黑米酒创新酿造工艺及其核心营养-代谢网络构建研究

为解决传统酿造酒类营养功能单一的问题，研究人员开发了黑米啤酒、黄酒(Huangjiu)及甜酒的新型酿造工艺，通过代谢组学分析发现81种黄酮类代谢物参与KEGG通路，其中柚皮苷(naringin)和花旗松素(taxifolin)被鉴定为关键生物标志物(AUC=1)，显著提升了酒体的抗氧化活性及维生素、矿物质含量，为功能性谷物酒开发提供新思路。

　　

在健康饮食需求日益增长的今天，传统酒类饮品正面临营养强化的转型挑战。黑米作为"米中之王"富含花青素、黄酮等活性成分，但其在酿造领域的应用尚未充分开发。扬州大学农学院的研究团队在《Food Chemistry》发表的研究中，创新性地将黑米(Yangzinuo 1 hao等品种)引入啤酒、黄酒和甜酒酿造体系，通过构建"营养-代谢"网络揭示了黑米酒的功能提升机制。

研究采用非靶向代谢组学(untargeted metabolomics)结合化学计量学方法，对三种酒体的理化指标、营养成分及代谢通路进行系统分析。通过ROC曲线评估关键代谢物诊断效能，并利用HPLC-MS/MS技术定量81种黄酮代谢物。结果显示：黑米啤酒的总酚含量达2.31 mg GAE/mL，较普通啤酒提升46%；黑米黄酒的维生素B₉含量增加2.6倍；甜酒中Na、K、Fe等矿物质元素显著富集。代谢网络分析发现柚皮苷(naringin)和花旗松素(taxifolin)与多种营养素高度相关，其AUC值达到1，成为区分黑米酒的核心生物标志物。

在"理化性质与主要营养成分差异"部分，研究证实黑米啤酒的粘度(1.32 mPa·s)和pH值(4.5)符合优质啤酒标准，且总抗氧化能力(T-AOC)提升34%。"代谢物组成与功能通路分析"显示，81种黄酮代谢物主要富集于黄酮醇生物合成(ko00944)和异黄酮代谢(ko00943)通路。讨论部分指出，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)的接种可协同提升风味物质含量达34.13%。

该研究不仅建立了黑米酒"营养-代谢"关联模型，更创新性地将杜仲叶(Eucommia ulmoides)等药用植物引入酿造体系。结论表明，黑米酒中维生素B₂、B₉及Se等微量元素的协同作用，使其兼具抗氧化、抗炎等潜在健康效益。这项工作为功能性谷物酒开发提供了理论依据和技术范式，对推动传统酿造产业升级具有重要意义。