近日,一项关于陶融型白酒发酵机理的重要研究成果在国际知名食品化学期刊《food chemistry: x》(jcr一区,if:6.1)上正式发表。该项研究由河南牧业经济学院食品与生物工程学院(酒业学院)的刘彦博(yanbo liu)作为第一作者主导完成,论文题为《结合宏基因组学和代谢组学分析陶融型白酒的发酵过程及其与氨基酸的响应机制》。该研究首次系统深入地揭示了陶融型白酒在窖内发酵的动态模式及其与氨基酸代谢间的精密响应关系,为传统酿造工艺的现代化与精准调控提供了坚实的科学依据和理论支撑。
陶融型白酒作为中国独特的白酒香型之一,其酿造过程复杂,涉及众多微生物的协同发酵,风味物质的形成机制一直是行业内的研究难点与重点。本研究创新性地联合运用了鸟枪法宏基因组学(shotgun metagenomics)和非靶向代谢组学(untargeted metabolomics)两种先进的组学技术,对陶融型白酒整个发酵周期内不同时间点的酒醅样本进行了全景式、高分辨率的解析。
通过对海量微生物基因数据进行深入挖掘,研究团队成功绘制了陶融型白酒窖内发酵过程中微生物群落结构(包括细菌和真菌)的动态演替图谱。他们不仅精确鉴定出了不同发酵阶段的关键优势菌群,更进一步解析了这些微生物群落所承载的代谢功能潜能是如何随时间变化的。这首次从宏基因组学层面清晰阐释了陶融型白酒特有的“前缓、中挺、后缓落”发酵模式的微观驱动力量。
在代谢层面,研究通过代谢组学技术追踪了发酵过程中风味物质及其前体物质的丰富变化。尤为关键的发现是,研究系统监测了多种氨基酸含量的动态波动,并成功将其与特定的发酵阶段及微生物活动相关联。分析表明,亮氨酸(leucine)、谷氨酸(glutamate)等特定氨基酸并非仅仅是风味物质或营养源,它们更扮演着“信号分子”或“催化因子”的重要角色,能够显著促进功能微生物菌群的定向演替,并有效驱动酯类、酸类等关键风味化合物的合成与积累,从而直接塑造陶融型白酒最终的独特风味与品质。
该项研究是跨组学技术在中国传统白酒发酵研究中的一次成功实践,其结论不仅深化了行业对陶融型白酒酿造科学内涵的理解,更重要的是为未来通过精准添加关键氨基酸或调控微生物群落来优化工艺、稳定品质、提升产率提供了极具价值的靶点与方向,标志着我国白酒基础研究迈向了一个新台阶。





