以西红柿和红辣椒为主要原料经发酵而成的红酸汤是贵州地区具有鲜明民族特色的发酵蔬菜类调味品。随着关注度不断提高，关于其微生物群落组成[1-2]、菌株人工发酵[3-5]、营养成分解析[6-8]和挥发性风味特征[9]等研究内容的持续深入以及食品安全地方标准[10]、团体标准[11]等标准制度的不断完善为红酸汤产业发展奠定了坚实基础。尤其是挥发性风味特征方面，系列基础研究开展为红酸汤品质提升和研究维度拓展开辟了新方向。杨进军等[12]对不同品牌红酸汤挥发性差异进行了研究，从红酸汤中检出挥发性物质共计8类141种，为以风味为基础的红酸汤分类提供了参考；LIN L J等[13]对红酸汤发酵过程中微生物群落和挥发性物质组成进行了动态相关性研究，最终发现酯类、萜烯类和醇类物质对正常红酸汤风味起主导作用；LIU N等[5]则以自然发酵和人工强化发酵红酸汤为研究对象就其风味特征进行了解析，得出了叶醇、丁酸乙酯、乙酸异戊酯等组分是人工强化发酵酸汤的主体风味物质，而自然发酵红酸汤中丁酸甲酯、乙酸己酯、2-乙基己醇、1-己醇等关键酯类和醇类物质含量均显著少于人工发酵。在红酸汤实际生产中，常常会出现瓮臭味等不良风味，严重影响感官体验[14]。但是，学术界对其研究尚少，何扬波等[15]采用气相离子迁移谱技术对相关样品进行过定性分析，采用多元化研究方法进一步深化红酸汤瓮臭味解析，对红酸汤产业而言具有重要意义。
风味作为衡量食品品质的关键参数，其评价方法已经从简单的描述性感官评价发展至准确性更高的模糊数学综合评价甚至感官组学[16-18]，技术手段也从电子鼻、电子舌、气相色谱发展到了气相-嗅闻联用、气相-质谱联用和气相-嗅闻-质谱联用等综合分析技术，并通过香气强度测定、香气萃取液稀释分析和香气活度值计算等方法实现关键风味物质的解析[19-20]。其中，由香气化合物浓度与其阈值比值所得的香气活度值在评价具体组分对整体风味贡献度方面应用较为广泛[21]，母雨等[22]借助该方法分析得到2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等10种组分为盘县火腿的关键挥发性风味物质；阳景阳等[23]采用气味活度值（ordoractivityvalue，OAV）法从不同类型凌云白毫发酵茶中解析到15种关键和修饰性风味组分；红酸汤风味研究中，DUAN F X等[24]通过气相色谱联用质谱技术测定样品中的挥发性物质组分相对含量，通过计算相对香气活度值（relative odor activity value，ROAV）并取ROAV＞1的挥发性物质为关键差异风味化合物进而明确了发酵西红柿和红辣椒在不同阶段的主要风味贡献组分。
对红酸汤等发酵食品而言，微生物是不良风味的常见来源，其引起的不良风味主要有3类：发酵不良、微生物酶类接触食品基质、微生物生长及其代谢物污染[21]。基于此，本研究以正常和瓮臭味红酸汤为研究对象，综合采用电子鼻、电子舌、气相色谱-质谱联用和高通量测序技术检测其感官品质、挥发性风味成分和微生物群落，通过查询相关组分嗅闻阈值计算香气活度值，构建不良风味主要贡献组分与微生物群落的相关性模型，以期进一步理清红酸汤不良风味的贡献因子及产生原因，为红酸汤的品质和工艺优化提供技术支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
正常红酸汤、瓮臭味红酸汤：麻江县明洋食品有限公司；氯化钠（分析纯）：成都金山化学试剂有限公司；酒石酸（分析纯）：天津市辰光化工有限公司；氯化钾（分析纯）：广州市金华大化学试剂有限公司；C8～C40烷烃校准标准液、（±）-2-辛醇（纯度＞99.5%）：默克化工技术（上海）有限公司；E.Z.N.ATMMag-Bind Soil脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）Kit：美国Omega Bio-Tek公司；TransStart FastPfu DNA Polymerase：北京全式金（TransGen Biotech）生物技术有限公司；Qubit3.0 DNA检测试剂盒：美国Life Technologies公司；AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒：爱思进生物技术（杭州）有限公司；2×Hieff R Robust 聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）Master Mix、Hieff NGSTM DNA Selection Beads：上海翊圣生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
PEN3型电子鼻：德国AIRSENSE公司；SA402B型电子舌：日本INSENT公司；新JY300C型电泳仪：北京君意东方电泳设备有限公司；FR-980A型生物电泳图像分析系统：上海复日科技有限公司；9700型PCR仪：美国ABI 公司；TP-48P型高通量组织研磨仪：上海万柏生物科技有限公司；Sequell II型测序仪：美国太平洋生物科学公司；Trace1300型气相色谱-TSQ8000型质谱联用仪：赛默飞世尔科技有限公司；TG-5MS色谱柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）：赛默飞世尔科技有限公司；固相微萃取支架（手动）及萃取头（50/30 μm，DVB/CAR/PDMS）：美国Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 样品采集
红酸汤样品（自然发酵，周期为12个月）采自麻江县明洋食品有限公司龙山镇发酵基地，正常红酸汤样品池（标记为LSN）以及具有瓮臭味红酸汤的42、44、143号窖池，分别标记为LS42、LS44和LS143。每个窖池采集红酸汤4份，采集后样品用无菌样品采集广口瓶（250 mL）盛装，装有样品的无菌样品瓶置于放有冰袋的低温泡沫盒并于24 h内运回实验室-80 ℃保存。4份样品分别用于电子鼻、电子舌、高通量测序和风味物质检测，每个指标重复测定3次。
1.3.2 电子鼻分析
准确称取0.5 g红酸汤样品到25 mL顶空瓶中，用9.5 g纯水稀释并添加2.0 g NaCl至饱和，60 ℃恒温水浴20 min备用，具体设备参数及操作参考实验室前期研究方法执行[15]。
1.3.3 电子舌分析
取适量红酸汤样品经3层纱布过滤，将20 mL滤液与80 mL超纯水混合。使用SA402B电子舌的AAE（鲜味）、CT0（咸味）、CA0（酸味）、C00（苦味）、AE1（涩味）、GL1（甜味）6个传感器对其进行测试，参照液为0.3 mmol/L酒石酸和30 mmol/L氯化钾的混合溶液。
1.3.4 微生物高通量测序
参照课题组前期研究方法对红酸汤样品中的微生物DNA进行提取、PCR扩增并送上海凌恩生物科技有限公司测序和分析[25-26]。
1.3.5 挥发性组分测定
前处理：红酸汤挥发性物质的萃取和富集参考XIE C Z等[27]研究方法并做适当调整，具体如下：取样品1.0 g于具塞顶空萃取瓶中，加入9.0 g蒸馏水、0.5 g NaCl和20 μL 2-辛醇（质量浓度为100 μg/mL），75 ℃水浴平衡10 min，随后将老化（250 ℃，10 min）完成的固相萃取针插入顶空萃取瓶，萃取处理30 min，上机解吸5 min后进行分析。
气相色谱条件：TG-5MS色谱柱（60m×0.25mm，0.25μm），升温程序为50℃保持5min后以3℃/min的速度升温至120℃，保持3 min；随后以4 ℃/min升温至180 ℃，保持3 min；最后以5 ℃/min升温至250 ℃，保持20 min。分析过程以高纯氦气（He）作为载气，流速为1 mL/min，不分流进样。质谱条件：电子电离（electronic ionization，EI）源，电子能量70 eV，质量范围为40～580 amu，接口温度250 ℃，离子源温度320 ℃。
定性方法：采用质谱系统自带美国国家标准技术研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）库和保留指数（retention index，RI）值2种方法共同定性。其中，NIST库比对，主要选择匹配度＞85%的定性结果进行分析。
定量方法：挥发性物质的质量浓度采用内标法进行计算，内标-2-辛醇的质量浓度为100 μg/mL。
1.3.6 挥发性组分香气活度值
香气活度值（OAV）指测定的化合物浓度与该化合物的香气阈值浓度之比，以此来表示该化合物对香气的贡献度。香气成分对食物香气体系的贡献不仅取决于其浓度，还与其感觉阈值密切相关。对于正常和不良风味红酸汤样品的主体风味评价，参照任晓宇等[19]研究方法，引入香气活度值（OAV）进行评估。
1.3.7 数据处理
常规绘图借助OriginPro 2024软件完成；风味组分与优势细菌和真菌的相关性网络图在迈维云平台云工具（高级相关性网络图-v2.0）处理获得，分析软件包及版本为R语言version 3.5.1，函数包及版本为Stats 3.5.1，关联分析方法为Person，关联分析阈值为0.8，P值过滤阈值为0.05。
2 结果与分析
2.1 电子鼻和电子舌分析红酸汤气味和滋味
采用电子鼻和电子舌对不同红酸汤样品的气味和滋味进行判定。基于电子鼻检测响应值对正常和瓮臭味红酸汤样品滋味主成分分析（principal component analysis，PCA）得分图及载荷图见图1。不同酸汤样品在电子舌酸味（Sourness）、苦味（Bitterness）、涩味（Astringency）、苦味回味（Aftertaste-B）、涩味回味（Aftertaste-A）、鲜味（Umami）、丰富性（Richness）、咸味（Saltiness）8个传感器上响应强度见图2。由图1a可知，正常风味样品LSN与瓮臭风味样品LS44、LS143在电子鼻PCA的第一主成分（PC1）（93.40%）和第二主成分（PC2）（2.31%）有效分开，表明LSN与LS44和LS143气味差异显著。同时，LS44与LS143在第一和第二主成分上并未完全重叠，说明两者均具有不良风味的相似特征，但也有自己的嗅闻特点。由图1b可知，不同红酸汤气味差异主要在W1W（硫化物）、W2W（有机硫化物）、W2S（醇类及酮类物质）和W5S（氮氧化合物）4类传感器上，为红酸汤正常和瓮臭风味的差异提供了参考。
图1 正常和瓮臭风味红酸汤样品滋味基于电子鼻分析响应值主成分分析得分图（a）及载荷图（b）
Fig.1 Score plots (a) and load plots (b) of principle component analysis of normal and urn odor red sour soup samples based on response values of electronic nose taste analysis
图2 正常（a）和瓮臭（b）风味红酸汤样品气味基于电子舌分析响应值雷达图
Fig.2 Radar map for normal (a) and urn odor (b) of red sour soup samples smell based on response values of electronic tongue analysis
基于电子舌检测响应值对正常和和瓮臭味红酸汤样品气味分析雷达图见图2。由图2可知，咸味和鲜味是红酸汤的主要味觉，其次为酸味和丰富性，这主要是因为红酸汤加工过程中会加入4%～8%的食用盐以抑制杂菌生长，谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸及乳酸等风味组分通过协同或相互作用共同成就了红酸汤酸味突出、鲜味明显的感官特征[5，26]。在具体差异方面，瓮臭风味红酸汤样品LS44和LS143的丰富性强于正常样品LSN，但其酸味（Sourness）、咸味（Saltiness）、鲜味（Umami）、涩味回味（Aftertaste-A）、苦味回味（Aftertaste-B）均显著弱于正常样品。
2.2 红酸汤挥发性风味物质组成分析
采用气相色谱-质谱法对正常和和瓮臭红酸汤样品中挥发性风味物质进行测定，结果见表1。由表1可知，所有红酸汤样品共检出挥发性风味成分138种，其中LSN、LS44和LS143分别共检出挥发性风味成分73种、93种和102种。酯类、烯萜类和醇类在LSN、LS44和LS143酸汤中数量占比分别为75.34%、82.80%和82.34%；含量分别为7.763 μg/g、13.079 μg/g和32.643 μg/g，占所有挥发性风味物质含量的91.19%、85.77%和91.22%。对LSN而言，醇类中的桉叶油醇（0.501 μg/g）、芳樟醇（0.258 μg/g）、γ-萜品醇（0.476 μg/g）、沉香螺醇（0.199 μg/g），酯类中的乙酸乙酯（0.461 μg/g）、乙酸甲酯（0.233 μg/g）、棕榈酸乙酯（0.581 μg/g），烯萜类化合物中的α-姜黄烯（0.869 μg/g）、姜烯（0.991 μg/g）是其风味物质的重要组成部分。其中，桉叶油醇具有桉树、草本、迷迭香香气特征，芳樟醇表现出花香、木香、甜香特征[28]，乙酸乙酯等主要呈现怡人芳香、果香、奶香，α-姜黄烯、姜烯则以草药和香料香气为主。在LS44和LS143中，丁酸、正戊酸和己酸是含量较高的3种短链脂肪酸，（1S,2S,3S,5R）-（+）-异松蒎醇、1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）环己醇是其特有高含量醇类，丙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯含量在不同样品中存在差异，但仍然表现为瓮臭样品大于正常风味样品的趋势。瓮臭风味样品中萜烯类化合物种类更多，其含量也更高，如萜品油烯（LS143，2.084 μg/g）、α-姜黄烯（LS143，4.005 μg/g）、姜烯（LS143，3.034 μg/g）、γ-杜松烯（LS143，3.341 μg/g）等。
表1 不同红酸汤样品的挥发性风味物质含量GC-MS分析结果
Table 1 Results of volatile flavor substances contents in different red sour soup samples analysis by GC-MS
化合物RI理论值RI实际值CAS号风味阈值[29-30]/（μg·g-1）LSN含量/（μg·g-1）LS44LS143酸类醋酸丁酸正戊酸己酸十四酸棕榈酸醇类乙醇顺-3-己烯醇正己醇桉叶油醇610 805 904 990 1 768 1 968 615.00 814.462 896.62 990.57 1 754.34 1 960.145 64-19-7 107-92-6 109-52-4 142-62-1 544-63-8 1957/10/3 22 0.05 0.024 0.035 6 10 10 0.049±0.009 nd nd 0.038±0.001 0.015±0.011 0.047±0.008 0.227±0.007 nd 0.232±0.070 0.681±0.019 nd nd nd 0.366±0.075 0.326±0.097 0.040±0.004 nd 0.047±0.008 427 852 868 1 032 428.00 860.00 871.38 1 040.972 64-17-5 928-96-1 111-27-3 470-82-6 3.5 0.07 0.005 6 0.001 1 0.039±0.009 nd nd 0.501±0.008 0.078±0.007 0.074±0.000 nd 0.521±0.081 0.020±0.012 nd nd 0.515±0.083
续表
化合物RI理论值RI实际值CAS号风味阈值[29-30]/（μg·g-1）LSN含量/（μg·g-1）LS44LS143 1-辛醇氧化芳樟醇芳樟醇苯乙醇（1R,2S,3S）-1,2-二甲基-3-异丙烯基环戊醇顺式-β-萜烯醇（1S,2S,3S,5R）-（+）-异松蒎醇（-）-4-萜品醇对甲基苯异丙醇1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）环己醇γ-萜品醇1-茚醇香叶醇反式-萜二醇脱氢橙花叔醇橙花叔醇g-桉叶油醇荜澄茄油烯醇沉香螺旋醇Α-菖蒲醇Α-毕橙茄醇7-表-γ-桉叶醇布藜醇茭白醇澳檀醇酯类乙酸乙酯乙酸甲酯丙酸乙酯丁酸乙酯丁酸丙酯戊酸乙酯己酸甲酯异己酸乙酯丙酸异戊酯己酸乙酯庚酸乙酯己酸异丁酯正戊酸正戊酯丁二酸二乙酯己酸丁酯水杨酸甲酯辛酸乙酯苯乙酸乙酯1 071 1 074 1 099 1 116 1 155 1 161 1 179 1 182 1 183 1 197 1 197 1 230 1 255 1 279 1 562 1 564 1 631 1 642 1 645 1 649 1 653 1 662 1 667 1 677 1 765 1 072.57 1 081.25 1 102.837 1 120.922 1 160.64 11 61.702 1 177.66 1 187.943 1 192.20 1 200.61 1 198.00 1 226.36 1 255.45 1 270.91 1 561.00 1 569.35 1 625.51 1 643.53 1 645.58 1 652.72 1 660.54 1 652.38 1 673.81 1 667.00 1 765.21 111-87-5 1365-19-1 78-70-6 60-12-8 4028-60-8 7299-40-3 25465-65-0 20126-76-5 1197-01-9 138-87-4 586-81-2 635-10-6 106-24-1 565-50-4 2387-68-0 7212-44-4 1209-71-8 21284-22-0 1460-73-7 28400-11-5 481-34-5 117066-77-0 22451-73-6 28102-79-6 10067-28-4 0.042 0.32 0.000 01 0.000 015 N.F N.F N.F 3 N.F N.F N.F N.F 0.001 1 N.F N.F 0.1 N.F 100 N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F nd 0.024±0.004 0.258±0.002 0.063±0.013 0.083±0.003 nd nd 0.056±0.004 nd nd 0.476±0.003 0.034±0.004 nd nd nd 0.072±0.017 nd 0.041±0.029 0.199±0.023 0.052±0.003 nd nd nd nd nd 0.076±0.016 0.043±0.007 0.354±0.048 0.440±0.105 nd 0.093±0.012 0.324±0.059 0.090±0.011 0.003±0.003 0.719±0.129 nd nd 0.106±0.001 0.033±0.008 nd 0.062±0.008 0.070±0.009 0.111±0.001 0.389±0.120 nd 0.024±0.021 0.095±0.010 0.061±0.017 nd 0.002±0.001 nd 0.017±0.017 0.148±0.002 0.068±0.001 nd 0.046±0.008 0.423±0.056 0.006±0.001 0.184±0.015 0.750±0.052 nd nd 0.225±0.121 0.198±0.018 0.211±0.012 0.129±0.014 0.213±0.031 0.291±0.037 0.488±0.061 nd 0.027±0.027 0.208±0.005 0.079±0.015 0.029±0.029 0.067±0.013 612 612 710 802 896 900 925 967 971 1 000 1 097 1 149 1 150 1 182 1 189 1 192 1 196 1 246 613.00 612.09 712.09 801.05 898.15 901.59 926.752 966.88 971.34 999.36 1 097.22 1 130.142 1 151.42 1 182.00 1 148.582 1 200.15 1 195.39 1 248.48 141-78-6 79-20-9 105-37-3 105-54-4 105-66-8 539-82-2 106-70-7 25415-67-2 105-68-0 123-66-0 106-30-9 105-79-3 2173-56-0 123-25-1 626-82-4 119-36-8 106-32-1 101-97-3 0.005 0.002 0.008 9 0.000 18 0.000 87 0.005 8 0.07 0.000 003 0.008 6 0.000 01 0.001 9 N.F 0.026 0.79 0.7 0.034 9 0.001 8 0.155 55 0.461±0.004 0.233±0.056 nd nd nd 0.052±0.002 nd nd nd 0.068±0.026 nd nd nd 0.007±0.007 nd 0.038±0.001 0.045±0.008 0.023±0.016 0.469±0.220 nd 0.567±0.264 0.196±0.033 0.021±0.011 0.431±0.038 nd 0.043±0.003 0.077±0.006 0.183±0.025 0.085±0.013 nd 0.014±0.002 nd nd nd 0.064±0.006 0.060±0.012 0.098±0.031 nd 0.035±0.026 1.031±0.141 0.307±0.071 0.352±0.168 0.113±0.004 0.025±0.005 nd 2.018±0.132 0.045±0.015 0.155±0.013 0.050±0.011 nd 0.052±0.052 nd 0.633±0.070 0.641±0.079
续表
化合物RI理论值RI实际值CAS号风味阈值[29-30]/（μg·g-1）LSN含量/（μg·g-1）LS44LS143乙酸苯乙酯水杨酸乙酯辛酸丙酯乙酸叔丁酯乙酸异舒吉酯苯乙酸丙酯α-甲基苯甲醇丙酸酯3-苯丙酸乙酯乙酸香茅酯乙酸香叶酯己酸己酯癸酸乙酯丁酸苯乙酯月桂酸乙酯己酸-3,7-二甲基-6-辛烯酯（E）-己酸橙花酯肉豆蔻酸乙酯棕榈酸甲酯棕榈酸乙酯十六烷酸丙酯亚油酸乙酯油酸乙酯亚麻酸乙酯烯萜类莰烯水芹烯α-萜品烯β-萜品烯（-）-柠檬烯罗勒烯罗勒烯异构体混合物萜品油烯波斯菊萜驱蛔萜3,4-二甲氧基苯乙烯异长叶烯罗汉柏烯cis-b-胡椒烯α-雪松烯（E）-β-金合欢烯紫穗槐二烯9-表-反式-石竹烯绿叶烯侧柏二烯1 258 1 269 1 290 1 294 1 298 1 331 1 350 1 353 1 354 1 382 1 384 1 396 1 447 1 595 1 721 1 752 1 794 1 926 1 993 2 093 2 162 2 164 2 169 1 261.52 1 280.00 1 290.909 1 296.06 1 296.67 1 344.144 1 358.26 1 355.25 1 352.85 1 383.48 1 385.886 1 394.29 1 448.773 1 593.23 1 719.614 1 752.733 1 791.64 1 926.09 1 993.11 2 089.796 2 165.00 2 170.00 2 172.27 103-45-7 118-61-6 624-13-5 72747-24-1 N.F 4606-15-9 120-45-6 2021-28-5 150-84-5 105-87-3 6378-65-0 110-38-3 103-52-6 106-33-2 10580-25-3 10032-02-7 124-06-1 112-39-0 628-97-7 2239-78-3 544-35-4 111-62-6 1191-41-9 N.F 0.084 N.F N.F N.F N.F N.F N.F 1 0.009 6.4 0.005 N.F 0.4 N.F N.F 0.18 22 N.F 0.45 0.87 N.F nd 0.050±0.001 nd 0.036±0.001 nd nd nd 0.019±0.001 0.013±0.003 0.032±0.007 nd 0.016±0.012 nd 0.029±0.001 nd nd 0.048±0.002 nd 0.581±0.015 nd 0.146±0.003 0.043±0.001 0.113±0.033 0.113±0.021 0.165±0.035 nd nd 0.025±0.011 nd 0.034±0.005 0.196±0.035 0.017±0.009 0.028±0.014 nd 0.004±0.004 nd 0.033±0.002 nd nd 0.006±0.001 0.002±0.001 0.140±0.045 0.002±0.002 0.005±0.001 0.003±0.003 0.001±0.000 nd 0.021±0.005 0.327±0.059 nd 0.281±0.054 0.085±0.024 0.050±0.007 0.685±0.184 0.038±0.018 0.261±0.091 0.321±0.060 0.031±0.016 0.057±0.023 0.103±0.019 0.071±0.007 0.159±0.043 0.056±0.043 0.172±0.133 1.173±0.308 0.183±0.056 0.365±0.087 0.097±0.035 0.099±0.031 952 1 005 1 017 1 028 1 031 1 037 1 038 1 088 1 127 1 244 1 369 1 390 1 429 1 432 1 449 1 457 1 458 1 466 1 467 1 472 957.32 1 010.42 1 022.92 1 022.95 1 035.42 1 037.50 1 037.15 1 095.83 1 127.66 1 240.30 1 365.77 1 392.19 1 434.97 1 435.28 1 446.93 1 460.123 1 466.258 1 466.56 1 476.38 1 479.141 79-92-5 99-83-2 99-86-5 99-84-3 5989-54-8 13877-91-3 3338-55-4 586-62-9 460-01-5 512-85-6 6380-23-0 1135-66-6 470-40-6 18252-44-3 3853-83-6 18794-84-8 92692-39-2 68832-35-9 1405-19-9 51446-91-4 26 0.04 0.08 N.F 0.5 0.034 0.034 0.041 N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F 0.064 N.F N.F 0.046±0.006 nd 0.054±0.028 nd nd 0.086±0.017 nd 0.072±0.006 0.103±0.103 0.025±0.011 0.014±0.000 0.028±0.004 0.016±0.002 nd nd nd nd 0.018±0.009 nd nd 0.134±0.023 0.122±0.050 nd 0.135±0.026 0.052±0.012 nd 0.259±0.065 0.155±0.007 nd 0.200±0.004 nd 0.048±0.004 nd 0.040±0.003 0.030±0.008 0.034±0.001 0.029±0.008 nd 0.076±0.007 0.036±0.017 0.099±0.013 0.769±0.056 nd 0.178±0.011 0.548±0.548 nd 0.548±0.173 2.084±0.502 nd 0.123±0.061 nd 0.148±0.009 nd 0.092±0.012 0.096±0.010 0.079±0.032 0.094±0.018 nd 0.116±0.015 0.118±0.004
续表
注：“N.F”表示未查询到结果；“nd”表示未检出。
化合物RI理论值RI实际值CAS号风味阈值[29-30]/（μg·g-1）LSN含量/（μg·g-1）LS44LS143 γ-愈创木二烯花柏烯γ-姜黄烯大牛儿烯D α-姜黄烯愈创木烯雪松烯-1,4-二烯姜烯佛术烯A-布藜烯α-法呢烯γ-杜松烯β-杜松烯δ-杜松烯β-倍半水芹烯A-杜松烯3,7（11）-芹菜二烯愈创木-3,9-二烯右旋萜二烯甘香烯醛类壬醛癸醛柠檬醛酚类间乙基苯酚4-乙基-2-甲氧基苯酚3-甲氧基-5-甲基苯酚丁香酚2-甲氧基-4-丙基-苯酚醚类2,6-二异丙基苯甲醚异长叶醇甲醚其他4-异丙基甲苯1,3-二乙基苯二烯丙基二硫2,2,2-三氟-N-（2-苯基乙基）-乙酰胺茶螺烷依杜兰5-甲基-1,2,3,4-四噻烷1-（1,5-二甲基己基）-4-甲基苯香叶基丙酮1 473 1 476 1 480 1 481 1 483 1 490 1 491 1 495 1 499 1 505 1 508 1 513 1 518 1 524 1 524 1 538 1 542 1 556无无1 481.595 1 474.54 1 489.26 1 481.90 1 492.48 1 494.48 1 489.26 1 504.194 1 496.93 1 507.10 1 511.61 1 518.39 1 515.16 1 518.39 1 535.16 1 539.68 1 543.23 1 554.00 1 035.76 1 446.63 22567-17-5 18431-82-8 73694-25-4 23986-74-5 644-30-4 88-84-6无495-60-3 10219-75-7 3772-93-8 502-61-4 39029-41-9 523-47-7 60305-17-1 20307-83-9 24406-05-1 6813-21-4 489-83-8 5989-27-5 3242-08-8 N.F N.F N.F N.F N.F 0.02 N.F N.F N.F N.F 0.87 N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F N.F nd 0.023±0.003 nd 0.012±0.004 0.869±0.013 nd 0.058±0.003 0.991±0.032 nd nd 0.142±0.003 nd 0.319±0.001 0.481±0.007 0.397±0.007 0.016±0.010 nd nd 0.018±0.008 0.023±0.005 0.039±0.018 nd 0.105±0.005 nd 1.062±0.065 0.105±0.005 nd 1.801±0.037 0.024±0.024 0.048±0.006 0.254±0.006 0.727±0.024 nd nd 0.600±0.010 0.157±0.035 0.039±0.004 0.025±0.004 nd nd 0.077±0.011 nd 0.635±0.157 nd 4.005±0.446 0.147±0.005 nd 3.034±0.327 0.289±0.048 0.077±0.077 0.253±0.253 3.341±0.090 nd nd 0.752±0.752 0.242±0.122 0.108±0.026 0.057±0.003 nd nd 1 104 1 206 1 276 1 105.32 1 206.67 1 274.24 124-19-6 112-31-2 5392-40-5 0.000 32 0.000 08 0.032 0.074±0.003 0.074±0.003 0.063±0.034 0.105±0.032 0.135±0.078 0.043±0.006 0.026±0.026 0.020±0.020 0.154±0.076 1 169 1 282 1 330 1 357 1 373 1 167.00 1 286.06 1 330.93 1 365.77 1 375.676 620-17-7 2785-89-9 3209-13-0 97-53-0 2785-87-7 0.000 85 0.004 4 N.F 0.006 0.01 0.025±0.003 0.043±0.003 nd nd 0.021±0.001 0.084±0.021 0.039±0.016 0.091±0.002 0.030±0.010 0.046±0.010 0.070±0.032 0.139±0.014 0.100±0.010 0.043±0.008 0.057±0.022 1 295 1 672 1 294.85 1 674.15 2944-52-7 N.F N.F N.F 0.029±0.002 0.016±0.016 0.024±0.011 nd 0.056±0.005 nd 1 025 1 032 1 081 1 259 1 302 1 314 1 364 1 448 1 456 1 030.90 1 030.90 1 087.153 1 260.00 1 330.93 1 325.83 1 386.09 1 454.60 1 456.44 99-87-6 141-93-5 2179-57-9 458-85-5 36431-72-8 41678-29-9 116664-30-3 1461-02-5 689-67-8 0.005 01 0.39 0.03 N.F 0.2 N.F N.F N.F 0.01 nd 0.018±0.018 nd 0.060±0.003 0.090±0.011 0.055±0.001 nd 0.012±0.004 0.020±0.008 0.051±0.013 nd nd nd 0.076±0.013 0.046±0.005 nd 0.049±0.008 nd 0.083±0.001 nd 0.165±0.023 nd nd 0.054±0.009 0.111±0.042 0.451±0.091 nd
表2 不同红酸汤样品挥发性风味物质的香气活度值
Table 2 Aroma activity values of volatile flavor substances in different red sour soup samples
化合物酸类丁酸正戊酸己酸醇类桉叶油醇芳樟醇苯乙醇香叶醇橙花叔醇酯类乙酸乙酯乙酸甲酯丙酸乙酯丁酸乙酯丁酸丙酯戊酸乙酯己酸甲酯异己酸乙酯丙酸异戊酯己酸乙酯庚酸乙酯正戊酸正戊酯水杨酸甲酯辛酸乙酯苯乙酸乙酯水杨酸乙酯乙酸香叶酯癸酸乙酯LSN OAV LS44LS143 N.R N.R 1.073 N.R 9.687 19.128 7.319 13.599 1.137 455.596 25 833.103 4 166.667 N.R 0.724 473.488 35 356.643 29 360.866 95.916 0.617 467.848 14 837.773 4 565.942 204.731 1.294 92.240 116.505 N.R N.R N.R 8.883 N.R N.R N.R 6 771.617 N.R N.R 1.088 24.800 0.146 0.597 3.583 3.238 93.820 N.R 63.714 1 088.895 24.290 74.376 N.R 14 192.967 8.913 18 260.896 44.483 0.521 N.R 35.658 0.383 1.961 3.117 0.853 19.686 N.R 3.880 5 726.104 352.562 60.701 1.619 8 481.867 N.R 201 815.143 23.616 1.932 N.R 351.723 4.119 0.249 28.980 6.239
续表
注：“N.R”表示OAV无数据。
化合物烯萜类水芹烯（-）-柠檬烯罗勒烯罗勒烯异构体混合物萜品油烯愈创木烯醛类壬醛癸醛柠檬醛酚类间乙基苯酚4-乙基-2-甲氧基苯酚丁香酚2-甲氧基-4-丙基-苯酚其他4-异丙基甲苯二烯丙基二硫香叶基丙酮LSN OAV LS44LS143 N.R N.R 2.524 N.R 1.767 N.R 3.041 0.103 N.R 7.606 3.772 5.234 19.225 1.096 N.R 16.125 50.820 7.336 230.242 930.435 1.955 327.814 1 686.608 1.344 80.652 246.561 4.813 28.918 9.879 N.R 2.054 98.628 8.943 5.054 4.597 81.922 31.629 7.163 5.679 N.R N.R 2.021 10.089 N.R N.R 16.515 5.516 N.R
2.3 红酸汤样品微生物多样性分析
采用三代测序技术对正常和瓮臭味红酸汤样品的细菌和真菌多样性进行分析，Chao1指数被用于评估样品中微生物群落的物种丰度，Shannon、Simpson和ACE指数则反映了样品中微生物物种的丰富度，结果见表3。由表3可知，所有样品的细菌丰度和丰富度均大于真菌，且样本间的微生物丰度和丰富度均表现出LS143＞LS44＞LSN的变化趋势，说明不良风味样品中微生物群落更多样，种类更复杂。
表3 不同红酸汤样品测序数据统计及α-多样性分析
Table 3 Sequencing data statistics and α-diversity analysis of different red sour soup samples
样品序列ReadsOTUs数/个Chao1指数Shannon指数Simpson指数ACE指数Coverage LSN LS44 LS143 16S rDNA ITS 16S rDNA ITS 16S rDNA ITS 35 116.5 49 093.5 28 782.0 61 215.0 26 501.0 65 626.5 2 499 996 6 670 1 936 7 787 2 212 2 229.41 1 013.47 4 390.01 1 418.32 3 778.92 3 021.88 5.84 3.76 8.32 3.39 7.59 3.77 0.06 0.19 0.03 0.19 0.05 0.17 2 479.03 1 155.74 4 507.66 1 590.23 3 940.83 3 414.44 0.98 0.99 0.99 0.99 0.98 0.99
将相对丰度＞1%的细菌和真菌进行归集，结果见图3。由图3可知，LSN中相对丰度较高的3种细菌分别为产黄杆菌属（Rhodanobacter sp.）001617365（16.97%）、耐酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）（12.43%）、Chitinophaga vietnamensis（12.38%）；LS44和LS143中则分别为Lactobacillus acetotolerans（29.41%）、Chitinophaga vietnamensis（13.72%）、Mesorhizobium terrae（7.24%）和Chitinophaga vietnamensis（30.28%）、Mesorhizobium terrae（20.91%）、Rhodanobacter sp.001617365（6.43%）。相较而言，乳酸菌在LSN和LS44中存在较为广泛，LS143中仅为微量赋存。在真菌方面，LSN与LS44的群落结构较为接近，均以班图酒香酵母（Brettanomyces custersianus）为主导，相对丰度可达94.08%以上；LS143的真菌组成则较为丰富，以Ophiocordyceps heteropoda（39.65%）、Zygosaccharomyces pseudobailii（24.87%）、班图酒香酵母（Brettanomyces custersianus）（9.49%）、Galactomyces candidus（7.53%）为代表。上述结果与其他研究中微生物组成群落差异较大，这主要是因为绝大多数红酸汤加工多以自然发酵为主，不同地区、不同原料甚至不同发酵阶段的红酸汤微生物群落均不相同所导致[2，9，25]。
图3 正常和瓮臭风味红酸汤样品细菌（A）及真菌（B）群落相对丰度
Fig.3 Relative abundance of bacterial (A) and fungal (B) communities in normal and urn odor red sour soup samples
2.4 挥发性风味物质与微生物相关性分析
在风味物质解析和微生物群落研究的基础上，借助R软件构建OAV＞1的挥发性风味组分和相对丰度＞1%的微生物之间的相关模型，以便进一步研究正常和瓮臭风味红酸汤气味特征和微生物群落之间的相关性，结果见图4、图5。蓝色圆圈节点表示挥发性组分，黄色三角形节点代表微生物信息，节点之间黄色连线表示正相关，蓝色连线表示负相关。由图4可知，LSN中细菌Rhodanobacter sp.001617365、Lactobacillus acetotolerans、栖密歇根湖沉积物杆状菌（Sediminibacterium magnilacihabitans）、花生根瘤菌属（Bradyrhizobium sp.）000938305、口乳杆菌（Limosilactobacillus oris）均与桉叶油醇、芳樟醇、乙酸甲酯、戊酸乙酯、水杨酸甲酯、癸醛、壬醛呈正相关，Chitinophaga vietnamensis则与上述组分均呈负相关；真菌Brettanomyces custersianus则与己酸、苯乙醇、乙酸乙酯、己酸乙酯等组分呈正相关关系，Debaryomyces hansenii和Aspergillus versicolor则由于相对丰度太低，不具备相关性研究价值。上述结果表明Rhodanobacter sp.001617365、Lactobacillus acetotolerans、Sediminibacterium magnilacihabitans、Bradyrhizobium sp.000938305、Limosilactobacillus oris 和Brettanomyces custersianus为正常风味酸汤的潜在贡献微生物。
图4 正常红酸汤样品细菌（a）及真菌（b）群落与挥发性风味物质的相关性分析
Fig.4 Correlation analysis of bacterial(a), fungal(b) communities and volatile flavor substances in normal red sour soup samples
图5 瓮臭风味红酸汤样品细菌（a）及真菌（b）群落与挥发性风味物质的相关性分析
Fig.5 Correlation analysis of bacterial (a), fungal (b) communities and volatile flavor substances in urn odor red sour soup samples
由图5可知，Chitinophaga vietnamensis、Mesorhizobium terrae、Rhodanobacter sp001617365与丁酸、戊酸、丁酸乙酯、丁酸丙酯、正戊酸正戊酯、辛酸乙酯、乙酸香叶酯等形成正相关关系，乳酸菌Lactobacillus acetotolerans、Levilactobacillus suantsaii、Limosilactobacillus oris则与己酸、芳樟醇、苯乙醇、乙酸乙酯、丙酸乙酯等构成正相关。真菌方面，Ophiocordyceps heteropoda、Zygosaccharomyces pseudobailii、Galactomyces candidus、Debaryomyces hansenii相对丰度＞5%，且与挥发性物质呈正相关的比例达60%以上。与正常风味酸汤相比，虽然Rhodanobacter sp.001617365、Lactobacillus acetotolerans、Limosilactobacillus oris等对瓮臭风味酸汤风味也有贡献，但Chitinophaga vietnamensis、Mesorhizobium terrae等菌的作用似乎更为显著。
3 结论
采用电子鼻、电子舌、气相色谱联用质谱和高通量测序等技术对正常和瓮臭风味红酸汤的感官品质及微生物群落进行分析，两类酸汤在气味、口感、挥发性风味物质及微生物群落组成方面存在显著差异。相较而言，瓮臭味红酸汤的酸味、咸味、鲜味等口感品质弱于正常产品，但其丰富性具有良好表现。正常和瓮臭风味红酸汤中共检出挥发性风味物质138种，酯类、烯萜类和醇类化合物的种类和含量占据绝对优势。在瓮臭风味酸汤中，丁酸、正戊酸等短链脂肪酸是导致异味产生的主要原因，它们与红酸汤中Chitinophaga vietnamensis、Mesorhizobium terrae、Rhodanobacter sp.001617365等细菌成正相关关系，但具体发生机制以及短链脂肪酸与其他挥发性组分共作导致瓮臭味产生的机理有待进一步探索和研究。
[1]刘金，王亮.小红尖椒对红酸汤的微生物群落结构及其品质的影响[J].中国酿造，2023，42（12）：104-109.
[2]王琪琪，田界先，潘宗东，等.基于Illumina MiSeq分析贵州凯里酸汤独特风味的优势菌群[J].食品与发酵工业，2020，46（14）：40-47.
[3]李青洲，袁野，邓语，等.响应面法优化辣椒红酸汤的配方及接种发酵工艺[J].中国调味品，2024，49（7）：73-78.
[4]郑莎莎，胡萍.利用乳酸菌发酵红酸汤的品质变化研究[J].中国调味品，2019，44（8）：65-70.
[5]LIU N,HU Y,QIN L K,et al.Flavor and quality characteristics of Guizhou red sour soup prepared by different artificially fortified fermentation methods[J].LWT-Food Sci Technol,2023,186:115247.
[6]鲁杨，王楠兰，李贤，等.凯里红酸汤主要营养和功能成分的分析研究[J].食品研究与开发，2019，40（7）：163-166.
[7]周绍琴，李凤兰，吴映梅，等.红酸汤的抗氧化活性研究[J].中国调味品，2021，46（7）：17-21.
[8]陈菊，陆敏，黄正连，等.基于主成分和聚类分析贵州黔东南红酸汤品质的综合评价[J].中国酿造，2023，42（6）：146-150.
[9]李娟.贵州红酸汤优势菌群及特征风味相关性研究[D].贵阳：贵州大学，2022.
[10]贵州省卫生健康委员会.DBS52/056—2021 食品安全地方标准酸汤[S].贵州：贵州省卫生健康委员会，2021.
[11]中国食品工业协会.T/CNFIA117—2020酸汤调味料[S].北京：中国标准出版社，2020.
[12]杨进军，胡金祥，王林，等.气质联用技术结合电子鼻分析红酸汤挥发性风味差异[J].食品与发酵工业，2020，46（14）：234-242.
[13]LIN L J,ZENG J,TIAN Q M,et al.Effect of the bacterial community on the volatile flavor profile of a Chinese fermented condiment--Red sour soup--During fermentation[J].Food Res Int,2022,155:111059.
[14]袁野，李云成，孟凡冰，等.贵州红酸汤研究进展[J].粮食与油脂，2022，35（6）：19-23.
[15]何扬波，李咏富，钟定江，等.电子鼻和气相离子迁移谱技术比较瓮臭味及正常红酸汤的风味差异[J].食品工业科技，2020，41（14）：216-221，227.
[16]LI Y H,LI X J,PAN S Y,et al.Rapid assessment of citrus fruits freshness by fuzzy mathematics combined with E-tongue and GC-MS[J].Eur Food Res Technol,2023,249(3):799-810.
[17]XU S S,ZENG X S,WU H T,et al.Characterizing volatile metabolites in raw Pu'er tea stored in wet-hot or dry-cold environments by performing metabolomic analysis and using the molecular sensory science approach[J].Food chem,2021,350:129186.
[18]QIAN F,WANG X L,ZHAO Y F,et al.Characterization of key aroma compounds in Laobaigan Chinese Baijiu by GC×GC-TOF/MS and means of molecular sensory science[J].Flavour Frag J,2019,34(6):514-525.
[19]任晓宇，锁然，裴晓静，等.红枣白兰地中特征风味物质的感官组学[J].食品科学，2019，40（4）：199-205.
[20]谢建春.香味分析原理与技术[M].北京：化学工业出版社，2020.4.
[21]随新平，朱庆珍，张宁，等.阿胶的香气活性物质分析[J].食品科学技术学报，2021，39（3）：89-100.
[22]母雨，苏伟，母应春.盘县火腿微生物多样性及主体挥发性风味解析[J].食品研究与开发，2019，40（15）：77-85.
[23]阳景阳，梁光志，李子平，等.基于气味活度值法的凌云白毫发酵茶香气特征分析[J].食品科学，2023，44（14）：336-343.
[24]DUAN F X,LUO Y,LI D F,et al.Kaili red sour soup: Correlations in composition/microbial metabolism and flavor profile during post-fermentation[J].Food chem,2024,435:137602.
[25]HE Y B,LI Y F,LUO X B,et al.Effects of thermal and nonthermal processing technology on the quality of red sour soup after storage[J].Food Sci Nutr,2021,9(7):3863-3872.
[26]何扬波，李国林，李咏富，等.红酸汤发酵过程中微生物群落及挥发性物质组成变化分析[J].食品工业科技，2022，43（19）：177-190.
[27]XIE C Z, ZENG H Y, WANG C X, et al.Volatile flavor components,microbiota and their correlations in different Sufu,a Chinese fermented soybean food[J].J Appl Microbiol,2018,125(6):1761-1773.
[28]蒲丹丹，孟瑞馨，曹博雅，等.SAFE-GC-MS/O法比较18种浓香型天然香辛料香气活性成分差异分析[J].精细化工，2024，41（6）：1328-1344，1392.
[29]HAUSCH B J,LORJAROENPHON Y,CADWALLADER K R.Flavor chemistry of lemon-lime carbonated beverages[J].J Agr Food Chem,2015,63(1):112-119.
[30]里奥·范海默特.化合物嗅觉阈值汇编[M].第二版，北京：科学出版社，2018：242-431.