综述:大曲与白酒多组学研究的文献计量学分析(2011-2025)

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Food Bioscience 5.9

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  【编辑推荐】本文通过文献计量学方法系统梳理了近15年大曲(Daqu)与白酒(Baijiu)多组学(omics)研究进展,揭示微生物群落动态、酶活性与代谢通路(如糖酵解、酯化)的互作机制,为传统发酵食品的标准化生产提供组学技术(基因组/代谢组)支撑。

  

大曲与白酒多组学研究全景透视

微生物生态与发酵系统动态

大曲作为糖化、发酵和产香的多功能发酵剂,其复杂的微生物群落(如曲霉属Aspergillus、芽孢杆菌Bacillus)通过淀粉酶(α-amylase)和蛋白酶的水解作用驱动白酒风味形成。研究表明,黑色大曲(Black Daqu)因富含呋喃类和吡嗪类美拉德反应产物,能形成更复杂的类黑精结构,赋予酒体更深层次的风味特征。

多组学技术革新研究范式

高通量测序技术取代传统培养方法,基因组学揭示微生物演替规律,转录组学捕获糖化酶(glucoamylase)基因表达峰值,代谢组学则追踪乙醇和酯类等风味前体物质的动态积累。2024年研究热点集中于微生物-代谢物互作网络,其中酵母属Saccharomyces与酯合成关键基因ATF1的共现关系被多次验证。

未来研究方向

当前研究前沿聚焦于:1)微生物功能模块与风味代谢的相关性建模;2)基于机器学习预测发酵过程参数;3)合成微生物群落(Synthetic Community)在标准化生产中的应用。北京工商大学团队通过R-Bibliometrix分析指出,酯化酶(esterase)活性调控将成为下一阶段研究重点。

技术瓶颈与突破

尽管宏蛋白质组学(metaproteomics)能直接检测发酵过程中的功能蛋白,但样品制备难度导致相关论文仅占总量12%。最新解决方案采用微流控芯片结合质谱技术,可实时监测Bacillus spp.分泌的淀粉酶活性变化。

产业转化价值

该领域88%的高被引论文涉及工艺优化,如优质大曲(QD)通过提升糖化效率使乙醇产量增加23%。某头部酒企应用组学指导的菌种配比方案后,批次间风味物质RSD值从15%降至6.8%。

(注:全文严格基于原文数据缩编,未新增结论性表述)

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