落息息相關。菌系、酶系、物系的互作推動了傳統豆醬的發酵進程，發酵過程中發生的生化轉化來自不同生態位微生物的代謝活動[54]。以發酵優勢菌霉菌、酵母菌和乳酸菌為例，從傳統豆醬的兩個發酵階段出發，分析優勢菌群對傳統豆醬風味的影響。

傳統豆醬制曲階段，霉菌能利用醬醅中的碳水化合物和蛋白質作為能量和原料大量生長，分泌復雜的酶系，主要包括蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶等，降解的小分子物質之間會發生復雜的生化反應，為醬醪的發酵提供能量的同時還為傳統豆醬帶來了一定的風味。任何種類的真菌都可能同時釋放出數十種不同的揮發物，包括醇類、酮類、酯類、烯烴類、硫醇類、單萜類和倍半萜類等[55]。有研究發現毛霉和青霉會產生霉臭味[56]，從而影響傳統豆醬的整體風味。

在醬醪發酵階段，需要洗刷掉發酵好的醬醅表面的霉菌以減少其帶來的霉臭味，之后加入鹽水浸泡，進入液態發酵階段。霉菌僅在發酵初期有一定豐度，細菌在醬醪中起主導作用。鹽水減緩了大部分微生物的生長速度，此時耐鹽微生物開始大量繁殖，即耐鹽酵母菌和乳酸菌開始發揮作用。酵母菌、乳酸菌的生長繁殖會導致pH值下降，一方面抑制了霉菌的生長，另一方面也導致酶系的作用效果降低，傳統豆醬的成熟時間延長。在醬醪發酵初期，大豆結合酵母(Z.sojae)可以發酵葡萄糖生成大量的甘油、甘露醇、乙醇和4-乙基愈創木酚，與發酵過程中的乳酸菌產物和一些原料分解產物結合，產生傳統豆醬特有的香味。酵母通過磷酸戊糖途徑生成4-羥基-2(5)-乙基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮(HEMF)等呋喃酮類化合物，產生乙醇，發酵并生成酯類物質，添加酵母菌發酵能明顯增加傳統豆醬中揮發性成分的種類[57]。乳酸菌在傳統豆醬發酵過程中發酵糖類、蛋白質等大分子物質，使其分解產生醛類、酮類、酯類等一系列小分子物質，從而增加傳統豆醬的風味[58]。乳酸菌能與酵母菌產生協同作用，乳酸和乙醇生成乳酸乙酯，和魯氏酵母(Z.rouxii)生成糠醇，從而產生獨特的醬香氣。同時乳酸菌發酵產生的乳酸使得體系pH值降低，有利于酵母菌的增殖，而酵母菌發酵產生的大量乙醇卻會制約乳酸菌的繁殖，乳酸菌和酵母菌在傳統豆醬相互作用下推動發酵進程。趙建新將植物乳桿菌630-MO-115、魯氏酵母625-YO-125接種到醬醅中后，發現鮮味氨基酸含量和關鍵風味化合物含量都有了明顯提高。Luan等[59]使用乳酸菌和釀酒酵母兩步發酵生產辣根醬，與未發酵樣品相比，醬中醇類、酯類和酸類的含量增加，具有更好的感官品質。醬醅中存在60多種乳酸菌，可將葡萄糖轉化為乳酸與有機酸，進而影響酵母菌的發酵能力[60]，研究發現在醬醅發酵后期人工接種乳酸菌和酵母菌，其對于促進傳統豆醬發酵、增加風味、改善品質是有利的。

在傳統豆醬發酵末期，由于乳酸菌生長繁殖快，利用多種糖產生乳酸導致發酵體系pH快速下降，從而抑制了其他菌的生長，pH下降到5以下時乳酸菌自身的生長也會變緩，這時pH的改變促進了耐鹽酵母的生長，魯氏酵母主要參與醬醪的后熟發酵，生成乙醇和少量的甘油，在高鹽度下，能大量生成甘油和醇類物質，進行酒精發酵和產生酯類物質，有利于提高傳統豆醬的風味。嗜鹽四聯球菌在代謝過程中能產生葡聚糖和檸檬酸，進而轉化為乙酸異戊酯和戊醇等風味物質[61]。嗜鹽四聯球菌與植物乳桿菌(L.plantarum)共同發酵可產生優良的風味[62]，在傳統豆醬發酵過程中起著重要的作用。傳統豆醬發酵原料主要影響初級代謝物，而發酵時間對次級代謝物的影響最大，傳統豆醬發酵末期各種風味變化趨于平衡。鄧維琴等[63]研究發現長時間發酵的傳統豆醬(54，96個月)營養價值和風味更佳，但是其安全性還需要進一步研究。

霉菌、酵母菌和乳酸菌的動態變化為傳統豆醬提供了多樣的風味物質，傳統豆醬中其他微生物的演替也會影響傳統豆醬的風味。安飛宇等研究發現醬醅中還存在大量的葡萄球菌屬，能夠增強傳統豆醬的風味。通過轉錄組和代謝產物的聯合分析，確定了以蛋白原酶乳桿菌(L.rennini)、嗜鹽四聯球菌、酸魚乳桿菌(L.acidipiscis)、糞腸球菌(E.faecalis)、植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌和黃曲霉(A.flavus)為特征風味微生物。解淀粉芽孢桿菌被發現主要有助于酸類、含硫化合物和吡嗪的積累，與耐鹽酵母菌共同作用可以獲得更廣泛的香氣特征，特別是豐富的醬香和果香[64]。

5 結語

傳統豆醬的微生物群落復雜多樣，主要有霉菌、酵母菌、芽孢桿菌和乳酸菌等。在發酵初期，多由米曲霉、黑曲霉等霉菌來啟動發酵，發酵中期，由耐鹽酵母菌和耐鹽乳酸菌來主導發酵，多種微生物在發酵過程中相互影響，產生復雜的生化反應，進而影響風味物質的形成。發酵后期，各種微生物作用減弱，風味體系逐漸平衡，形成特殊的發酵風味。而工廠化豆醬發酵初期微生物比較單一，雖然霉菌生長旺盛，各種分解酶活性較高而有利于淀粉、蛋白質、脂肪等大分子化合物分解，但是從自然環境中得到的芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌有限，所以其風味形成受到了很大的限制。

為了改善傳統豆醬的風味，同時保證傳統豆醬的質量與安全性，解析傳統豆醬關鍵發酵微生物和風味物質的變化及相關性，研究復合菌株發酵對豆醬的風味及品質的影響就變得十分重要。多組學技術聯用能全面地解析發酵食品的微生物群落和功能，精確定義其香氣和風味物質。將多組學技術聯用應用于傳統豆醬的研究，將有助于解析傳統豆醬發酵機理及其風味產生機制，推動傳統豆醬的標準化生產。