2024年11月，西北大学岳田利教授团队在国际Top期刊《Food Research International》（中科院1区，IF=7）发表题为“Untargeted metabolomics combined with chemometrics reveals distinct metabolic profiles across two sparkling cider fermentation stages”的研究性论文。论文通讯作者为西北大学袁亚宏教授和岳田利教授，第一作者为上海交通大学在读博士生李文婷。
起泡苹果酒是苹果酒的一种子产品，它经历了两个发酵过程，其中二氧化碳被密封在酒体中，从而使其具有独特的风味，并区别于传统的苹果酒饮料。起泡苹果酒的第二次阶段发酵在瓶中或罐中进行，不同的特定芳香化合物从酵母细胞中产生并释放到苹果酒中，增强了酒体香气的芳香复杂性。然而，在这一过程中，起泡苹果酒的风味变化需要进一步研究。在此前的研究工作中，我们已经确认了适合进行瓶内二次发酵的酵母菌种，并选择了有更好风味的酿酒酵母Y41进行了本研究的二次发酵工作。利用高效液相色谱-串联质谱法（UPLCMS/MS）和气相色谱-质谱法（GC-MS）结合化学计量学工具，分别对两个发酵阶段的非挥发性代谢物和挥发性代谢物进行非靶向广泛监测，旨在确定起泡苹果酒酿造过程中低分子量化合物的变化。
研究亮点
使用非靶向代谢组学追踪了起泡苹果酒整个发酵过程的5个关键节点。
鉴定出634种非挥发性代谢物和83种挥发性代谢物。
在二次发酵中期（第7天）消耗了约98%的蔗糖。
二次加压发酵增加了苹果酒中吡哆醇、硫胺素和紫杉叶素含量。
在二次发酵过程中，色氨酸、苯丙氨酸和嘌呤代谢活跃。
研究结论
两个发酵阶段对起泡苹果酒中非挥发性化合物的变化都有显著的影响，相比之下二次发酵时间和巴氏灭菌对起泡苹果酒的影响相对较小。在起泡苹果酒第二次瓶内发酵的中期到后期之间，负责调节鞘脂平衡的phytosphingosine 1-phos – phate发生了显著变化。第二次压力发酵过程导致氨基酸和糖的总含量降低，促进了核苷和萜类化合物的产生，并增加了挥发性化合物的含量，导致起泡苹果酒的特征香气显著增加：芳樟醇、β-大马烯酮、乙酸酯和乙酯。此外，在压力和乙醇的双重胁迫下，酿酒酵母Y41能够维持活跃的硫胺素代谢、苯丙氨酸和酪氨酸代谢，激活乙醇降解、海藻糖降解、激素合成、短链脂肪酸线粒体氧化和氨基糖代谢等代谢途径，导致起泡苹果酒中芹菜素、柚皮素、紫杉叶素、吡哆醇、硫胺素、嘌呤和脂质含量增加。这些结果将有助于我们进一步了解酿酒酵母在不同发酵环境下的代谢变化。
