登陸國際食品研究領(lǐng)域領(lǐng)域Top期刊,瀘州老窖在中溫大曲曲香研究方面取得突破
2024年07月12日07:44 來源:酒業(yè)家團(tuán)隊(duì)
近日,四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院許正宏教授與江南大學(xué)生物工程學(xué)院陸震鳴教授聯(lián)合瀘州老窖國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心沈才洪主任團(tuán)隊(duì)在國際食品研究領(lǐng)域Top期刊《Food Chemistry》(Q1,IF:8.5)上發(fā)表了題為“Decoding the Qu-aroma of medium-temperature Daqu starter by volatilomics, aroma recombination, omission studies and sensory analysis(基于揮發(fā)組學(xué)、香氣重組與缺失和感官分析解碼中溫大曲的曲香特征)”的研究論文。江南大學(xué)生物工程學(xué)院博士研究生楊生兵為第一作者,許正宏教授、陸震鳴教授為論文通訊作者。
曲香是評(píng)價(jià)大曲質(zhì)量的重要指標(biāo)。長(zhǎng)期以來,大曲曲香的評(píng)價(jià)主要依靠技術(shù)人員的感官描述,但由于其主觀性強(qiáng)、可重復(fù)性差,評(píng)價(jià)結(jié)果易受個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)環(huán)境的影響,難以滿足現(xiàn)代釀酒工業(yè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化和精確控制的需求。因此,定性定量的解析曲香的物質(zhì)基礎(chǔ)并開發(fā)一套科學(xué)、客觀的曲香風(fēng)味評(píng)價(jià)體系,對(duì)于提升大曲產(chǎn)品質(zhì)量和保障釀酒生產(chǎn)的批次穩(wěn)定性具有重要意義。
研究團(tuán)隊(duì)采集了全國不同濃香型白酒產(chǎn)區(qū)的42個(gè)中溫大曲樣品,設(shè)計(jì)了“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合的研究策略,采用揮發(fā)組學(xué)和感官評(píng)價(jià)等方法,確定了52種曲香香韻描述詞,鑒定了37種曲香活性化合物,構(gòu)建了包含曲香風(fēng)味描述和曲香活性化合物信息的中溫大曲曲香香氣輪。在此基礎(chǔ)上,重構(gòu)了中溫大曲曲香并鑒定了其中26種關(guān)鍵曲香活性化合物。
相關(guān)研究成果為大曲品質(zhì)的科學(xué)評(píng)估和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立奠定了研究基礎(chǔ),為白酒行業(yè)“新質(zhì)生產(chǎn)力”的發(fā)展提供了重要保障。
論文主要研究結(jié)果如下:
1.“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合,構(gòu)建了曲香風(fēng)味研究策略
設(shè)計(jì)了“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合的大曲曲香研究策略。首先,采用“自上而下”的策略,通過定量感官描述等方法,將大曲曲香根據(jù)香氣來源、香氣類別、香韻種類等進(jìn)行逐層分解,建立包含不同香韻描述詞的曲香描述詞庫。其次,采用“自下而上”的策略,通過HS-SPME-GC-MS和TF-GC-O-MS等揮發(fā)組學(xué)技術(shù),從大曲揮發(fā)性化合物中鑒定曲香活性化合物。隨后,將曲香香韻描述詞和曲香香氣活性化合物進(jìn)行兩兩匹配,獲得大曲曲香風(fēng)味描述及其物質(zhì)基礎(chǔ)。
2. 質(zhì)譜與嗅聞相整合,解析了中溫大曲曲香的物質(zhì)基礎(chǔ)
采用HS-SPME-GC-MS和TF-GC-O-MS等技術(shù),從全國不同濃香型白酒產(chǎn)區(qū)的42個(gè)中溫大曲樣品中鑒定了193種揮發(fā)性化合物;根據(jù)檢出率>50%,豐度>1%及嗅聞強(qiáng)度>2等指標(biāo),篩選獲得了43種優(yōu)勢(shì)化合物和14種呈香化合物;結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化合物嗅聞、風(fēng)味數(shù)據(jù)庫和文獻(xiàn)檢索等方法,確定了37種曲香活性化合物,初步明確了中溫大曲曲香的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3. 香韻與物質(zhì)相匹配,構(gòu)建了中溫大曲曲香香氣輪
通過標(biāo)準(zhǔn)化合物嗅聞、風(fēng)味數(shù)據(jù)庫和文獻(xiàn)檢索等方法,將中溫大曲曲香香韻描述詞和曲香活性化合物進(jìn)行兩兩匹配,構(gòu)建了包含五層信息的中溫大曲曲香香氣輪。其中,香氣輪的扇區(qū)半徑與香氣強(qiáng)度相關(guān),扇區(qū)角度與風(fēng)味化合物豐富度相關(guān),同時(shí)根據(jù)不同扇區(qū)面積進(jìn)行權(quán)重賦分,建立了百分制的曲香評(píng)分體系,有助于增加大曲質(zhì)量評(píng)估的準(zhǔn)確度。
?。ǖ谝粚忧忝枋鲈~包括“糧香”、“發(fā)酵香”、“陳香”和“其他香”等4個(gè)香氣來源;第二層曲香描述詞包含“酸香/發(fā)酵香/豆豉香”、“烘焙/堅(jiān)果”、“花香/果香”等10個(gè)香氣類別;第三層曲香描述詞將第二層進(jìn)一步細(xì)化為“烘焙香”、“汗味”、“花香”等52個(gè)曲香香韻描述語;第四層包括37種對(duì)曲香有貢獻(xiàn)的曲香活性化合物的結(jié)構(gòu),與第三層的曲香描述語分別匹配;第五層的曲香活性化合物的名稱,與第四層化合物結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng))
4. 重構(gòu)與缺失相補(bǔ)充,明確了中溫大曲關(guān)鍵曲香活性化合物
采用37種曲香活性化合物,重構(gòu)了中溫大曲曲香,并通過缺失實(shí)驗(yàn)以及香氣活力值(OAV)進(jìn)行篩選,確定了26種關(guān)鍵曲香活性化合物,為進(jìn)一步提升大曲生產(chǎn)質(zhì)量控制、確定大曲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供了候選化合物。
國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心,是目前國內(nèi)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)的國家科技創(chuàng)新平臺(tái)。
中心于2014年1月順利通過科技部驗(yàn)收,2016年3月獲批為第二批國家科技服務(wù)業(yè)行業(yè)試點(diǎn)單位,是全國40家試點(diǎn)單位之一。中心重點(diǎn)圍繞固態(tài)釀造行業(yè)的關(guān)鍵、共性技術(shù)問題開展科學(xué)研究,為固態(tài)釀造行業(yè)提供高效、實(shí)用、易于轉(zhuǎn)化的工程技術(shù)成果,不斷推動(dòng)相關(guān)技術(shù)成果的工程化應(yīng)用,為白酒、醬油、食醋、泡菜等固態(tài)釀造產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)提供開放共享的科技創(chuàng)新平臺(tái)。
多年來,瀘州老窖依托國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心、博士后科研工作站及四川省固態(tài)釀造技術(shù)創(chuàng)新中心等科技平臺(tái),不斷加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研深度融合,與國內(nèi)外知名高校及科研機(jī)構(gòu)的開展緊密合作,與許正宏教授團(tuán)隊(duì)圍繞大曲微生物群落的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)控方面開展了系統(tǒng)研究,聯(lián)合在《Applied and Environmental Microbiology》《Food Microbiology》《Food Chemistry》《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》《Food Research International》《微生物學(xué)報(bào)》《生物工程學(xué)報(bào)》等國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表多篇論文,形成了行業(yè)領(lǐng)先的創(chuàng)新成果。
2021年12月,雙方合作完成的“大曲微生物群落功能強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目,經(jīng)中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。