《Food Research International》：Comparative profiling of microbial community structure, enzyme potential, metabolic features, and volatile composition in craft and Jiafan Huangjiu processes
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•手工黄酒与嘉酿黄酒在最终产品特性上存在明显差异。•发酵后，手工黄酒的残留糖分和FAN含量更高。•嘉酿黄酒的酯类含量更高，且OAV＞1的酯类化合物也更多。•最终取样时，手工黄酒中以耐醋酸乳杆菌为主。•嘉酿黄酒在与水解相关的CAZy基因方面潜力更高。引言黄酒是中国最古老的传统发酵酒
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手工黄酒与嘉酿黄酒在最终产品特性上存在明显差异。
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发酵后，手工黄酒的残留糖分和FAN含量更高。
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嘉酿黄酒的酯类含量更高，且OAV＞1的酯类化合物也更多。
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最终取样时，手工黄酒中以耐醋酸乳杆菌为主。
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嘉酿黄酒在与水解相关的CAZy基因方面潜力更高。
引言
黄酒是中国最古老的传统发酵酒类之一，因其适中的酒精含量、独特的香气、柔和的口感以及富含氨基酸、多肽和多糖等营养成分而备受重视（Shi等人，2021；Wu等人，2025；You等人，2025）。随着消费者对更多样化、高品质产品的需求增加，提升黄酒的风味与功能特性已成为研究领域的重点（Mao等人，2023；Ren等人，2019）。黄酒是以谷物为原料，经过蒸煮、糖化和发酵制成的（Li等人，2023；Tian等人，2022）。由曲酶将淀粉分解为可发酵糖分，再由酵母及其他微生物将这些底物转化为乙醇、有机酸和芳香物质（Peng等人，2023；Tian等人，2022）。因此，产品的质量与碳水化合物的利用效率、氮元素的供应情况、酵母的代谢活动以及微生物群落的动态变化密切相关（Peng等人，2017；Xie等人，2021；Xie等人，2025）。然而，传统酿造工艺往往存在发酵周期长、底物利用不充分以及风味多样性不足等问题。
为提升黄酒的糖化效率、发酵性能及风味品质，人们采用了多种工艺优化策略，包括温度控制、发酵剂调控、曲的制作调控以及菌株选择等（Li等人，2025；Peng等人，2024；Peng、Zheng、Meng、Yu等人，2022；Ren等人，2022；Xue等人，2024）。这些措施能够改变微生物群落结构，进而影响代谢产物和挥发性物质的组成。同时，微生物构成、细菌多样性以及核心风味生成菌与风味相关化合物之间也存在密切关联（Peng、Zheng、Meng、Zhu等人，2022；Ren等人，2019；Xie等人，2021；Zhang等人，2023）。近期的一些整合性元组学、宏组学和代谢组学研究进一步揭示了黄酒风味的形成与微生物演替、功能基因、碳水化合物降解、氨基酸代谢、有机酸积累以及与酒精和酯类相关的代谢途径之间的联系（Gao等人，2024；Liu等人，2023；Wang等人，2026）。此外，发酵剂带来的微生物群落结构、酿造过程中的环境因素以及乳酸菌介导的相互作用，也会影响黄酒发酵过程中的微生物功能与芳香物质组成（Yu等人，2024；Zhang等人，2026；Zhu等人，2026）。由于包括酒精、酯类和酸类在内的挥发性有机物质与产品的挥发性特征及品质密切相关，因此明确工业化生产流程与底物利用、微生物功能潜力以及挥发性成分之间的关联，对于通过工艺手段调控黄酒风味具有重要意义（Shen等人，2021）。
本研究选取了代表两种不同工业化生产流程及其对应最终产品的手工黄酒（L70）和嘉酿黄酒（L79）。L70采用手工制作的原始小麦曲，且在发酵中期会加入成品黄酒，之后进入后期发酵阶段；而L79则遵循传统的嘉酿工艺，使用包含机械制麦曲和手工制麦曲的混合曲体系，并进行更长时间的后期发酵。选择这两种工艺是因为它们代表了该生产商所采用的两种不同生产方式，能够产出风格各异的产品。由于L70和L79并非在单一因素条件下生产，因此对它们的比较反映了麦曲体系、发酵连续性、工艺干预以及外部投入等多种因素的综合影响，而非单纯比较发酵中断与持续发酵的差异。
因此，本研究的目的是分析这两种不同工业化生产的黄酒产品的特征及其相关的微生物组与代谢组特性。通过物理化学分析、基于HS-SPME-GC–MS的挥发性成分分析、挥发性代谢组学分析以及宏基因组测序，对比了L70和L79在碳水化合物和氮元素利用、主要代谢产物、挥发性成分、微生物群落结构以及基因层面的功能特征等方面的差异。本研究重点探讨残留底物水平、核心微生物类群、基因层面的功能潜力以及不同的挥发性成分之间的关联，旨在识别与这两种工业化黄酒生产流程相关的生态学和代谢学特征，而非试图确定特定微生物或酶的直接作用机制。期望这些研究结果能为解释工艺差异带来的风味差别提供综合性的比较依据，也为未来开展黄酒生产过程中的时间进程研究及功能验证研究提供指导。
章节摘要
样品采集与发酵过程
发酵样品来自中国上海金山区上海金丰酒业有限公司。本研究选择了该生产商采用的两种不同工业化生产流程对应的黄酒——手工黄酒（L70）和嘉酿黄酒（L79）作为研究对象。L70采用手工制作的原始小麦曲，且在发酵第5天时会加入成品黄酒，之后进入后续发酵阶段。此处所说的手工原始小麦曲，是指通过人工接种方式制备的用于糖化的发酵剂。
手工黄酒与嘉酿黄酒中糖分及游离氨基氮的对比分析
碳水化合物底物和可利用氮元素与黄酒的发酵进程及代谢产物形成密切相关（Song等人，2020）。如图1和表1所示，发酵结束时，手工黄酒（L70）和嘉酿黄酒（L79）的残留糖分和氮元素含量存在显著差异。L70中的麦芽糖和葡萄糖含量明显高于L79，分别为55.35克/升和5.54克/升，而L79中的这两类物质含量分别为3.17克/升和0.47克/升（图1a和b，p值＜0.001）。这一结果
结论
本研究对比了两种具有不同底物利用效率、微生物功能特征及挥发性成分的工业化黄酒产品——手工黄酒（L70）和嘉酿黄酒（L79）。嘉酿黄酒的碳元素和氮元素利用率更高，乙醇和乙酸含量也更高，酯类比例更大；而手工黄酒的残留底物更多，其挥发性成分以酒精为主。由于手工黄酒在发酵过程中会加入成品黄酒，这一
CRediT作者贡献说明
Shen Li：论文撰写——初稿撰写、软件应用、方法设计、实验实施、数据分析、数据整理。Hui Zhang：软件应用、方法设计、数据分析、数据整理。Yijin Yang：软件应用、方法设计、资金筹集。Yongjun Xia：数据分析、数据整理。Bin Ni：数据分析、数据整理。Lianzhong Ai：论文撰写——审阅与编辑、结果可视化、研究验证、项目监督、项目管理、资金筹集。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
中国国家自然科学基金（项目编号：32372307和U23A20261）、上海青年人才计划（项目编号：24QA2706000）以及上海食品微生物工程研究中心（项目编号：19DZ2281100）为本研究提供了支持。作者们衷心感谢黄酒工程研究中心在研究过程中给予的宝贵帮助。
Shen Li|Hui Zhang|Yijin Yang|Yongjun Xia|Bin Ni|Lianzhong Ai
