豆醬是以大豆為主要原料，利用微生物經(jīng)過自然發(fā) 酵制成的半流動狀態(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等通過使用聚合酶鏈式反應(yīng)變性梯度凝膠電泳（polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis，PCR-DGGE）研究了10 個 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等通過研究蠶豆醬在傳 統(tǒng)發(fā)酵過程中的微生物群落，揭示了微生物群落結(jié)構(gòu)對 發(fā)酵過程中風味物質(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于了解產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。 Namgung等通過主成分分析發(fā)現(xiàn)，氨基酸可能與口感、 風味、營養(yǎng)和生理活性有關(guān)?？敌竦葘Χ贯u中氨基酸 與揮發(fā)性物質(zhì)的關(guān)系分析表明，氨基酸種類與豆醬風味 物質(zhì)有一定的相關(guān)性，酸性氨基酸會增加豆醬的鮮味， 中性氨基酸可能產(chǎn)生丁香味的風味物質(zhì)，堿性氨基酸對 風味影響較小?？梢?，氨基酸對豆醬產(chǎn)品質(zhì)量起著重要 作用。基于以上微生物群落結(jié)構(gòu)與游離氨基酸對豆醬質(zhì) 量的影響，本實驗采用高通量測序技術(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，并為將來企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量 提供理論依據(jù)。本實驗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春4 個地區(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)無菌容器密封后低溫保藏運 輸，在實驗室－80 ℃保存。 DNA提取試劑盒、PCR擴增的全套試劑及擴增引物 生工生物工程（上海）股份有限公司。

GeneAmp PCR System 9700 鄭州杜甫儀器廠； Power Pac Universal水平電泳儀 北京普析通用儀器有 限責任公司；Gel DOCXR凝膠成像系統(tǒng)、日立L8800氨基 酸自動分析儀 上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

（quantitative descriptive analysis， QDA）法評價豆醬樣品的質(zhì)量 QDA是一種以描述性分析為主的對樣品進行感官評 定的方法，利用多元統(tǒng)計方法分析獲得數(shù)據(jù)，對樣品進 行定性和定量相結(jié)合的分析。具體分析過程為：首先挑 選評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，然后采用線性標度對其進行評 價打分，打分結(jié)束后進行統(tǒng)計分析，用雷達圖直觀表示 對測定樣品的質(zhì)量評價。本研究挑選10 名評定員，從色 澤、香氣、滋味和體態(tài)4 個方面對不同地區(qū)的發(fā)酵豆醬樣 品進行質(zhì)量評價，評價結(jié)果采用QDA圖表示。

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

稱取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， 冷卻后過濾，濾液真空濃縮至干，重復1～2 次。加入 5 mL pH 2.2檸檬酸鈉緩沖液，濾膜過濾后利用氨基酸自 動分析儀測定。

采用SPSS 20.0軟件，對樣品中氨基酸進行主成分分 析和綜合性評價。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)量評價

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

采用FLASH、Trimmomatic軟件處理原始數(shù)據(jù)，將 獲得的所有序列進行OTU分類。由表1可知，4 份樣品的 細菌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等級代表系統(tǒng)群落 物種的豐度，OTU等級越高，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，這可能與兩個地區(qū)的緯度差異和氣候不同有關(guān)。

OTU分析后，分別計算各Alpha多樣性指數(shù)。由表2 可知，4 份豆醬樣品細菌的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，豆醬樣品的細菌物 種均勻度高于真菌物種均勻度。因此，傳統(tǒng)豆醬中細菌 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 類和總質(zhì)量濃度最高，因此，游離氨基酸種類和總質(zhì)量 濃度對產(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價和代表郫縣蠶豆醬 的風味品質(zhì)的結(jié)論一致。 豆醬中游離氨基酸的組成和含量與發(fā)酵過程中微生 物群落結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，細菌中Weissella對游離氨基酸的 種類和含量影響最大，真菌中Millerozyma和Aspergillus對 游離氨基酸的種類和含量影響最大；細菌菌群對游離氨 基酸種類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 個樣品，主要因為黑 龍江省寶泉嶺豆醬中含有上述幾種優(yōu)勢菌群，導致氨基 酸種類和含量均高于其他樣品，這與Kim等研究的韓國 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等研究的中國傳統(tǒng)紅辣椒豆瓣醬中細菌群落和 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， 近年來已經(jīng)引起國內(nèi)外研究者的高度關(guān)注。Lee等通 過對豆醬的微生物多樣性與代謝組學進行相關(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等分別通過對豆醬中的細菌多樣性和 代謝產(chǎn)物進行相關(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)。