西華大學“川菜工業化及調味品”團隊-丁文武教授：梯度穩態溫度場封閉系統中郫縣豆瓣的發酵特性
近日，西華大學“川菜工業化及調味品”團隊丁文武教授在農林科學領域國際期刊Food Chemistry （Q1，IF: 7.514 ） 發表題為：Fermentation characteristics of Pixian broad bean paste in closed system of gradient steady-state temperature field的研究性論文。
隨著科技發展和勞動力成本提高，傳統調味品行業的產業升級已成必然要求。作為一種馳名中外的四川辣醬，郫縣豆瓣的傳統生產工藝已有300年的歷史。利用先進的生物技術和發酵工程原理，設計新型發酵工藝，推進傳統生產工藝的改造升級，減少勞動力等生產成本，提高數字化、自動化和智能化程度，進一步增加食品安全性，提高產品品質，是目前郫縣豆瓣產業發展的迫切需求。
與醬油、甜面醬等傳統調味品等一樣，郫縣豆瓣的傳統生產工藝也是采用“日曬夜露”的生產方式，該方式為郫縣豆瓣提供了多樣化的工藝條件，也是郫縣豆瓣具有獨特品質的重要原因之一。在這些工藝條件中，溫度是發酵過程中最明顯也是最重要的一個影響因素，“日曬夜露”所提供的復雜溫度在一定程度上滿足了各種微生物和酶發揮生化作用的不同需求，從而促使郫縣豆瓣通過長期發酵過程形成其獨特風味品質。因此，探究溫度對郫縣豆瓣發酵過程和產品品質的影響，并在新工藝中設計多樣性穩定可控的溫度，使新工藝下的產品與傳統發酵的產品具有相同的產品品質，是成功開發新工藝的關鍵技術之一。
在本研究中設計了一套封閉罐式梯度穩態溫度場發酵系統，并在該系統中進行了郫縣豆瓣發酵實驗。通過與恒溫發酵和傳統發酵過程中郫縣豆瓣的理化因子、風味、微生物群落組成、風味與微生物的相關性以及微生物功能預測等指標的對比分析，探討了封閉罐式系統中溫度多樣性對郫縣豆瓣發酵過程和產品品質的影響。結果表明，與恒溫發酵相比，梯度穩態溫度場系統的發酵特性得到了進一步改善，發酵過程中有8種游離氨基酸的味覺強度均高于恒溫發酵，其理化因子和有機酸含量更接近傳統發酵；同時，三種工藝中，梯度穩態溫度場發酵過程中的揮發物風味物質種類最多，為87種，且其風味特性更加穩定；梯度穩態溫度場的建立對微生物的演替有很大的影響，尤其是對真菌多樣性有很大改善作用。芽孢桿菌（Bacillus）被確定為梯度穩態溫度場發酵的核心微生物，而葡萄球菌（Staphylococcus）、乳酸桿菌（Lactobacillus）和泛菌屬（Pantoe）的作用在梯度穩態溫度場中也得到了加強。研究結果為郫縣豆瓣封閉罐式發酵提供了有力借鑒，也為新工藝的成功開發和應用奠定了堅實的基礎。
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https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131560
作者與所在團隊簡介
丁文武，工學博士，教授，碩士生導師，主要研究方向為傳統發酵食品的標準化、現代化改造，近年來承擔四川省、成都市及企業委托項目十余項，發表學術論文40余篇，獲得授權發明專利 3 項。其所在發酵調味品團隊在團隊負責人車振明教授帶領下，長期專注于以郫縣豆瓣、四川泡菜為代表的四川地方特色發酵食品的相關研究，合作企業達40余家，共建國家企業技術中心、國家工程實驗室、川渝共建重慶市重點實驗室及四川省川菜特色調味品工程技術研究中心等國家和省部級平臺6個，校企聯合實驗室12個。先后承擔并完成國家和省部級等各類課題50余項，獲得中國輕工業聯合會、四川省科技進步獎和成都市科技進步獎5項，發表學術論文200余篇，授權發明專利20余項。
