豆酱又名黄豆酱、大酱，是以大豆、面粉为原料，经过微生物发酵酿制而成的一种半流动状态的调味品[1]，与腐乳、酱油、豆豉并称为我国四大传统发酵豆制品[2]。发酵过程中，微生物的代谢作用不仅会分解蛋白质、碳水化合物、脂质等大分子物质，提高大豆蛋白质、维生素、矿物质和异黄酮的生物利用率[3]，还产生了新的活性成分，如类黑精素、纤溶酶等[4]，使豆酱具有独特的生理功能，如降血脂、降血糖、降血压、抗癌、抗氧化和抗炎等[5]。同时，发酵作为一种传统的食物保藏技术，通过微生物的作用来降解生物胺[6]，从而保持豆酱的食用安全性。
豆酱的食用历史悠久，各地依据环境条件和饮食文化形成了具有当地特色的豆酱种类，如我国的东北大酱[7]、郫县豆瓣酱[8]，韩国的Doenjang[9]，日本的Miso[10]等。不同种类的豆酱风味特征各异，主要与含有的风味物质有关，包括氨基酸、单糖和寡糖、有机酸等滋味成分及酯类、醇类、酸类、醛酮类等气味成分。豆酱特征风味的形成与微生物菌群利用原料进行的复杂代谢密切相关。微生物通过分泌不同种类和活性的酶来控制自身的代谢活动，原料中的大分子物质在微生物丰富的酶系催化下生成了各种初级代谢产物（氨基酸、单糖、有机酸等）和次级代谢产物（挥发性物质、异黄酮、生育酚、皂苷等）[11]。其次，微生物通过代谢活动改变了发酵体系的理化因子，而发酵体系的变化反过来会改变微生物的多样性，因此发酵系统中菌群结构的动态演替是风味代谢物变化的主要原因[12]，影响不同发酵阶段风味物质的种类和含量，从而决定了豆酱的风味特征。此外，合理的优势菌群还影响着豆酱的理化特性和食用安全[13-14]，是防止产品品质下降甚至是酿造失败的重要控制点。
目前，随着人们对食物“色香味”要求的提高，探讨豆酱风味物质的产生机理和影响因素尤为重要。为了解析微生物对豆酱风味物质形成的重要性，保证豆酱生产的质量，本文综述了豆酱的风味物质、微生物的多样性、风味物质与微生物多样性的相关性及影响微生物多样性的因素，以期为高品质豆酱的发展提供理论参考。
1 豆酱的风味物质
1.1 风味物质成分
1.1.1 滋味成分
豆酱发酵的原料有大豆和淀粉，可为微生物的代谢提供蛋白质、淀粉、脂质等大分子物质，这些物质被分解过程中产生了各种小分子物质，随后被微生物转化成适合自身生长繁殖的中间代谢物。当原料充足和条件适宜时，小分子物质可大量积累，构成了豆酱咸甜可口，味道鲜美的滋味特征，主要包括氨基酸、核苷酸、单糖和寡糖、有机酸等，每一种物质对豆酱整体的风味特征的影响见表1。
表1 豆酱中常见的滋味成分
Table 1 Common flavor components in soybean paste
小分子物质 滋味成分 风味特征 参考文献氨基酸[15]核苷酸单糖和寡糖有机酸其他天冬氨酸、谷氨酸丝氨酸、甘氨酸、苏氨酸、丙氨酸组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、酪氨酸、精氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸赖氨酸、脯氨酸、半胱氨酸鸟苷酸、肌苷酸半乳糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等柠檬酸、苹果酸、乳酸大豆异黄酮、盐类鲜味甜味苦味无味鲜味甜味酸味苦、咸味[16][17-20][17，21][22]
大豆蛋白在微生物及其酶的作用下被分解为肽和氨基酸，其种类和含量影响豆酱整体风味的变化，其中天冬氨酸和谷氨酸含量普遍都比较高，对产品的鲜味贡献起着重要作用。除了鲜味氨基酸外，呈味核苷酸也是鲜味的重要来源，是发酵过程中酵母、霉菌等微生物自溶后核酸在核酸酶水解下的产物，主要有肌苷酸、鸟苷酸和尿苷酸。小分子糖主要来源于原料中多糖的分解或转化。淀粉和大豆中的糖类被微生物分泌的淀粉酶降解为糊精、麦芽糖和葡萄糖等，从而呈现出甜味[19]。有机酸是豆酱酸味的主要来源，形成途径包括脂肪的水解、氨基酸的降解和糖代谢。豆酱中的酸主要是柠檬酸、苹果酸和乳酸，其中柠檬酸酸味温和清爽，苹果酸的酸味圆润，乳酸的酸味较为柔和。大豆中含有0.3%的异黄酮，在豆酱中常见的种类是以苷元形式存在的大豆黄酮苷元和染料木素苷元，它们是重要的营养成分，但也是苦味的主要来源[23-24]。豆酱中的咸味主要来源于盐类，含量一般为10%～12%，过高的盐含量会抑制一些微生物的生长及大豆中生物活性物质异黄酮含量的降低[22]；而过低的盐含量会使咸味和鲜味的不足，导致豆酱口感变差[25]。
1.1.2 气味成分
豆酱风味特征不同主要是由于其挥发性风味化合物的组成差别很大。赵建新等[26]使用顶空固相微萃取（headspace solidphasemicroextraction，HS-SPME）和气质联用（gaschromatography-mass spectrometry，GC-MS）方法鉴定了传统豆酱中的挥发性风味成分，共检出136种，包括酯类、醇类、酸类、醛酮类、酚类、呋喃、吡嗪、含硫化合物等。蒲静等[27]采用GC-MS技术检测了自然发酵、枯草芽孢杆菌和异常威克汉姆酵母菌纯种制曲发酵豆酱中的挥发性风味物质，分别共检出了73种、50种和64种，主要风味物质分别为醇类、酸类和烯烃类。总的来说，酯类、醇类、酸类、醛酮类、酚类、杂环类等化合物是豆酱中最常检出的重要挥发性物质，不同种类风味物质具有不同的风味特征，一起决定了豆酱的香气品质，如表2所示。
表2 豆酱中常见的气味成分
Table 2 Common odor components in soybean paste
气味成分 常见的气味化合物 风味特征 风味贡献 参考文献酯类花香和果香[28-30]醇类酸类醛、酮类酚类杂环类醇香刺激性酸味坚果香、果香丁香等芳香味烘焙香气[26，28，32-33][27，33-34][26，35-38][34-35][28，36-37]含硫化合物乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、亚油酸乙酯和乙酸异丙烯酯、乙酸甲酯乙醇、1-辛烯-3-醇、苯乙醇乙酸、丁酸、异戊酸苯甲醛、苯乙醛、3-羟基-2-丁酮、3-辛酮麦芽酚、愈创木酚、对乙基苯酚四甲基吡嗪、2-戊基呋喃、HEMF、2,6-二甲基吡嗪、5-甲基糠醛、糠醛、2,3,5-三甲基吡嗪二甲基二硫洋葱和萝卜气味含量相对较高，嗅觉的阈值低，是豆酱的主要香气成分含量较高，阈值较高，主要作为合成酯类的底物而影响豆酱的香气含量差异较大，对整体风味有负面影响种类多，含量少，但阈值较低，对豆酱整体香气贡献较大含量少但气味极易被人感知含量不高，但阈值较低，是烘焙香气的主要组成主体含量甚微，种类较少，但对某种豆酱风味的贡献很大[38]
在豆酱中酯类含量相对较高，主要是乙基酯，如乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、亚油酸乙酯等，其中乙酸乙酯几乎存在于豆酱中，可能与豆酱中乙醇和乙酸的相对含量较高有一定的关系，其香气可描述为菠萝和水果味[29]。
醇类在挥发性物质中含量较高，在豆酱中，由于醇类物质阈值较高，对整体风味贡献不大，主要作为合成酯类的底物而影响豆酱的香气。许多人工接种发酵酱油或豆酱的研究中都会在酱醪中添加酵母增香，其机理之一就是增加乙醇，提高乙基酯等风味化合物的含量，加强酒香、酯香[28，32]。酸类物质在不同的豆酱中含量差异较大，大多种类的酸类对整体风味有负面影响，如乙酸、丁酸，由于其刺激性酸味，会与酯类一起构成豆酱香而微臭的独特风味。醛酮类物质的阈值较低，具有坚果香、果香的芳香味[26]，对豆酱整体香气贡献较大。苯甲醛（苦杏仁）、苯乙醛（风信子花香和甜香）是酱类产品中常见的两种醛类[30-31]。酮类物质在豆酱中含量较低，但二氢-2（3H）-呋喃酮、3-辛酮在传统豆酱的可挥发性化合物中占重要比例，影响其特征风味[26]。大部分酚类化合物具有香气明显、活性强的特点，对豆酱的风味有很大贡献，如麦芽酚、愈创木酚、对乙基苯酚是发酵豆酱中最重要的酚类物质，被认为是形成香气的重要组成部分，虽然其含量很少，但由于其气味阈值较低，对香气的影响非常明显[34-35]。豆酱中含有的杂环类化合物种类多，在发酵的各个时期含量均不高，但这些化合物阈值较低，是豆酱中烘培香气的主要组成主体，如4-羟基-2-乙基-5-甲基-3（2H）-呋喃酮（4-hydroxy-2-ethyl-5-methyl-3（2H）-furanone，HEMF）、2,6-二甲基吡嗪等具有焦糖、咖啡似的香气，气味较强烈，是豆酱主要的呈香物质[28]。
大多数含硫化合物，如二甲基二硫化物，会产生令人不快的气味，通常由含硫氨基酸降解产生的硫醇形成，通常具有较低的阈值，对某种豆酱风味的贡献很大[38]。
1.2 风味物质产生途径
在豆酱发酵过程中，原料中的大分子经过微生物的代谢形成了各种小分子，这些物质都是风味化合物的前体，在合适的环境条件下发生各种生化反应，如美拉德反应、酯化反应、脂肪酸氧化等，最终形成丰富的风味化合物，这些风味物质的产生途径如图1所示。
图1 豆酱发酵过程中常见风味物质的产生途径
Fig.1 Production pathways of common flavor substances in soybean paste during fermentation process
酯类主要由酵母菌产酶的催化或有机酸和醇通过非酶催化的酯化反应生成。豆酱中的各种醇类和酸类物质可分别由酵母菌和乳酸菌利用糖类代谢产生[26，39]，如乙醇、乙酸。除此之外，原料中的脂质可被真菌脂肪酶解出各种游离的高分子质量脂肪酸，与乙醇酯化成各种乙基酯[40-41]；某些脂肪酸还可氧化形成醇类，如己醇和1-辛烯-3-醇产生于亚油酸和亚麻酸的酶氧化[42]。羰基化合物是豆酱发酵温度上升时不饱和脂肪酸脱羧基或碳链氧化形成，如己醛由大豆中脂氧合酶催化脂质氧化的长链脂肪酸衍生而来[43]；也可由相应的醇、酚氧化生成[44]，包括糠醛、苯乙醛等。酚类化合物被普遍认为是通过小麦中配糖体、木质素等的降解物经曲霉菌，球拟酵母的发酵作用生成的产物[26，45]，而挥发性酚如4-乙基愈创木酚也可通过过氧化物酶的反应引起芳香族氨基酸的降解而形成[36]。杂环类化合物中主要的吡嗪类由还原糖与氨基酸的美拉德反应形成，其含量可能会受大豆蒸煮条件、曲的比例、巴氏杀菌和豆酱陈化的影响[36，46]。含硫化合物则来源于含硫氨基酸的分解[38]，如二甲基二硫来源于半胱氨酸（cysteine，Cys）或蛋氨酸（methionine，Met）的转化[36]。总的来说，风味物质主要源自于微生物的代谢活动和各个物质之间的生化反应，各个风味物质之间的关系错综复杂。
2 豆酱的微生物多样性
豆酱中微生物的组成是决定其品质的一个关键性因素。在发酵过程中，微生物的各种代谢活动产生了大量初级和次级代谢产物，不仅提升了豆酱的风味品质，还影响了产品功能及抗氧化性能[11]。虽然不同种类豆酱的微生物多样性因原料、产地、生产工艺等因素的影响而不同，但是不同发酵阶段优势菌群主要由霉菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌所构成。这些微生物各具代谢功能，促进了豆酱中风味物质的产生和品质的提升。不同种类豆酱不同阶段的优势菌群见表3。
表3 不同种类豆酱发酵不同阶段的优势菌群
Table 3 Predominant microbes of different kinds of soybean paste in different fermentation stages
豆酱种类 优势菌群（细菌和真菌） 研究方法 参考文献日本味噌与中式豆酱成熟阶段韩式大酱与中式大酱成熟阶段郫县豆瓣酱发酵的不同阶段日本味噌为嗜盐四联球菌（Tetragenococcus halophilus）、米曲霉（Aspergillus oryzae）；中式豆酱为鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）等芽孢杆菌（Bacillus sp.）韩式大酱中芽孢杆菌属为优势细菌；真菌主要是霉菌；中式大酱中多为乳酸菌，如：片球菌属（Pediococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）等；真菌种类单一，主要是鲁氏接合酵母初熟：魏斯氏菌属（Weissella）；鲁氏接合酵母等成熟：拟杆菌属（Bacteroides）等；枝孢属和短梗霉属（Aureobasidium）深熟：金黄杆菌属（Chryseobacterium）等；鲁氏接合酵母和威克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳16S rRNA和ITS[47][48][49]
续表
豆酱种类 优势菌群（细菌和真菌） 研究方法 参考文献工业化大豆酱发酵的不同阶段河南传统自制豆酱发酵的不同阶段前期：葡萄球菌；曲霉属、结合酵母属中期：四联球菌属；接合酵母属中后期：肠杆菌属、乳酸杆菌属；接合酵母属后期：魏斯氏菌属；接合酵母属初期：肠杆菌属、芽孢杆菌等中期：肠球菌属和葡萄球菌属后期：肠杆菌、Muribaculaceae和乳杆菌属宏基因组测序16S rRNA[39][50]
2.1 霉菌
曲霉属（Aspergillus）是豆酱中最常见的霉菌，特别是米曲霉，影响了原料的利用、发酵的快慢、颜色的变化和味道的鲜美[51]。在日本味噌和中式成熟豆酱中，米曲霉均是真菌的优势菌种[47]，可能是酱曲制作时使用了米曲霉作为发酵剂。采用相同原料、生产环境而制作工艺不同的韩式大酱和中式大酱中韩式大酱，霉菌种类更丰富，有根毛霉属、青霉菌属、毛霉属、外瓶霉属、曲霉属等[48]，可能更适合环境中的霉菌生存。
2.2 酵母菌
酵母菌主要出现在发酵前期，中后期由于pH的降低而逐渐消失。主要的酵母菌种类包括接合酵母属、威克汉姆酵母属、假丝酵母属、毕赤酵母属、德巴利氏酵母菌属（Debaryomyces）等。在市售的东北豆酱中，接合酵母属（Zygosaccharomyces）比较丰富[52]。豆瓣酱中的鲁氏接合酵母（Z.rouxii）有助于合成典型香味[49]。日本味噌发酵过程中通常会添加鲁氏接合酵母，能够促进味噌的成熟[53]。工业化大豆酱的后期，挥发性成分显著富集，醇酯类化合物高产，这可能与接合酵母属是发酵中后期优势真菌有关[39]。
2.3 乳酸菌
乳酸菌是豆酱中最常见的细菌，是产生有机酸的主要微生物。工业化大豆酱发酵初期，可滴定酸度含量最高，这是因为乳酸菌发酵代谢，促使大豆酱中的酸不断积累[54]。乳酸菌代谢葡萄糖主要有两种途径：通过糖酵解途径（embden-meyerhof-pathway，EMP）发酵只产生乳酸的同型乳酸发酵；通过磷酸戊糖途径（hexose monophosphate pathway，HMP）发酵后除主要产生乳酸外，还产生乙醇、乙酸等的异型乳酸发酵[55]。HAN D M等[17]利用Spearman相关分析韩国传统发酵豆酱中微生物类群与代谢物之间的关系，发现异乳酸发酵是大酱发酵的主要过程。
2.4 芽孢杆菌
芽孢杆菌属（Bacillus）在酱曲和豆酱中广泛存在，对大豆发酵过程游离氨基酸及风味物质的形成均发挥着重要的作用，如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌等[48，56-58]，在发酵后期通常会因为体系总酸含量的上升，pH的下降而被抑制生长[59]。枯草芽孢杆菌能够降低或防止生物胺的生成[60]。地衣芽孢杆菌具有耐盐性，可在豆酱发酵后期存活[61]。贝莱斯芽孢杆菌（B.velezensis）可被用来制取酱曲，风味物质种类和含量都有所提升[62-63]。
3 豆酱的风味物质与微生物组成的相关性
3.1 微生物代谢的偏好性
在豆酱的生产中，微生物利用原料进行代谢活动，风味物质是代谢活动的各种产物，因此微生物的组成结构会影响风味物质的种类和含量。微生物的代谢较为复杂，相同的微生物可以产生不同的风味代谢物质，而相同的风味物质也可由不同的微生物产生。LEE S M等[64]比较了自然发酵和人工发酵产生的两种豆酱代谢物谱，并将其与生产工艺中每一步的优势微生物群落相关联，研究表明糖、脂肪酸和氨基酸的代谢主要分别与米曲霉、贝莱斯芽孢杆菌和鲁氏接合酵母有关。此外，在郫县豆瓣酱中鲁氏接合酵母与10种均在深熟阶段达到峰值的重要可挥发性化合物呈显著正相关，说明了鲁氏接合酵母在郫县豆瓣酱的成熟期有助于合成典型气味[49]。豆酱中的乳酸可以由各种各样的产乳酸微生物通过生物途径而产生，即乳酸菌通过同质发酵途径将葡萄糖转化为乳酸，但SHULA S等[65]研究发现，韩国大酱中主要产乳酸的微生物是枯草芽孢杆菌。由此可以说明，微生物对不同代谢途径的偏好性决定了代谢产物的种类，而豆酱中的各种微生物对不同代谢物的产出组成了丰富的风味物质库。
3.2 微生物的酶活性
微生物分泌的酶可以使风味物质的生物合成高效进行，而不同酶的活性在菌种体内表达程度的不同造成了风味物质特征的差异[66]。HYEON H等[67]比较米曲霉和枯草芽孢杆菌对相同大豆原料的发酵结果表明，使用米曲霉发酵的大豆中谷氨酸脱羧酶和谷氨酰胺合成酶活性提高，所得到的γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）和谷氨酰胺含量也较高。而枯草芽孢杆菌发酵提高了大部分氨基酸和异黄酮的含量，表明蛋白酶和β-葡萄糖苷酶活性较高。KUM S等[43]分析了三种曲霉菌中不同酶（α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和酯酶）的活性，探讨了它们对豆酱挥发性化合物形成的影响。α-淀粉酶活性在米曲霉发酵早期较高，影响了2-甲基吡嗪、麦芽酚和糠醛的形成。而酱油曲霉（A.sojae）和白曲霉菌（A.kawachii）的蛋白酶活性与豆酱发酵后期风味形成密切相关。3-苯丙酸乙酯、2-乙酸苯乙酯、2-苯基-2-丁烯醛和苯乙醇等物质可能受到蛋白酶活性的影响，其中3-苯丙酸乙酯和2-乙酸苯乙酯的形成可能同时受到蛋白酶和酯酶的作用。
3.3 微生物之间的相互作用
在豆酱发酵这一复杂系统中，不同种微生物群体之间存在各种相互作用，包括正相互作用和负相互作用。正相互作用使得微生物能更有效利用系统中的营养物质，实现快速增长，群体密度增加，而负相互作用使得群体密度和代谢活动受到限制。豆酱中各种微生物在不同阶段进行演替和代谢，微生物的多样性使得群体之间的相互关系变得复杂，从而利用简单的原料成分能够代谢产生了各种风味物质。
YANG M L等[21]研究发现，郫县豆瓣酱的高盐和辣椒素富集造成的极端环境中，微生物之间的相互作用非常简单，其中接合酵母属与芽孢杆菌属表现出了正相关关系，这种相互作用促进了在高渗透压环境中各种香气化合物的形成。芽孢杆菌属参与氨基酸的代谢，鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）能够利用Maillard中间体作为前体生成挥发性风味物质，因此氨基酸可能是两种微生物相互作用的媒介。解梦汐等[68]认为，在辽宁省农家自然发酵的豆酱中，四联球菌属与酵母菌的正相互作用可以通过提高产品中酯类物质的含量来改善豆酱风味。酵母菌参加代谢反应的产物主要为醇类和醛类，四联球菌属代谢的产物则主要是以乳酸为主要酸的多种有机酸类，可以与酵母菌代谢产生的醇类结合生成各种酯类化合物。在豆酱发酵后期，营养物质的缺乏以及酸类物质的积累，群落间发生竞争或者拮抗作用，微生物的多样性下降，只有一些耐高渗透压和耐酸的种群存在并成为优势菌群。XIE M等[69]通过高通量测序技术对大酱进行细菌群落分析后发现，微生物的多样性随着发酵时间的增加而降低，肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）是大酱发酵阶段的优势菌种，可以通过产生细菌素抑制其他菌种的生长；同时，肠膜明串珠菌可以产酸，降低发酵环境pH，一些细菌难以适应环境胁迫，在竞争中处于不利地位而慢慢消失。
4 影响豆酱微生物多样性的因素
豆酱的微生物多样性由多种因素决定，由于风味物质的种类和含量与微生物的代谢活动密切相关，因此不同国家和地区的豆酱由于原料、加工工艺和环境的差异使得微生物组成结构的不同，其口感和风味也各不相同。发酵过程中发生的物质转化是来自不同生态位的微生物代谢活动的结果。内在基质特性（pH、水活度、原材料等）和外在参数（温度、渗透压、湿度、好氧/厌氧条件等）是影响大豆酱发酵微生物生态位的重要因素[3]。这些因素主要通过改变豆酱中微生物的多样性来改变风味物质的种类和含量[70]，进而改变豆酱风味，如图2所示。
图2 影响豆酱微生物多样性的因素
Fig.2 Factors affecting microbial diversity in soybean paste
4.1 原料选择
制作豆酱的原料一般是豆类和淀粉，不同豆类和淀粉的品种不同，分解后的氨基酸、单糖、脂肪酸的含量和种类也明显不同，在微生物代谢下会形成不同的风味物质，可直接影响豆酱风味。除此之外，原料也会影响微生物的组成。ZHOU X Y等[71]通过添加以氨基酸为主要成分的酵母抽提物来建立核心发酵菌群，从而提高酱油的风味。研究发现，碱性和中性氨基酸有利于产味菌的竞争优势，酸性氨基酸促进发酵菌群的抗应激能力，尤其是乳酸菌，丰度增加后成为优势菌群。XIAO L Q等[72]制备了分别以苦荞粉和小麦粉为淀粉原料的豆酱，对两组样品的微生物群落结构进行了研究。结果表明，两组细菌群落相似，均有克雷伯氏菌属（Klebsiella）、unidentified_Chloroplast、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、肠球菌属、不动杆菌属、魏斯氏菌属。但两组的真菌群落在酱醅发酵中有显著差异，伊萨酵母属（Issatchenkia）仅存在于荞麦组，Stenocarpella和Gibberella是小麦粉组的特征真菌。生物多样性和群落结构的变化表明，两类群微生物群落的演替模式不同。
4.2 制曲工艺
我国制作和食用豆酱的历史悠久，最初的豆酱都是家庭依赖自然环境中微生物发酵的方式生产。随着技术的发展，逐渐出现了利用人工接种生产的工业化豆酱。自然发酵豆酱和工业化豆酱的生产工艺流程如下：
两种生产工艺主要的差别在于制曲阶段。自然发酵的豆酱在制曲时完全依赖环境中的微生物，因此微生物比较丰富，酶系也比较复杂[73]。工业化生产的豆酱或味噌常常只接种了曲霉属的菌种，酶系比较单一。两种类型豆酱中风味代谢物种类和含量有所不同，主要与芽孢杆菌、屎肠球菌、嗜盐四链球菌、米曲霉、青霉和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）等相关微生物有关[74]。研究表明，不同生产方式的豆酱发酵前期优势细菌的组成不同，自然发酵酱醅样品的优势菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）和乳杆菌属（Lactobacillus），工业发酵酱醅的优势菌属为乳杆菌属、枝芽孢杆菌属（Virgibacillus）和短乳杆菌（Lactobacillus brevis），但随着发酵的进行，四联球菌含量上升成为优势菌，与自然发酵豆酱无明显差异[59]。
4.3 生产周期
在豆酱发酵的不同阶段，微生物的演替会伴随着风味物质的变化。中国传统豆瓣酱的制作分为三个阶段——甜瓣子发酵、辣椒坯发酵和混合后发酵，每个阶段的细菌种类有所不同。这三个阶段除了共有的核心功能细菌（四链球菌属、乳杆菌属和假单胞菌属）外，辣椒坯发酵和混合后发酵阶段特有的核心功能菌属分别是芽孢杆菌和芽孢杆菌、片球菌属。不同阶段的总酸度、pH和NaCl是促进豆瓣酱细菌群落演替的重要内源因子[75]。豆酱的成熟阶段是风味形成的重要阶段，而不同的熟化时间代表着微生物组成和代谢产物的不同。YANG M L等[21]研究发现，郫县豆瓣酱的菌群因熟化时间而略有不同。以X生产商为例，熟化1年的郫县豆瓣酱以贪铜菌属（Cupriavidus）、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia为主要细菌群落，熟化2年后，贪铜菌属的丰度下降，乳杆菌属的丰度显著上升；优势真菌由Issatchenkia转变为酵母菌目（Saccharomycetales）。
4.4 地区环境
豆酱的生产会经历一个在开放的环境中发酵成熟的阶段，因此，豆酱的微生物多样性与环境条件密切相关。不同地区代表了温度、湿度、光照等环境因子的差别，这些环境因素会影响着微生物的生长和代谢。ZHAO S等[76]探讨了阳光、空气和酱醅翻转对豆瓣酱发酵过程中细菌和真菌动态的影响，密闭或黑暗条件下细菌和真菌的多样性均较高，而酱醅翻转对细菌丰富度无影响，说明在光照和通风环境下有利于保持稳定的群落结构。在发酵49 d后，光照且开放环境的两个样品中曲霉属的绝对丰度显著高于黑暗和密闭组，这是因为曲霉属是需氧的，其生长受阳光照射的调节，空气或阳光的阻隔会抑制曲霉菌的生长。通过进一步实验发现，豆瓣酱中优势微生物之间的相互作用是由阳光和通风介导的，揭示了阳光和通风在调节豆瓣酱菌落结构中的重要性[77]。
4.5 食盐含量
食盐含量可以直接或间接影响豆酱的风味和安全。在风味方面，食盐含量会直接影响到豆酱的咸度。传统自制的豆酱是人们根据生活经验来添加食盐，东北酱中盐含量较高，因此口味偏咸[78]。盐含量还可通过影响豆酱发酵过程中的微生物多样性来改变风味代谢物的种类和含量[79]。低盐（9%和12%）大酱在发酵前期微生物丰度增加的速度更快，挥发性物质含量较高，种类较多，与微生物生长密切相关，而高盐（15%和18%）大酱的微生物丰度显著低于低盐大酱，说明微生物活性较低[80]，可能是由于高盐环境下，大多数微生物的生存和代谢受到抑制。但是盐度的降低会带来食品安全的隐患，因为发酵食品的高钠环境会抑制有害微生物的生长，一些耐盐性微生物如鲁氏接合酵母、地衣芽孢杆菌等优势菌群的建立还可通过对其他杂菌的竞争或拮抗作用来减少食物腐败、致病菌和有害微生物产生有害代谢物污染的风险，如生物胺、亚硝胺、氨基甲酸乙酯和真菌毒素等[81]。
5 结论与展望
作为中国传统发酵调味品，豆酱具有鲜咸可口，酱香浓郁的特点。大豆、淀粉等原料在各种微生物的作用下生成了风味物质成分。微生物多样性在豆酱发酵的过程中起着至关重要的作用，但是由于微生物代谢的偏好性、分泌的酶活性及微生物之间的相互作用，不同发酵阶段的核心功能微生物难以确定。未来的研究中，应监测发酵过程中微生物的生态位及环境因子的变化以掌握整个发酵系统的发展进程，确保豆酱生产的稳定性和可控性。此外，通过研究不同发酵阶段的优势菌群并尝试人工接种，以此来模拟自然发酵微生物的演替进程是豆酱工业化的重要途径。同时，还要了解微生物多样性与风味物质的联系，通过控制或接种相关风味微生物来生产出味道丰满、圆润，入口、回味俱佳的高品质豆酱。
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