长沙理工大学两项新成果揭示剁椒风味秘密

（记者陈赛）  剁椒是我国多个省份特别是湖南辣椒加工特色制品，相关统计显示，湖南规模以上的剁椒加工企业200家以上，年销售额超140亿元。但不同品种、不同产地、不同采摘季节、不同加工工艺生产的剁椒其风味均不相同。其中，不少企业采用陶坛发酵，通过地下室恒温恒湿储存剁椒1年以上，最终实现发酵辣椒的鲜香味醇。

辣椒在长时间的陈化过程中，风味物质怎样变化，微生物群落怎样演替，如何控制发酵质量，这些问题鲜有人研究。长沙理工大学食品与生物工程学院博士一年级学生刘妙，在导师王建辉教授的带领下，就陈坛剁椒的风味物质组成及关键风味形成机理开展了系列研究，在Food Chemistry、Food Research International等SCI期刊上发表了相关成果，并因此还获得了该校的“卓越研究生奖学金”。

刘妙正在进行试验   图片来源：受访者提供

王建辉教授（中）指导团队利用电子舌分析数据  图片来源：受访者提供

课题组从湖南津山口福、世林食品等龙头企业分别采集了陈坛一到四年的剁椒样品，比较研究了不同品种（小米椒、黄贡椒、黄线椒、红线椒）陈年剁椒和新鲜剁椒的风味特征。通过风味组学技术在发酵剁椒样品中共检测到385种挥发性风味化合物。随着发酵的进行，挥发性风味化合物的数量和浓度均发生变化，酯类、醇类、酸类、萜类、含硫类和呋喃类化合物增加，而烃类和苯类化合物减少。与新鲜剁椒相比，陈年发酵剁椒中的pH值、总糖和辣椒素含量更低，但有机酸和游离氨基酸含量更高。此外，多变量统计分析揭示了不同品种陈年剁椒之间的特定差异和特征性香味物质。陈年黄贡椒和陈年小米椒拥有更丰富的差异性挥发性香气和气味活性值大于1的化合物，这些化合物呈现出果香、花香和略带酚香的气味。相关性分析表明，23种关键香气化合物（如乙酸乙酯、正丁醇和丙酸乙酯等）的含量与天冬氨酸、谷氨酸和5种有机酸呈显著正相关。总的来说，陈年发酵显著影响了发酵剁椒的风味属性。

课题组同时深入探索了不同发酵年份发酵剁椒的滋味、挥发性香气和微生物群落的变化及其关系。研究结果表明，发酵过程中有机酸逐渐增加，而游离氨基酸和辣椒素的含量在发酵1年后达到稳定。在发酵剁椒中共检测到340种挥发性风味化合物，其中69种为差异性风味化合物。总体来说，发酵2年和发酵4年的辣椒具有更多的差异性挥发物，且具有较大的气味活性值，因此赋予它们更独特的风味。进一步采用宏基因组分析比较了它们的微生物群落和功能注释。结果表明，植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）和鲁氏接合酵母菌（Zygosaccharomyces rouxii）是发酵2年剁椒中的优势细菌和真菌。相关性分析表明，Hyphopichia、Kazachstania和Clavispora与12种主要香气呈高度正相关。

陈坛剁椒虽具有良好的风味，但传统工艺制作的剁椒产品品质不一，且发酵时间过长，不符合现代工业标准化、规模化的生产要求。王建辉教授指出：目前发酵辣椒的研究主要集中于短期发酵辣椒，且以发酵过程中风味和微生物的变化研究居多，风味的产生机理和微生物的互作机制研究较少，而关于陈坛发酵辣椒的研究鲜有报道。因此，针对以上产业需求和研究短板，揭示陈坛剁椒发酵过程中风味物质的动态变化、微生物的群落演替规律是非常有必要的。

下一步，课题组将从陈坛剁椒中筛选核心微生物，构建风味优势菌协同代谢过程调控的发酵动力学模型，以期指导企业在合理时间和环境下，让风味物质高效发挥作用，生产达到最佳陈坛风味的发酵辣椒，利用现代科技推动产业高质量发展。