2024年1月4日，实验室屈凌波教授团队关于黄酒的综述论文在线发表于Fermentation杂志。
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引用：Zhang J, Li T, Zou G, Wei Y, Qu L. Advancements and Future Directions in Yellow Rice Wine Production Research. Fermentation. 2024; 10(1):40.
第一作者：张婧娴
通讯作者：魏勇军、屈凌波
合作作者：李甜、邹根
作者单位：郑州大学药学院、郑州大学合成生物学实验室、上海农业科学院食用菌研究所、郑州大学中原食品实验室
亮点：
1. 总结了传统发酵黄酒的制作流程，综述了黄酒的药理作用进展；
2. 分析了黄酒酿造过程中的微生物对黄酒成分和质量方面发挥的关键作用；
3. 提出了现代生物技术可以通过选择合适的微生物菌株、优化发酵条件和精确控制发酵过程，有助于提黄酒的质量和稳定性。
摘要：
黄酒是我国传统发酵饮料。黄酒酿造过程中的微生物通过调节微生物生长、发酵代谢产物、代谢平衡和乙醇生产，在塑造黄酒成分和品质方面发挥着至关重要的作用。黄酒不仅具有烹饪价值，而且具有潜在的药用价值。这归因于多酚化合物、抗氧化剂和其他天然产物提供的抗氧化和其他益生效果。发酵过程提高了黄酒潜在的营养补充和改善消化能力。虽然传统的酿造技术早已被应用，但现代生物技术通过选择合适的微生物菌株、优化发酵条件和精确控制发酵过程，有助于提黄酒的品质和稳定性。收集不同的发酵微生物并构建专门用于黄酒生产的微生物群，可以加快高品质黄酒的生产，最终提高黄酒的营养价值、调理功能和整体消费体验。未来的研究将深入探讨黄酒中微生物和活性成分之间的关系，从而提高黄酒的品质和功能。
图1 黄酒生产过程及作用
主要内容
传统黄酒酿造工艺
黄酒通常根据其产区命名；南阳、绍兴、湖州和广东等不同地区生产出的黄酒具有不同特征。随着消费者偏好的不断变化，黄酒行业正在不断适应、创新和扩张。南阳盆地以其红小米、琥珀色谷粒和高营养价值而闻名，为酿造特色黄酒提供了合适的原料。南阳黄酒以其悠久的历史和独特的风味而闻名于世，是中国最著名的地方黄酒之一。南阳黄酒的酿造过程通常包括以下步骤（图2）。
图2 黄酒的传统酿造流程
微生物改善黄酒的成分和品质
微生物决定最终产品的风味和整体品质。绍兴黄酒的发酵过程通常涉及芽孢杆菌、链球菌、弧菌、热放线菌、假单胞菌、葡萄球菌、肠杆菌和乳酸杆菌等优势属。对不同产地的黄酒酒曲进行分析，发现黄酒酒曲主要含有魏斯氏菌、乳酸杆菌、乳球菌、芽孢杆菌、肠球菌和克罗诺杆菌。这些微生物可以通过调节微生物生长、发酵代谢产物、代谢平衡和乙醇生产来影响黄酒的风味和品质。
黄酒中的化合物及其对健康的影响
黄酒不仅以其烹饪用途而闻名，而且对身体健康有益作用。黄酒是许多传统中药处方中用作关键成分。经典籍《桃红四物汤》记载，将生地黄、当归、红花等用黄酒洗净，可以增强其治疗原发性痛经的药理作用。近年来，黄酒对健康的影响已经逐渐被揭示（图3）。
图3 黄酒含有多种活性成分
黄酒酿造技术的创新与发展
近年来，黄酒酿造技术不断创新和发展。通过将传统技术与现代技术相结合，在保持传统工艺的同时，引入自动化控制、发酵温度控制等现代科学技术和设备，提高了生产效率和产品质量稳定性。
图4 采用微生物组学和合成生物学策略可以加速黄酒的现代化生产
合成生物学的进步为功能微生物和微生物群的构建铺平了道路，通过工程酵母可以合成人参皂苷和其他天然化合物。通过合成生物学中的设计、构建、测试和学习的迭代过程（称为DBTL循环），可获得可用于黄酒生产的高效酵母菌株或其他酿造菌株，知识图谱和机器学习可用于筛选传统黄酒酒曲的核心微生物群。通过设计和调整培养条件，可以分离和筛选黄酒生产的优势微生物（图4）。此外，通过富集和强化传统酒曲，可以创建用于黄酒生产的简单高效的微生物群（图4）。随着利用工程微生物和野生型酿造菌株设计和构建功能微生物群，将独特的风味化合物引入黄酒成为可能，为黄酒增添新的特性和风味。为了进一步提高黄酒的品质，可以使用气相色谱-质谱联用技术对发酵后的黄酒中存在的风味物质进行分析。此外，电子舌和电子鼻等食品技术可以更直观的分析黄酒的风味特征，为提高黄酒的整体品质提供新的见解。
结论
黄酒在酿造过程中依赖于微生物。这些微生物在调节发酵代谢产物、平衡黄酒的酸度、维持代谢和氧化还原平衡方面起着至关重要的作用，最终影响黄酒的品质。黄酒中多酚化合物、抗氧化剂和酶有助于抗氧化、血管保护和抗衰老。黄酒的微生物发酵工艺在提供营养补充和改善消化方面显示出潜力，随着技术不断发展，通过工艺改进和微生物改良可以优化黄酒的品质和调理效果。为了提高黄酒的品质和风味，还需要进一步研究微生物与黄酒中活性成分之间的关系。通过基因工程技术改造酿酒微生物，提高微生物发酵能力，并用合成生物学方法合成功能微生物群，进一步提高黄酒的产量和质量。
