近日,江南大學(xué)許正宏教授團(tuán)隊(duì)與國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心沈才洪正高工團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在國際食品科技專業(yè)TOP期刊《Food Research International》(IF:6.475)上發(fā)表了題為“Spatial heterogeneity of the microbiome and metabolome profiles of high-temperature Daqu in the same workshop”的研究論文,即“同一車間高溫大曲微生物組和代謝組的空間異質(zhì)性”。
該研究以高溫大曲為研究對象。“曲乃酒之骨”“看酒先看曲”,大曲中富含種類豐富的酶類、微生物和風(fēng)味物質(zhì),是我國傳統(tǒng)白酒釀造中常用的糖化劑、發(fā)酵劑和生香劑,對產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。
高溫大曲是醬香型白酒釀造的重要原料,是醬香風(fēng)味形成的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)高溫大曲生產(chǎn)在開放的環(huán)境下進(jìn)行,曲房不同位置環(huán)境條件的差異造成了發(fā)酵過程曲培溫度、水分等變化規(guī)律不同,最終形成白色、黃褐色和黑色三種外觀的成品曲。目前,白、黃、黑大曲主要是通過表觀顏色進(jìn)行區(qū)分,且在醬酒生產(chǎn)中對三種類型大曲的使用多依靠經(jīng)驗(yàn)。
本研究通過非靶代謝組分析、高通量測序等技術(shù),系統(tǒng)分析白曲、黃曲和黑曲的酶學(xué)性質(zhì)、菌群結(jié)構(gòu)及其功能和揮發(fā)性物質(zhì),并發(fā)現(xiàn)發(fā)酵溫度是影響大曲微生物群落形成與功能,造成大曲品質(zhì)差異的關(guān)鍵因素。白曲具有較高的液化力和糖化力,黑曲的中性蛋白酶和纖維素酶酶活力較高,而黃曲的多種酶活力適中,是醬酒生產(chǎn)中用量最多的大曲,通常占總量的80%以上。
非靶代謝組分析表明,三類大曲的揮發(fā)性物質(zhì)組成差異顯著,黃曲和黑曲中揮發(fā)性物質(zhì)總量及吡嗪類物質(zhì)的相對含量高于白曲,揭示了它們在釀造中對醬酒風(fēng)味的重要貢獻(xiàn)。
高通量測序分析表明,三類大曲的微生物群落結(jié)構(gòu)差異顯著,且細(xì)菌和真菌群落分別受確定性和隨機(jī)性裝配過程的控制,共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析顯示細(xì)菌類群之間的相互作用可能更強(qiáng),這表明高溫大曲中細(xì)菌群落可能比真菌更易受非生物環(huán)境因素和物種相互作用的影響。
上述研究充分揭示了發(fā)酵溫度對高溫大曲的影響,為后續(xù)深入闡明大曲對醬香型白酒產(chǎn)量和風(fēng)味品質(zhì)的影響奠定了基礎(chǔ),有望進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,科技引領(lǐng)未來。瀘州老窖高度重視科技創(chuàng)新,組建了國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心等多個(gè)重大科技創(chuàng)新平臺。國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心作為固態(tài)釀造行業(yè)唯一、專門從事工程技術(shù)研究與開發(fā)的國家級科技創(chuàng)新平臺,是固態(tài)釀造領(lǐng)域的核心科研力量。中心自組建以來,重點(diǎn)圍繞固態(tài)釀造行業(yè)的關(guān)鍵、共性技術(shù)問題,開展技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用研究,目前已在《Food Chemistry》《Food Research International》《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》《Bioresource Technology》等國際食品知名期刊上發(fā)表SCI論文100余篇,獲得授權(quán)專利394件,主持或參與制定標(biāo)準(zhǔn)49項(xiàng),榮獲科技獎(jiǎng)項(xiàng)62項(xiàng),為固態(tài)釀造行業(yè)提供源頭技術(shù)供給,切實(shí)解決產(chǎn)業(yè)的技術(shù)難題,不斷推動相關(guān)技術(shù)成果的工程化應(yīng)用,成為白酒、醬油、食醋、泡菜等固態(tài)釀造生產(chǎn)企業(yè)提供開放共享的科技創(chuàng)新平臺。
此次與江南大學(xué)合作研究的“同一車間高溫大曲微生物組和代謝組的空間異質(zhì)性”,是國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心整合創(chuàng)新資源,圍繞關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的又一突破。
未來,國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心將繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)新平臺的載體優(yōu)勢,深化與江南大學(xué)等高校院所的創(chuàng)新融合,不斷攻克行業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù),孵化轉(zhuǎn)化重大創(chuàng)新成果,提升固態(tài)釀造行業(yè)技術(shù)水平,助推固態(tài)釀造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。(華夏酒報(bào) 呂俊岐)