西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院近日發(fā)布消息，“川菜工業(yè)化及調(diào)味品”團(tuán)隊(duì)丁文武教授在農(nóng)林科學(xué)領(lǐng)域國際期刊Food Chemistry發(fā)表研究性論文稱，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的一套封閉罐式梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵系統(tǒng)，為郫縣豆瓣封閉罐式發(fā)酵提供了有力借鑒，也為新工藝的成功開發(fā)和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

隨著科技發(fā)展和勞動(dòng)力成本提高，傳統(tǒng)調(diào)味品行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)已成必然要求。作為馳名中外的四川辣醬，郫縣豆瓣的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已有300年的歷史。利用先進(jìn)的生物技術(shù)和發(fā)酵工程原理，設(shè)計(jì)新型發(fā)酵工藝，推進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的改造升級(jí)，減少勞動(dòng)力等生產(chǎn)成本，提高數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化程度，進(jìn)一步增加食品安全性，提高產(chǎn)品品質(zhì)，是目前郫縣豆瓣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。

與醬油、甜面醬等傳統(tǒng)調(diào)味品等一樣，郫縣豆瓣的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝也是采用“日曬夜露”的生產(chǎn)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(dú)特品質(zhì)的重要原因之一。在這些工藝條件中，溫度是發(fā)酵過程中最明顯也是最重要的一個(gè)影響因素，“日曬夜露”所提供的復(fù)雜溫度在一定程度上滿足了各種微生物和酶發(fā)揮生化作用的不同需求，從而促使郫縣豆瓣在長期發(fā)酵過程中形成獨(dú)特風(fēng)味品質(zhì)。因此，探究溫度對(duì)郫縣豆瓣發(fā)酵過程和產(chǎn)品品質(zhì)的影響，并在新工藝中設(shè)計(jì)多樣性穩(wěn)定可控的溫度，使新工藝下的產(chǎn)品與傳統(tǒng)發(fā)酵的產(chǎn)品具有相同的產(chǎn)品品質(zhì)，是成功開發(fā)新工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一。

該團(tuán)隊(duì)在研究中設(shè)計(jì)了一套封閉罐式梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中進(jìn)行了郫縣豆瓣發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。通過與恒溫發(fā)酵和傳統(tǒng)發(fā)酵過程中郫縣豆瓣的理化因子、風(fēng)味、微生物群落組成、風(fēng)味與微生物的相關(guān)性以及微生物功能預(yù)測(cè)等指標(biāo)的對(duì)比分析，探討了封閉罐式系統(tǒng)中溫度多樣性對(duì)郫縣豆瓣發(fā)酵過程和產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

結(jié)果表明，與恒溫發(fā)酵相比，梯度穩(wěn)態(tài)溫度場系統(tǒng)的發(fā)酵特性得到了進(jìn)一步改善，發(fā)酵過程中有8種游離氨基酸的味覺強(qiáng)度均高于恒溫發(fā)酵，其理化因子和有機(jī)酸含量更接近傳統(tǒng)發(fā)酵;3種工藝中，梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵過程中的揮發(fā)物風(fēng)味物質(zhì)種類最多，為87種，且其風(fēng)味特性更加穩(wěn)定;梯度穩(wěn)態(tài)溫度場的建立對(duì)微生物的演替有很大的影響，尤其是對(duì)真菌多樣性有很大改善作用。經(jīng)過研究，芽孢桿菌被確定為梯度穩(wěn)態(tài)溫度場發(fā)酵的核心微生物，而葡萄球菌、乳酸桿菌和泛菌屬的作用在梯度穩(wěn)態(tài)溫度場中也得到了加強(qiáng)。