在油腐（一种中国发酵豆制品）的发酵过程中产生的特征性芳香化合物

《Food Bioscience》：Characteristic aroma compounds during the fermentation of oil furu, a Chinese fermented soybean curd

油腐乳特征香气化合物通过感观组学鉴定，结合宏基因组与代谢组学分析发现11种关键成分，主导菌群乳酸菌、肠杆菌等通过脂类和氨基酸代谢途径贡献88% KEGG通路，为合成菌群开发及地理溯源提供依据。

　　油毛豆腐作为一种传统发酵豆制品，因其独特的风味和文化价值，在亚洲地区深受消费者喜爱。这种产品在发酵过程中通过特定的微生物活动形成了丰富的香气成分，而这些香气成分不仅影响了产品的感官特性，还对产品的地理溯源和工业生产具有重要意义。然而，目前对于油毛豆腐中未被识别的特征性香气成分的研究仍显不足，这限制了其在工业生产中对风味导向工艺参数的调控能力，以及对产品风味稳定性与地理来源的控制。因此，本研究旨在通过多种先进的分析方法，全面解析油毛豆腐中的香气成分及其形成机制，从而为传统发酵豆制品的风味研究与工业应用提供理论依据和技术支持。

本研究采用了顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC/MS）结合感官组学方法，对油毛豆腐中的特征性香气成分进行了识别和定量分析。此外，还通过宏基因组学和非靶向代谢组学技术，深入探讨了发酵过程中微生物群落的演变及其功能动态。这些方法的应用不仅有助于揭示油毛豆腐香气形成的分子基础，还能为构建具有特定香气特性的启动菌群提供科学依据，从而提升传统发酵豆制品的品质和市场竞争力。

在香气成分的识别方面，研究共鉴定了102种香气化合物，其中包括33种醇类、25种酯类、10种酸类、8种醛类、8种酮类、5种烯烃类、4种酚类、4种烷烃类等。这些化合物在油毛豆腐的发酵过程中表现出显著的动态变化，其种类和含量随着发酵阶段的不同而发生变化。通过对这些香气成分的定量分析和感官评估，研究确定了11种具有显著香气活性的特征性化合物，这些化合物在油毛豆腐的香气模型中起到了关键作用。这些特征性香气成分不仅影响了产品的整体香气特性，还可能在不同地理来源的油毛豆腐中表现出一定的差异，为地理溯源提供了可能的分子标记。

微生物群落的分析表明，在油毛豆腐的发酵过程中，乳酸菌（Lactobacillus）、李斯特氏乳酸菌（Limosilactobacillus）、肠杆菌（Enterobacter）和克雷伯氏菌（Klebsiella）等微生物占据了主导地位。这些微生物的共同作用占到了KEGG代谢通路的约88%，显示出其在发酵过程中的重要性。进一步的分析发现，细菌在微生物与代谢物之间的关联性方面表现出更强的正向关系，这表明细菌在香气成分的形成过程中起到了更为关键的作用。相比之下，真核生物的关联性较弱，可能在香气形成中的作用不如细菌显著。

研究还发现，这些特征性香气成分主要与脂类和氨基酸代谢相关。这提示了在发酵过程中，脂类和氨基酸的代谢活动是形成油毛豆腐独特香气的重要途径。通过调控这些代谢通路，可能可以进一步优化油毛豆腐的风味特性，提高其市场价值。此外，研究中提到的感官组学方法，如构建香气模型、测试香气重组与去除模型以及利用嗅觉活性值（OAV）和相对嗅觉活性值（ROAV）来评估香气成分的贡献，为理解发酵食品中香气成分的形成机制提供了新的视角。

在微生物群落的演变方面，研究通过宏基因组学技术分析了油毛豆腐发酵过程中微生物的动态变化。结果显示，发酵初期主要由一些耐盐菌群主导，随着发酵的进行，乳酸菌等产酸菌逐渐成为主要的微生物群落。这种微生物群落的演变不仅影响了油毛豆腐的风味特性，还可能与不同地区的原料来源、环境条件以及发酵工艺密切相关。因此，理解微生物群落的动态变化对于优化发酵工艺、提高产品质量具有重要意义。

此外，研究还通过非靶向代谢组学技术分析了油毛豆腐的代谢物谱，识别了若干具有显著差异性的代谢物。这些代谢物不仅在香气成分的形成中发挥了重要作用，还可能与油毛豆腐的其他感官特性如质地、颜色等有关。通过分析这些代谢物的代谢通路，研究进一步揭示了其在发酵过程中的功能动态，为传统发酵豆制品的风味研究提供了系统性的数据支持。

研究的结论表明，油毛豆腐中的特征性香气成分主要包括二十二烷酮、柠檬烯二环氧化物、芳樟醇、芳樟醇乙酸酯、仲丁基乙酸酯、4-羟基-3-甲氧基肉桂醛、戊酸-4-甲基、苯甲醛、苯乙酸乙酯、苯基丙酸乙酯和γ-癸内酯。这些化合物在香气重组和去除模型中表现出显著的贡献，说明它们在油毛豆腐的风味形成中具有重要作用。这些特征性香气成分的识别不仅有助于理解油毛豆腐风味的分子基础，还为构建具有特定香气特性的启动菌群提供了理论支持。

本研究的成果对于传统发酵豆制品的工业应用具有重要的指导意义。首先，通过识别特征性香气成分，可以更精确地调控发酵过程中的工艺参数，从而确保产品的风味一致性。其次，这些香气成分的鉴定为地理溯源提供了可能的分子标记，有助于区分不同产地的油毛豆腐产品，提升其市场价值。此外，构建具有特定香气特性的启动菌群，不仅可以提高产品的风味质量，还可能减少对天然菌群的依赖，提高生产效率和产品质量的可控性。

在实际应用中，这些特征性香气成分的鉴定和分析可以为食品工业提供新的思路和方法。例如，通过调控发酵环境中的微生物组成，可以优化香气成分的生成，从而生产出更符合市场需求的油毛豆腐产品。此外，这些研究结果还可以为其他传统发酵豆制品的风味研究提供参考，推动整个发酵食品行业的技术进步和产品创新。

总之，本研究通过多学科交叉的方法，系统地解析了油毛豆腐中的特征性香气成分及其形成机制，为传统发酵豆制品的风味研究和工业应用提供了重要的理论依据和实践指导。未来的研究可以进一步探索这些香气成分在不同发酵条件下的生成规律，以及如何通过微生物调控来优化其生成，从而为传统发酵食品的品质提升和创新发展奠定更加坚实的基础。