豆醬是以大豆為主要原料，利用微生物經(jīng)過(guò)自然發(fā) 酵制成的半流動(dòng)狀態(tài)的發(fā)酵食品。不同發(fā)酵方法生產(chǎn)的 豆醬產(chǎn)品質(zhì)量不同。Kim等通過(guò)使用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)變性梯度凝膠電泳（polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis，PCR-DGGE）研究了10 個(gè) 豆醬樣品的微生物多樣性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同樣本的群落結(jié) 構(gòu)存在一定差異。Zhu Linjiang等通過(guò)研究蠶豆醬在傳 統(tǒng)發(fā)酵過(guò)程中的微生物群落，揭示了微生物群落結(jié)構(gòu)對(duì) 發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生的影響。因此，分析不同地區(qū) 傳統(tǒng)豆醬的微生物多樣性對(duì)于了解產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。 Namgung等通過(guò)主成分分析發(fā)現(xiàn)，氨基酸可能與口感、 風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)和生理活性有關(guān)。康旭等對(duì)豆醬中氨基酸 與揮發(fā)性物質(zhì)的關(guān)系分析表明，氨基酸種類(lèi)與豆醬風(fēng)味 物質(zhì)有一定的相關(guān)性，酸性氨基酸會(huì)增加豆醬的鮮味， 中性氨基酸可能產(chǎn)生丁香味的風(fēng)味物質(zhì)，堿性氨基酸對(duì) 風(fēng)味影響較小。可見(jiàn)，氨基酸對(duì)豆醬產(chǎn)品質(zhì)量起著重要 作用?；谝陨衔⑸锶郝浣Y(jié)構(gòu)與游離氨基酸對(duì)豆醬質(zhì) 量的影響，本實(shí)驗(yàn)采用高通量測(cè)序技術(shù)和氨基酸分析技 術(shù)研究不同地區(qū)豆醬產(chǎn)品的質(zhì)量，采用偏最小二乘回歸 （partial least-squares regression，PLSR）模型分析豆醬微 生物多樣性和游離氨基酸組成的相關(guān)性，尋找?guī)追N不同 豆醬產(chǎn)品質(zhì)量差異的原因，并為將來(lái)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量 提供理論依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)具體分析得到豆醬中游離氨基酸 的組成以及豆醬中微生物結(jié)構(gòu)組成的關(guān)系，并明確東北 地區(qū)質(zhì)量較好的豆醬產(chǎn)品。

發(fā)酵豆醬樣品，從黑龍江省黑河、黑龍江省寶泉嶺、黑龍江省樺南和吉林省長(zhǎng)春4 個(gè)地區(qū)采集新鮮的 傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬樣品（分別為HeiH、BaoQL、HuaN、 ChangC）。采集的樣品經(jīng)無(wú)菌容器密封后低溫保藏運(yùn) 輸，在實(shí)驗(yàn)室－80 ℃保存。 DNA提取試劑盒、PCR擴(kuò)增的全套試劑及擴(kuò)增引物 生工生物工程（上海）股份有限公司。

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（quantitative descriptive analysis， QDA）法評(píng)價(jià)豆醬樣品的質(zhì)量 QDA是一種以描述性分析為主的對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng) 定的方法，利用多元統(tǒng)計(jì)方法分析獲得數(shù)據(jù)，對(duì)樣品進(jìn) 行定性和定量相結(jié)合的分析。具體分析過(guò)程為：首先挑 選評(píng)定員組成定量描述分析小組，提出并挑選能反映樣 品感官特性的描述詞匯，然后采用線性標(biāo)度對(duì)其進(jìn)行評(píng) 價(jià)打分，打分結(jié)束后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用雷達(dá)圖直觀表示 對(duì)測(cè)定樣品的質(zhì)量評(píng)價(jià)。本研究挑選10 名評(píng)定員，從色 澤、香氣、滋味和體態(tài)4 個(gè)方面對(duì)不同地區(qū)的發(fā)酵豆醬樣 品進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果采用QDA圖表示。

提取每個(gè)樣品總DNA，檢驗(yàn)合格后，利用引物 338F（5’-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3’）和 806R（5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’）對(duì)細(xì) 菌的16S rDNA的V3-V4區(qū)域擴(kuò)增。利用引物ITS1F （5’-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3’）和ITS2R （5’-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3’）對(duì)真菌ITS的ITS1區(qū)域擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增及測(cè)序工作由上海美吉生物醫(yī) 藥科技有限公司。

稱(chēng)取1 g豆醬樣品，加10 mL 6 mol/L鹽酸溶液于水解 管中，混勻，充氮并迅速封口，110 ℃水解22～24 h， 冷卻后過(guò)濾，濾液真空濃縮至干，重復(fù)1～2 次。加入 5 mL pH 2.2檸檬酸鈉緩沖液，濾膜過(guò)濾后利用氨基酸自 動(dòng)分析儀測(cè)定。

采用SPSS 20.0軟件，對(duì)樣品中氨基酸進(jìn)行主成分分 析和綜合性評(píng)價(jià)。用Simca14.1軟件以PLSR建立模型， 分析微生物菌群結(jié)構(gòu)與游離氨基酸之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵豆醬產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)

由表1和圖1可知，4 種豆醬在4 個(gè)感官特性強(qiáng)度上差 異較大，尤其樣品BaoQL在4 個(gè)感官特性強(qiáng)度上都較強(qiáng)， 而樣品HeiH在香氣、滋味、體態(tài)感官特性強(qiáng)度上都較 弱。BaoQL綜合評(píng)分最高，HeiH綜合評(píng)分最低。

采用FLASH、Trimmomatic軟件處理原始數(shù)據(jù)，將 獲得的所有序列進(jìn)行OTU分類(lèi)。由表1可知，4 份樣品的 細(xì)菌OTU總數(shù)為238，平均數(shù)為60，最大值為70，最小值 為47。4 份樣品的真菌OTU總數(shù)為254，平均數(shù)為64，最大值為70，最小值為53，由此可以看出，4 份樣品中真菌 的OTU數(shù)比細(xì)菌的OTU數(shù)大，真菌的物種豐富度較大。

在Rank-Abundance曲線中，OTU等級(jí)代表系統(tǒng)群落 物種的豐度，OTU等級(jí)越高，表示系統(tǒng)里物種越豐富。 OTU曲線越平滑，表示系統(tǒng)里物種越均勻。由圖2a可 知，BaoQL的細(xì)菌物種豐度最高，物種數(shù)量分布也最均 勻，ChangC的次之；由圖2b可知，HeiH的真菌物種豐度 最高，BaoQL次之；真菌物種數(shù)量分布上，BaoQL更加 均勻，這可能與兩個(gè)地區(qū)的緯度差異和氣候不同有關(guān)。

OTU分析后，分別計(jì)算各Alpha多樣性指數(shù)。由表2 可知，4 份豆醬樣品細(xì)菌的Chao l指數(shù)平均值為75.19， ACE指數(shù)平均值為75.00，Shannon指數(shù)平均值為1.58。 4 份豆醬樣品真菌的Chao l指數(shù)平均值為26，ACE指數(shù) 平均值為30.60，Shannon指數(shù)平均值為0.83。從Chao l和 ACE指數(shù)可以看出，豆醬樣品的細(xì)菌菌群豐度高于真菌 菌群豐度。從Shannon指數(shù)可以看出，豆醬樣品的細(xì)菌物 種均勻度高于真菌物種均勻度。因此，傳統(tǒng)豆醬中細(xì)菌 菌群多樣性更加豐富。

QDA可知，4 種發(fā)酵豆醬中，黑龍江省寶泉嶺的豆 醬產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu)。黑龍江省寶泉嶺豆醬中游離氨基酸種 類(lèi)和總質(zhì)量濃度最高，因此，游離氨基酸種類(lèi)和總質(zhì)量 濃度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響至關(guān)重要。這與武俊瑞等在豆 醬中氨基酸的種類(lèi)和數(shù)量決定豆醬品質(zhì)中的結(jié)論和Lin Hongbin等得出氨基酸有望用于評(píng)價(jià)和代表郫縣蠶豆醬 的風(fēng)味品質(zhì)的結(jié)論一致。 豆醬中游離氨基酸的組成和含量與發(fā)酵過(guò)程中微生 物群落結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，細(xì)菌中Weissella對(duì)游離氨基酸的 種類(lèi)和含量影響最大，真菌中Millerozyma和Aspergillus對(duì) 游離氨基酸的種類(lèi)和含量影響最大；細(xì)菌菌群對(duì)游離氨 基酸種類(lèi)和含量的影響顯著高于真菌菌群。黑龍江省寶 泉嶺豆醬樣品的質(zhì)量明顯好于其他3 個(gè)樣品，主要因?yàn)楹?龍江省寶泉嶺豆醬中含有上述幾種優(yōu)勢(shì)菌群，導(dǎo)致氨基 酸種類(lèi)和含量均高于其他樣品，這與Kim等研究的韓國(guó) 發(fā)酵大豆醬微生物群落與豆醬的感官屬性密切相關(guān)和Li Zhihua等研究的中國(guó)傳統(tǒng)紅辣椒豆瓣醬中細(xì)菌群落和 揮發(fā)性化合物之間高度協(xié)變關(guān)系的結(jié)論一致。 微生物發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量與其微生物多樣性的關(guān)系， 近年來(lái)已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外研究者的高度關(guān)注。Lee等通 過(guò)對(duì)豆醬的微生物多樣性與代謝組學(xué)進(jìn)行相關(guān)性分析 表明，魯氏接合酵母和四聯(lián)球菌屬與氨基酸代謝、曲 霉屬與糖代謝、芽孢桿菌屬與脂肪酸代謝都有顯著相 關(guān)。Li Zhihua等分別通過(guò)對(duì)豆醬中的細(xì)菌多樣性和 代謝產(chǎn)物進(jìn)行相關(guān)性分析，得到假單胞菌與含氮代謝物 顯著相關(guān)，鏈球菌屬與含碳代謝物等顯著相關(guān)。因此， 還需要進(jìn)一步分析豆醬中微生物多樣性與其他代謝產(chǎn)物 之間的相互關(guān)系，為發(fā)酵豆醬產(chǎn)品質(zhì)量提供更全面的 理論依據(jù)。