近日，由江南大学/天津科技大学的Ling Gao与Xiaole Xia团队在国际期刊《Bioresource Technology》（IF=9.0）上发表了题为“Moisture transfer-driven quality enhancement in solid-state fermented Daqu: Synergistic effects of microbial community adaptation and functional enzyme metabolism（水分迁移驱动大曲品质提升：微生物群落适应与功能酶代谢的协同效应）”的文章。

传统固态发酵（SSF）是食品酿造的核心技术。大曲作为白酒酿造的“糖化发酵剂”，集多种微生物与酶于一体，其功能本质在于微生物群落与非生物因子（温度、水分、气体环境）之间的热量传递与质量传递耦合。这一过程驱动微生物群落演替，调控糖苷水解酶（GHs）活性，决定着有机酸和关键风味前体的形成。水分是调控大曲发酵的关键驱动因子，但水分迁移如何影响微生物群落组装和代谢通量，其机制仍不清晰。

此前研究揭示，高温堆积可驯化嗜热微生物产生生物热，诱导糖化酶时空异质性，但忽视了初始水分含量对基质热交换性能的影响。不同颜色大曲（黑曲、白曲、黄曲）的产生，正是水分迁移异质性与空间特征共同作用的结果。本研究旨在阐明水分迁移调控糖化功能微生物群落与代谢通量的机制，为固态发酵品质智能控制提供了新策略。

该研究首次将实时可控发酵平台、LF-NMR和宏基因组学相结合，从多尺度上揭示水分迁移-孔隙结构-微生物适应-酶代谢的耦合机制。孔隙率是水分迁移的首要理化因子。高初始水分（≥38%）建立稳态质量传递，促进根霉和芽孢杆菌主导的糖化群落，增强淀粉降解酶协同作用；低初始水分（<<38%）触发瞬态传递，诱导微生物功能分化，促进非淀粉多糖水解酶重新分布。这一代谢权衡机制，为固态发酵微生物生态与功能酶系统的协同演化提供了新视角。

应用方面，通过调控初始水分和孔隙结构，可实现糖化微生物代谢的定向调控，实现品质智能控制。未来可探索原料配比、压制工艺对孔隙结构的调控，以及水分与温度、氧气的交互作用，为白酒酿造精准化、标准化提供理论支撑。