黄水中的多肽与白酒风味物质相互作用机制研究

Huangshui, a waste serofluid, is a by-product in Baijiu production, and it contains a large number of organic compounds and rich microorganisms. Rational development and utilization, and promoting the value of Huangshui resource have been research hotspots in recent years. Based on our previous study, a certain concentration of peptides could interact with off-flavor compounds in sesame flavor-type Baijiu, thus, ameliorating the aroma quality of Baijiu. Peptides are important functional substances in Huangshui. Therefore, in-depth researches on the peptides in Huangshui and the interactions with flavor compounds in Baijiu will provide a new approach for improvement of sensory quality of Baijiu. In the present project, the structures, types, and concentrations of peptides in Huangshui which is produced during sesame flavor-type Baijiu making process will be studied systemically. Then, the interactions between peptides and flavor compounds, and the interaction mechanisms will be explored, which will reveal the influences of peptides on the flavor and taste of the fresh Baijiu. Furthermore, the quantative structure-activity relationship of the peptides, and the influence factors of the system, e.g. time, temperature, humidity, and ethanol content, will be studied to clarify the key structural composition of peptides, which will offer a theoretical guidance to directional preparation of the peptides. The project will be of high academic value to increase the value of Huangshui, improve resource utilization of Baijiu enterprise, and promote the development of Baijiu industry.

黄水是我国传统固态白酒酿造中的副产物，其中含有大量的有机化合物和丰富的微生物菌群。合理开发利用黄水资源、提升黄水附加值，一直是黄水研究的热点。申请人前期研究表明，一定浓度的多肽能与芝麻香型白酒中异嗅味物质产生相互作用，从而改善白酒香气。多肽是黄水中重要的功能性成分，深入剖析黄水来源的多肽，解析其与白酒风味化合物相互作用，将对白酒感官品质提升提供新的研究思路。本项目拟以芝麻香型白酒酿造副产物黄水为研究对象，系统分析黄水中多肽的结构、种类与含量；探究多肽与白酒风味化合物之间的相互作用及机理，揭示多肽对新酿白酒风味与感官品质的影响机制；构建多肽定量构效关系模型，分析环境因素（时间、温湿度、乙醇浓度等）对多肽与风味化合物相互作用的影响，明晰多肽影响白酒感官特性的分子基础，为黄水中多肽的定向制备提供理论指导。本项目对提升黄水附加值，提高白酒企业资源利用率，促进白酒产业发展具有重要学术价值。

黄水是我国传统固态白酒酿造中的副产物，其中含有大量的有机化合物和丰富的微生物菌群。合理开发利用黄水资源、提升黄水附加值，一直是黄水研究的热点。多肽是黄水中重要的功能性成分，解析其与白酒风味化合物相互作用，将对白酒感官品质提升提供新的研究思路。本研究构建了含400条二肽和8000条三肽的小分子肽结构数据库，采用计算机模拟分子对接技术筛选出能够与青稞酒老熟标记化合物——苯乙酮产生相互作用的小分子肽。通过固相合成法（SPPS）合成了11条小分子肽标准品，在青稞酒中加入一定质量的小分子肽，采用顶空固相微萃取结合气质联机法测定加入小分子肽前后酒样中苯乙酮的峰面积变化，以此探究小分子肽对于新酒老熟的作用，通过设计模拟酒样，对筛选出的目标小分子肽与苯乙酮之间的交互作用及其机理进行深入探究。结果表明，青稞酒中加入不同的小分子肽后，苯乙酮的峰面积均降低，说明其挥发性受到了抑制，加入LF、RKF、MKS、KRS等4条肽对青稞酒中苯乙酮浓度的抑制作用最明显。酒精度会在一定程度上影响小分子肽与苯乙酮的结合，基本呈现出酒精度越高对二者的结合的影响越大的趋势；小分子肽的浓度也会影响其与苯乙酮的结合能力，但不呈现浓度依赖性。不同的氨基酸结合位点、氢键/范德华力等分子间的作用力的类型不同，导致小分子肽与苯乙酮之间的结合能力不同。此外，本项目还对黄水中的多糖进行了研究，深入解析了3种多糖的结构，包括分子量、单糖组成、糖苷键、形貌像等，对分离纯化得到的多种多糖的生物学活性（如抗氧化、免疫调节、保护肠屏障等）及其机理进行了深入研究；以黄水粗多糖为重要组分，探究了磁性聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠系列水凝胶的制备及其在吸附染料废水中亚甲基蓝的应用。.本研究明晰了小分子肽影响白酒感官特性的分子基础，为黄水中促老熟肽的定向制备提供理论指导，对提升黄水附加值，提高白酒企业资源利用率具有重要学术价值。