《Food Research International》：Unveiling the flavor evolution and metabolic mechanism in closed solid-state fermentation of vinegar: a multimodal omics integration
编辑推荐：
本研究通过代谢组学分析，揭示了封闭固态发酵系统中椰子醛等风味物质的形成机制，发现温度和总酸度是主要影响因素，并证实氨基酸和核苷酸代谢通路的关键作用，为工艺优化提供了理论依据。
张楠|余永健|王科|朱圆圆|王玉琴|董涵|吴学志|杨云松|窦帅伟|林世元
中国江苏省科技大学粮食科学与技术学院，镇江
摘要
封闭式固态醋酿造系统旨在通过提供稳定且可控的发酵环境，减少复杂外部因素对传统固态酿造系统的干扰。然而，在这种独特环境中风味物质的形成及其代谢调控机制尚未完全明了。本研究系统分析了封闭式固态醋发酵过程中的代谢组学数据，鉴定出多种风味代谢物。结合气味活性值（OAV）和理化指标的分析，发现椰醛在发酵后期表现出最高的OAV值，赋予醋典型的杏仁香气；同时，温度和总酸含量被确认为影响风味代谢动态的主要因素。通过对代谢物富集的分析，发现封闭式固态醋系统在氨基酸代谢和核苷酸代谢途径上显著富集，借助网络图谱深入揭示了发酵过程中风味物质的代谢机制。宏转录组分析进一步从基因表达水平阐明了相关代谢途径的活性和调控机制。通过多组整合策略，本研究系统分析了封闭式固态醋发酵系统的风味形成基础，为优化发酵过程控制及提升产品感官品质提供了理论依据和新思路。
部分内容摘录
引言
醋是一种具有悠久酿造历史的传统发酵产品，其品质主要来源于发酵过程中微生物代谢产生的风味化合物。代谢过程是指在醋酸菌（AAB）等关键微生物的作用下，通过美拉德反应、酶促褐变反应和三羧酸循环等多种化学反应，通过特定代谢途径产生不同物质的过程。
试剂与实验材料
超纯水购自Wahaha公司，内标4-甲基-2-戊醇购自Aladdin公司，甲醇和乙腈购自Ampere Laboratory Technology公司（色谱级），氨水自购。黄酒曲和酿造用曲购自Angie's酵母。样品采集
本研究采用的封闭式固态醋酿造系统由研究团队自主研发。
物理化学指标的变化
环境条件对发酵过程至关重要，它影响微生物的繁殖并调节风味化合物的形成（梁强等，2024年）。在本研究中，通过每日发酵和通风调节来控制环境条件。实验结果显示，发酵过程中温度变化显著（图2A），传统系统的最高温度为44.67°C，略高于封闭式系统的43.90°C。结论
本研究系统分析了封闭式固态醋酿造系统中的风味形成机制，并结合代谢组学、转录组学和感官分析对其品质特性进行了系统研究。结果表明，封闭式系统通过重塑微生物代谢网络，有效提高了风味物质的合成效率和积累稳定性，克服了效率低、稳定性差和代谢作用弱的问题。
作者贡献
张楠负责软件开发和数据可视化，并参与手稿的起草和修订。余永健监督项目，提供资源和资金，并参与手稿的审阅和编辑。王科进行正式的数据分析，协助可视化工作，并参与手稿修订。朱圆圆负责数据管理和验证，并参与手稿的审阅和编辑。吴学志领导
作者贡献声明
张楠：撰写 – 审阅与编辑，撰写 – 初稿。余永健：监督，资金获取。王科：可视化。朱圆圆：数据管理。王玉琴：撰写 – 初稿。董涵：撰写 – 初稿。吴学志：监督。杨云松：正式分析。窦帅伟：方法学设计。林世元：数据验证。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢
作者感谢国家自然科学基金（项目编号：32372293、32202002、32200012）和江苏省研究生创新项目（项目编号：KYCX25_4405）的财政支持。
