直投式菌種和母液發酵白酸湯的品質比較

趙承鑫，楊小云，李艾蒙，段飛霞，田其明，鐘定江，賈利蓉*

（1.四川大學輕工科學與工程學院，四川成都 610065）

（2.麻江縣明洋食品有限公司，貴州凱里 556000）

白酸湯是貴州地區一種以大米或面粉為主要原料，經過自然發酵7～15 d 或在母液酸湯的基礎上補充原料再發酵3～5 d 而制得的一種苗族侗族特有的傳統民族調味品。白酸湯中含有豐富的有機酸、氨基酸等營養物質，以及以乳酸菌為代表的益生菌，具有清熱解暑、促進消化以及調節腸胃菌群平衡等生理功能[1]，并且滋味爽口，因此越來越受到廣大消費者的喜愛。

目前，國內外對白酸湯的主要研究大多側重于其營養成分、風味特征、微生物多樣性及工藝優化等方面，對篩選特征菌株進行人工接種方面的研究較少，特別在使用直投式菌種接種發酵白酸湯方面尚未有報道。Liu 等[2]使用高通量測序技術對發酵結束的白酸湯的微生物群落進行分析，發現優勢細菌屬為乳桿菌屬、醋桿菌屬和普雷沃氏菌屬，優勢真菌屬為諾莫維氏菌屬、畢赤酵母屬、假絲酵母屬和酵母菌屬。Liu 等[1]在不同溫度發酵白酸湯的研究中發現，發酵溫度對產品風味有著重要影響，低溫發酵的白酸湯中乙酸乙酯等風味物質更多，γ-氨基丁酸等營養成分更高。Liu 等[3]在研究接種發酵白酸湯中發現，L.paracaseiH4-11 和K.marxianusL1-1 協同接種發酵白酸湯，有助于促進其風味物質的累積。

近幾年來，酸湯知名度不斷地提升，酸湯產業發展迅速[4]，但同時存在許多限制企業工業化生產的問題。傳統的白酸湯發酵工藝是采用基于大量酸湯母液的自然發酵，每輪發酵結束后僅40%的發酵液被制成產品，剩余60% 的發酵液作為母液參與下一輪發酵，致使白酸湯的產量較低。此外，在實際生產中白酸湯發酵微生物主要來源于原料本身及環境微生物，產品品質不穩定，難以實現規?；a[5]。

在本課題組前期的研究中，已經分離鑒定凱里白酸湯中的優勢乳酸菌為副干酪乳桿菌、干酪乳桿菌和植物乳桿菌，進一步研究發現副干酪乳桿菌和干酪乳桿菌的產酸能力相近[6]，但直投式副干酪乳桿菌的價格高于直投式干酪乳桿菌，為利于企業實際生產、幫助企業節約原料成本，本實驗選擇干酪乳桿菌和植物乳桿菌作為強化菌進行復合發酵。值得注意的是，由于白酸湯作為一種地域性較強的發酵制品，其微生物群落結構組成復雜，若僅用乳酸菌接種發酵而不使用母液，則其風味遠不如自然發酵，這在本課題組先前的研究中已被證實。因此本實驗選擇以直投式菌粉和白酸湯母液作為復合發酵劑接種發酵白酸湯，以期加快白酸湯發酵速度并穩定產品品質，為白酸湯的復合接種發酵奠定了理論基礎，有助于推動白酸湯產業規?；l展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗材料

白酸湯，貴州明洋食品有限公司；直投式干酪乳桿菌粉、直投式植物乳桿菌，西安欣祿生物科技有限公司。

1.1.2 試驗試劑

MRS 培養基（生物試劑）、馬鈴薯葡萄糖瓊脂（生物試劑），青島海博生物技術有限公司；氯化鈉（分析純），天津市天大化學試劑廠；葡萄糖標準溶液、DNS 顯色劑，福州飛凈生物科技股份有限公司；一次性培養皿，上海泰坦科技股份有限公司；甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純），賽默飛世爾科技公司；甲酸（色譜純），梯希愛(上海)化成工業發展有限公司；2-氯苯丙氨酸（分析純），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；甲酸銨（色譜純），默克（Sigma）科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

電熱壓力蒸汽滅菌鍋，浙江新豐醫療器械有限公司；SPX-150BIII 生化培養箱，天津市泰斯特儀器有限公司；DW-2 菌落計數器，杭州大微生物技術有限公司；PHS-3C 型pH 計，上海儀電科學儀器有限公司；UV-1800PC 型紫外可見光光度計，上海美譜達儀器有限公司；氣相色譜儀-7890A，安捷倫科技有限公司；質譜儀-Pegasus 4D，美資力可（LECO）儀器(上海)有限公司；液相色譜儀-Vanquish，質譜儀-QE Focus，賽默飛世爾科技公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 白酸湯樣品制作方法

NF-7 組（對照組）白酸湯的制作方式與傳統白酸湯自然發酵方法相同，首先，將浸泡6 h 的大米進行膠體磨漿，米和水的比例為1:24，將漿液加熱煮沸使其糊化，冷卻后加入白酸湯母液作為發酵起始劑，母液用量為60%。IF-7 組（實驗組）是在NF-7 組的基礎上添加直投式干酪乳桿菌和植物乳桿菌（1:1，活菌數均為1×1010CFU/g 左右）進行接種發酵，接種方案參考Xiong 等[7]的方法，并進行一定修改，控制接種后乳酸菌數量為2×107CFU/mL 左右。

1.3.2 理化指標及微生物指標的測定

白酸湯可滴定酸的測定方法參考測定參考GB12456-2021；pH 值的測定方法參考GB 5009.237-2016；乳酸菌總數的測定參考GB 4789.35-2016平板計數法，結果以CFU/mL 表示；酵母菌總數的測定參考GB 4789.15-2016 中霉菌和酵母平板計數法，結果以CFU/mL 表示。

1.3.3 感官評價

參考Li 等[8]的方法并稍作修改，由多年從事白酸湯生產及檢驗的人員，分別對白酸湯發酵液中的色澤、風味、滋味和質地進行評價，采取百分制，詳細的白酸湯感官評價標準見表1。

表1 白酸湯感官評價指標Table 1 Sensory evaluation index of rice sour soup

1.3.4 非揮發性風味物質的測定

非揮發性風味物質的測定參考先前報道的方法[9,10]并稍作修改，使用的儀器為液相色譜儀-Vanquish，質譜儀-QE Focus，賽默飛世爾科技公司。梯度洗脫程序參考莊一民[11]的方法。定性定量方法：根據物質的精確分子量及MS/MS 模式得到的碎片信息，在HMDB 數據庫、Metlin 數據庫、Massbank數據庫、Lipid Maps 數據庫、Mzclound 數據庫及帕諾米克自建標準品數據庫進行對照查找。為使不同量級的數據能夠進行比較，對數據進行峰面積的內標歸一化，各物質成分的相對百分含量使用峰面積歸一化計算。

1.3.5 揮發性風味物質的測定

揮發性風味物質的測定參考馮玉超等[12]的方法，并稍作修改，使用的儀器為氣相色譜儀-7890A，安捷倫科技有限公司；質譜儀-Pegasus 4D，美資力可（LECO）儀器(上海)有限公司。定性定量方法：根據每種揮發物質的保留時間及質譜圖在NIST數據庫及Wiley Registry 代謝數據庫進行對照查找，以相似度大于800 作為基準，并比對相關文獻進行揮發性物質的定性。對數據進行峰面積的內標歸一化，各揮發性成分的相對百分含量使用峰面積歸一化計算。

1.4 數據分析

實驗結果以平均值±標準差表示，并采用SPSS 22.0 數據軟件、Origin Pro 2021、R 語言、Metabo Analyst 5.0、SIMCA-P 軟件等進行統計分析和作圖。

2 結果與討論

2.1 白酸湯發酵過程中總酸及pH值的變化

總酸和pH 值是判定白酸湯產品質量的重要理化指標，對白酸湯的感官品質有著極大的影響。由圖1a 可知，白酸湯總酸含量的變化整體呈現先緩慢增長，再顯著增長，隨后趨于穩定。由于上一輪發酵物的存在，白酸湯的初始總酸含量較高，為3.62 g/kg，隨著發酵的進行，產生大量有機酸，使總酸含量均不斷增加，發酵第7 天時，NF-7 組和IF-7 組總酸含量存在顯著性差異（P＜0.05），分別為5.98、7.88 g/kg，總酸含量差異高達1.90 g/kg，增長率為31.77%，發酵3 d 的IF-7 組的總酸含量便高于NF-7 組發酵7 d 的總酸含量，這說明通過添加干酪乳桿菌和植物乳桿菌作為發酵劑，能明顯加速白酸湯發酵速率。由圖1b 可知，白酸湯發酵過程中pH 值的變化整體呈現下降趨勢，白酸湯起始pH 值較低，為3.46。當發酵到第7 天時，2 組酸湯的pH值存在顯著性差異（P＜0.05），分別為3.15、3.05，發酵5 d 的IF-7 組的pH 值便低于NF-7 組發酵7 d的pH 值。結合白酸湯發酵過程中總酸的變化情況可以得出，通過復合接種干酪乳桿菌和植物乳桿菌，能顯著加速白酸湯發酵的進行，縮短生產周期，這主要是由于乳酸菌總量較高，快速利用發酵液中的營養物質，代謝產生乳酸等酸性物質，使pH 值快速下降[13]。Li 等[14]在以干酪乳桿菌接種發酵紅酸湯的研究中也發現，接菌組的總酸升高速率及pH 值下降速率均高于自然發酵組。

圖1 白酸湯發酵過程中的總酸含量及pH 值的變化Fig.1 Changes of total acid content and pH value during fermentation of rice sour soup

2.2 白酸湯發酵過程中乳酸菌及酵母菌的變化

由圖2a 可知，發酵開始時乳酸菌總數便較高，NF-7 組為6.99 lg CFU/mL，這是由于母液本身帶入了較多的乳酸菌，IF-7 組則為7.36 lg CFU/mL。發酵第7 天時，NF-7 組乳酸菌總數為7.69 lg CFU/mL，而IF-7 組乳酸菌數為 7.89 lg CFU/mL。隨著發酵的進行，白酸湯中的乳酸菌總數整體呈現先上升后下降趨勢，由于開始時營養物質充足，乳酸菌數量呈快速上升趨勢，隨著白酸湯中的營養物質被消耗殆盡以及自身代謝產物的累積，乳酸菌數量開始逐漸下降。由于直投式接種組中乳酸菌數量多，致使營養物質消耗速率更快，因此在第3 天時，乳酸菌總數便達到最大值，為8.08 lg CFU/mL。發酵第1 天時，2 個組別的酸湯乳酸菌總數差異整體較?。≒＜0.05）；隨著發酵的進行，2 個組別的酸湯乳酸菌數量差異整體逐漸增大，發酵結束時，2 個組別的酸湯乳酸菌數量均存在顯著差異（P＜0.05）。乳酸菌是白酸湯中的核心菌群，乳酸菌通過自身的發酵產生乳酸等有機酸及氨基酸等代謝產物，賦予了白酸湯獨特的風味，乳酸菌數量的在一定范圍內的增加，能有效促進白酸湯的發酵速率，提升產品風味。另外，乳酸菌的總數的增加，能通過競爭關系有效的抑制其他雜菌的生長，提供產品安全性。Wang 等[15]的實驗表明，通過添加不同的發酵劑（發酵乳桿菌、植物乳桿菌、釀酒酵母）加速發酵米粉，會使其微生物多樣性顯著減低，較少了雜菌對發酵過程的影響，因此提高了產品的安全性。

圖2 白酸湯發酵過程中乳酸菌及酵母菌的變化Fig.2 Changes of lactic acid bacteria and yeast during fermentation of rice sour soup

由圖2b 可知，隨著白酸湯發酵的進行，酵母菌總數整體呈現先上升后下降再上升。發酵初期，營養物質充足，酸度適宜，因此酵母菌數量快速增長；隨后，由于發酵導致環境pH 值的降低，以及大量乳酸菌生長消耗營養物質均對酵母菌的生長有抑制作用，致使酵母菌總數降低；再隨后，pH 值進一步降低及乳酸菌自身代謝產物的累計，此時環境對乳酸菌的抑制作用大于對酵母菌的抑制，因此酵母菌總數再次增高。發酵第1～3 天時，2 個組別的酵母菌總數接近（P＞0.05）；發酵第4 天時，IF-7組酵母菌數量快速上升，值得注意的是，IF-7 組乳酸菌在發酵第4 天時快速下降，因此表明酵母菌和乳酸菌在白酸湯發酵過程中存在明顯的相互影響作用；當發酵至第7 天時，2 組酵母菌總數存在顯著差異（P＜0.05），且對照組酵母菌總數高于實驗組組，這說明乳酸菌數量在一定范圍內的增多，會抑制酵母菌的生長繁殖。在許多發酵型谷物食品中，都存在酵母菌和乳酸菌共同作用，乳酸菌生長使環境pH 值減低會促進酵母菌生長，而酵母菌代謝產生的維生素以及含氮有機物等能促進乳酸菌等細菌的生長[16]。乳酸菌和酵母菌的協同或競爭作用，有助于促進白酸湯風味的形成，提升酸湯品質[17]。值得注意的是，白酸湯發酵過程中伴隨著許多微生物，不僅是干酪乳桿菌、植物乳桿菌起關鍵作用，兩個菌種可能還與群落微生物存在相互作用，進而影響白酸湯發酵。本試驗未考慮到群落微生物的影響，在下一步的試驗中應增加對直投式發酵白酸湯微生物群落結構變化的研究。

2.3 感官評價

從色澤、風味、滋味及質地四個方面對NF-7組和IF-7 組酸湯進行感官評價，將每一項得分分值與該項滿分相除，繪制雷達圖（圖3），由圖3可知，與NF-7 組相比，IF-7 組白酸湯樣品色澤更加清亮有光澤，氣味整體協調性好，且滋味爽口回味濃郁，NF-7 組和IF-7 組酸湯總分分別為68.70 分、81.70 分，表明通過接種乳酸菌發酵白酸湯，能顯著提升產品品質。

圖3 自然發酵和直投式發酵白酸湯的感官評定Fig.3 The sensory evaluation of rice sour soup by natural fermentation and direct vat set fermentation

2.4 基于液相色譜-質譜技術對直投式接種發酵白酸湯的差異代謝物分析

2.4.1 不同發酵方式白酸湯差異代謝物的鑒定

通過采用PCA、PLS-DA 及OPLS-DA 等多元統計分析方法對樣品進行分析。如PCA 主成分得分圖（圖4a）所示，IF-7 組和NF-7 組樣本整體表現為組內聚集和組間離散，因此可得出兩組間樣品具有差異；進一步通過PLS-DA 偏最小二乘法-判別分析，由圖4b 可知，IF-7 組和NF-7 組間離散更加明顯，表明兩組之間的代謝物具有較大差異；PLS-DA 置換檢驗圖可對PLS-DA 模型的可靠性進行檢驗，其檢驗標準為所有Q2 的點均低于最右側Q2 點或回歸線與Y 軸的交點小于等于0，從圖3d可看出，PLS-DA 模型是可靠的；OPLS-DA 能增強模型的解釋能力，從而最大程度查看組間差異，由圖4c 可得出，IF-7 組和NF-7 組能很好的區分開，組內關聯度高，再次表明直投式接種發酵白酸湯與自然發酵白酸湯的代謝產物存在明顯差異。通過對代謝物進行篩選，尋找差異代謝物，選擇篩選標準為P-value ≤0.05 且VIP≥1，與NF-7 組相比，IF-7 組發酵液中共篩選出584 個上調代謝產物及281 個下調代謝產物。

圖4 發酵白酸湯代謝物的多元統計分析Fig.4 Multivariate statistical analysis of metabolites of fermented rice sour soup

2.4.2 不同發酵方式白酸湯差異代謝物分析

先確認代謝物精確分子量，后根據MS/MS 模式所得碎片信息在數據庫中匹配注釋獲得代謝物準確信息，最終得出27 個具有顯著差異和準確信息的代謝物（表2）。通過采用凝聚層次聚類，得到代謝物相對定量值層次聚類圖（圖5），圖中相對含量的大小通過顏色的不同來顯示，列代表樣本，行代表代謝物。由表2 和圖5 可看出，IF-7 組和NF-7組的差異代謝物主要為有機酸、氨基酸、脂肪酸和糖類物質。IF-7 組共有21 種代謝物高于NF-7 組，吡咯啉羥基羧酸、L-乳酸、丁二酸、D-1-哌啶-2-羧酸等有機酸以及賴氨酸等氨基酸類在IF-7 組發酵液中的含量明顯高于NF-7 組；IF-7 組共有6 種代謝物低于NF-7 組，分別為葫蘆巴堿、N-乙酰腐胺、（Z）-12,13-二羥基十八碳-9-烯酸、3-甲基-3-羥基戊二酸、甲基麥芽酚和磷酸。

圖5 不同發酵方式白酸湯差異代謝物熱圖Fig.5 Thermogram of different metabolites in rice acid soup with different fermentation methods

圖6 不同發酵方式白酸湯揮發性成分的3D 色譜圖Fig.6 The 3D chromatogram of volatile components of rice sour soup with different fermentation methods

表2 差異顯著的差異代謝物(P≤0.05+VIP≥ 1) [按照 log2(FC_IF/NF)大小排序]Table 2 Significantly different metabolites (P ≤ 0.05 + VIP ≥ 1) [The order according to the score of log2 (FC_IF/NF)]

2.4.2.1 有機酸

從表2 及圖5 中可得出，兩組有機酸的差異代謝物主要是吡咯啉羥基羧酸、L-乳酸、丁二酸、3-甲基-3-羥基戊二酸。IF-7 組中吡咯啉羥基羧酸的含量的NF-7 組的4.08 倍，吡咯啉羥基羧酸是吡咯啉羧酸在羥脯氨酸氧化酶的作用下氧化生成的物質[18]，而吡咯啉羧酸是一種維生素B6 的拮抗劑[19]，IF-7 組中吡咯啉羥基羧酸含量更高，可能更利于人體對維生素B6 的消化利用。IF-7 組中的L-乳酸是NF-7 組的3.45 倍，L-乳酸能中和乙酸等有刺激性的酸，使白酸湯口感更加柔和。丁二酸（琥珀酸）是三羧酸循環產生的中間產物，有助于腸道蠕動及調節腸道pH 值[20]，具有特殊鮮味，被廣泛應用于各類食品之中。有趣的是，在Li 等[14]利用干酪乳桿菌接種發酵紅酸湯的研究中，同樣發現了發酵結束時接菌組的乳酸及琥珀酸含量均高于自然發酵組。3-甲基-3-羥基戊二酸在IF-7 組的含量少于NF-7 組，其是一種呈酸味又呈甜味的有機酸[21]。不難發現，這些有機酸的增多，能直接或間接提升產品風味或營養成分。

2.4.2.2 氨基酸

結合表2 及圖5 中可得出，兩組中氨基酸類差異代謝物有Nalpha-甲基組氨酸、N6-乙酰-L-賴氨酸、哌啶酸和賴氨酸，IF-7 組中的含量分別是NF-7組中3.95、2.90、1.47、1.20 倍，IF-7 組中具有更高的氨基酸含量。其中，賴氨酸是一種必需氨基酸，能增加食品的營養價值并提升產品風味，由于谷物食品中賴氨酸含量低且易在加工中被破壞，因此被稱為谷類食品的第一限制氨基酸，其具有促進機體發育、增強免疫力等作用[22]，IF-7 組中賴氨酸含量的增高，能一定程度上使白酸湯的氨基酸模式更適合人體的消化利用，Nalwoga[23]的研究也發現植物乳桿菌發酵的大米飲料中的賴氨酸含量增高，這表明通過乳酸菌發酵大米制品能一定程度的改善米制品中賴氨酸匱乏的問題。

2.4.2.3 脂肪酸

兩組酸湯中脂肪酸差異代謝物主要為亞油酸和（Z） -12,13-二羥基十八碳-9-烯酸。在IF-7 組中，人體必要的多不飽和脂肪酸（亞油酸）的含量顯著高于NF-7 組，是NF-7 組的6.19 倍，亞油酸不僅能為人體提供能量，更具有抗氧化、降低膽固醇及一定的抗癌作用[24]。二羥基十八碳-9-烯酸是IF-7 組中含量少于NF-7 組的物質，其具有果實香氣，是赤霞珠果實中主要的香氣物質[25]。

2.4.2.4 其他相關類物質

由表2 及圖5 可以看出，煙酰胺及煙酰胺核糖等維生素及維生素衍生物，在IF-7 組中的含量均高于NF-7 組，煙酰胺別名維生素B3，具有抗炎和延緩衰老等方面作用，對維持機體正常的生命活動中發揮重要作用。并且，醇類及酯類物質在IF-7 組中的含量也均高于NF-7 組，醇類物質與乳酸菌等微生物代謝產生的有機酸在酯酶的作用下生成酯類物質，酯類物質具有低閾值的特點，是產品重要的風味物質。

葫蘆巴堿、N-乙酰腐胺、甲基麥芽酚和磷酸在IF-7 組中的含量均小于NF-7 組。葫蘆巴堿是中國藥典用來治療腎臟虛冷的藥物，現代醫學認為其具有抗腫瘤、降血糖等作用[26]，其存在于白酸湯原料水稻之中[27]，是維生素B3 的前體物質[28]，接種發酵可能影響了維生素B3 代謝或轉化為葫蘆巴堿的過程，這在前文對比2 組別維生素B3 含量的分析中可得到印證；N-乙酰腐胺是一種腐胺衍生物類物質，是由氨基酸去羧化產生的，這類物質可引起人體心率及血壓升高[29]，腐胺類物質在發酵類產品中通常是由雜菌所產生的[30]，由于IF-7 組中乳酸菌迅速稱為優勢菌并在發酵過程中一直保持較高數量，因此抑制了雜菌的生長，從而減少腐胺類物質，提升產品安全性；甲基麥芽酚是一種具有焦香味的風味物質，被廣泛應用于各類食品中，但過量攝入會引起肝腎功能疾病[31]。

另外，差異代謝物中含量差異最大的幾種物質為糖類，這主要是由于IF-7 組在接種發酵時，菌劑包埋物（低聚麥芽糖、低聚果糖和低聚葡萄糖等糖類物質）帶入產生的差異，另一方面則是由于微生物的代謝所產生的影響。

2.5 基于全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術對直投式接種發酵白酸湯揮發性成分的分析

2.5.1 不同發酵方式白酸湯揮發性成分的鑒定

揮發性成分是構成白酸湯風味物質的主要成分，對白酸湯的風味有著極為重要的影響。相比于一維的GC-MS 技術，全二維的GC×GC-MS 技術，分辨力大大提升，峰容量從一兩百飛躍到上萬，靈敏度也顯著提高，實現了高通量的廣譜分析。通過采用GC×GC-TOFMS 法分別對IF-7 組和IF-7 組樣本的風味物質進行分析檢測，其三維圖譜如圖7 所示。以相似度不小于800 作為基準，從IF-7 組中共鑒定出248 種香氣成分，從NF-7 組中共鑒定出246種香氣成分，兩組的主要風味物質均為為醇類、酸類及酯類等物質。

圖7 不同發酵方式白酸湯揮發性成分含量Fig.7 Content of volatile components in rice sour soup with different fermentation methods

2.5.2 不同發酵方式白酸湯揮發性成分的分析

白酸湯的發酵可分為三個階段，第一階段為淀粉糖化，第二階段為以酵母菌等微生物為主的酒精發酵階段，第三階段為以乳酸菌、醋酸菌等微生物為主的乳酸、醋酸發酵階段，在此過程中產生的醇類、酸類在酯化酶的作用下發生反應生成酯類化合物。

由圖7 可知，IF-7 組中的主要揮發性風味物質為醇類（45.31%）、酸類（19.50%）、酯類（8.35%）、烷烴類（8.22%）、 醛類（2.18%）；NF-7 組中的主要揮發性風味物質與IF-7 組相似，分別為醇類（43.04%）、酸類（19.38%）、酯類（13.29%）、烷烴類（9.72%）、醛類（2.58%）。IF-7 組和NF-7 組風味成分的差別主要為醇類、酸類和酯類。IF-7 組醇類物質、酸類物質均高于NF-7 組，兩組含量相差分別為2.28%、0.12%，而在酯類物質含量方面，IF-7 組低于NF-7 組，兩組含量相差為4.95%。

IF-7 組醇類物質共有65 種，其中含量較多（大于1%）的為丙醇（17.29%）、乙醇（10.60%）、（R*，R*）-α-1-氨基乙基苯甲醇（3.55%）、2-庚醇（2.71%）、異丙醇（1.48%）、2-氯-1-丙醇（1.31%）、2-十一醇（1.30%）、赤式-3-溴-2-戊醇（1.07%）；NF-7 組醇類物質共有66 種，其中含量較多的為丙醇（17.57%）、乙醇（8.26%）、2-十一醇（3.52%）、（R*，R*）-α-1-氨基乙基苯甲醇（2.74%）、四甘醇（1.90%）、2- 庚醇（1.45%）、赤式-3- 溴-2- 戊醇（1.22%）。不難發現，IF-7 組和NF-7 組在醇類風味物質的差異較小，主要均為丙醇和乙醇且含量相近。Wang 等[15]在研究添加不同發酵劑（發酵乳桿菌、植物乳桿菌、釀酒酵母）加速米粉發酵中也得出了發酵劑對醇類香味物質的影響較小的結論。

IF-7 組中共同26 種酸類風味物質，其中含量較多的為乙酸（8.35%）、丙酸（7.05%）、乙基丙二酸（1.93%）；NF-7 組中共同25 種酸類風味物質，其中含量較多的為乙酸（9.51%）、丙酸（7.17%）。與醇類物質的差異相似，酸類風味物質在兩種之間的差異仍然較小，主要均為乙酸和丙酸且含量相近，因此可得出直投式乳酸菌接菌發酵對白酸湯酸類、醇類風味物質的影響較小。

酯類物質雖為白酸湯中含量第三多的風味物質，但由于酯類物質的氣味閾值相對較低且氣味活度較高，因此其對白酸湯的風味貢獻較大。兩組白酸湯中的酯類主要為乙酯及丙酯，這些短鏈酯類物質具有令人愉悅的花果香氣[32]。IF-7 組中共有酯類物質27 鐘（共占比8.35%），主要（大于等于0.10%）為乙酸丙酯（3.81%）、丙酸丙酯（2.10%）、乙酸乙酯（1.26%）、丙酸乙酯（0.82%）、2-硝基乙醇丙酸酯（0.10%）；NF-7 組中也共有酯類物質27種（共占比13.29%），主要為乙酸丙酯（6.78%）、乙酸乙酯（2.13%）、丙酸丙酯（1.99%）、2-硝基乙醇丙酸酯（1.02%）、丙酸乙酯（0.56%）、磷酸乙烯基二甲酯（0.36%）、乙二醇二乙酸酯（0.15%）。IF-7 組中乙酸丙酯、乙酸乙酯、2-硝基乙醇丙酸酯的含量僅分別為NF-7 組的56.12%、59.19%和10.07%，但丙酸丙酯、丙酸乙酯含量分別是NF-7組的105.5%和146.78%。整體而言，IF-7 組中的主要酯類風味物質在含量和數量方面均少于NF-7 組。Liu 等[2]的研究也表明，乳酸桿菌與乙酸乙酯、乙酸丙酯等酯類物質的相關性較小，而克魯維酵母菌、釀酒酵母與酯類（乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯等）呈現顯著正相關（P＜0.05）。在Liu 等[5]的另一項研究中也表明酵母菌協同發酵的白酸湯風味強于單一乳酸菌強化發酵。從白酸湯發酵過程中乳酸菌及酵母菌總數的變化中可以發現，IF-7 組發酵結束時乳酸菌總數含量顯著高于NF-7 組（P＜0.05），而酵母菌總數顯著低于NF-7 組（P＜0.05），因此IF-7 組的酯類物質含量及數量低于NF-7 組，在后續的進一步實驗中，可考慮通過添加酵母菌的形式，促進酸湯中酯類物質的形成。但值得注意的是，并非所以米類發酵制品的酯類物質都與乳酸菌呈負相關或相關性較小，在Wang 等[33]的研究中則發現乳球菌與乙酸戊酯及2-甲基丙酸甲酯呈正相關，這表明不同類型的大米發酵制品其風味物質與微生物的相關性具有差異，因此酵母菌協同發酵是否能促進白酸湯的風味物質的形成還需要進一步的研究。

烷烴類、醛類、醚類、呋喃類、胺類、烯烴類、酮類和酚類在IF-7 組和NF-7 組中含量相近；其他類中主要為腈類化合物和脲類化合物，除甲氧基苯基肟在兩組中含量差異較大外（IF-7 組中含量為7.39%，NF-7 組中含量為3.53%），其他物質含量差異較小。甲氧基苯基肟是一種風味物質，有關該物質的報道較少，但在竹筍[34]中有發現該物質。

2 組白酸湯在風味物質的差異，主要是由于微生物區系結構改變所引起的，通過接種乳酸菌發酵的方式，增強了發酵過程中乳酸菌發酵過程，減弱了酵母菌發酵過程，導致酸類等于乳酸菌呈正相關的物質增多，而與酵母菌呈正相關的醇類、酯類物質降低，酯類作為白酸湯最關鍵的風味物質，其相對含量的降低可能致使IF-7 組白酸湯的風味略弱于NF-7 組，Xiong 等[7]的研究中也發現了僅使用單一乳酸菌接種發酵紅酸湯，雖能加快發酵速度但不利于其風味物質的形成。

3 結論

本試驗選用直投式菌劑與母液混合接種發酵白酸湯，并與自然發酵的白酸湯進行對比分析。結果表明，發酵相同時間的乳酸菌強化發酵的白酸湯與自然發酵的白酸湯相比，具有更高的總酸含量、乳酸菌數量及更好的感官評價， L-乳酸、賴氨酸等物質的含量也更高，這些代謝物具有特殊有益的生物活性，提高了白酸湯的營養保健價值，而N-乙酰腐胺等不利于產品品質的代謝物在IF-7 組中含量更少，提升了白酸湯的安全性，在對揮發性風味物質的研究中，IF-7 組在酸類物質（特征酸類為：乙酸、丙酸等）含量方面優于NF-7 組，但在醇類（特征醇類為：丙醇、乙醇等）、酯類物質（特征酯類為：乙酸丙酯、丙酸丙酯、乙酸乙酯等）含量方面少于NF-7 組，接種發酵可獲得與天然發酵相似的風味，本文僅研究了相對含量，后續將對OAV 值進一步研究。綜上所述，采用混合接種植物乳桿菌和干酪乳桿菌的方式能有效的加速白酸湯發酵速率，縮短生產時間，提升產品品質，保證產品風味。酵母菌是白酸湯中的另一核心微生物，在后續的研究中，可通過復合添加直投式乳酸菌及酵母菌的方式，進一步提升產品風味。