传统发酵食品在全球食品文化中占有重要地位，通常是在自然条件下通过内源或外源微生物的作用使食品原料发酵而成（Estruch & Lamuela-Raventós, 2023; Konstantinidi & Koutelidakis, 2019）。这些食品通常具有独特的风味、高营养价值，并对人类健康有益（Estruch & Lamuela-Raventós, 2023; Konstantinidi & Koutelidakis, 2019）。微生物是传统食品发酵过程的关键驱动因素。它们产生多种水解酶，将蛋白质和淀粉等大分子分解为氨基酸和单糖等小分子，这些小分子随后被发酵微生物代谢生成多种有机酸、醇类和其他风味化合物（Yan et al., 2024）。尽管自然发酵具有某些优势，但如果不能有效抑制腐败或致病微生物，可能会导致发酵失败，从而影响发酵产品的感官特性和营养价值（Jin et al., 2024; Torres et al., 2020）。因此，使用来自传统发酵食品的选定本土微生物作为起始菌株可以保证产品的一致性，并改善其感官和功能性特性，有助于推动与传统工业生产相适应的传统发酵食品的发展（Torres et al., 2020）。
Pixian蚕豆酱（PBBP）是一种中国传统发酵调味品，主要采用Aspergillus oryzae作为起始菌株进行自然发酵（Tang et al., 2020）。其特点是天然的红棕色和丰富的香气，这些都是其品质的关键指标（Lu et al., 2020）。蚕豆酱是PBBP的重要半成品，通过将发酵后的蚕豆曲与盐水混合并进行自然发酵制成。其发酵过程和最终品质直接决定了PBBP的风味特性和整体质量（Zhao et al., 2022）。蚕豆酱不仅营养价值高，还具有潜在的健康益处，例如具有保护心脏的作用（Li et al., 2021）。通过对蚕豆酱自然发酵过程的分析（使用依赖培养的方法和独立于培养的方法），发现除了接种的A. oryzae外，Bacillus属也是该发酵系统中的主要优势微生物群（Lu et al., 2020）。作为传统发酵食品中的重要属，Bacillus以产生大量胞外降解酶、适应性强、能耐受多种底物以及极端pH值和温度等恶劣环境条件而著称（Herrmann et al., 2024; Kimura & Yokoyama, 2019; Li et al., 2023）。此外，研究表明某些Bacillus菌株可以用作起始菌株，从而积极影响发酵豆制品的风味特征或生物活性化合物。例如，从泡菜中分离出的Bacillus amyloliquefaciens作为起始菌株接种到蚕豆酱发酵中，可增加蚕豆酱中总挥发性化合物和关键风味物质的含量（Lin et al., 2024）。Bacillus sphaericus被广泛用于豆类食品的发酵（Li et al., 2023; Liu et al., 2022）。Bacillus licheniformis和B. amyloliquefaciens常用于生产快速发酵的韩国大豆制品cheonggukjang（Kim et al., 2012）。Bacillus subtilis在传统日本食品纳豆的发酵中也有广泛应用（Zhang et al., 2021）。此外，对Bacillus菌株的有益特性的分析表明，许多菌株（如B. subtilis、B. licheniformis、Bacillus coagulans和Bacillus velezensisBacillus菌株并探索其在发酵过程中的应用可能有助于提高产品质量。
B. velezensis是Bacillus属中的一个相对较新的物种，近年来成为研究热点。作为一种安全且环保的益生菌，B. velezensis广泛存在于天然和发酵食品中，据认为它可以提升发酵食品的风味和营养价值（Su et al., 2024）。例如，使用选定的B. velezensis GZ1起始菌株进行发酵可以丰富发酵大豆食品中的生物活性化合物（Cui et al., 2020）。同样，产纤溶酶的B. velezensis SN-14可以减少总胺的产生并提升发酵豆豉的风味感官评分（Long et al., 2021）。然而，B. velezensis对PBBP生产的潜在益处尚未得到充分研究。此外，不同微生物菌株的组合是影响共培养发酵产物生物活性和风味特性的关键因素（Tang et al., 2024）。例如，B. velezensis和的共接种可以增加共发酵韩国doenjang-meju（一种传统发酵大豆制品）中挥发性化合物的多样性和含量（Han et al., 2023）。同样，B. velezensis和Bacillus subtilis>的接种改变了传统曲的微生物群落组成，增加了挥发性风味化合物的浓度，提升了曲的品质（He et al., 2019）。与单独使用Aspergillus oryzae发酵相比，包含A. oryzae和其他微生物的共培养发酵对PBBP具有明显优势（Lin et al., 2024）。因此，有必要开展专门研究，探索A. oryzae和B. velezensis>的共培养发酵，以提升发酵蚕豆酱的品质。
在我们之前的研究中，从传统PBBP中分离并鉴定出一种产橙红色色素的菌株B. velezensis YM-3。然而，B. velezensis菌株的产色素能力及其提升发酵蚕豆酱颜色和风味的潜力尚未被报道。在这项工作中，我们使用B. velezensis YM-3和A. oryzae MJ-2进行蚕豆酱的共培养发酵，并根据颜色、理化特性以及有机酸、氨基酸和挥发性化合物的含量评估了共培养发酵与单培养对蚕豆酱质量的影响。这项研究为B. velezensis YM-3作为辅助发酵的有希望的起始菌株及其在提升蚕豆酱品质和外观方面的作用提供了新的见解。
