《Food Chemistry》：Performance of indigenous microbiota and wild-type
Pichia kluyveri in fermentation for quality improvement of
Coffea canephora based on chemical and sensory characteristics
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野生型Pichia kluyveri接种及自身微生物群在C. canephora var. Conilon发酵过程中对品质提升的影响，比较传统干发酵与自诱导厌氧发酵（SIAF）方法，发现SIAF结合接种4天时感官评分达84.4分，显著提升咖啡香气和口感。
Denes K.A. do Rosario|Brenno A.S. Jacinto|Mayara S. Dutra|José L.C. Gon?alves|Pedro H.A. Martins|Vanessa M. Osório|Rosane F. Schwan|Patrícia C. Bernardes
巴西圣埃斯皮里图联邦大学食品科学与技术研究生项目（PPGCTA），阿莱格雷，ES 29500-000
摘要
本研究探讨了野生型Pichia kluyveri接种及本土微生物群在C. canephora Conilon品种发酵过程中的作用，旨在提升饮料品质。我们对比了传统的干法发酵方法和自诱导厌氧发酵（SIAF）工艺在七天内的效果。结果显示，使用P. kluyveri进行SIAF处理后，感官评分最高，提高了7.1分（总分为84.4分）。传统方法较好地保留了咖啡原有的酸度特征，而SIAF方法则逐渐减少了酒石酸和琥珀酸的含量，同时增加了乳酸。仅在用P. kluyveri接种的SIAF处理组中，在发酵三天后检测到了乙基苯乙酸。尽管P. kluyveri并未显著改变总有机酸浓度（p < 0.05），但它增强了多种挥发性化合物的含量，包括酯类、酮类和吡嗪类物质。总体而言，适当应用SIAF技术（无论是否接种微生物）均具有显著提升C. canephora咖啡品质的潜力。
引言
Coffea canephora在全球农业领域占据重要地位，对国际和地区咖啡产业贡献巨大（ICO, 2025）。然而，该品种的感官品质问题一直限制了其在高端咖啡市场中的地位。提高咖啡品质的策略至关重要，其中发酵工艺尤为关键，已被证明能提升咖啡的价值和感官复杂性（Bravim等人，2023；da Silva等人，2021；de Cassimiro等人，2023）。近年来，关于咖啡品质、安全性和鉴定的研究取得了显著进展（Jimenez等人，2025；Mutz等人，2023；Mutz等人，2025）。然而，在C. canephora的发酵过程中仍存在诸多未知因素，例如发酵时间对品质的影响以及野生型微生物菌株的应用效果。
诱导发酵在提升Canephora咖啡品质方面发挥着重要作用，能够改善其感官特性并形成独特、复杂且令人愉悦的风味（Bernardes等人，2024；da Silva等人，2021；do Rosario等人，2024）。本土微生物群和接种的微生物可以抑制有害微生物，增加挥发性及非挥发性化合物，产生有机酸，从而提升咖啡品质（da Silva等人，2021；de Cassimiro等人，2023）。
自诱导厌氧发酵（SIAF）技术在阿拉比卡和Canephora咖啡加工中显示出良好效果（Bernardes等人，2024）。该方法中，咖啡果实或豆子在封闭的生物反应器中发酵，微生物活动导致氧气逐渐消耗并产生二氧化碳（CO2）。结合有益微生物的接种，该技术能进一步提升发酵效果（de Cassimiro等人，2023）。
在提升咖啡品质的微生物中，非Saccharomyces酵母（如Pichia属）表现优异（da Silva等人，2021；de Melo Pereira等人，2014）。Pichia kluyveri能产生多种香气和风味化合物，并产生少量乙醇（Michel等人，2016）。野生菌株更适应发酵环境（Liu等人，2024），因此效果更佳。据我们所知，仅有文献报道了在Canephora发酵中使用野生型P. kluyveri并通过干法处理的案例（da Silva等人，2021）。
因此，本研究旨在通过传统干法发酵和SIAF方法，探讨野生型P. kluyveri接种及本土微生物群在C. canephora Conilon品种发酵中的作用。我们评估了物理化学（有机酸、挥发性化合物、pH值、总可溶性固体）、感官（品鉴测试）和微生物（好氧中温菌、乳酸菌、酵母、丝状真菌）特性。每天监测发酵过程中的化学和感官变化，以确定最佳发酵时间。我们假设P. kluyveri的接种能通过促进目标化合物的产生并提升感官品质来改善C. canephora的发酵效果，尤其是与SIAF结合使用时。
实验方法
接种准备
Pichia kluyveri CCMA（农业微生物菌种库）1743株是从圣埃斯皮里图州的Coffea canephora Conilon品种中分离得到的（Pereira等人，2021），并保存在拉夫拉斯联邦大学（CCMA/UFLA）的菌种库中。由于该菌株能大量产生挥发性芳香化合物（Méndez-Zamora等人，2020），因此被选为研究对象。活化过程在巴西库里蒂巴的Ionlab公司使用酵母提取物进行。
结果
感官评分结果见图1a。仅依靠本土微生物群发酵的评分从第0天的77.3分（CV）上升到第4天的83.4分（SIAF），提高了6.1分。此外，数据中负向描述词被剔除，正向描述词被添加（图2）。第4天后评分逐渐下降。而使用P. kluyveri接种的发酵评分从第0天的78.3分（CV-PK）上升到第4天的84.4分（SIAF-PK）。
讨论
P. kluyveri在好氧和厌氧条件下均能提升感官评分。P. kluyveri是一种兼性厌氧酵母，偏好好氧环境（Miguel等人，2024）。研究表明，该菌株在不同氧环境下具有广泛的应用潜力。其中，SIAF方法效果最为显著。多项研究已探讨了SIAF技术在Canephora中的应用（Bernardes等人，do Rosario等人，
结论
无论是否接种P. kluyveri，SIAF技术都能使咖啡评分分别提高6.1分和7.1分。发酵时间是影响Canephora咖啡品质的关键因素，4天通常是提升品质的最佳时间。在SIAF过程中，当本土酸类（如琥珀酸和酒石酸）减少、有机酸含量增加时，评分达到最高。
作者贡献声明
Denes K.A. do Rosario：撰写初稿、方法设计、实验设计、数据分析、概念构建。Brenno A.S. Jacinto：方法设计、实验设计、数据分析。Mayara S. Dutra：方法设计、数据分析。José L.C. Gon?alves：方法设计、数据分析。Pedro H.A. Martins：方法设计、数据分析。Vanessa M. Osório：资源支持、实验协助。Rosane F. Schwan：撰写、审稿与编辑、实验协助。Patrícia C. Bernardes：撰写部分内容。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢圣埃斯皮里图州研究与创新基金会（FAPES）（项目编号[533/2020）、国家科学技术发展委员会（CNPq）（项目编号[175131/2023-6; 304138/2022-3）、FAPES的卡皮萨巴新兴研究生项目支持计划（PROAPEM）对Pedro A. Martins的资助，以及巴西中小企业支持服务（Sebrae）对Brenno A.的资助。
