四川農(nóng)村日報(bào)全媒體記者 鄧嗣華 袁宇君 文/圖/視頻
“這排都是減鹽豆瓣。”5月12日，走進(jìn)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所（以下簡稱省農(nóng)科院加工所）與生產(chǎn)廠家共建的郫縣豆瓣中試基地，李治華揭開豆瓣醬發(fā)酵缸缸蓋盛起半勺醬介紹道，這批醬比常規(guī)豆瓣醬更低鈉，是對郫縣豆瓣中發(fā)現(xiàn)的新菌種進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用的中試產(chǎn)品。
今年1月2日，省農(nóng)科院加工所李治華研究員團(tuán)隊(duì)與四川農(nóng)業(yè)大學(xué)張小平教授團(tuán)隊(duì)在國際期刊《國際食品微生物學(xué)雜志》上發(fā)表論文，正式提出從郫縣豆瓣中新篩選出奧默柯達(dá)酵母W5（以下簡稱W5），郫縣豆瓣菌種資源庫建設(shè)由此取得突破性進(jìn)展。
W5是一種高產(chǎn)苯乳酸真菌資源，其苯乳酸產(chǎn)量為未經(jīng)基因工程改造乳酸菌的10倍以上，具有耐受極端高鹽和高糖環(huán)境的特性，目前，研究團(tuán)隊(duì)與合作廠家正加快該菌在豆瓣醬發(fā)酵提效、降低鹽分等工藝中的開發(fā)應(yīng)用，創(chuàng)新推出更具風(fēng)味的低鹽豆瓣產(chǎn)品。
據(jù)論文第一作者、加工所科研人員趙馳介紹 ，苯乳酸是一種具有廣譜抑菌能力的酚酸，兼具多項(xiàng)優(yōu)異特性，被譽(yù)為“21世紀(jì)新型生物防腐劑”，該研究結(jié)果將為苯乳酸的生物合成提供優(yōu)異菌株和基因資源，未來還有望應(yīng)用于除郫縣豆瓣之外的更多食品及醫(yī)療領(lǐng)域。
郫縣豆瓣醬發(fā)酵池。
▍解碼“微觀世界”
三百年工藝的科學(xué)敘事
郫縣豆瓣作為川菜的主要調(diào)味醬，具有“川菜之魂”美譽(yù)，其制作工藝已傳承300多年，一般要經(jīng)過1年以上的發(fā)酵，才能達(dá)到鮮辣醇厚，具有濃郁的醬酯香。在傳統(tǒng)匠人手中，僅靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)制出這份美味，然而，這份美味是否能通過更科學(xué)的調(diào)控發(fā)揮出更豐富的風(fēng)味呢？為此，科研工作者著手對郫縣豆瓣微生物群落進(jìn)行了科學(xué)追蹤分析和解密，試圖描繪出清晰的菌群資源庫圖譜。
郫縣豆瓣醬由蠶豆瓣與辣椒胚混合發(fā)酵而成，看似簡單，實(shí)則在制作過程中，小小的豆瓣醬發(fā)酵缸里，上演著涉及成千上萬種菌類酶類作用的復(fù)雜生物化學(xué)過程，其復(fù)雜的微生物環(huán)境被李治華形容為“微觀世界的星辰大?！?。
科研人員向記者展示其他菌株培養(yǎng)皿。
“蠶豆與辣椒神奇結(jié)合，發(fā)酵產(chǎn)生的大部分細(xì)菌和真菌來源于辣椒，而蠶豆貢獻(xiàn)的微生物比例較低，主要提供了發(fā)酵底物，如氨基酸和葡萄糖?！?李治華這樣介紹這個(gè)“微觀世界”里發(fā)生的神奇變化：發(fā)酵初期，豆瓣醬內(nèi)微生物多樣性較低，優(yōu)勢菌屬為泛菌屬；發(fā)酵中期，葡萄球菌屬和乳酸菌屬逐漸占主導(dǎo)；到了后期，乳酸桿菌屬成為最優(yōu)勢菌屬，其代謝活動(dòng)對風(fēng)味形成的影響至關(guān)重要。
經(jīng)過眾多科研人員多年不懈努力，已在這片“星辰大?！敝邪l(fā)現(xiàn)近1000個(gè)菌種，其中包括細(xì)菌700多株、酵母菌130多株和霉菌110多株，這些微生物分屬23個(gè)屬、35個(gè)種。
“依然還有很多菌種未被發(fā)現(xiàn)，還有很大的挖掘潛力?！崩钪稳A介紹，專家團(tuán)隊(duì)通過高通量測序和宏基因組分析，揭示了郫縣豆瓣中未被分類的新物種資源，如部分藍(lán)藻菌和假單胞菌屬等，仍在研究過程中。
▍十年不懈“追逐”
無限未知中鎖定“W5”
李治華與張小平團(tuán)隊(duì)就是這群“追逐者”中的一員?！拔覀兿ＭM可能了解發(fā)酵過程中有哪些微生物參與、如何影響微生物生長，從而調(diào)控風(fēng)味并挖掘功能性成分?！崩钪稳A介紹，團(tuán)隊(duì)最終從極端高滲環(huán)境中篩選出W5。
科研人員開展相關(guān)研究。
在浩如星海的郫縣豆瓣微生物世界中發(fā)現(xiàn)W5并非偶然，“我們對郫縣豆瓣醬的微生物研究已長達(dá)10年。” 李治華介紹，2015年起，省農(nóng)科院加工所就參與建立郫縣豆瓣醬菌種資源庫，通過高通量測序、代謝產(chǎn)物解析等技術(shù)，持續(xù)觀測、篩選微生物資源。
目前，W5相關(guān)研究成果已獲國家發(fā)明專利，而其應(yīng)用首先在對郫縣豆瓣的創(chuàng)新制作上。300年傳統(tǒng)工藝中，郫縣豆瓣需經(jīng)歷以年為單位的高鹽發(fā)酵，以確保風(fēng)味與安全性，但過高的鈉含量與現(xiàn)代健康飲食理念存在矛盾。W5的耐鹽特性為破解這一難題提供了新思路。
專家調(diào)控發(fā)酵環(huán)境使W5增多，其分泌的苯乳酸部分替代鹽的防腐功能，抑制雜菌生長，從而降低配方中氯化鈉的添加量?！皽p鹽后，發(fā)酵速度提升20%-30%，一年的發(fā)酵周期縮短至7個(gè)月。”與科研團(tuán)隊(duì)合作的生產(chǎn)基地負(fù)責(zé)人陳旺介紹。
飲食觀念迭代，健康食品受到市場青睞，多家知名豆瓣醬品牌都曾公開表示看好減鹽豆瓣醬的國內(nèi)外市場前景。陳旺說，推出低鈉豆瓣醬后，來自日韓等地的商務(wù)訂單確有增長。目前，郫縣豆瓣整體品牌價(jià)值已超660億元，但近幾年行業(yè)增長乏力，科研新成果有望讓“川菜之魂”再煥生機(jī)。
▍展望應(yīng)用前景
食品與醫(yī)療領(lǐng)域潛力巨大
李治華認(rèn)為，W5的發(fā)現(xiàn)既是對郫縣豆瓣傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的科學(xué)解析，也將為現(xiàn)代食品科技提供了優(yōu)質(zhì)菌株資源。
李治華查看豆瓣醬發(fā)酵情況。
據(jù)介紹，W5的厲害之處，在于能比未經(jīng)基因工程改造的普通乳酸菌，生產(chǎn)10倍以上的苯乳酸。苯乳酸是一種廣譜抑菌酚酸，兼具高穩(wěn)定性和親水性，在食品與醫(yī)療領(lǐng)域潛力巨大，被稱為“21世紀(jì)新型生物防腐劑”。
一直以來，傳統(tǒng)化學(xué)防腐劑存在健康爭議，而苯乳酸通過生物合成，不僅能抑制食源性致病菌，還可延長食品保質(zhì)期并提升安全性，被視為食品工業(yè)的“綠色解決方案”。
張小平介紹，在食品領(lǐng)域，W5所產(chǎn)苯乳酸可替代部分化學(xué)防腐劑，應(yīng)用于調(diào)味品、乳制品及肉制品加工，并為醬油、泡菜等傳統(tǒng)高鹽發(fā)酵食品提供減鹽范例；而在醫(yī)療領(lǐng)域，有望在醫(yī)療器械消毒、傷口護(hù)理等場景應(yīng)用。
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