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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：
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。
图1 辣椒在发酵过程中挥发性化合物的变化
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。
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）
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。
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)和真菌(B）
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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