近日,我院生物与医药专业硕士研究生李娜、潘天全、朱晴云等,在ELSEVIER出版社旗下国际权威期刊Food Research International(IF=8.0,中科院农林科学1区Top期刊,JCR Q1)联合发表题为“Analysis and Regulation of Baijiu Aroma-active Compounds: Integrating Metabolomics, Sensory Genomics, and Artificial Intelligence”的综述文章。我校为论文第一单位,指导教师程伟博士为第一作者兼通讯作者,指导教师兰伟研究员为共同作者,陕西科技大学陈雪峰教授为共同通讯作者。

白酒是世界上消费最多的蒸馏酒,每年产量超过760万升,市场价值超过1500亿美元,香气品质决定了白酒的感官特性和商业竞争力。白酒的独特风味来源于复杂的微生物代谢、发酵和陈酿等过程产生的微量及超微量的芳香活性化合物(通常为0.1-5 mg/L),表征了白酒的独特风格。传统检测分析方法通常难以捕捉这些微量及超微量化合物形成的动态和协同过程,代谢组学、风味组学和人工智能的联合解析为阐明白酒风味形成的分子机制及其开展风味调节提供了强有力的工具。

本文总结了基于代谢组学的关键香气化合物分析、通过气味活性值和相互作用建模的风味组学评估,以及应用GC-MS,GC-IMS和多感官数据集的机器学习以驱动香气关联感官预测等方面的最新研究进展。同时,归纳了新兴人工智能辅助发酵和数字质量控制等技术在香气精确调节和产品标准化等方面的应用潜力,通过优化发酵和陈酿策略有助于提高白酒风味的稳定性和一致性。此外,本文指出代谢网络建模与深度学习相结合为白酒智能酿造提供了变革性的方法,同时增强基础科学与产业创新的联系,有利于确保白酒风味和质量的稳定,并增强白酒的全球竞争力。

作者致谢了阜阳师范大学(阜阳)、西安文理学院(西安)、陕西科技大学(西安)等高校,以及李瑞龙博士、刘生杰教授和刘勇教授等提供的帮助。项目由安徽省生物与医学应用高峰培育学科项目(批准号:安徽省教育厅[2023]13)和阜阳师范大学科研项目(博士科研启动项目No.2024KYQD0136)提供支持。
(撰稿、图片:朱晴云 二审:薛仰望 三审:屈长青)