论文荐读

浓香型白酒发酵过程中4-甲/乙基愈创木酚的代谢规律分析

作者：

闫如毓1,2 郝慧宜1,2 苗子健1,2 王柏文1,2* 孙金沅1,2* 孙宝国1,2

单位：

1 北京工商大学 酿酒分子工程中国轻工业重点实验室

2 北京工商大学 北京市食品风味化学重点实验室

基金项目：

国家自然科学基金（31972193；32102119）；中国酒业协会白酒技术创新战略发展委员会课题（202105）

摘要&关键词

摘要：4-甲/乙基愈创木酚是浓香型白酒中重要的风味和健康成分，是影响白酒烟熏、丁香风味及抗氧化、抗炎等健康特性的重要因素，但其在浓香型白酒发酵过程中的代谢规律不清晰。因此，该文首先采用真空辅助吸附萃取分析法（vacuum assisted adsorption extraction，VASE）结合GC-MS分析揭示浓香型白酒发酵过程中4-甲/乙基愈创木酚及其前体物质的变化规律。经研究发现：（1）4-甲/乙基愈创木酚的前体物质（阿魏酸、4-乙烯基愈创木酚）是由原料提供的，其中对阿魏酸的贡献粮食约为65.13%、大曲贡献20.69%、稻壳贡献14.18%；对于4-乙烯基愈创木酚的贡献稻壳最大约为98.29%、大曲贡献0.28%、粮食贡献1.33%；（2）发酵过程中，4-甲/乙基愈创木酚主要在窖池发酵阶段产生，尤其是窖池发酵后期产生，4-甲基愈创木酚由53.63 μg/kg增长到93.78 μg/kg，生成率达74.86%，4-乙基愈创木酚的含量由13.14 μg/kg达到53.98 μg/kg，生成率超过300%。通过研究该文系统揭示浓香型白酒发酵过程中4-甲/乙基愈创木酚及其前体物质的变化规律，为调控4-甲/乙基愈创木酚代谢提高浓香型白酒风味健康品质有重要意义。

关键词：酒醅;真空辅助吸附萃取分析法(vacuum assisted adsorption extraction，VASE)；4-甲基愈创木酚(4-methyl guaiacol，4-MG)；4-乙基愈创木酚(4-ethyl guaiacol，4-EG)；HPLC；GC-MS

主要结论

1、4-甲/乙基愈创木酚的前体物质主要是由粮食或稻壳贡献。

4-甲/乙基愈创木酚的前体物质主要为阿魏酸、4-乙烯基愈创木酚，本研究通过分析发酵初期不同原料（大曲、粮食、稻壳等）中阿魏酸、4-乙烯基愈创木酚的含量发现：阿魏酸主要来自于粮食（贡献率超过60%），4-乙烯基愈创木酚主要来源于辅料中的稻壳（贡献率超过90%）。

2、4-甲/乙基愈创木酚主要在发酵后期产生。

本研究通过追踪发酵过程中4-甲/乙基愈创木酚及其前体物质的变化规律发现：4-甲/乙基愈创木酚的前体物质在发酵前期逐步积累，进入发酵后期4-甲/乙基愈创木酚开始迅速生成。同时，相关研究报道：4-乙基愈创木酚的形成主要与酵母菌、戴尔福特菌、枯草芽孢杆菌等物种相关；结合浓香型白酒的生产：从发酵前期向发酵后期，功能微生物菌群主要由真菌逐步演替为细菌占据主导地位；据此推断：浓香型白酒发酵前期，以酵母菌为代表的真菌转化阿魏酸转化成4-乙烯基愈创木酚；进入发酵后期，相关细菌转化4-乙烯基愈创木酚生成4-乙基愈创木酚。

本研究探究了浓香型白酒发酵过程中4-甲/乙基愈创木酚的代谢规律，明确了其前体物质的主要来源，揭示了发酵过程中的主要形成阶段，并探讨了其微生物代谢机制；后续研究中将着重关注4-甲/乙基愈创木酚代谢菌株的选育及高产调控策略的开发，为定向调控提高4-甲/乙基愈创木酚的含量提供理论指导与技术支撑，对推动白酒基于风味与健康双导向的品质发展有重要意义。

团队介绍

北京工商大学酿酒工程系以孙宝国院士为学术带头人，近年来主要围绕酒类风味化学、健康因子、酿造微生物、副产物利用等方面展开研究。团队近年来主持或完成国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级项目近20项，省部级项目20余项，以及企业横向合作项目30余项。获得国家级奖励3项，省部级奖励6项；发表高水平论文200余篇，授权专利10多项，出版著作10多部；与行业内20余家知名企业建立长期产学研合作关系，共建多个校外实践教学基地，为专业人才培养提供了良好的基础。

通信作者

王柏文，博士，北京工商大学轻工科学技术学院副教授。主要从事白酒酿造微生物与风味化学领域研究，综合运用微生物学、微生物组学、生物信息学与发酵工程等学科的理论与技术，解析白酒酿造过程中群体微生物的结构和功能、探究重要风味化合物的合成途径及其代谢调控机制，开发基于风味与健康双导向的白酒酿造新技术。近年来在AEM，IJFM，JAFC，微生物学通报，中国食品学报，食品科学等国内外食品与微生物领域知名期刊上共发表学术论文20余篇（1篇学术论文入围“领跑者 F5000中国精品科技期刊顶尖学术论文”），申请或授权专利3项。1项成果鉴定为国际领先。主持国家自然科学基金1项、国家重点研发计划子课题1项、横向课题2项，参加国家级、省部级或横向课题20余项。获全国商业科技进步奖特等奖1项（5/15，2021）。

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