女士们先生们！ 今天，我想和大家分享一个有趣的科研课题——康普茶发酵过程中微生物相互作用和挥发性风味物质的动态变化。
红茶菌它也被称为康普茶，是一种发酵饮料，起源于2000多年前的中国秦朝，因其排毒和提神的特性而被认为是一种良好的保健品。 后来，随着第一类的发展，康普茶被引入俄罗斯和日本的高加索地区，然后传到欧美，康普茶的消费逐渐在整个欧洲流行起来。 康普茶是一种传统的发酵茶饮料，通过醋酸菌、酵母菌和乳酸菌等微生物与糖、茶、水等原料的混合物在自然发酵条件下相互作用，发展出独特的风味。 这款饮料富含益生菌、消化酶、有机酸、B 族维生素、抗氧化剂和微量矿物质，因其一系列潜在的健康益处而备受喜爱。 了解康普茶发酵过程中微生物的相互作用和挥发性风味化合物的变化对于提高产品质量和生产效率至关重要。
图1 展示文章。
近日，国际知名期刊《食品化学》发表了一篇题为《传统康普茶发酵过程中挥发性液体化合物的微生物相互作用和动态变化》的文章。 并发现了微生物群落与挥发性风味化合物之间的潜在相关性。 基于扩增子测序技术的微生物分析表明，优势菌属为驹形杆菌属、假单胞菌属、伯克霍尔德菌属、拉尔斯顿菌属、卤单胞菌属、鞘氨醇属、真菌dekkera属、酿酒酵母属、灰霉菌属、红曲霉属、毕赤酵母属。 此外，细菌和真菌之间的相关系数也不同。 作者还使用顶空固相微萃取结合气相色谱和质谱法鉴定了醇、酸、酯、醛、酮、酚和萜烯的挥发性风味化合物。 通常，发酵过程中乙醇、乙酸和乙酸乙酯的浓度分别为 71%59-248.23μg/l、97.73-849.00 g l 和 4452-181.59μg/l。本研究有助于了解康普茶发酵过程中微生物群落和挥发性风味化合物的动态变化。
测序策略：第二代 16s + 第二代 18s
介绍了研究结果
1. 康普茶发酵过程中产酸能力和微生物特性的变化
有机酸的存在决定了康普茶的特性。 在发酵过程中，会产生一些有机酸，这些有机酸会影响微生物的活性并降低康普茶的pH值。 在这项研究中，pH值在发酵开始时迅速下降（发酵第4天降至2）。91），在接下来的3天里也有适度的下降趋势（发酵第7天下降到2.2）。81）（图2）。康普茶样品的总酸度在发酵的前两天缓慢增加，从发酵的第三天开始急剧增加，范围为025~0.80克乙酸100毫升康普茶（图2）。 综上所述，康普茶发酵过程中，微生物环境中的总酸度随pH值的变化而增加。 酵母菌、乳酸菌和醋酸菌是康普茶发酵过程中的主要微生物群，菌落数量在发酵初期显著增加，但在发酵后期可能减少。 乳酸菌与醋酸菌的共生作用可能为醋酸菌的生长提供有利条件。
图2 康普茶发酵过程中微生物菌落计数、pH值和总酸度的变化。
2. 传统康普茶发酵过程中的微生物多样性及相互作用分析
康普茶发酵过程中微生物的组成是一个共生系统，主要包括酵母菌和醋酸菌。 在细菌期，托氏乳杆菌和假单胞菌属的丰度在发酵的不同阶段差异显著。 在真菌期，酿酒酵母是优势真菌，其丰度在发酵过程中逐渐增加。 此外，其他真菌属如曲霉属（Aspergillus Bolardus）、红曲霉（Monascus monascus）、毕赤酵母（Pichia pastoris）和镰刀菌属（Fusarium）的相对丰度逐渐下降。
图3 不同发酵阶段康普茶菌和真菌在属水平上的相对丰度（%）
3.传统康普茶发酵过程中的风味代谢产物及其动态变化
在来自四个不同地区的康普茶中，挥发性风味化合物非常复杂和多样。 使用HEMI对78种挥发性风味化合物进行分析（图4）。 这些化合物可分为七类，以及其他含量较低的挥发性风味化合物，如二甲基硫醚和甲苯。 挥发性风味化合物包括十五种醇类、十种酸类、二十五种酯类、六种醛类、五种酮类、五种酚类和六种萜烯类。 萜类化合物主要来源于茶叶原料，红茶典型的花香、果香、甜香特性与萜类化合物有关。 发酵过程中，酵母催化蔗糖水解成果糖和葡萄糖，通过这些果糖和葡萄糖生成乙醇，可进一步代谢成甘油、二氧化碳和水。 同时，康普茶中的主要细菌种类氧化乙醇生成乙醛，乙醛可进一步发生二次氧化反应生成乙酸。
图4 康普茶中挥发性风味物质的热图及聚类分析。
研究结论
在康普茶的发酵过程中，酵母、乳酸菌和醋酸菌的产酸和微生物菌群在不断变化。 总体而言，驹台杆菌属是细菌比例最高的属，其次是假单胞菌属、伯克霍尔德菌属、拉尔斯顿菌属、盐单胞菌属和鞘氨醇属。 Dekkera是百分比最高的真菌物种，其次是酿酒酵母，灰霉菌，红曲霉，毕赤酵母和镰刀菌。 细菌和真菌的主要微生物群之间存在不同的相关系数。 不同的细菌和真菌属参与某些挥发性风味化合物的代谢。 同时，微生物种类的多样性还可以参与特定品种挥发性风味物质的生产。 在实际生产中，可以监控康普茶发酵的各个阶段，为康普茶实现高质量、标准化、安全、可持续发展提供了坚实的理论和应用基础！
展望
康普茶作为一种古老的发酵饮料，正逐渐进入人们的生活。 希望通过这篇文章，我们能增加对康普茶发酵过程的了解，让更多的人体验到这种美味而充满活力的饮料对健康的益处。 康普茶的发酵之旅值得一起探索！