通过联合接种酸乳乳球菌（Pediococcus acidilactici）和鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）进行发酵，降低了双斑酱（Doubanjiang）的盐分含量，同时提升了其风味并增强了生物胺的安全性

《Food Research International》：Enhanced flavor and biogenic amine safety of salt-reduced Doubanjiang through co-inoculated fermentation with Pediococcus acidilactici and Zygosaccharomyces rouxii

盐分减少加速发酵过程但导致生物胺（BA）过度积累，共接种乳酸菌和酵母显著降低总BA（14.75–56.27%）并提升酯类等风味物质（+9.00–93.01%），改善安全性并恢复感官品质。

　　

廖盛兰|李友明|林家耀|王晓毅|卢云浩|邓伟勤|何强|池远龙|徐正宏

四川大学生物质科学与工程学院先进酿造科学技术创新中心，中国成都610065

摘要

低盐发酵的豆瓣酱常常伴随着品质下降和安全性问题，这主要是由于生物胺（BA）的过度积累所致。本研究结合了化学计量学、风味组学、代谢组学和感官评估方法，探讨了低盐处理以及与乳酸酸乳球菌（Pediococcus acidilactici）和鲁氏糖酵母（Zygosaccharomyces rouxii）共接种对豆瓣酱物理化学性质、挥发性代谢物（VMs）、非挥发性代谢物（NVMs）和感官特征的影响。结果显示，低盐处理后的样品中生物胺含量高达875.0–1400.0毫克/千克，其中组胺含量超过了推荐限值；而共接种处理使总生物胺含量降低了14.75–56.27%，并且组胺检测不到。与低盐处理样品相比，共接种处理进一步增加了挥发性代谢物的总浓度9.00–93.01%，主要归因于酯类化合物的显著富集。共鉴定出226种挥发性代谢物，其中酯类、醇类和醛类是主要的区分性化合物，其中16种的相对气味活性值（relative odor activity values）≥1。代谢组学分析进一步发现了122种差异性非挥发性代谢物（P<0.05），主要包括氨基酸、有机酸和胺类。感官分析表明，低盐处理增强了豆瓣酱的汗味和酸味特征，但降低了整体评分；而共接种处理通过提升酯类和花香相关的感官特征有效逆转了这些不良特性。这些发现表明，低盐处理会加速底物降解并促进生物胺的过量生成，而适当的共接种处理可以有效抑制和转化这些化合物，从而确保安全性并提升风味质量。本研究为低盐发酵食品的安全生产和品质提升提供了系统的见解和机制支持。

引言

豆瓣酱是中国最重要的豆类发酵调味品之一，广泛用于提升中国传统菜肴的风味（Zhao, Hao等人，2024）。其传统生产工艺是将发酵的宽豆曲与高盐度盐水（10–15% w/w）混合后，在厌氧或微好氧条件下进行半固态发酵（Jiang, Lu等人，2023）。然而，豆类调味品中的高盐含量长期以来一直备受公共卫生关注，因为过量摄入钠被认为是高血压、心血管疾病和骨质疏松症等慢性疾病的主要风险因素（Yang, Zheng等人，2024）。更严重的是，长期高盐摄入是全球非传染性疾病发病率和死亡率的主要饮食风险因素之一（Afshin等人，2019）。值得注意的是，高盐调味品在许多亚洲饮食中是钠摄入的主要来源，因为它们的使用频率高且消费量大。因此，降低传统发酵调味品中的钠含量对于实现全民减盐目标至关重要。为此，世界卫生组织（WHO）设定了到2025年将盐摄入量减少30%的全球目标（WHO，2012），而《中国国家营养计划（2017–2030）》提出到2030年中国人群的钠摄入量减少20%（中国，2017）。市场数据显示，豆瓣酱在中国消费者的日常饮食中占有重要地位，2019年的年产量超过100万吨，产值超过100亿元人民币（Yang等人，2021）。鉴于其文化和经济重要性，推动豆瓣酱产业向低盐生产转型不仅符合公共卫生目标，还有助于该行业的可持续发展。然而，发酵食品中的低盐处理往往伴随着生物胺（BA）积累风险的增加，其中组胺被认为是危害最大的化合物之一。高剂量摄入组胺可引发一系列不良反应，包括头痛、面部潮红、低血压、胃肠道不适，严重情况下甚至会导致食物中毒，尤其是在敏感个体或与酒精同时摄入时（Del Rio等人，2023）。因此，许多发酵食品和渔业产品中对组胺的摄入有严格的监管限制，其积累已成为低盐发酵系统中的关键安全问题。

近年来，大量研究聚焦于高盐发酵食品中直接或间接（例如，氯化钠替代）低盐处理所带来的品质变化和安全挑战（Lin等人，2021；Niu等人，2025）。在豆瓣酱中，降低盐含量会显著增加挥发性和非挥发性代谢物的浓度，同时促进不良风味化合物（如2-苯基呋喃和己酸）及有害物质（尤其是生物胺）的过量积累，从而影响整体产品质量和安全性（Jiang, Mu等人，2023；Liao等人，2025；Yang等人，2021）。为了解决低盐处理带来的品质和安全问题，多项研究表明，接种竞争性发酵菌株（尤其是本地菌株）是一种有效策略。例如，在低盐豆瓣酱发酵过程中引入本地乳酸酸乳球菌（Tetragenococcus halophilus）和鲁氏糖酵母（Zygosaccharomyces rouxii）可显著增加酯类和醇类的生成，同时完全抑制不良风味化合物（Jiang, Lu等人，2023）。此外，使用本地核心微生物群作为发酵剂可加速低盐发酵并提升风味质量（Jia等人，2020；Niu等人，2024）。然而，这些研究主要集中在风味平衡和酸度控制上，对防止生物胺过度积累的关注较少。我们之前的研究发现，豆瓣酱中的本地菌株乳酸酸乳球菌（Pediococcus acidilactici）是一种安全高效的生物胺降解菌，具有广泛的应用潜力（Liao等人，2024）。一些研究利用P. acidilactici降解发酵产品中的生物胺，同时改善了风味和质量（Fernández等人，2023；Jiang等人，2023b；Zhao等人，2020）。此外，鲁氏糖酵母（Z. rouxii）作为发酵大豆产品中的关键香气产生菌，不仅能在与其他微生物共接种时提升风味，还能显著降低生物胺含量（Liu等人，2025；Qi等人，2021；Qi等人，2022）。尽管这些研究强调了每种菌株的单独或协同作用，但P. acidilactici和Z. rouxii在低盐豆瓣酱中的香气特征和生物胺积累方面的协同效应尚未得到充分探索。

因此，本研究旨在全面评估低盐豆瓣酱的物理化学性质、挥发性代谢物、非挥发性代谢物和感官特性。采用多种分析方法，包括化学计量分析、电子鼻分析、顶空气相色谱-离子迁移谱、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱、代谢组学和感官评估。此外，本研究还阐明了功能性本地优势微生物在塑造发酵品质和生物胺积累中的作用。这些发现为减轻低盐豆瓣酱生产中的香气下降和安全问题提供了有价值的见解，为开发低盐发酵食品提供了新的机制视角。

材料与样品制备

乳酸酸乳球菌（Pediococcus acidilactici）L9和鲁氏糖酵母（Zygosaccharomyces rouxii）Y17均通过了之前的食品发酵安全性评估，这些菌株是在我们之前的研究（Liao等人，2024）中从郫县豆瓣酱中分离得到的。P. acidilactici L9在De Man-Rogosa-Sharpe（MRS）培养基中活化，并在37°C下静态培养24小时；Z. rouxii Y17在酵母提取物-蛋白胨-葡萄糖（YPD）培养基中活化，并在30°C下有氧培养36小时。

水分、酸度、还原糖和 aerobic 平板计数

物理化学性质是评估豆瓣酱质量的重要工业指标（表1）。由于传统豆瓣酱采用低氧或半厌氧发酵，不同样品之间的水分含量仅有轻微差异。与HS组相比，其他所有样品的pH值均显著较低，其中LS组的pH值最低（P<0.05）。总酸度的变化与pH值的变化一致。

结论

本研究系统地阐明了低盐处理和共接种发酵对豆瓣酱品质形成的影响。具体而言，低盐处理显著加速了发酵过程，伴随着快速酸化和生物胺的过量积累；而共接种发酵有效抑制了这些不良变化，并有助于稳定产品颜色。在香气发展方面，低盐处理显著改变了豆瓣酱的香气特征。

作者贡献声明

廖盛兰：撰写初稿、项目管理、方法学设计、数据管理、概念构思。李友明：项目管理、方法学设计、数据管理、概念构思。林家耀：项目管理、方法学设计、数据管理、概念构思。王晓毅：项目管理、方法学设计、数据管理、概念构思。卢云浩：撰写、审稿与编辑、方法学设计、数据管理。邓伟勤：项目管理、方法学设计、数据管理。

资助

本研究由中国国家自然科学基金（编号22378274、32201998）资助。

未引用参考文献

Li等人，2024

Li等人，2024

Yang等人，2024

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。