近日，四川大学轻工科学与工程学院许正宏教授、江南大学生物工程学院陆震鸣教授，联合泸州老窖国家固态酿造工程技术研究中心沈才洪主任团队，在国际食品研究领域TOP期刊《Food Chemistry》（Q1，IF：8.5）上发表了题为“Decoding the Qu-aroma of medium-temperature Daqu starter by volatilomics, aroma recombination, omission studies and sensory analysis（基于挥发组学、香气重组与缺失和感官分析解码中温大曲的曲香特征）”的研究论文。江南大学生物工程学院博士研究生杨生兵为第一作者，许正宏教授、陆震鸣教授为论文通讯作者。
曲香是评价大曲质量的重要指标。长期以来，大曲曲香的评价主要依靠技术人员的感官描述，但由于其主观性强、可重复性差，评价结果易受个人经验和生产环境的影响，难以满足现代酿酒工业对标准化和精确控制的需求。因此，定性定量的解析曲香的物质基础并开发一套科学、客观的曲香风味评价体系，对于提升大曲产品质量和保障酿酒生产的批次稳定性具有重要意义。
研究团队采集了全国不同浓香型白酒产区的42个中温大曲样品，设计了“自上而下”和“自下而上”相结合的研究策略，采用挥发组学和感官评价等方法，确定了52种曲香香韵描述词，鉴定了37种曲香活性化合物，构建了包含曲香风味描述和曲香活性化合物信息的中温大曲曲香香气轮。在此基础上，重构了中温大曲曲香并鉴定了其中26种关键曲香活性化合物。相关研究成果为大曲品质的科学评估和质量标准的建立奠定了研究基础，为白酒行业“新质生产力”的发展提供了重要保障。
论文主要研究结果如下：
1. “自上而下”和“自下而上”相结合，构建了曲香风味研究策略
设计了“自上而下”和“自下而上”相结合的大曲曲香研究策略。首先，采用“自上而下”的策略，通过定量感官描述等方法，将大曲曲香根据香气来源、香气类别、香韵种类等进行逐层分解，建立包含不同香韵描述词的曲香描述词库。其次，采用“自下而上”的策略，通过HS-SPME-GC-MS和TF-GC-O-MS等挥发组学技术，从大曲挥发性化合物中鉴定曲香活性化合物。随后，将曲香香韵描述词和曲香香气活性化合物进行两两匹配，获得大曲曲香风味描述及其物质基础。
图1 “自上而下”和“自下而上”相结合的曲香风味研究策略
2. 质谱与嗅闻相整合，解析了中温大曲曲香的物质基础
采用HS-SPME-GC-MS和TF-GC-O-MS等技术，从全国不同浓香型白酒产区的42个中温大曲样品中鉴定了193种挥发性化合物；根据检出率>50%，丰度>1%及嗅闻强度>2等指标，筛选获得了43种优势化合物和14种呈香化合物；结合标准化合物嗅闻、风味数据库和文献检索等方法，确定了37种曲香活性化合物，初步明确了中温大曲曲香的物质基础。
图2 42个中温大曲样品来源及挥发性化合物的TF-GC-O-MS分析
3. 香韵与物质相匹配，构建了中温大曲曲香香气轮
通过标准化合物嗅闻、风味数据库和文献检索等方法，将中温大曲曲香香韵描述词和曲香活性化合物进行两两匹配，构建了包含五层信息的中温大曲曲香香气轮。其中，香气轮的扇区半径与香气强度相关，扇区角度与风味化合物丰富度相关，同时根据不同扇区面积进行权重赋分，建立了百分制的曲香评分体系，有助于增加大曲质量评估的准确度。
图3 中温大曲曲香香气轮
（第一层曲香描述词包括“粮香”、“发酵香”、 “陈香”和“其他香”等4个香气来源；第二层曲香描述词包含“酸香/发酵香/豆豉香”、“烘焙/坚果”、“花香/果香”等10个香气类别；第三层曲香描述词将第二层进一步细化为“烘焙香”、“汗味”、“花香”等52个曲香香韵描述语；第四层包括37种对曲香有贡献的曲香活性化合物的结构，与第三层的曲香描述语分别匹配；第五层的曲香活性化合物的名称，与第四层化合物结构相对应）
4. 重构与缺失相补充，明确了中温大曲关键曲香活性化合物
采用37种曲香活性化合物，重构了中温大曲曲香，并通过缺失实验以及香气活力值（OAV）进行筛选，确定了26种关键曲香活性化合物，为进一步提升大曲生产质量控制、确定大曲质量标准提供了候选化合物。
图4 中温大曲、大曲曲香水浸液和曲香重构液的香气强度评分图
国家固态酿造工程技术研究中心，是目前国内固态酿造行业唯一、专门从事工程技术研究与开发的国家科技创新平台。中心于2014年1月顺利通过科技部验收，2016年3月获批为第二批国家科技服务业行业试点单位，是全国40家试点单位之一。中心重点围绕固态酿造行业的关键、共性技术问题开展科学研究，为固态酿造行业提供高效、实用、易于转化的工程技术成果，不断推动相关技术成果的工程化应用，为白酒、酱油、食醋、泡菜等固态酿造产品生产企业提供开放共享的科技创新平台。
多年来，泸州老窖依托国家固态酿造工程技术研究中心、博士后科研工作站及四川省固态酿造技术创新中心等科技平台，不断加强产学研深度融合，与国内外知名高校及科研机构的开展紧密合作。与许正宏教授团队围绕大曲微生物群落的结构、功能和调控方面开展了系统研究，联合在《Applied and Environmental Microbiology》《Food Microbiology》《Food Chemistry》《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》《Food Research International》《微生物学报》《生物工程学报》等国内外知名学术期刊上发表多篇论文，形成了行业领先的创新成果。2021年12月，双方合作完成的“大曲微生物群落功能强化关键技术与应用”项目，经中国轻工业联合会鉴定，达到国际领先水平。
