摘要
传统酒曲大多以谷物为主要原料，自然接种微生物发酵，酒曲微生物种类繁多，杂菌污染严重，品质不稳定；现代酒曲大多是纯菌种酒曲，发酵成品酒风味较为单一，不能满足消费者需求。为解决这一关键问题，且赋予黑糯米酒更好的品质。本研究以人参、酸枣仁、牛蒡根、甘草、芡实等12味药食同源物质作为制曲基质，研究根霉接种量、基质水分含量、培曲时间和培曲温度对新基质曲糖化酶活力和液化酶活力的影响。以糖化酶活力为响应值，在单因素试验基础上，采用响应面Box-Behnken试验设计优化最佳制曲工艺；以最佳工艺条件制作的新基质曲发酵黑糯米酒，在单因素实验基础上设计正交试验，优化黑糯米酒最佳酿造工艺条件；采用代谢组学方法对黑糯米酒发酵72h内代谢物进行跟踪研究。研究结果如下： (1)新基质曲的最佳工艺条件为：根霉接种量0.3%、培曲时间40h、基质水分含量65%和培曲温度28℃，在此条件下糖化酶活力预测值为778.65mg/g.h。最佳培曲条件经过3次验证性试验，所得糖化酶活力实测平均值为779.233±0.577mg/g.h，实测值与预测值较为接近，说明此方案可行。新基质曲糖化酶和液化酶活力分别约为传统曲的1.3和2.8倍。对传统曲和新基质曲酿造米酒中的33种酒体成分进行检测，两种酒中差异最大的物质分别是异戊醇(10.065μg/100mL/109.394μg/100mL)、丁酸乙酯(0.867μg/100mL/187.552μg/100mL)、乙酸(135.240μg/100mL/560.939μg/100mL)、苯酚(0.156μg/100mL/0.858μg/100mL)。结果表明，新基质曲具有良好的发酵性能。 （2）黑糯米酒最佳酿造工艺条件为：发酵时间6d，发酵温度34℃，新基质曲添加量15%，泡米时间7h。在此条件下酿出的黑糯米酒感官评分为86分，总酚含量为0.85mg/m L。 （3）采用代谢组学方法对黑糯米酒发酵72h内代谢物进行了跟踪研究。结果表明，黑糯米酒发酵过程中共鉴定出344种代谢物，包括糖、糖醇、有机酸、氨基酸、脂肪酸、酚酸和未知名称的等差异代谢物，其中33种被确定为显著差异代谢物(VIP＞1且p＜0.05)。热图显示33种差异代谢物可按发酵时间将其分为4大类，且发酵60h阶段富集的差异代谢物数量最多。代谢通路分析表明33种差异代谢物涉及18个途径，包括3个显著相关的途径(p＜0.05且Pathway impact＞0.1)，分别为淀粉蔗糖代谢、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢和戊糖磷酸途径。进一步将关键代谢途径进行整合分析表明，淀粉蔗糖代谢和丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢主要发生在黑糯米酒发酵前24h，而戊糖磷酸途径主要发生在发酵36-60h之间。在6个不同发酵阶段得到不同数量的差异代谢物，随着发酵进行，差异代谢物数量和种类均发生变化。将过程特异性代谢物与相应的物理化学因子及酶表型相关联发现，随着发酵时间延长，酸类物质增多，醪糟液pH值下降，总酸升高，与代谢物变化情况一致。随着纤维素酶、果胶酶和糖化酶活力增高，多聚糖含量下降，单糖和低聚糖含量增高。蛋白酶活力增高，氨基酸含量增加。在6个不同发酵阶段得到不同数量的差异代谢物，随着发酵进行，差异代谢物数量和种类均发生变化。果糖在前三个发酵阶段为差异代谢物，麦芽糖除第三阶段不是差异代谢物，在其他过程均为差异代谢物，说明这两种糖很有可能对米酒品质影响极大。
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