泸型酒中层酒醅真菌群落的发酵演替规律_肖辰
- 格式:pdf
- 大小:1.70 MB
- 文档页数:10
基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFD0400501-05);四川省科技计划项目(2016CC0032)。
收稿日期:2020-12-03作者简介:张宿义(1971-),男,博士,正高级工程师,中国酿酒大师,研究方向:微生物与发酵领域。
通讯作者:熊燕飞(1981-),女,工程师,硕士,研究方向为酿酒科技管理。
DOI :10.13746/j.njkj.2020266泸香型白酒窖泥微生物生态功能研究进展张宿义1,2,刘淼1,2,沈才洪1,2,林锋1,2,罗惠波1,2,侯长军1,2,熊燕飞1,2,杨艳1,2,李德林1,2(1.泸州老窖股份有限公司,四川泸州646000; 2.国家固态酿造工程技术研究中心,四川泸州646000)摘要:窖泥中含有大量的功能微生物,其作为白酒生香功能微生物的繁殖载体,在泸香型白酒的生产过程中发挥了重要作用。
窖泥微生物是决定浓香型白酒风格的关键因素,目前基于传统微生物技术和现代生物学技术(如以聚合酶链式反应(PCR )技术、基因组学技术、高通量测序技术)等对白酒窖泥微生物的研究,已经取得了丰富的研究成果,检测到越来越多的窖泥微生物,发现微生物多样性越来越高。
本文综述了窖泥微生物群落结构的多样性、窖泥功能微生物对白酒风味的贡献、新老窖泥中无机成分的质量评价,并针对研究存在的问题提出未来研究方向:进一步发掘窖泥微生物资源,提升功能微生物的应用潜力,以期为白酒生产中遇到的实际问题提供理论指导。
关键词:泸香型白酒;窖泥;微生物群落;功能多样性;质量评价;研究进展中图分类号:TS262.3;TS261.1文献标识码:A文章编号:1001-9286(2021)01-0071-06Research Progress in Microbial EcologicalFunction in Pit Mud of Nongxiang BaijiuZHANG Suyi 1,2,LIU Miao 1,2,SHEN Caihong 1,2,LIN Feng 1,2,LUO Huibo 1,2,HOU Changjun 1,2,XIONG Yanfei 1,2,YANG Yan 1,2and LI Delin 1,2(1.Luzhou Laojiao Co.Ltd.,Luzhou,Sichuan 646000;2.National Engineering ResearchCenter of Solid-state Brewing,Luzhou,Sichuan 646000,China)Abstract :Pit mud contains large amounts of functional microbes,which are of great importance in the production of Nongxiang Bai-jiu.Microbes in pit mud are the key factors determining the style of Nongxiang Baijiu.In recent years,the researches on the microbes in pit mud based on traditional and modern biological technologies,such as PCR,genomics,and high-throughput sequencing,have gained significant achievements:more and more microbes in pit mud have been detected,and the microbial diversity was proved high-er with each finding.In this paper,we reviewed the diversity of microbial community in pit mud,the contribution of functional mi-crobes to the flavor of Baijiu,and the quality evaluation of inorganic components in new and old pit mud.Then,the existing problems were analyzed,and the research prospects were put forward:further exploring the microbial resources in pit mud,and enhancing the application potential of functional microbes.This study has provided theoretical guidance for solving the practical problems in Baijiu production.Key words :Nongxiang Baijiu;pit mud;microbial community;functional diversity;quality assessment;research progress白酒是世界六大蒸馏名酒之一,由于白酒的酿造工艺不同和地理环境的差异,形成了多种香型的白酒,泸香型白酒(又被称作浓香型白酒)产量及市场份额占据整个白酒行业的70%左右[1],浓香型白酿酒科技2021年第1期(总第319期)·LIQUOR -MAKING SCIENCE &TECHNOLOGY 2021No .1(Tol .319)71酿酒科技2021年第1期(总第319期)·LIQUOR-MAKING SCIENCE&TECHNOLOGY2021No.1(Tol.319)酒以粮谷为主要原料,利用中高温大曲为糖化发酵剂,采用泥窖固态法发酵,经蒸馏、陈酿、勾兑而成,具有绵柔甘洌、芳香浓郁、香味协调等特点。
不同环境清香类型白酒发酵微生物种群结构比较及溯源解析中国白酒的酿造过程是个复杂的自然多菌种固态发酵过程,在从谷物原料到白酒的发酵历程中,不仅涉及到酒曲中的微生物,同样集成了多种环境中的复杂微生物种群。
因此,白酒发酵微生态应包含发酵过程微生态与发酵环境微生态。
然而目前对于发酵环境微生物种群结构及其对发酵过程的影响尚且没有系统的研究。
本研究选择典型的清香类型白酒生产过程,利用相同的大曲和发酵工艺,在老厂区及新厂区两个不同环境中同时进行两批比较性发酵研究,结合多相代谢物靶标分析、高通量测序和微生物溯源分析方法,系统分析了清香类型白酒发酵环境微生物组成结构、白酒发酵微生物的来源及环境微生物变化对白酒发酵的影响。
此外,由于大曲的制作工艺同样是自发式固态发酵过程,因此本研究进一步分析了环境微生物对大曲微生物种群结构的影响。
主要研究内容如下:(1)采用多相代谢物靶标分析不同酿造环境下酒醅中微生物代谢规律,发现环境改变会导致酒醅风味物质代谢图谱发生变化。
从酒醅中共检测到58种代谢物,包括4种醇类、10种酸类、27种酯类、11种芳香族化合物和6种其他物质。
通过对老厂区及新厂区两个典型酿造环境下的白酒发酵过程研究,发现新厂区酒醅与老厂区酒醅的代谢图谱有明显差异,主要体现在发酵结束时老厂区酒醅中乙醇含量(99.97±13.05 g?kg<sup>-1</sup>酒醅)显著(p<0.01)高于新厂区酒醅中乙醇含量(37.57±3.44g?kg<sup>-1</sup>酒醅),同时老厂区酒醅中总酯、总醇、总芳香族化合物含量均高于新厂区。
但是新厂区酒醅中总酸含量高于老厂区,主要包含乙酸、乳酸和苹果酸。
(2)通过高通量测序技术比较新厂区酒醅及老厂区酒醅中微生物种群演替规律,发现不同环境酒醅初始微生物种群结构不同,进一步造成酒醅中微生物演替规律及代谢的差异。
传统白酒发酵过程中微生物种类及功能研究进展赵龙飞;周文和【摘要】The microbial species affected the formation of liquor quality and yield during the process of fermen-tation. Taking microbial four categories as clues, we discussed the effect of microorganisms on liquor quality for-mation. It provided ideas for using microbiology to improve liquor quality , laid the foundation for liquor practice production.%发酵过程中的微生物种类影响白酒品质的形成和产量高低,着重从四大类微生物(酵母菌、霉菌、细菌、放线菌)角度,探讨发酵过程中微生物对白酒品质形成的影响,旨在为利用微生物改良白酒品质提供思路,为白酒生产奠定基础.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)019【总页数】4页(P195-198)【关键词】白酒;发酵;微生物;酵母菌;霉菌;细菌;放线菌【作者】赵龙飞;周文和【作者单位】商丘师范学院生物与食品学院,河南商丘476000;河南林河酒业有限公司,河南商丘476000【正文语种】中文Abstract:The microbial species affected the formation of liquor quality and yield during the process of fermentation.Taking microbial fourcategories as clues,we discussed the effect of microorganisms on liquor quality formation.It provided ideas for using microbiology to improve liquor quality,laid the foundation for liquor practice production.Key words:liquor;fermentation;microorganisms;Saccharomycetes;Mould;Bacterium;Actinomycetes白酒酿造在我国具有悠久历史,传统白酒主要是蒸馏酒[1],以高淀粉质原料为发酵基质,以传统酒曲为糖化剂,采用固态、半固态或液态发酵方式,经蒸馏、陈化和调勾而成含酒精的饮品,被列为世界著名蒸馏酒之一。
浓香型白酒窖泥中梭菌群落多样性与窖泥质量关联性研究一、本文概述白酒,作为中国独特的传统酒类产品,其酿造过程中涉及到众多复杂的微生物群落。
其中,窖泥作为白酒发酵的重要载体,其微生物群落的结构和多样性对于白酒的质量和风味具有重要影响。
在浓香型白酒的生产过程中,梭菌群落是窖泥微生物群落的重要组成部分,其多样性与窖泥质量之间的关系研究,对于提高浓香型白酒的生产效率和产品质量具有重要意义。
本文旨在深入研究浓香型白酒窖泥中梭菌群落的多样性,以及其与窖泥质量之间的关联性。
通过对不同窖泥样品中梭菌群落的分析,揭示梭菌群落多样性对窖泥质量的影响机制,为优化浓香型白酒的生产工艺和提高产品质量提供理论支持和实践指导。
研究内容包括窖泥样品的采集和预处理、梭菌群落的分子生物学鉴定、群落多样性分析、以及梭菌群落多样性与窖泥质量之间的相关性分析等。
采用现代分子生物学技术,如高通量测序和生物信息学分析,对窖泥中的梭菌群落进行全面、系统的研究。
通过本文的研究,有望为浓香型白酒的生产提供新的理论依据和技术支持,推动白酒产业的可持续发展。
对于深入理解白酒酿造过程中的微生物生态学原理,也具有重要的科学价值。
二、材料与方法选择位于不同地理位置、具有不同酿造历史和风格的多个浓香型白酒窖池,在窖池的不同深度(表层、中层、深层)采集窖泥样品。
采样过程中确保窖泥样品不受到外界污染,如雨水、尘土等。
使用的主要试剂包括DNA提取试剂盒、PCR扩增试剂盒、梭菌特异性引物等。
主要仪器包括离心机、PCR仪、凝胶成像系统、高通量测序仪等。
将采集的窖泥样品进行冷冻干燥,研磨成粉末状,并过筛去除大颗粒杂质。
然后按照DNA提取试剂盒的说明提取窖泥中的微生物总DNA。
使用梭菌特异性引物对提取的DNA进行PCR扩增,扩增产物经过纯化后,利用高通量测序仪进行测序。
测序数据经过质量控制和拼接后,得到每个样品的梭菌群落信息。
利用生物信息学软件对测序数据进行分析,包括OTU聚类、物种注释、群落结构分析等。
四川大学硕士学位论文浓香型白酒窖池发酵过程中酵母类微生物的分析姓名:吴飞申请学位级别:硕士专业:微生物学指导教师:胡承200605011.2总DNA的纯度对于纯净的DNA样品。
在波长260hm和280hm的吸收量之比(Abs260/Abs280)应为1.80。
本实验中的几个DNA样品,通过紫外吸收分光光度测定法测出的Abs260/Abs280值都在1.7~1.8之间,表明所提DNA都具有较高的纯度,不经进一步纯化即可进行下一步的PCR扩增反应。
图1.6个菌株的基因组OAN提取结果M:^-HindllIdigestl:德巴利酵母2:假丝酵母3:毕赤酵母4:汉逊酵母5:伊萨酵母6:红酵母2.185rDNA片段的PCR扩增及纯化2.1PCR扩增结果图2.6个菌株的18¥rDNA扩增结果M.^-HindIIIdigest1.-德巴利酵母2:假皇圣酵母3:毕赤酵母4:汉逊酵母5:伊萨酵母6:红酵母43婴型查兰竺主兰堡堡塞以EF3、EF4为引物,95℃预处理5min、95℃热变性lmin、船℃退火lmin、72。
C延长2min,共35个循环对6株酵母进行扩增,得到的结果如图2所示。
从图上可以看出,以上述条件进行扩增,均能得到较好的扩增结果,目的片段的浓度都非常大。
但是,图上显示扩增结果中有一些非特异性条带,另外还有一些引物二聚体存在。
需要对此PCR产物进行进一步纯化。
2.2PeR产物的纯化采用PCR产物纯化试剂盒对PCR产物进行纯化,其结果见图3。
从图上可以看出,经过纯化,小片段的非特异性扩增片段和引物二聚体基本上被完全除去,与目的片段长度相近的片段也得到一定的稀释。
表明此种纯化效果较好,纯化后的产物可以用来进行下一步的试验。
图3.P僳产物纯化后的电泳结果M:^-HindIIIaigea1:德巴利酵母2:假丝酵母3:毕赤酵母4:汉逊酵母5:伊萨酵母6:红酵母3。
PCR产物的克隆3.1滞后现象的检查将PCR纯化产物与PT7一Blue载体连接,转化大肠十r菌感受念细胞,挑选婴!!!查兰堡±兰竺丝苎在LB筛选培养基上生长的白色菌落抽提质粒,电泳检测其滞后现象。
白酒酿造中的微生物分析与调控研究白酒是中国传统的名优特产,已有几千年的历史。
作为全球最大的酒类市场,中国市场的白酒消费占了相当大的份额。
白酒的酿造过程中,微生物起着至关重要的作用,其中的微生物分析与调控研究一直是白酒酿造研究的热门领域之一。
白酒的酿造过程主要包括酒曲发汗、酒糟发酵、白酒蒸馏、熟成等多个步骤。
而其中微生物的生长、代谢和转化,直接关系到白酒口感、香味、质量等方面。
首先,在白酒酿造的第一步酒曲发汗过程中,曲霉与麸皮中的符杆菌、真菌等微生物生长、代谢和转化,形成典型的曲霉味和特有的黄麹花香味。
研究表明,这些微生物的表现会直接影响到酵母的发酵性能,并影响到后续步骤的酒质、口感等方面。
其次,在白酒酿造的第二步酒糟发酵过程中,乳酸菌、酵母和辅料中的微生物共同合作,产生大量的酒精和其他有机酸,同时生成酱香型、米味型等口感特点。
微生物的代谢特性也会对酵母发酵性能直接影响,从而影响到白酒口感的丰富性和独特性。
最后,在白酒酿造的最后一步熟成过程中,微生物的发挥与作用依然不可忽视。
如富含亚油酸和芝麻酸的嗜酸乳杆菌、乳酸杆菌、酵母菌等,在熟成过程中会不断地进行代谢和转化,产生各种有机物,同时也会对白酒的氧化、降酸、降苦和防腐等方面发挥作用。
因此,白酒中微生物的分析与调控研究变得极为重要。
随着科技的不断进步,高通量测序、蛋白质组学、代谢组学等技术的应用,使得对白酒微生物群落的研究更加深入和准确。
例如,通过对曲霉集合体的基因组学分析,可以研究其代谢途径和功能基因等,为曲霉的优化调控提供了可靠的理论基础。
除了分析微生物群落结构,研究者还需要对微生物的种类、数量、代谢特性等进行准确地评估,以便为酒曲配制、酵母的筛选和优化等提供科学依据。
同时,通过特定的调控方法和方案,如添加益生菌、调节酸度、增加氧化时间等,也可以对微生物的作用进行有效控制,优化酒质、口感等方面。
在微生物的分析与调控方面,传统的经验不再适用,必须彻底了解微生物群落的组成和特点,灵活运用现代科技手段,才能使白酒在保持中国特色的同时,更好地适应社会和市场的需求。
浓香型白酒酒醅微生物分子生物学研究陈娇;时冉冉;张军要【摘要】作为我国四大香型白酒之一,浓香型白酒的酿造过程一直深受人们的关注.在浓香型白酒的酿造过程中,窖泥微生物、酒醅微生物、大曲微生物以及环境微生物这三者构成了其特有的酿酒微生物群落.在整个浓香型白酒的酿造过程中,各个微生物群落在酿酒环境中相互作用从而造就了浓香型白酒复杂的风味.由此可见,要想提高浓香型白酒的质量,需要从浓香型白酒酿造过程中的微生物群落研究着手.本文重点对浓香型白酒的酒醅微生物分子生物学进行研究,以期从中获得能够提高浓香型白酒质量的方法.【期刊名称】《生物技术世界》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】1页(P58-58)【关键词】浓香型;酒醅微生物;分子生物学【作者】陈娇;时冉冉;张军要【作者单位】漯河医学高等专科学校生化教研室,河南漯河462002【正文语种】中文【中图分类】TS261.1虽然我国有着漫长的白酒酿造历史,但对于酿酒微生物的研究历史并不长远,并且在较长的时间里,科研工作者一直都是采用传统的分离培养的方法来进行酿酒微生物的研究。
虽然长期以来基于传统的分离培养的方法获得了大量的科学数据和理论结果,但随着科技的进步,人们逐渐发现自然界中其实可以培养的微生物寥寥,只占到微生物总量的千分之一到百分之十。
不仅如此,传统的分离培养法也无法满足环境微生物群落之间及微生物与环境之间的关系分析方面的需求。
在这样的情况下,随着现代分子生物学的不断发展,在微生物的研究领域越来越多的采用分子生物学作为研究手段。
采用近代分子生物学可以克服传统分离培养方法的局限,为酿酒微生物研究提供了新的研究方向。
由于白酒酒醅的组成成分复杂,导致了酒醅环境结构的复杂,在对酒醅中的微生物进行提取的时候必须要进行预处理。
一般来说,提取复杂环境的DNA主要有两种方法。
第一种是直接法,即先用溶液溶解样品中的杂质然后通过反复离心的方法得到样品的沉淀物;第二种方法是间接法,即通过梯度离心及离心洗涤等方法来去除杂质,然后再收集菌体。
白酒酿造中的微生物分析与调控研究白酒酿造是指利用大米、小麦、玉米等粮食作为原料,通过破碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等工艺流程制作而成的一种传统酒类产品。
在白酒酿造过程中,微生物起着至关重要的作用,其活动直接影响着白酒的品质和口感。
因此,对微生物的分析与调控研究对于提高白酒酿造过程和产品的质量具有重要意义。
白酒酿造中的微生物主要包括酒曲、酵母和细菌。
其中,酒曲是白酒酿造的关键微生物。
它是一种含有多种微生物的菌块,主要由酵母、细菌和真菌组成。
酒曲的作用是通过分解淀粉和蛋白质,将其转化为酒精、乙醇和其他活性物质。
酒曲中的酵母主要起到发酵作用,将糖转化为酒精和二氧化碳;细菌则参与醇的产生和调味作用。
微生物分析是白酒酿造过程中的重要环节。
通过对白酒中微生物的种类和数量进行分析,可以了解白酒发酵过程中的微生物群落结构,以及微生物的活动情况。
目前常用的微生物分析技术主要包括传统培养、分子生物学和高通量测序等方法。
传统培养方法通过将白酒样品接种到特定培养基上进行培养,然后通过观察菌落形态和生理生化特性来鉴定微生物种类。
分子生物学方法则通过提取样品中的DNA或RNA,利用PCR扩增等技术来鉴定微生物的种类和数量。
高通量测序是一种全新的微生物分析技术,通过对样品中的DNA进行测序,可以获取到微生物群落的整体信息。
这些技术的应用可以帮助酿酒师们深入了解酿酒过程中微生物的变化规律,有助于发现和解决白酒酿造过程中的问题。
微生物调控则是指通过调整培养环境或添加特定微生物,来改变白酒发酵过程中微生物群落结构和代谢产物的生成。
微生物调控在提高白酒品质和降低生产成本等方面具有重要作用。
目前,微生物调控主要包括调整温度、pH值、氧气含量和添加副产物等方法。
调整温度和pH值可以影响微生物的生长速度和酶活性,从而改变发酵过程中微生物的代谢产物。
在白酒酿造中,温度和pH值调控对酵母的发酵效果和醇的产生具有重要影响。
此外,添加副产物如酒曲中的细菌等也可以调控发酵过程中微生物的代谢,从而影响白酒的风味特性。
我国白酒酿造微生物多样性的研究现状及展望谭映月;胡萍;谢和【摘要】The present research status of the diversity of liquor-making microbes in China was reviewed. The difference in liquor-making microflora structure and their growth and decline rules for liquor produced in different regions, of different liquor flavor types, and by different analytic technology was compared. And the existing problems at present were introduced, which could provide reference for further research on the relations between microbial metabolism mechanism and the formation of liquor body and liquor flavor.%对我国白酒酿造微生物多样性的研究现状进行了综述。
对比了不同酿造区系、地域环境、香型种类以及不同检测技术中酿酒微生物茵群结构及其消长规律的差异,总结了现阶段存在的问题并进行了展望,对进一步研究微生物代谢机制与酒体风味形成之间的关系奠定了基础。
【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2011(000)011【总页数】6页(P100-105)【关键词】白酒酿造;微生物;多样性;现状及展望【作者】谭映月;胡萍;谢和【作者单位】贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025;贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】Q93-3;TS262.3在我国传统酿酒工艺中,酒曲、酒醅和窖泥等酿造区系孕育出丰富的微生物资源,同时又是生产优质白酒的直接原料。
课堂报告名称:白酒酿造中微生物的相关作用一、课堂报告依据的知识背景1、发酵是指微生物细胞在无氧条件下,将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量,并产生各种不同的代谢产物。
2、生物体内葡萄糖被降解主要分为EMP途径、HMP途径、ED途径和磷酸解酮酶途径4种。
3、生态系统——在一定区域内生活的生物与其非生物环境之间相互紧密结合而形成的系统。
4、种群关系和群落演替4.1种群关系1)种群定义:在一定时间里生活在同一生境的同一体细胞生长形成的生物群体2)关系:A、互生——两种可单独生活的生物,当它们在一起的时,通过各自的代谢活动而有利于对方,或者偏利于一方的生活方式。
这是一种“可分可合,合比分好"的松散的相互关系。
如在曲酒生产中,根霉或曲霉分解淀粉生成可发酵性糖,供酵母菌生长和发酵利用。
B、共生—-是指两种生物共居在一起,相互分工合作、相依为命,甚至形成在生理上表现出一定分工、在组织和形态上产生新结构的特殊共生体的一种相互关系,可以看做是互生关系的发展。
共生形式主要有以下几种:①微生物间的共生,②微生物与植物之间的共生,③微生物与动物间的共生。
C、拮抗-—又称抗生,指由某种生物所产生的特定的代谢产物抑制它种生物的生长发育甚至杀死它们的一张相互关系。
此外,有时因某种微生物的生长而引起其他条件的改变,从而抑制它种微生物的现象。
拮抗关系可以划分为特异性拮抗和非特异性拮抗.非特异性拮抗作用没有选择性.特异性拮抗作用是微生物产生特殊的此生代谢产物,特异性的抑制或杀死一种或少数几种微生物,即这些产物的作用具有选择性,他们包括抗生素和细菌素。
产生抗生素的微生物称为抗生菌,细菌素是一些细菌产生的能抑制或者杀死同种细菌不同菌株的蛋白质类物质,具有高度特异性。
如在乳酸发酵中,乳酸细菌的生命活动产生大量的乳酸,阻碍了腐败细菌的生长。
D、捕食——又称猎食,一般指一种大型的生物直接捕捉、吞食一种小型生物以满足营养的需求的相互关系.对微生物来说一般有以下几种情况:①原生动物吞食细菌和藻类;②黏细菌吞食细菌和其他微生物;③真菌不是线虫和其他原生动物等。
第48卷第1期2621年1月酿酒LIQUOR MAKINGVo1.48.'.1Jan.;2020文章编号:1002-8110(2021)01-0081-06首届“川酒杯”全国白酒技术论文有奖征文大赛获奖论文浓香白酒发酵过程中酒酷微生物结构分析韩兴林1"#,崔磊$,常强$,王鹏1,陈彬1,蒋超$,刘一洲1"#(1•中国食品发酵工业研究院,北京1000152安徽文王酿酒股份有限公司,安徽阜阳236400;3屆家酒类品质与安全国际联合研究中心,北京100015)摘要:酒4中微生物结构对白酒发酵有着重要作用,通过对两个基酒品质风格差异较大的浓香车间进行发酵过程酒4微生物结构剖析,发现不同车间的微生物结构差异相对较小,其中两车间共有的原核微生物分别占各自原核微生物种类的88.2%和70.1%,共有的真核微生物分别占各自真核微生物种类的82.1%和78.2%。
不同发酵阶段的微生物结构差异相对较大,在发酵前期主要以乳酸杆菌属(La,-o/a,iUus)、葡萄球菌属(St+phy1ococcus)不动杆菌属(Acinetob+cte^根霉属(RhOzopus)、复膜孑包酵母属(4+cch+romycopsis)和曲霉属(Aspergillus)等为主,发酵中后期以乳酸杆菌属(L+ctob+cillus)、醋酸杆菌属(Acetob+cte^^酵母菌属(S+cch+romyce^等为主。
关键词:浓香型白酒•高通量测序•原核微生物•乳酸杆菌中图分类号:TS262.31•TS261.1文献标识码:B白酒的形成是酒酷在各种微生物和酶的作用下逐渐被分解产酒精和各风味物质的程。
浓香白酒酒|中的微生物要来自于酿酒大和窖泥,还有很少一部分来自于原料本身及周围的产环境在酒酷发酵的过程中,微物作为酿酒的主力军,会受到很多因素的影响,但是在反复不断的循环中,微物的群落变化会有一个相稳定的规律。
传统的窖池描述分中,窖池微物区系主要以形态征、培养特征及理征等进行分类鉴定。
泸型酒酒醅中乳酸菌和乳酸降解菌的多样性和代谢特性泸型酒又叫浓香型白酒,是我国代表性的白酒之一,其以高粱为主要原料,采用独特的固态多菌种混合发酵工艺酿造而成。
复杂的微生物群落是白酒风味物质形成的主要驱动力,而解析参与发酵过程的微生物群落结构、演替和功能是阐明泸型酒的酿造机理的重要前提。
乳酸及其衍生物是泸型酒中重要的风味物质,对酒体的呈香呈味具有不可替代的作用,然而目前针对泸型酒发酵过程中与乳酸代谢相关微生物群落的研究仍存在较多不足。
本文针对泸型酒发酵酒醅中的乳酸菌,重点解析了其群落多样性和演替规律,探究了其主要来源,并对其进行功能预测和模拟发酵验证;而针对泸型酒发酵过程中乳酸含量过高这一现实问题,采用纯培养技术从酒醅中分离筛选乳酸降解菌,并探究了其代谢特性,为实现“降乳”这一目标提供指导。
本文主要研究结果如下:1.监测了泸型酒发酵过程中乳酸菌生物量和相对丰度的变化趋势。
荧光定量PCR结果显示乳酸菌的生物量在整个发酵过程中基本保持一直上升的趋势,发酵起始时为4.05×108 copies?g-1酒醅,发酵结束时为2.53×1010 copies?g-1酒醅,其生物量增长了接近100倍;发酵起始时,乳酸菌在酒醅总细菌中所占的相对丰度超过50%,发酵1天后其相对丰度急剧下降至11.20%,而后快速上升,并在发酵7天之后在一定范围内波动上升,最终在发酵结束时达到78.80%,成为发酵酒醅中的绝对优势微生物。
2.解析了泸型酒发酵过程中乳酸菌群落的多样性和演替规律。
属分类水平:高通量测序技术在酒醅中共检测到15个属的乳酸菌,其中Lactobacillus是绝对的优势微生物,而Weissella,Leuconostoc,Pediococcus,Vagococcus,Erysipelothrix,Listeria,Gemella,Aerococcus,Atopobium和Carnobacterium等10个属在泸型酒酒醅中首次报道;在泸型酒发酵过程中,Weissella在发酵的初期是优势微生物,而发酵2天之后其优势地位被Lactobacillus所取代,直至发酵结束。
泸型酒窖泥中梭菌群落发酵演替及代谢特性分析泥窖固态酿造是中国优质泸型酒(浓香型白酒)的独特生产方式,泥窖窖泥中栖息的独特微生物群落对泸型酒风味品质的形成具有重要影响。
已有研究表明,窖泥中厌氧梭菌纲微生物具有合成丁酸、己酸等功能,是重要的生香功能菌群,但目前对其物种多样性、发酵演替规律及其在发酵过程中的代谢功能尚未完全明晰。
本研究以泸型酒优质百年窖泥为研究对象,通过微生物分子生态学技术分析了酿造过程窖泥中梭菌纲微生物群落的物种多样性和发酵演替规律;采用微生物纯培养手段分离了窖泥中梭菌纲微生物菌株,并对其进行了代谢功能实验分析;对其中1株梭菌新种进行了系统的分类学研究。
主要研究结果如下:(1)采用高通量测序等分子生态学技术分析了泸型酒窖泥中梭菌纲微生物群落的多样性及其发酵演替规律。
梭菌纲微生物的相对丰度和生物量整体呈先升后降,之后保持相对稳定。
根据梭菌纲群落结构,可将整个发酵周期大致分为2个阶段:发酵中期(3-22天)为一个阶段,发酵初期和末期为另一阶段。
细菌16S rRNA基因扩增子测序结果表明:窖泥中梭菌纲优势菌群主要包括Heliobacteriaceae,Ruminococcaceae,Clostridiales incertaesedis,Syntrophomonadaceae,Clostridiaceae,ClostridialesvadinBB60group,Christensenellaceae,Lachnospiraceae,Peptococcaceae,Cal dicoprobacteraceae等10个科。
梭菌纲特异性引物测序结果表明:窖泥中梭菌主要包括Clostridiales IncertaeSedis,Heliobacteriaceae,Clostridiaceae,Lachnospiraceae,Syntrophomonadaceae,Christensenellaceae,Ruminococcaceae,Peptococcaceae,Clostridiale s vadinBB61group,Caldicoprobacteraceae,Eubacteriaceae,Thermoanaerobacteraceae等12个科,尤其是Clostridiales IncertaeSedis,Heliobacteriaceae,Clostridiaceae 3个科;属水平则主要集中在Hydrogenispora,Sedimentibacter,Clostridium,unclassifiedClostridiaceae 1,Syntrophomonas,Tissierella等25个属,尤其是Hydrogenispora(18.3%),Sedimentibacter(17.1%)和Clostridium(5.0%)3个属,且具有各自不同的发酵演替规律。
98四川大学学报(工程科学版)第38卷生物主要包括霉菌类的曲霉属、根霉属、毛霉属、青霉属、链孢霉属以及酵母类的汉逊氏酵母属、酵母菌属、球拟酵母属、假丝酵母属、红酵母属、德巴利氏酵母属、针孢酵母属等。
其中霉菌类以曲霉属、根霉属为主要优势菌,其数量在发酵前期逐渐减少,后期又出现高峰;酵母类以酵母菌属和汉逊氏酵母属为主要优势菌,酵母菌在前期出现数量高峰后逐渐减少至消失。
20世纪90年代,由于分子生物学方法的引入,克服了传统微生物分离鉴定方法对微生物生态学研究的局限,国外学者对海洋、土壤、植物根系、发酵食品等特定微生态作了大量的探讨汪。
1,利用PcR—RFLP探讨土壤微生物的多样性∞J,利用PcR—ss—cP考察根系微生物群落的微生态变化HJ,利用PCR—DGGE进行食品质量检验L5j、疾病诊断瞄1等,取得了不少应用研究成果。
在最近的研究中,借助PcR—DGGE技术及PcR一克隆分析,对糟醅中优势细菌类微生物的菌系变化进行了调查研究,既对比印证了常规分离培养方法的结果,也极好地补充了窖池复杂微生态中难于培养或不能培养微生物菌系的内容07J。
通过对糟醅微生物18SrDNA的克隆分析和同源性比较,可望对糟醅真菌类优势微生物菌群的构成及变化趋势有更深入的了解,从而对窖池微生物与糟醅物质转化的相互关系以及主要微生物菌群的代谢机理有更清晰的认识。
l材料与方法1.1窖池糟醅样品四川西部某名酒厂老窖池中心糟醅(窖顶以下150一175cm,中心75cm以内),双轮底工艺,2003年10~12月按人窖、发酵1周、发酵4周、发酵10周分期取样,3点采样混合均匀,经真空密封后,冷冻保藏。
1.2样品总DNA提取用1×PBS(137mmoL/LNaCl,2.7mmol/LKCl,4.3mmoL/LNaH2P04·7H20,1.4mmol/LKH:PO。
)缓冲液分散糟醅样品,混匀后2层纱布过滤,然后10000r/min离心10min收集菌体;加入5%(CTAB)/磷酸缓冲液(120I砌oL/LpH8.O)、玻璃珠和Phenol:ChlorofonIl:IsoamylAkohol(24:24:1),机械振动研磨进行细胞破碎,提取DNA;用Clorof曲n:IsoamylAlcohDl(24:1)和Phenol:Chlorofo瑚:Iso锄ylAlcohol(24:24:1)除去蛋白质,糖类等杂质;用RNA裂解酶除去RNA;酒精沉淀DNA;DNA沉淀经真空干燥后,溶解于l×TE缓冲液~20℃冰箱中保存。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2005-1001-4070浓香型白酒酿造过程中微生态群落的研究进展①张新红1 张源1 崔磊2(1.阜阳职业技术学院 安徽阜阳 236000;2.安徽文王酿酒股份有限公司 安徽阜阳 236000)摘 要:为探索浓香型白酒酿造过程中的微生态群落演替规律,对浓香型白酒酿造过程中的大曲、酒醅和窖泥等三大人工微生态系统中优势微生物种群进行了分析比较研究,结果发现,浓香型白酒酿造微生态系统存在不稳定性、开放性、目的性和可控性的特点,是酒类酿造中最为复杂的人工微生态系统,三大人工微生态系统之间相互协调,相互融合,完成复杂微生物代谢过程,对浓香型大曲酒生产技术的发展具有指导意义,为进一步提高浓香型白酒的质量和稳定性提供参考。
关键词:浓香型白酒 微生物 微生态 群落演替中图分类号:TS262.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)08(b)-0066-05Research Progress of Micro-ecological Communities duringthe Brewing of Luzhou-flavor LiquorZHANG Xinhong 1 ZHANG Yuan 1 CUI Lei 2(1.Fuyang Institute of Technology, Fuyang, Anhui Province, 236000 China; 2.Anhui WenWang BreweryCo., Ltd., Fuyang, Anhui Province, 236000 China)Abstract: In order to explore the succession of microecological communities in luzhou-f lavor liquor brewing process, the dominant microbial populations in daqu, fermented grains and pit mud in three artif icial microecosystems were analyzed and compared. The results showed that the micro-ecological communities of brewing of luzhou-f lavor liquor charactered with instability, openness, teleonomy and controllability are the most complex artificial micro-ecosystems in liquor brewing. The micro-ecosystems of Daqu, fermented grains and pit mud collectively complete the complex metabolic process of microorganism by coordination and fusion with each other. It has guiding signif icance to the development of brewing technique of luzhou-f lavorliquor , and which can provide reference for improvement of quality and stability of luzhou-f lavorliquor.Key Words: Luzhou-f lavorliquor; Microorganism; Micro-ecological; Community succession①基金项目:安徽省教育厅自然科学研究重点项目“浓香型大曲中优势微生物种群的分离鉴定与功能研究”(课 题编号:KJ2017A613)。