2025年7月，鲁东大学刘文丽副教授团队在国际食品Top期刊《npj Science of Food》（Q1，IF: 7.8）发表题为“Fermentation modeling and machine learning for flavor prediction in low-sodium radish paocai with potassium chloride substitution”的研究性论文。鲁东大学硕士研究生李娅馨为第一作者，通讯作者为鲁东大学刘文丽副教授和李华敏副教授。 为了解决萝卜泡菜中钠含量过高的问题，本研究评估了在萝卜泡菜发酵过程中用氯化钾（KCl）部分替代氯化钠（NaCl）的可行性，重点关注微生物动力学和风味。该方法将微生物生长模型与综合风味分析（HS-SPME-GC-MS, HS-GC-IMS, E-tongue）以及随机森林（RF）机器学习相结合。用KCl代替30%的NaCl（K30）可显著提高甘露醇和谷氨酸含量，增强了新鲜、甜味和鲜味。RF模型鉴定出erucin, 1-hexanol, 3-methylbutan-1-ol和2-methoxy-4-vinylphenol是潜在的关键香气化合物。K30处理还通过增加与卷心菜、水果和甜味相关的挥发性化合物来改善香气特征。最后，感官分析证实K30泡菜具有优越的酸味、甜度、鲜味和总体可接受性。这些研究结果表明，以KCl替代30%的NaCl是制备低钠萝卜泡菜的有效策略，该策略能显著提升其风味特征，并为传统发酵食品的减钠提供了重要的参考。 注：最近有小伙伴反映收不到推送，因为公众号改了推送算法，现在需要加星标，多点赞/点在看，才能准时收到推送。 研究结论 用KCl替代30%的NaCl是生产低钠萝卜泡菜的高效实用策略，该策略既满足消费者的健康需求，又能使产品具有更优的感官品质。这些研究结果对发酵食品行业具有重要的实际意义，为减钠提供了一种可行且数据驱动的方法，而不影响消费者对整体风味的接受度。Erucin和1-hexanol等关键分子标志物的鉴定，为工业化生产中的质量控制和风味定向优化提供了量化工具。尽管研究结果前景良好，但本研究仍存在局限性。本研究聚焦于最终风味特征，尚未阐明其潜在的分子机制，尤其是KCl替代如何影响发酵微生物群（如Levilactobacillus brevis）的酶活性和代谢调控。因此，未来研究应结合蛋白质组学和转录组学分析，绘制受KCl影响的代谢途径和基因调控网络图谱。此类研究将填补盐替代与微生物响应之间的研究空白，从而能够合理设计更健康、低钠且具有精确调控感官特性的发酵蔬菜。 图文赏析 The fermentation kinetics and the predicted and observed L. brevis PL6-1 behavior in radish fermentation with different amounts of potassium chloride. The texture of radish paocai with partial replacement of NaCl by KCl. The multivariate statistical analysis of volatile organic compounds (VOCs) identified by HS-SPME-GC-MS. The key differential aroma compounds in radish paocai fermented for 14 days. HS-GC-IMS fingerprint of radish paocai on 14 d fermentation. Possible metabolic pathways for flavor compounds of radish paocai. 刘文丽 刘文丽，鲁东大学食品工程学院副教授，硕士生导师。主要研究方向为传统发酵食品高质化生产、食品微生物、食品酶学、益生菌发酵果蔬产品开发等。承担国家自然科学基金、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金面上项目、山东省高校科技发展计划项目、烟台市科技创新发展计划项目等10余项。以第一或通讯作者在Food Control、Food Research International、Food Microbiology、Food Packaging and Shelf Life、LWT - Food Science and Technology等国内外知名期刊发表学术论文40余篇，授权发明专利7项。 李华敏 李华敏，鲁东大学食品工程学院副教授，硕士生导师。承担国家自然科学基金、“十四五”国家重点研发计划、山东省重大基础研究、山东省自然科学基金、山东省重点研发计划、烟台市科技创新发展计划等20余项。发表学术论文40余篇，授权发明专利6项。 李娅馨 李娅馨，鲁东大学食品工程学院硕士研究生。以第一作者发表SCI期刊论文一篇，EI论文一篇，核心论文一篇。参与山东省自然科学基金面上项目、烟台市科技创新发展计划、山东省教育发展研究微课题等科研项目。荣获“第十四届山东省大学生科技节”二等奖等。
原文链接 https://doi.org/10.1038/s41538-025-00528-2
