直投式菌种和母液发酵白酸汤的品质比较

赵承鑫，杨小云，李艾蒙，段飞霞，田其明，钟定江，贾利蓉*

（1.四川大学轻工科学与工程学院，四川成都 610065）

（2.麻江县明洋食品有限公司，贵州凯里 556000）

白酸汤是贵州地区一种以大米或面粉为主要原料，经过自然发酵7～15 d 或在母液酸汤的基础上补充原料再发酵3～5 d 而制得的一种苗族侗族特有的传统民族调味品。白酸汤中含有丰富的有机酸、氨基酸等营养物质，以及以乳酸菌为代表的益生菌，具有清热解暑、促进消化以及调节肠胃菌群平衡等生理功能[1]，并且滋味爽口，因此越来越受到广大消费者的喜爱。

目前，国内外对白酸汤的主要研究大多侧重于其营养成分、风味特征、微生物多样性及工艺优化等方面，对筛选特征菌株进行人工接种方面的研究较少，特别在使用直投式菌种接种发酵白酸汤方面尚未有报道。Liu 等[2]使用高通量测序技术对发酵结束的白酸汤的微生物群落进行分析，发现优势细菌属为乳杆菌属、醋杆菌属和普雷沃氏菌属，优势真菌属为诺莫维氏菌属、毕赤酵母属、假丝酵母属和酵母菌属。Liu 等[1]在不同温度发酵白酸汤的研究中发现，发酵温度对产品风味有着重要影响，低温发酵的白酸汤中乙酸乙酯等风味物质更多，γ-氨基丁酸等营养成分更高。Liu 等[3]在研究接种发酵白酸汤中发现，L.paracaseiH4-11 和K.marxianusL1-1 协同接种发酵白酸汤，有助于促进其风味物质的累积。

近几年来，酸汤知名度不断地提升，酸汤产业发展迅速[4]，但同时存在许多限制企业工业化生产的问题。传统的白酸汤发酵工艺是采用基于大量酸汤母液的自然发酵，每轮发酵结束后仅40%的发酵液被制成产品，剩余60% 的发酵液作为母液参与下一轮发酵，致使白酸汤的产量较低。此外，在实际生产中白酸汤发酵微生物主要来源于原料本身及环境微生物，产品品质不稳定，难以实现规模化生产[5]。

在本课题组前期的研究中，已经分离鉴定凯里白酸汤中的优势乳酸菌为副干酪乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌，进一步研究发现副干酪乳杆菌和干酪乳杆菌的产酸能力相近[6]，但直投式副干酪乳杆菌的价格高于直投式干酪乳杆菌，为利于企业实际生产、帮助企业节约原料成本，本实验选择干酪乳杆菌和植物乳杆菌作为强化菌进行复合发酵。值得注意的是，由于白酸汤作为一种地域性较强的发酵制品，其微生物群落结构组成复杂，若仅用乳酸菌接种发酵而不使用母液，则其风味远不如自然发酵，这在本课题组先前的研究中已被证实。因此本实验选择以直投式菌粉和白酸汤母液作为复合发酵剂接种发酵白酸汤，以期加快白酸汤发酵速度并稳定产品品质，为白酸汤的复合接种发酵奠定了理论基础，有助于推动白酸汤产业规模化发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试验材料

白酸汤，贵州明洋食品有限公司；直投式干酪乳杆菌粉、直投式植物乳杆菌，西安欣禄生物科技有限公司。

1.1.2 试验试剂

MRS 培养基（生物试剂）、马铃薯葡萄糖琼脂（生物试剂），青岛海博生物技术有限公司；氯化钠（分析纯），天津市天大化学试剂厂；葡萄糖标准溶液、DNS 显色剂，福州飞净生物科技股份有限公司；一次性培养皿，上海泰坦科技股份有限公司；甲醇（色谱纯）、乙腈（色谱纯），赛默飞世尔科技公司；甲酸（色谱纯），梯希爱(上海)化成工业发展有限公司；2-氯苯丙氨酸（分析纯），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；甲酸铵（色谱纯），默克（Sigma）科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

电热压力蒸汽灭菌锅，浙江新丰医疗器械有限公司；SPX-150BIII 生化培养箱，天津市泰斯特仪器有限公司；DW-2 菌落计数器，杭州大微生物技术有限公司；PHS-3C 型pH 计，上海仪电科学仪器有限公司；UV-1800PC 型紫外可见光光度计，上海美谱达仪器有限公司；气相色谱仪-7890A，安捷伦科技有限公司；质谱仪-Pegasus 4D，美资力可（LECO）仪器(上海)有限公司；液相色谱仪-Vanquish，质谱仪-QE Focus，赛默飞世尔科技公司。

1.3 试验方法

1.3.1 白酸汤样品制作方法

NF-7 组（对照组）白酸汤的制作方式与传统白酸汤自然发酵方法相同，首先，将浸泡6 h 的大米进行胶体磨浆，米和水的比例为1:24，将浆液加热煮沸使其糊化，冷却后加入白酸汤母液作为发酵起始剂，母液用量为60%。IF-7 组（实验组）是在NF-7 组的基础上添加直投式干酪乳杆菌和植物乳杆菌（1:1，活菌数均为1×1010CFU/g 左右）进行接种发酵，接种方案参考Xiong 等[7]的方法，并进行一定修改，控制接种后乳酸菌数量为2×107CFU/mL 左右。

1.3.2 理化指标及微生物指标的测定

白酸汤可滴定酸的测定方法参考测定参考GB12456-2021；pH 值的测定方法参考GB 5009.237-2016；乳酸菌总数的测定参考GB 4789.35-2016平板计数法，结果以CFU/mL 表示；酵母菌总数的测定参考GB 4789.15-2016 中霉菌和酵母平板计数法，结果以CFU/mL 表示。

1.3.3 感官评价

参考Li 等[8]的方法并稍作修改，由多年从事白酸汤生产及检验的人员，分别对白酸汤发酵液中的色泽、风味、滋味和质地进行评价，采取百分制，详细的白酸汤感官评价标准见表1。

表1 白酸汤感官评价指标Table 1 Sensory evaluation index of rice sour soup

1.3.4 非挥发性风味物质的测定

非挥发性风味物质的测定参考先前报道的方法[9,10]并稍作修改，使用的仪器为液相色谱仪-Vanquish，质谱仪-QE Focus，赛默飞世尔科技公司。梯度洗脱程序参考庄一民[11]的方法。定性定量方法：根据物质的精确分子量及MS/MS 模式得到的碎片信息，在HMDB 数据库、Metlin 数据库、Massbank数据库、Lipid Maps 数据库、Mzclound 数据库及帕诺米克自建标准品数据库进行对照查找。为使不同量级的数据能够进行比较，对数据进行峰面积的内标归一化，各物质成分的相对百分含量使用峰面积归一化计算。

1.3.5 挥发性风味物质的测定

挥发性风味物质的测定参考冯玉超等[12]的方法，并稍作修改，使用的仪器为气相色谱仪-7890A，安捷伦科技有限公司；质谱仪-Pegasus 4D，美资力可（LECO）仪器(上海)有限公司。定性定量方法：根据每种挥发物质的保留时间及质谱图在NIST数据库及Wiley Registry 代谢数据库进行对照查找，以相似度大于800 作为基准，并比对相关文献进行挥发性物质的定性。对数据进行峰面积的内标归一化，各挥发性成分的相对百分含量使用峰面积归一化计算。

1.4 数据分析

实验结果以平均值±标准差表示，并采用SPSS 22.0 数据软件、Origin Pro 2021、R 语言、Metabo Analyst 5.0、SIMCA-P 软件等进行统计分析和作图。

2 结果与讨论

2.1 白酸汤发酵过程中总酸及pH值的变化

总酸和pH 值是判定白酸汤产品质量的重要理化指标，对白酸汤的感官品质有着极大的影响。由图1a 可知，白酸汤总酸含量的变化整体呈现先缓慢增长，再显著增长，随后趋于稳定。由于上一轮发酵物的存在，白酸汤的初始总酸含量较高，为3.62 g/kg，随着发酵的进行，产生大量有机酸，使总酸含量均不断增加，发酵第7 天时，NF-7 组和IF-7 组总酸含量存在显著性差异（P＜0.05），分别为5.98、7.88 g/kg，总酸含量差异高达1.90 g/kg，增长率为31.77%，发酵3 d 的IF-7 组的总酸含量便高于NF-7 组发酵7 d 的总酸含量，这说明通过添加干酪乳杆菌和植物乳杆菌作为发酵剂，能明显加速白酸汤发酵速率。由图1b 可知，白酸汤发酵过程中pH 值的变化整体呈现下降趋势，白酸汤起始pH 值较低，为3.46。当发酵到第7 天时，2 组酸汤的pH值存在显著性差异（P＜0.05），分别为3.15、3.05，发酵5 d 的IF-7 组的pH 值便低于NF-7 组发酵7 d的pH 值。结合白酸汤发酵过程中总酸的变化情况可以得出，通过复合接种干酪乳杆菌和植物乳杆菌，能显著加速白酸汤发酵的进行，缩短生产周期，这主要是由于乳酸菌总量较高，快速利用发酵液中的营养物质，代谢产生乳酸等酸性物质，使pH 值快速下降[13]。Li 等[14]在以干酪乳杆菌接种发酵红酸汤的研究中也发现，接菌组的总酸升高速率及pH 值下降速率均高于自然发酵组。

图1 白酸汤发酵过程中的总酸含量及pH 值的变化Fig.1 Changes of total acid content and pH value during fermentation of rice sour soup

2.2 白酸汤发酵过程中乳酸菌及酵母菌的变化

由图2a 可知，发酵开始时乳酸菌总数便较高，NF-7 组为6.99 lg CFU/mL，这是由于母液本身带入了较多的乳酸菌，IF-7 组则为7.36 lg CFU/mL。发酵第7 天时，NF-7 组乳酸菌总数为7.69 lg CFU/mL，而IF-7 组乳酸菌数为 7.89 lg CFU/mL。随着发酵的进行，白酸汤中的乳酸菌总数整体呈现先上升后下降趋势，由于开始时营养物质充足，乳酸菌数量呈快速上升趋势，随着白酸汤中的营养物质被消耗殆尽以及自身代谢产物的累积，乳酸菌数量开始逐渐下降。由于直投式接种组中乳酸菌数量多，致使营养物质消耗速率更快，因此在第3 天时，乳酸菌总数便达到最大值，为8.08 lg CFU/mL。发酵第1 天时，2 个组别的酸汤乳酸菌总数差异整体较小（P＜0.05）；随着发酵的进行，2 个组别的酸汤乳酸菌数量差异整体逐渐增大，发酵结束时，2 个组别的酸汤乳酸菌数量均存在显著差异（P＜0.05）。乳酸菌是白酸汤中的核心菌群，乳酸菌通过自身的发酵产生乳酸等有机酸及氨基酸等代谢产物，赋予了白酸汤独特的风味，乳酸菌数量的在一定范围内的增加，能有效促进白酸汤的发酵速率，提升产品风味。另外，乳酸菌的总数的增加，能通过竞争关系有效的抑制其他杂菌的生长，提供产品安全性。Wang 等[15]的实验表明，通过添加不同的发酵剂（发酵乳杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母）加速发酵米粉，会使其微生物多样性显著减低，较少了杂菌对发酵过程的影响，因此提高了产品的安全性。

图2 白酸汤发酵过程中乳酸菌及酵母菌的变化Fig.2 Changes of lactic acid bacteria and yeast during fermentation of rice sour soup

由图2b 可知，随着白酸汤发酵的进行，酵母菌总数整体呈现先上升后下降再上升。发酵初期，营养物质充足，酸度适宜，因此酵母菌数量快速增长；随后，由于发酵导致环境pH 值的降低，以及大量乳酸菌生长消耗营养物质均对酵母菌的生长有抑制作用，致使酵母菌总数降低；再随后，pH 值进一步降低及乳酸菌自身代谢产物的累计，此时环境对乳酸菌的抑制作用大于对酵母菌的抑制，因此酵母菌总数再次增高。发酵第1～3 天时，2 个组别的酵母菌总数接近（P＞0.05）；发酵第4 天时，IF-7组酵母菌数量快速上升，值得注意的是，IF-7 组乳酸菌在发酵第4 天时快速下降，因此表明酵母菌和乳酸菌在白酸汤发酵过程中存在明显的相互影响作用；当发酵至第7 天时，2 组酵母菌总数存在显著差异（P＜0.05），且对照组酵母菌总数高于实验组组，这说明乳酸菌数量在一定范围内的增多，会抑制酵母菌的生长繁殖。在许多发酵型谷物食品中，都存在酵母菌和乳酸菌共同作用，乳酸菌生长使环境pH 值减低会促进酵母菌生长，而酵母菌代谢产生的维生素以及含氮有机物等能促进乳酸菌等细菌的生长[16]。乳酸菌和酵母菌的协同或竞争作用，有助于促进白酸汤风味的形成，提升酸汤品质[17]。值得注意的是，白酸汤发酵过程中伴随着许多微生物，不仅是干酪乳杆菌、植物乳杆菌起关键作用，两个菌种可能还与群落微生物存在相互作用，进而影响白酸汤发酵。本试验未考虑到群落微生物的影响，在下一步的试验中应增加对直投式发酵白酸汤微生物群落结构变化的研究。

2.3 感官评价

从色泽、风味、滋味及质地四个方面对NF-7组和IF-7 组酸汤进行感官评价，将每一项得分分值与该项满分相除，绘制雷达图（图3），由图3可知，与NF-7 组相比，IF-7 组白酸汤样品色泽更加清亮有光泽，气味整体协调性好，且滋味爽口回味浓郁，NF-7 组和IF-7 组酸汤总分分别为68.70 分、81.70 分，表明通过接种乳酸菌发酵白酸汤，能显著提升产品品质。

图3 自然发酵和直投式发酵白酸汤的感官评定Fig.3 The sensory evaluation of rice sour soup by natural fermentation and direct vat set fermentation

2.4 基于液相色谱-质谱技术对直投式接种发酵白酸汤的差异代谢物分析

2.4.1 不同发酵方式白酸汤差异代谢物的鉴定

通过采用PCA、PLS-DA 及OPLS-DA 等多元统计分析方法对样品进行分析。如PCA 主成分得分图（图4a）所示，IF-7 组和NF-7 组样本整体表现为组内聚集和组间离散，因此可得出两组间样品具有差异；进一步通过PLS-DA 偏最小二乘法-判别分析，由图4b 可知，IF-7 组和NF-7 组间离散更加明显，表明两组之间的代谢物具有较大差异；PLS-DA 置换检验图可对PLS-DA 模型的可靠性进行检验，其检验标准为所有Q2 的点均低于最右侧Q2 点或回归线与Y 轴的交点小于等于0，从图3d可看出，PLS-DA 模型是可靠的；OPLS-DA 能增强模型的解释能力，从而最大程度查看组间差异，由图4c 可得出，IF-7 组和NF-7 组能很好的区分开，组内关联度高，再次表明直投式接种发酵白酸汤与自然发酵白酸汤的代谢产物存在明显差异。通过对代谢物进行筛选，寻找差异代谢物，选择筛选标准为P-value ≤0.05 且VIP≥1，与NF-7 组相比，IF-7 组发酵液中共筛选出584 个上调代谢产物及281 个下调代谢产物。

图4 发酵白酸汤代谢物的多元统计分析Fig.4 Multivariate statistical analysis of metabolites of fermented rice sour soup

2.4.2 不同发酵方式白酸汤差异代谢物分析

先确认代谢物精确分子量，后根据MS/MS 模式所得碎片信息在数据库中匹配注释获得代谢物准确信息，最终得出27 个具有显著差异和准确信息的代谢物（表2）。通过采用凝聚层次聚类，得到代谢物相对定量值层次聚类图（图5），图中相对含量的大小通过颜色的不同来显示，列代表样本，行代表代谢物。由表2 和图5 可看出，IF-7 组和NF-7组的差异代谢物主要为有机酸、氨基酸、脂肪酸和糖类物质。IF-7 组共有21 种代谢物高于NF-7 组，吡咯啉羟基羧酸、L-乳酸、丁二酸、D-1-哌啶-2-羧酸等有机酸以及赖氨酸等氨基酸类在IF-7 组发酵液中的含量明显高于NF-7 组；IF-7 组共有6 种代谢物低于NF-7 组，分别为葫芦巴碱、N-乙酰腐胺、（Z）-12,13-二羟基十八碳-9-烯酸、3-甲基-3-羟基戊二酸、甲基麦芽酚和磷酸。

图5 不同发酵方式白酸汤差异代谢物热图Fig.5 Thermogram of different metabolites in rice acid soup with different fermentation methods

图6 不同发酵方式白酸汤挥发性成分的3D 色谱图Fig.6 The 3D chromatogram of volatile components of rice sour soup with different fermentation methods

表2 差异显著的差异代谢物(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 有机酸

从表2 及图5 中可得出，两组有机酸的差异代谢物主要是吡咯啉羟基羧酸、L-乳酸、丁二酸、3-甲基-3-羟基戊二酸。IF-7 组中吡咯啉羟基羧酸的含量的NF-7 组的4.08 倍，吡咯啉羟基羧酸是吡咯啉羧酸在羟脯氨酸氧化酶的作用下氧化生成的物质[18]，而吡咯啉羧酸是一种维生素B6 的拮抗剂[19]，IF-7 组中吡咯啉羟基羧酸含量更高，可能更利于人体对维生素B6 的消化利用。IF-7 组中的L-乳酸是NF-7 组的3.45 倍，L-乳酸能中和乙酸等有刺激性的酸，使白酸汤口感更加柔和。丁二酸（琥珀酸）是三羧酸循环产生的中间产物，有助于肠道蠕动及调节肠道pH 值[20]，具有特殊鲜味，被广泛应用于各类食品之中。有趣的是，在Li 等[14]利用干酪乳杆菌接种发酵红酸汤的研究中，同样发现了发酵结束时接菌组的乳酸及琥珀酸含量均高于自然发酵组。3-甲基-3-羟基戊二酸在IF-7 组的含量少于NF-7 组，其是一种呈酸味又呈甜味的有机酸[21]。不难发现，这些有机酸的增多，能直接或间接提升产品风味或营养成分。

2.4.2.2 氨基酸

结合表2 及图5 中可得出，两组中氨基酸类差异代谢物有Nalpha-甲基组氨酸、N6-乙酰-L-赖氨酸、哌啶酸和赖氨酸，IF-7 组中的含量分别是NF-7组中3.95、2.90、1.47、1.20 倍，IF-7 组中具有更高的氨基酸含量。其中，赖氨酸是一种必需氨基酸，能增加食品的营养价值并提升产品风味，由于谷物食品中赖氨酸含量低且易在加工中被破坏，因此被称为谷类食品的第一限制氨基酸，其具有促进机体发育、增强免疫力等作用[22]，IF-7 组中赖氨酸含量的增高，能一定程度上使白酸汤的氨基酸模式更适合人体的消化利用，Nalwoga[23]的研究也发现植物乳杆菌发酵的大米饮料中的赖氨酸含量增高，这表明通过乳酸菌发酵大米制品能一定程度的改善米制品中赖氨酸匮乏的问题。

2.4.2.3 脂肪酸

两组酸汤中脂肪酸差异代谢物主要为亚油酸和（Z） -12,13-二羟基十八碳-9-烯酸。在IF-7 组中，人体必要的多不饱和脂肪酸（亚油酸）的含量显著高于NF-7 组，是NF-7 组的6.19 倍，亚油酸不仅能为人体提供能量，更具有抗氧化、降低胆固醇及一定的抗癌作用[24]。二羟基十八碳-9-烯酸是IF-7 组中含量少于NF-7 组的物质，其具有果实香气，是赤霞珠果实中主要的香气物质[25]。

2.4.2.4 其他相关类物质

由表2 及图5 可以看出，烟酰胺及烟酰胺核糖等维生素及维生素衍生物，在IF-7 组中的含量均高于NF-7 组，烟酰胺别名维生素B3，具有抗炎和延缓衰老等方面作用，对维持机体正常的生命活动中发挥重要作用。并且，醇类及酯类物质在IF-7 组中的含量也均高于NF-7 组，醇类物质与乳酸菌等微生物代谢产生的有机酸在酯酶的作用下生成酯类物质，酯类物质具有低阈值的特点，是产品重要的风味物质。

葫芦巴碱、N-乙酰腐胺、甲基麦芽酚和磷酸在IF-7 组中的含量均小于NF-7 组。葫芦巴碱是中国药典用来治疗肾脏虚冷的药物，现代医学认为其具有抗肿瘤、降血糖等作用[26]，其存在于白酸汤原料水稻之中[27]，是维生素B3 的前体物质[28]，接种发酵可能影响了维生素B3 代谢或转化为葫芦巴碱的过程，这在前文对比2 组别维生素B3 含量的分析中可得到印证；N-乙酰腐胺是一种腐胺衍生物类物质，是由氨基酸去羧化产生的，这类物质可引起人体心率及血压升高[29]，腐胺类物质在发酵类产品中通常是由杂菌所产生的[30]，由于IF-7 组中乳酸菌迅速称为优势菌并在发酵过程中一直保持较高数量，因此抑制了杂菌的生长，从而减少腐胺类物质，提升产品安全性；甲基麦芽酚是一种具有焦香味的风味物质，被广泛应用于各类食品中，但过量摄入会引起肝肾功能疾病[31]。

另外，差异代谢物中含量差异最大的几种物质为糖类，这主要是由于IF-7 组在接种发酵时，菌剂包埋物（低聚麦芽糖、低聚果糖和低聚葡萄糖等糖类物质）带入产生的差异，另一方面则是由于微生物的代谢所产生的影响。

2.5 基于全二维气相色谱-飞行时间质谱技术对直投式接种发酵白酸汤挥发性成分的分析

2.5.1 不同发酵方式白酸汤挥发性成分的鉴定

挥发性成分是构成白酸汤风味物质的主要成分，对白酸汤的风味有着极为重要的影响。相比于一维的GC-MS 技术，全二维的GC×GC-MS 技术，分辨力大大提升，峰容量从一两百飞跃到上万，灵敏度也显著提高，实现了高通量的广谱分析。通过采用GC×GC-TOFMS 法分别对IF-7 组和IF-7 组样本的风味物质进行分析检测，其三维图谱如图7 所示。以相似度不小于800 作为基准，从IF-7 组中共鉴定出248 种香气成分，从NF-7 组中共鉴定出246种香气成分，两组的主要风味物质均为为醇类、酸类及酯类等物质。

图7 不同发酵方式白酸汤挥发性成分含量Fig.7 Content of volatile components in rice sour soup with different fermentation methods

2.5.2 不同发酵方式白酸汤挥发性成分的分析

白酸汤的发酵可分为三个阶段，第一阶段为淀粉糖化，第二阶段为以酵母菌等微生物为主的酒精发酵阶段，第三阶段为以乳酸菌、醋酸菌等微生物为主的乳酸、醋酸发酵阶段，在此过程中产生的醇类、酸类在酯化酶的作用下发生反应生成酯类化合物。

由图7 可知，IF-7 组中的主要挥发性风味物质为醇类（45.31%）、酸类（19.50%）、酯类（8.35%）、烷烃类（8.22%）、 醛类（2.18%）；NF-7 组中的主要挥发性风味物质与IF-7 组相似，分别为醇类（43.04%）、酸类（19.38%）、酯类（13.29%）、烷烃类（9.72%）、醛类（2.58%）。IF-7 组和NF-7 组风味成分的差别主要为醇类、酸类和酯类。IF-7 组醇类物质、酸类物质均高于NF-7 组，两组含量相差分别为2.28%、0.12%，而在酯类物质含量方面，IF-7 组低于NF-7 组，两组含量相差为4.95%。

IF-7 组醇类物质共有65 种，其中含量较多（大于1%）的为丙醇（17.29%）、乙醇（10.60%）、（R*，R*）-α-1-氨基乙基苯甲醇（3.55%）、2-庚醇（2.71%）、异丙醇（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 组醇类物质共有66 种，其中含量较多的为丙醇（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%）。不难发现，IF-7 组和NF-7 组在醇类风味物质的差异较小，主要均为丙醇和乙醇且含量相近。Wang 等[15]在研究添加不同发酵剂（发酵乳杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母）加速米粉发酵中也得出了发酵剂对醇类香味物质的影响较小的结论。

IF-7 组中共同26 种酸类风味物质，其中含量较多的为乙酸（8.35%）、丙酸（7.05%）、乙基丙二酸（1.93%）；NF-7 组中共同25 种酸类风味物质，其中含量较多的为乙酸（9.51%）、丙酸（7.17%）。与醇类物质的差异相似，酸类风味物质在两种之间的差异仍然较小，主要均为乙酸和丙酸且含量相近，因此可得出直投式乳酸菌接菌发酵对白酸汤酸类、醇类风味物质的影响较小。

酯类物质虽为白酸汤中含量第三多的风味物质，但由于酯类物质的气味阈值相对较低且气味活度较高，因此其对白酸汤的风味贡献较大。两组白酸汤中的酯类主要为乙酯及丙酯，这些短链酯类物质具有令人愉悦的花果香气[32]。IF-7 组中共有酯类物质27 钟（共占比8.35%），主要（大于等于0.10%）为乙酸丙酯（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 组中也共有酯类物质27种（共占比13.29%），主要为乙酸丙酯（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 组中乙酸丙酯、乙酸乙酯、2-硝基乙醇丙酸酯的含量仅分别为NF-7 组的56.12%、59.19%和10.07%，但丙酸丙酯、丙酸乙酯含量分别是NF-7组的105.5%和146.78%。整体而言，IF-7 组中的主要酯类风味物质在含量和数量方面均少于NF-7 组。Liu 等[2]的研究也表明，乳酸杆菌与乙酸乙酯、乙酸丙酯等酯类物质的相关性较小，而克鲁维酵母菌、酿酒酵母与酯类（乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯等）呈现显著正相关（P＜0.05）。在Liu 等[5]的另一项研究中也表明酵母菌协同发酵的白酸汤风味强于单一乳酸菌强化发酵。从白酸汤发酵过程中乳酸菌及酵母菌总数的变化中可以发现，IF-7 组发酵结束时乳酸菌总数含量显著高于NF-7 组（P＜0.05），而酵母菌总数显著低于NF-7 组（P＜0.05），因此IF-7 组的酯类物质含量及数量低于NF-7 组，在后续的进一步实验中，可考虑通过添加酵母菌的形式，促进酸汤中酯类物质的形成。但值得注意的是，并非所以米类发酵制品的酯类物质都与乳酸菌呈负相关或相关性较小，在Wang 等[33]的研究中则发现乳球菌与乙酸戊酯及2-甲基丙酸甲酯呈正相关，这表明不同类型的大米发酵制品其风味物质与微生物的相关性具有差异，因此酵母菌协同发酵是否能促进白酸汤的风味物质的形成还需要进一步的研究。

烷烃类、醛类、醚类、呋喃类、胺类、烯烃类、酮类和酚类在IF-7 组和NF-7 组中含量相近；其他类中主要为腈类化合物和脲类化合物，除甲氧基苯基肟在两组中含量差异较大外（IF-7 组中含量为7.39%，NF-7 组中含量为3.53%），其他物质含量差异较小。甲氧基苯基肟是一种风味物质，有关该物质的报道较少，但在竹笋[34]中有发现该物质。

2 组白酸汤在风味物质的差异，主要是由于微生物区系结构改变所引起的，通过接种乳酸菌发酵的方式，增强了发酵过程中乳酸菌发酵过程，减弱了酵母菌发酵过程，导致酸类等于乳酸菌呈正相关的物质增多，而与酵母菌呈正相关的醇类、酯类物质降低，酯类作为白酸汤最关键的风味物质，其相对含量的降低可能致使IF-7 组白酸汤的风味略弱于NF-7 组，Xiong 等[7]的研究中也发现了仅使用单一乳酸菌接种发酵红酸汤，虽能加快发酵速度但不利于其风味物质的形成。

3 结论

本试验选用直投式菌剂与母液混合接种发酵白酸汤，并与自然发酵的白酸汤进行对比分析。结果表明，发酵相同时间的乳酸菌强化发酵的白酸汤与自然发酵的白酸汤相比，具有更高的总酸含量、乳酸菌数量及更好的感官评价， L-乳酸、赖氨酸等物质的含量也更高，这些代谢物具有特殊有益的生物活性，提高了白酸汤的营养保健价值，而N-乙酰腐胺等不利于产品品质的代谢物在IF-7 组中含量更少，提升了白酸汤的安全性，在对挥发性风味物质的研究中，IF-7 组在酸类物质（特征酸类为：乙酸、丙酸等）含量方面优于NF-7 组，但在醇类（特征醇类为：丙醇、乙醇等）、酯类物质（特征酯类为：乙酸丙酯、丙酸丙酯、乙酸乙酯等）含量方面少于NF-7 组，接种发酵可获得与天然发酵相似的风味，本文仅研究了相对含量，后续将对OAV 值进一步研究。综上所述，采用混合接种植物乳杆菌和干酪乳杆菌的方式能有效的加速白酸汤发酵速率，缩短生产时间，提升产品品质，保证产品风味。酵母菌是白酸汤中的另一核心微生物，在后续的研究中，可通过复合添加直投式乳酸菌及酵母菌的方式，进一步提升产品风味。