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水相条件下合成短链脂肪酸酯霉菌角质酶的筛选与催化特性研究

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食品与发酵工业 2024年第7期50卷 1-8页

作者：林良才梁梦帆杜荣菲郑佳肖冬婷张煜行彭志云张翠英天津科技大学生物工程学院天津300457 河北衡水老白干酿酒(集团)有限公司博士后科研工作站河北衡水053000 宜宾五粮液股份有限公司中国轻工业浓香型白酒固态发酵重点实验室四川宜宾644000

短链脂肪酸酯是白酒重要风味物质,挖掘适用于白酒酿造体系的酯化酶对提升白酒品质具有重要的应用价值。该文在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达了7个霉菌角质酶,研究了其在单一酸和混酸条件下水相中催化合成风味酯的能力。研究结果表明角质... 详细信息

短链脂肪酸酯是白酒重要风味物质,挖掘适用于白酒酿造体系的酯化酶对提升白酒品质具有重要的应用价值。该文在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达了7个霉菌角质酶,研究了其在单一酸和混酸条件下水相中催化合成风味酯的能力。研究结果表明角质酶AFLACUT-2在水相条件下具有较好的短链脂肪酸酯合成能力,其在30℃、pH 4的条件下酶活力最高。进一步酶学特性分析显示,当反应温度升到40℃时,该酶催化合成己酸乙酯的活力不变,而合成丁酸乙酯活力显著下降。角质酶AFLACUT-2催化合成己酸乙酯的最佳反应时间为18 h,比催化合成丁酸乙酯缩短了25%。此外,酸醇比例的提高有助于短链脂肪酸酯的合成,但过高的酸浓度会抑制酶活力,AFLACUT-2对已酸的耐受性优于丁酸。这些结果不仅拓宽了对白酒风味酯合成机制的认识,也为利用酯化生香技术定向调控基酒风味提供了新的策略。

关键词：白酒短链脂肪酸酯角质酶水相催化体系

基于非靶向代谢组学技术解析老白干白酒发酵过程中的代谢物特征

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食品科学技术学报 2024年

作者：耿晓杰陈尔豹马志莹王新磊王柏文郑福平孙金沅张煜行李泽霞北京工商大学中国轻工业酿酒分子工程重点实验室北京工商大学食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酒类品质与安全重点实验室河北衡水老白干酒业股份有限公司

白酒发酵过程中的代谢物与其独特的风格特征息息相关。对于老白干白酒而言,其发酵过程中代谢物的特征及其变化规律尚未被完全解析。研究采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,对老白干白酒发酵过程中的酒醅代谢物进行了鉴定,通过主成分... 详细信息

白酒发酵过程中的代谢物与其独特的风格特征息息相关。对于老白干白酒而言,其发酵过程中代谢物的特征及其变化规律尚未被完全解析。研究采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,对老白干白酒发酵过程中的酒醅代谢物进行了鉴定,通过主成分分析和显著性差异分析,筛选出了差异代谢物,并通过KEGG数据库注释分析,揭示了这些差异代谢物可能参与的代谢途径。结果表明,在9个不同发酵时间的酒醅样品中,共检测到2157种代谢物,其中172种为极显著差异代谢物(VIP>2,P0.1)。在不同发酵阶段,各类代谢物的表达量有所不同。在发酵前期（0～8d）差异代谢物最多,共128种极显著差异代谢物（P<0.01）,氨基酸、肽及其类似物、脂类、杂环类和碳水化合物及其结合物代谢显著上调;发酵中期（8～17d）有22种代谢物有极显著差异代谢物（P<0.01）,氨基酸、肽及其类似物代谢显著上调,脂类代谢先上调后下调,黄酮类与之相反;发酵后期（17～36d）有33种极显著差异代谢物（P<0.01）,氨基酸、肽及其类似物和脂类代谢先上调后下调。此外,通过KEGG数据库注释,确定了104条代谢途径,并据此绘制了代谢网络图。在发酵的不同阶段,某些代谢途径变得更为活跃,如碳水化合物代谢、脂类代谢、黄酮类代谢和氨基酸代谢主要发生在发酵前期（P<0.05）,而黄酮类代谢在发酵中期较为活跃（P<0.05）,脂类代谢和氨基酸代谢则在发酵后期更为旺盛（P<0.05）。丝氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸半醛等18种代谢物在多个发酵时间段表现出显著差异,它们注释到半乳糖代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成和甘油磷脂代谢等途径,这可能是风味化合物的潜在生成途径。研究基于代谢组学技术,揭示了老白干白酒发酵过程中代谢物的特征及其变化规律,可为解析老白干白酒发酵过程中的风味代谢机制提供理论依据。

关键词：老白干风味化合物酒醅代谢组学代谢途径

基于非靶向代谢组学技术解析老白干白酒发酵过程中的代谢物特征

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食品科学技术学报 2024年第4期42卷 45-60页

作者：耿晓杰陈尔豹马志莹王新磊王柏文郑福平孙金沅张煜行李泽霞北京工商大学中国轻工业酿酒分子工程重点实验室/食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酒类品质与安全重点实验室北京100048 河北衡水老白干酒业股份有限公司河北衡水053000

白酒发酵过程中的代谢物与其独特的风格特征息息相关。对于老白干白酒而言,其发酵过程中代谢物的特征及其变化规律尚未被完全解析。采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,对老白干白酒发酵过程中的酒醅代谢物进行了鉴定,通过主成分分析... 详细信息

白酒发酵过程中的代谢物与其独特的风格特征息息相关。对于老白干白酒而言,其发酵过程中代谢物的特征及其变化规律尚未被完全解析。采用超高效液相色谱-串联质谱联用技术,对老白干白酒发酵过程中的酒醅代谢物进行了鉴定,通过主成分分析和显著性差异分析,筛选出了差异代谢物,并通过KEGG数据库注释分析,揭示了这些差异代谢物可能参与的代谢途径。结果表明,在9个不同发酵时间点的酒醅样品中,共检测到2157种代谢物,其中172种为极显著差异代谢物(VIP>2,P0.1)。在不同发酵阶段,各类代谢物的表达量有所不同。在发酵前期(0~8 d)差异代谢物最多,共128种极显著差异代谢物(P<0.01),氨基酸、肽及其类似物,脂类,杂环类和碳水化合物及其结合物代谢显著上调;发酵中期(8~17 d)有22种代谢物有极显著差异代谢物(P<0.01),氨基酸、肽及其类似物(8~14 d)代谢显著上调,脂类代谢先上调后下调,黄酮类与之相反;发酵后期(17~36 d)有33种极显著差异代谢物(P<0.01),氨基酸、肽及其类似物和脂类代谢先上调后下调。此外,通过KEGG数据库注释,确定了104条代谢途径,并据此绘制了代谢网络图。在发酵的不同阶段,某些代谢途径变得更为活跃,如碳水化合物代谢、脂类代谢、黄酮类代谢和氨基酸代谢主要发生在发酵前期(P<0.05),而黄酮类代谢在发酵中期较为活跃(P<0.05),脂类代谢和氨基酸代谢则在发酵后期较为旺盛(P<0.05)。丝氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸半醛等18种代谢物在多个发酵时间段表现出显著差异,它们注释到半乳糖代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成及甘油磷脂代谢等途径,这可能是风味化合物的潜在生成途径。研究基于代谢组学技术,揭示了老白干白酒发酵过程中代谢物的特征及其变化规律,可为解析老白干白酒发酵过程中的风味代谢机制提供理论依据。

关键词：老白干风味化合物酒醅代谢组学代谢途径

GC-MS和GC-IMS分析藜麦酒的特征挥发性风味成分

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中国食品学报 2023年第12期23卷 268-280页

作者：陈虎锁然刘亚琼张煜行吕玮王颉河北农业大学食品科技学院河北省农产品加工技术创新中心河北保定071000 河北衡水老白干酒业股份有限公司河北省白酒酿造技术创新中心河北衡水053000 国家半干旱农业工程技术研究中心石家庄050000

以藜麦和高粱为原料,采用固态发酵法酿造藜麦酒和高粱酒,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相-离子迁移谱(GC-IMS)方法检测藜麦酒和高粱酒的挥发性风味成分。结果表明,GC-MS检测的藜麦酒中总挥发性风味成分为49种,高粱酒为29种。GC-MS和... 详细信息

以藜麦和高粱为原料,采用固态发酵法酿造藜麦酒和高粱酒,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相-离子迁移谱(GC-IMS)方法检测藜麦酒和高粱酒的挥发性风味成分。结果表明,GC-MS检测的藜麦酒中总挥发性风味成分为49种,高粱酒为29种。GC-MS和GC-IMS检测到藜麦酒中独有的物质分别为23种和12种,其中D-柠檬烯、α-古朱烯、石竹烯、异丁酸乙酯、丙酸异丁酯、丁酸异戊酯、2-甲基丁酸甲酯和(E)-2-己烯醛是藜麦酒中的特征挥发性成分,在白酒中少见报道;异戊醇、(s)-(-)-乳酸乙酯、1-丙醇、辛酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯和2,6-二甲基吡嗪是藜麦酒和高粱酒中共同存在的高含量挥发性风味成分;与高粱酒相比,藜麦酒中异丁醇和异戊醇等具有不良气味物质的相对含量较低。感官评价表明,藜麦酒的粮香和果香更为突出,酒体丰满、口感圆润。

关键词：藜麦酒气相色谱-质谱联用气相-离子迁移谱香气成分感官评价

黑曲霉脂肪酶tabI酶学性质及乳酸乙酯合成能力的研究

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食品与发酵工业 2022年第10期48卷 9-15页

作者：刘小敏谢翔云林良才张煜行肖冬光天津科技大学生物工程学院天津300457 河北衡水老白干酿酒(集团)有限公司河北衡水053000

乳酸乙酯是白酒的重要风味物质。该研究通过转录组分析得到了在黑曲霉H7中基因转录水平较高且功能未知的新型脂肪酶基因tabI,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达。对其进行酶学性质解析可知,脂肪酶tabI在40℃、pH 8.0时表现出最高酶活... 详细信息

乳酸乙酯是白酒的重要风味物质。该研究通过转录组分析得到了在黑曲霉H7中基因转录水平较高且功能未知的新型脂肪酶基因tabI,并成功在大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达。对其进行酶学性质解析可知,脂肪酶tabI在40℃、pH 8.0时表现出最高酶活力,以对硝基苯酚乙酸酯为底物测得该酶的K_(m)值为0.85 mmol/L,V_(max)值为63.75 mmol/(mL·h)。对脂肪酶tabI合成乳酸乙酯的条件进行了优化,反应12 h乳酸乙酯的合成量达210.24 mg/L,表明该酶具有合成乳酸乙酯的能力,此结果为乳酸乙酯脂肪酶的开发打下了基础。

关键词：黑曲霉脂肪酶转录组分析酶活力乳酸乙酯

3种贮存方式下老白干原酒挥发性风味成分变化规律研究

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食品科学技术学报 2023年第5期41卷 85-99页

作者：吴慧珠耿晓杰朱琳郑福平王新磊李晴李贺贺孙宝国李泽霞张煜行佟毅北京工商大学食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酒类品质与安全重点实验室北京100048 河北衡水老白干酒业股份有限公司河北衡水053000 玉米深加工国家工程研究中心吉林中粮生化有限公司吉林长春130033

贮存老熟过程是提高白酒品质的关键。以老白干白酒的原酒为研究对象,分别采用自然贮存(室温)、恒温贮存(40℃)和变温贮存(每日40℃贮存12 h后自然降温12 h)3种方式贮存156 d,利用顶空固相微萃取结合GC-MS、GC-O研究老熟过程中原酒主要... 详细信息

贮存老熟过程是提高白酒品质的关键。以老白干白酒的原酒为研究对象,分别采用自然贮存(室温)、恒温贮存(40℃)和变温贮存(每日40℃贮存12 h后自然降温12 h)3种方式贮存156 d,利用顶空固相微萃取结合GC-MS、GC-O研究老熟过程中原酒主要挥发性风味成分的变化,共定性出55种挥发性风味成分。对其中43种含量相对较高且具有白酒风味特征的挥发性风味成分采用标准品外标定量的方式,监测其在156 d贮存期间含量的变化,并计算其气味活性值。结果表明:变温贮存过程中,大部分酯类含量随着时间增长逐渐升高,恒温贮存过程中大部分酯类含量呈现先增后减的趋势。变温贮存156 d时乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、己酸乙酯、己酸异戊酯、异己酸乙酯、壬酸乙酯、十一酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、油酸乙酯、丁二酸二乙酯、壬二酸二乙酯、苯乙酸乙酯的含量高于自然贮存和恒温贮存组。恒温贮存156 d时,仅棕榈酸乙酯的含量比同天数其他2种贮存方式高。19种挥发性风味成分的香气活度值大于1,为白酒整体香气做出重要贡献。研究结果也反映出恒温老熟时间不宜过长,否则会出现酯类含量减少现象,建议恒温贮存的较佳时间是128 d;变温老熟能提高酯类含量,一定程度上缩短老熟时间。研究旨在为白酒原酒生产过程中工艺优化指明方向,也为白酒企业优化酒体设计方案、提升产品质量奠定基础。

关键词：白酒老熟温度顶空固相微萃取挥发性风味成分

3种贮存温度下老白干原酒挥发性风味成分变化规律研究

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食品科学技术学报 2023年

作者：吴慧珠耿晓杰朱琳郑福平王新磊李晴李贺贺孙宝国李泽霞张煜行佟毅玉米深加工国家工程研究中心吉林中粮生化有限公司河北衡水老白干酒业股份有限公司北京工商大学食品质量与安全北京实验室/中国轻工业酒类品质与安全重点实验室

贮存老熟过程是提高白酒品质的关键。研究以老白干白酒的原酒为研究对象，分别采用自然贮存（室温）、恒温贮存（40 ℃）和变温贮存（每日40 ℃贮存12 h后自然降温12 h）3种方式贮存156 d，利用顶空固相微萃取结合GC-MS、GC-O研究老熟... 详细信息

贮存老熟过程是提高白酒品质的关键。研究以老白干白酒的原酒为研究对象，分别采用自然贮存（室温）、恒温贮存（40 ℃）和变温贮存（每日40 ℃贮存12 h后自然降温12 h）3种方式贮存156 d，利用顶空固相微萃取结合GC-MS、GC-O研究老熟过程中原酒主要挥发性风味成分的变化，共定性出55种挥发性风味成分。对其中43种含量相对较高且具有白酒风味特征的挥发性风味成分采用标准品外标定量的方式，监测其在156 d贮存期间含量的变化，并计算其气味活性值。结果表明：变温贮存过程中，大部分酯类含量随着时间增长逐渐升高，恒温贮存过程中大部分酯类含量呈现先增后减的趋势。变温贮存156 d时乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸己酯、己酸乙酯、己酸异戊酯、异己酸乙酯、壬酸乙酯、十一酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、油酸乙酯、丁二酸二乙酯、壬二酸二乙酯、苯乙酸乙酯的含量高于自然贮存和恒温贮存组。恒温贮存156 d时，仅棕榈酸乙酯的含量比同天数其他2种贮存组高。19种挥发性风味成分的香气活度值大于1，为白酒整体香气做出重要贡献。研究结果也反映出恒温老熟时间不宜过长，否则会出现酯类含量减少现象，建议恒温贮存的较佳时间是128 d；变温老熟能提高酯类含量，一定程度上缩短老熟时间。研究旨在为白酒原酒生产过程中工艺优化指明方向，也为白酒企业优化酒体设计方案、提升产品质量奠定基础。

关键词：白酒老熟温度顶空固相微萃取挥发性风味成分

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衡水老白干酒中挥发性萜烯类物质的研究

酿酒 2023年第1期50卷 66-71页

作者：姜东明贾天庸张煜行李泽霞河北衡水老白干酒业股份有限公司河北衡水053000 河北省白酒酿造技术创新中心河北衡水053000 河北省固态发酵酿酒产业技术研究院河北衡水053000

利用单因素分析法对HS-SPME萃取白酒中萜烯化合物的条件进行优化;通过AMDIS解卷积结合保留指数和标准品定性共鉴定出了老白干酒中的54种挥发性萜烯物质,包括单萜18种,倍半萜27种,C13降异戊二烯类化合物9种;通过标准品建立其中31种萜烯... 详细信息

利用单因素分析法对HS-SPME萃取白酒中萜烯化合物的条件进行优化;通过AMDIS解卷积结合保留指数和标准品定性共鉴定出了老白干酒中的54种挥发性萜烯物质,包括单萜18种,倍半萜27种,C13降异戊二烯类化合物9种;通过标准品建立其中31种萜烯物质的内标法定量标准曲线,方法在检测范围内线性关系良好(R2>0.99),具有较好的重复性和回收率;通过对老白干基酒的测定,不同样品中萜烯物质的种类和含量有一定的差异,总的萜类物质的含量范围在1141.91~2816.38μg/L之间。

关键词：固相微萃取气质联用萜烯物质衡水老白干酒

衡水老白干酒夏季压排与秋季转排生产过程中的投料配合

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酿酒 2003年第5期30卷 54-55页

作者：张煜行张希君可丙印河北衡水老白干酿酒集团河北衡水053000

通过不同投料量用于夏季压排生产对比,摸索出衡水老白干酒夏季压排与秋季转排的合适工艺参数。

关键词：衡水老白干酒夏季压排生产投料量秋季转排生产