发酵条件对啤酒中己酸乙酯合成的正交优化及代谢调控机制研究

来自日本的研究人员针对啤酒酿造中风味物质调控难题，采用正交试验设计(L9OA)探究温度、接种量、葡萄糖/麦芽糖浓度对Mie清酒酵母BMK3产己酸乙酯(ethyl caproate)的影响。通过CE-MS代谢组学发现高葡萄糖水平通过NADPH再生途径促进脂肪酸合成，为啤酒风味定向调控提供新见解。

　　

这项创新性研究采用L₉正交阵列设计，系统考察了温度、接种量、初始葡萄糖和麦芽糖浓度四个关键发酵参数对特色酵母菌株BMK3合成己酸乙酯(ethyl caproate)的影响。毛细管电泳-质谱联用技术(CE-MS)揭示了一个有趣的代谢调控现象：高葡萄糖环境显著激活了酵母细胞内NADPH依赖的脂肪酸合成通路，特别是与己酸(caproate)前体生成相关的代谢网络。主成分分析(PCA)结果直观显示，发酵温度主导了代谢物谱变异的第一主成分(PC1)，而葡萄糖浓度则主要影响第二主成分(PC2)。研究还发现，相较于传统关注的乙酸异戊酯(isoamyl acetate)合成，己酸乙酯的形成对葡萄糖浓度变化表现出更高的敏感性。这些发现为啤酒酿造工艺优化提供了重要理论依据，特别是为通过代谢工程手段精准调控啤酒风味特征开辟了新思路。