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昆明植物所證實(shí)：咖啡內(nèi)生菌是發(fā)酵改善咖啡風(fēng)味的源泉之一
咖啡的風(fēng)味源自復(fù)雜的化學(xué)成分。隨著全球市場轉(zhuǎn)向以獨(dú)特感官特征為價(jià)值的特色產(chǎn)品，對風(fēng)味精準(zhǔn)調(diào)控的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。云南作為中國最重要的阿拉比卡咖啡產(chǎn)區(qū)，近年來已從“廉價(jià)原料”蛻變?yōu)榫房Х刃聞萘ΑＴ诖吮尘跋?，咖啡風(fēng)味一致性成為可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題。長期以來，咖啡風(fēng)味一直強(qiáng)調(diào)已確立的影響因素，包括咖啡品種、地理來源以及采后處理和烘焙技術(shù)的變化。近年來，微生物發(fā)酵作為改善咖啡風(fēng)味提升品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一得到了廣泛的認(rèn)可。
傳統(tǒng)的發(fā)酵策略通常依賴于外源微生物，因此，很難復(fù)制與本土咖啡微生物群落相關(guān)的復(fù)雜風(fēng)味網(wǎng)絡(luò)。這一局限性使“微生物風(fēng)土”這一概念凸顯出來，為解讀特定區(qū)域的咖啡風(fēng)味特征提供了一個(gè)令人信服的框架。該概念的核心原則是，區(qū)域特有的微生物群落對塑造特色風(fēng)味的感官屬性起著支撐作用。內(nèi)生真菌作為這一風(fēng)土中尚未充分探索的一個(gè)維度，在咖啡果中充當(dāng)天然的“初級加工工廠”，其功能特性有助于高效降解復(fù)雜的果膠多糖，且顯著豐富風(fēng)味前體物質(zhì)的種類。
基于近年來對咖啡風(fēng)味品質(zhì)形成因子的持續(xù)研究，中國科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與天然藥物全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的邱明華研究團(tuán)隊(duì)提出“內(nèi)生真菌可以通過共生適應(yīng)性調(diào)節(jié)關(guān)鍵代謝途徑進(jìn)而引導(dǎo)咖啡鮮果風(fēng)味的形成”的科學(xué)設(shè)想。為了驗(yàn)證這一設(shè)想，該團(tuán)隊(duì)對云南的五個(gè)主要阿拉比卡咖啡品種在三個(gè)關(guān)鍵成熟階段進(jìn)行了系統(tǒng)采樣。研究采用了三管齊下的技術(shù)方法：(1)構(gòu)建一個(gè)由655株內(nèi)生真菌組成真菌資源庫并分析其多樣性;(2)篩選出能顯著增強(qiáng)風(fēng)味化學(xué)特性的關(guān)鍵菌株：Talaromyces funiculosus KQ2。其作為發(fā)酵劑效果顯著，使咖啡感官評分提升1.5分，達(dá)到精品級標(biāo)準(zhǔn)(≥80分，p< 0.01)，并產(chǎn)生獨(dú)特的香草肉桂風(fēng)味。該風(fēng)味與1,3-二甲氧基苯積累相關(guān)(OAV=738)，代謝組學(xué)分析證實(shí)蔗糖含量增加17.11%(p< 0.001);(3)采用綜合分析(1H NMR、HS-SPME/GC-MS 和感官評價(jià))來闡明特定菌株(如Talaromyces funiculosus KQ2)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)味形成的化學(xué)基礎(chǔ)。多元模型識(shí)別出40種菌株特異性代謝標(biāo)志物(VIP > 1)，包含8種水溶性化合物與32種揮發(fā)性化合物。該研究結(jié)果闡明了內(nèi)生真菌調(diào)控風(fēng)味形成的代謝途徑，為基于本土微生物群落的咖啡精準(zhǔn)發(fā)酵技術(shù)提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究工作發(fā)表于Food Chemistry(2026, 503: 147791)。中國科學(xué)院昆明植物所邱明華研究員為通訊作者，博士研究生權(quán)晨曦為論文第一作者。研究工作獲得國家自然科學(xué)基金-云南聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目(U1902206)、 云南省科技重點(diǎn)專項(xiàng)(202003AD150006)、云南國際聯(lián)合創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目(202203AP140106)、中國青年科學(xué)家基金博士后項(xiàng)目(GZC20232766)等項(xiàng)目的資助。
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