发酵过程挥发性成分变化研究

发酵过程挥发性成分变化研究

杨轶靖，范勇，朱子冬，梁寒峭

北京城市学院生物医药学部，北京1000094

发酵中药类主要包括六神曲、半夏曲、建神曲等，其制备工艺源于中国古代的生物工程技术。这些药物在中医用药中不可或缺，由于其独特的发酵过程，药物的性质和疗效会发生显著变化。例如，六神曲不仅用于消化不良，还用于治疗神经衰弱和失眠症,在研究中我们可以发现六神曲总酚具有良好的抗氧化活性，在现代医学美容领域有很大发展前景。

由于这些发酵药物的独特性，在现代药学研究中逐渐受到关注。研究显示，发酵过程中药物的挥发性成分发生变化，这可能是其疗效变化的关键因素。因此，深入研究彝族发酵药物，特别是其发酵过程中挥发性成分的变化，对于发掘这些传统药物的潜在价值和优化其制备工艺具有重要意义。

1发酵药发酵过程挥发性成分变化

药典收录发酵类中药淡豆豉、胆南星等。在淡豆豉的发酵过程中时间对产物影响比较大，其中前酵是微生、菌丝和相关酶深入黑豆内部的阶段，后酵是酶分解大分子化合物、使淡豆豉产生特有风味的阶段。若想得到色香味浓的优质淡豆豉，后酵过程必不可少[1]。胆南星研究中基于HS-SPME-GC-MS 在4种不同发酵年份的胆南星样本中共鉴定145种挥发性化合物，为胆南星的特征气味形成机制、识别方法提供了科学依据，同时也有助于不同发酵年份产品的准确鉴别[2]。曲类物质也相对丰富，通过红外光谱技术的应用，对半夏曲样品并进行了化学成分的定量分析。结果显示，半夏曲发酵过程中氨基酸含量呈逐渐增加的趋势[3]。

2发酵酒发酵过程挥发性成分变化

以曲作为微生物的主要来源，在酿造白酒之前先对曲药进行发酵，这是中国白酒的独特之处[4]。发酵酒中一般分为醇、酯、醛、酮、酸和其它这6大类。酯类物质种类最多；醇类次之，酯类物质为含量较高的挥发性风味物质，这些物质都具有较好的花果香[5]。部分酮类物质在不同浓度下呈现的气味不同，在浓度较低时会有淡奶油味道，但在浓度较高时则呈酸馊味；乙酸味刺激的醋酸味，异戊酸在低浓度时呈甜润的果香，而高浓度时呈刺激的酸败味；主要是酯类和酸类物质种类增多导致的。这表明，通气导致醇类物质被氧化为酸类物质，并与醇类物质发生酯化反应，使酯类物质的浓度和种类都有所增加[6]。除了酯类，醇类物质有比较突出的风味外，吡嗪类物质会有独特的烘烤香味和坚果味，而醛类则会有较为清新的青草味[7]。

3发酵茶发酵过程挥发性成分变化

中华民族的文化源远流长，不仅有酒文化，茶文化也是重中之重。茶叶经过发酵，会有一些比较独特的香气，比如具有肉桂香气的β－榄香烯等；具有木香的雪松烯；具有杜松籽油特有的香气的（＋）－δ－杜松烯；具有玫瑰香气的反式－橙花叔醇；为各茶共有的主要呈香物质[8]。茶叶所含的物质非常丰富，高达几百种，影响茶叶品质的主要有氨基酸、茶多酚等[9]。发酵茶在中国历史悠久，比如，普洱，红茶等。在对不同品种的茶进行HPLC分析时，发现红茶、黑茶等主成分种类均为儿茶素类，其中黑茶儿茶素类成分较低茶褐素的含量较高[10]。

4其他类发酵产品发酵过程挥发性成分变化

发酵产品中菌类物质丰富，乳酸菌可以为酵母菌提供合成甲硫氨酸，相比单培养，酵母菌与乳酸菌之间的协同作用极大地提高了3甲硫基-1-丙醇和二甲基二硫产量，增强了白酒的风味[6]。采用静态顶空气相色谱质谱联用（SHSGCMS）法和高通量测序技术测定南阳红谷黄酒发酵过程中挥发性风味物质结果表明，红谷黄酒中共检出挥发性风味物质49种，高级醇类和酯类含量占总物质的90%以上[11]。

[1]钟荣荣,王奕博,范亚楠,等.淡豆豉发酵过程中影响因素研究[J].中成药,2024,46(03):1041-1045.

[2]何佳,南铁贵,刘天睿,等.基于胆南星挥发性成分的发酵年份识别[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(07):197-204.

[3] 马玉涵. 红外光谱在半夏曲发酵过程中化学成分变化的检测研究[C]//广东省国科电力科学研究院.第二届电力工程与技术学术交流会论文集.[出版者不详],2022:10.

[4] 黄实宽. 不同酒类微生物纯种混菌固态发酵的风味变化研究[D].湖北：湖北工业大学,2022.

[5]刘洋.黄酒酒药中微生物群落结构解析及其对风味物质的影响研究[D].上海：上海应用技术大学,2021.

[6]刘洋,李国辉,曹晓念等.基于GC×GC-TOF/MS初探茶､酒风味融合[J/OL].食品与发酵工业:1-9

[7]汪玲玲. 酱香型白酒微量成分及大曲香气物质研究[D].江苏：江南大学, 2013.

[8]Liu J, Wu Q, Wang P, et al. Synergistic effect in core microbiota associated with sulfur metabolism in spontaneous Chinese liquor fermentation [J].Applied and Environmental Microbiology, 2017, 83( 24) : e01475-17.

[9]杨家干,蒋颖,邓燕莉,等.六大茶类工艺创新及品质变化影响[J].贵茶,2022(01):6-12.

[10]胡思敏. 两种黑茶的化学成分研究[D].云南：昆明理工大学,2023.

[11]宋建阳,岑定运,梁莉莹等.南阳红谷黄酒发酵过程中挥发性风味物质与微生物群落相关性分析[J].中国酿造,2023,42(08):135-139.