芝麻香型白酒高温大曲制曲过程中微生物群落结构特征的磷脂脂肪酸(PLFA)分析
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芝麻香型白酒风味物质主体成分研究进展车明秀;胡明燕;王骏;毕会芳;刘睿【摘要】芝麻香白酒是中国白酒十大香型之一,其优雅的香气,独特的风格成为白酒行业的新增消费亮点,对芝麻香白酒风味物质主体成分的研究是白酒领域研究的热点。
概述了产芝麻香风味物质的微生物、芝麻香白酒风味物质主体成分的研究,以及芝麻香白酒的主要检测方法。
%Abstrac:Zhimaxiang Baijiu, as one of the top ten Baijiu flavor types in China, is the new consumption hotspot in Baijiu market due to its ele-gant aroma and unique style. Research on its main flavoring components has become the focus in liquor-making field.In this paper, the re-search progress in microbes and main flavoring components of Zhimaxiang Baijiu were summed up and the main detection methods were intro-duced.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】3页(P97-99)【关键词】芝麻香;白酒;微生物;主体成分;检测方法【作者】车明秀;胡明燕;王骏;毕会芳;刘睿【作者单位】山东省食品药品检验研究院,山东济南250103;山东省食品药品检验研究院,山东济南250103;山东省食品药品检验研究院,山东济南250103;山东省食品药品检验研究院,山东济南250103;山东省食品药品检验研究院,山东济南250103【正文语种】中文【中图分类】TS262.3;TS261.4;TS261.7芝麻香型白酒是中国白酒十大香型之一,其风格介于酱香、浓香、清香型白酒之间,以其特有的“芳香馥郁绵软醇厚,芝麻香味优雅”见长。
大曲中微生物研究和检测进展邢钢;敖宗华;邓波【摘要】The research and detection progress of microbes in Daqu was elaborated from two aspects including traditional biology and modem biology, which might provide new approaches to Daqu microbes research and further provide scientific guidance for Daqu production from the angle of microbiology.%从传统生物学和现代生物学两方面对大曲微生物的研究和检测进行阐述,以期为大曲微生物的研究提供思路,并进一步从微生物的角度指导大曲生产。
【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】4页(P86-89)【关键词】大曲;微生物;研究和检测【作者】邢钢;敖宗华;邓波【作者单位】四川理工学院生物工程学院,四川自贡643000;泸州老窖股份有限公司,四川泸州646000;泸州老窖股份有限公司,四川泸州646000【正文语种】中文【中图分类】Q93-3;TQ925.7大曲的生产是靠传统工艺自然接种,它是富集、培养有益微生物和其代谢产物的载体。
大曲是通过网罗自然界中的各种微生物在其自身上生长而制成的,是大曲酒生产中的糖化发酵剂,因此大曲中的微生物类群极为丰富,是多种微生物的混合体系,主要包括霉菌、细菌和酵母菌[1]。
多年来,对大曲中微生物的研究与检测的报道不少,也取得了一些进展。
笔者现就相关的研究成果进行总结,阐述参与酒醅发酵的大曲微生物研究和检测进展。
1 大曲微生物大曲微生物主要有4类:霉菌、细菌、酵母菌、放线菌。
其中放线菌为数不多,而且在大曲中的作用尚不十分明显。
不同等级高温大曲微生物群落和代谢物的特征分析丁芳;张原頔;蒋英丽;陈波;陈小雪;韩北忠【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2022(41)11【摘要】该研究采用高通量测序(HTS)、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)和氢谱核磁共振(1H NMR)比较了不同等级高温大曲微生物群落和代谢物的差异。
HTS结果表明,不同等级高温大曲基于属水平的优势菌群有一定差异,一级大曲中优势菌属为慢生芽孢杆菌属(Lentibacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和曲霉属(Aspergillus)等,优级大曲中优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus)、克罗彭斯特菌属和踝节菌属(Rasamsonia)等,特级大曲中优势菌属为芽孢杆菌属、克罗彭斯特菌属和曲霉属等。
GC-IMS结果表明,不同等级高温大曲挥发性代谢物组成及含量的差异主要体现在醇类、醛酮类和酯类等物质。
1H NMR 检测结果表明,不同等级高温大曲中非挥发性代谢物组成及含量的差异主要体现在氨基酸等物质,且特级大曲非挥发性代谢物的种类更为丰富、含量更高。
【总页数】7页(P24-30)【作者】丁芳;张原頔;蒋英丽;陈波;陈小雪;韩北忠【作者单位】中国农业大学食品科学与营养工程学院食品质量与安全北京实验室;四川郎酒股份有限公司;中国农业大学营养与健康系【正文语种】中文【中图分类】TS262.3【相关文献】1.浓酱兼香型白酒不同储存期的高温大曲微生物群落结构与发酵特征分析2.基于PLFA分析中温和高温大曲及其曲房空气微生物群落相关性3.茅台地区不同高温大曲微生物群落结构解析4.数字化高温大曲发酵过程中微生物群落结构的变化5.不同等级浓香型大曲微生物群落结构与理化性质的比较分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同香型白酒大曲微生物群落及其与风味的相关性张清玫;赵鑫锐;李江华;堵国成;陈坚【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2022(48)10【摘要】该研究基于宏基因组学技术对3种香型白酒大曲微生物群落及其功能特征进行解析,采用顶空固相微萃取气质联用(headspace solid-phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry)检测大曲风味物质,并通过关联性分析探究微生物与风味间的联系。
结果表明3种大曲菌群结构具有显著差异,线性判别分析(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)揭示浓香型大曲特征细菌属和真菌属为Bacillus和Lichtheimia、Saccharomyces,其中高丰度的Bacillus有利于四甲基吡嗪和2,3-丁二醇的生成;清香型大曲特征菌群以Lactobacillus、Weissella等产酸细菌属和产酯真菌属Pichia组成,使得清香型大曲中酯类风味物质含量显著高于其他大曲。
酱香型大曲特征细菌属和真菌属分别为Desmospora、Saccharopolyspora和Byssochlamys、Aspergillus等。
基于KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome)功能注释可知3种大曲参与碳水化合物代谢与氨基酸代谢的功能基因最多且均存在显著差异。
在3种大曲中,清香型大曲微生物在碳水化合物代谢比例最高,而酱香型大曲中氨基酸代谢比例最高。
该研究阐明了3种大曲微生物菌群结构差异以及核心产香微生物,为后续筛选功能微生物与开发功能型强化酒曲提供了理论基础。
【总页数】8页(P1-8)【作者】张清玫;赵鑫锐;李江华;堵国成;陈坚【作者单位】江南大学生物工程学院;江南大学未来食品科学中心;江南大学【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.芝麻香型白酒高温大曲制曲过程中微生物群落结构特征的磷脂脂肪酸(PLFA)分析2.浓酱兼香型白酒不同储存期的高温大曲微生物群落结构与发酵特征分析3.利用B iolog技术分析芝麻香型白酒高温大曲微生物群落结构及多样性4.浓香型大曲曲块部位间微生物群落结构与风味组分差异的研究5.酱香型白酒大曲的微生物菌群结构及风味成分分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
宣酒芝麻香型白酒生产中微生物分布与消长特点宣灵;李明【摘要】Tracking sampling was operated in aerial environment,in-pit environment and in the fermenting process of fermented grains of sesame-flavor Xuan liquor.Plate count method was applied to measure microbial quantity.The results showed that the quantity change rules of microbes in aerial environment,in fermented grains and in stacking grains were the same(bacterium〉microzyme〉mildew).Bacteria quantity in pits was evidently higher than the sum of microzyme and mildew and most of bacteria distributed in medium layer and upper layer in pits.The production of sesame-flavor Xuan liquor was indispensible to its unique natural environment and its special liquor-making technology.%对宣酒芝麻香型白酒生产过程中的空气环境、窖池内环境以及酒醅发酵进行全程跟踪取样,采用平板计数法检测微生物数量。
结果表明,空气环境与堆积、发酵酒醅中菌类总数变化规律一致,均为:细菌〉酵母菌〉霉菌。
窖池内环境中细菌总数明显高于酵母菌与霉菌总和,并且中上层多于下层。
利用非培养技术研究芝麻香型白酒高温大曲的细菌群落多样性姚粟;葛媛媛;李辉;刘洋;赵纪文;张峰国;信春晖;程池【摘要】采用构建16S rDNA克隆文库的非培养方法,对我国芝麻香型白酒高温大曲细菌的群落结构及其多样性进行研究。
文库中含有24个分类操作单元(OTU),优势菌属(丰度)分别为Thermoactinomyces sp.(51.99%),Kroppenstedtia sp.(17.38%),Saccharopolyspora sp.(13.87%),Lactobacillus sp.(6.95%)和Weissellasp.(4.96%)。
首次在高温大曲中发现Thermoactinomyc vulgaris 和Kroppenstedtia eburnea;同时发现3个潜在细菌新种,分属于Saccharothrix sp.,Streptoalloteichus sp.和Pseudofulvimonas sp.。
%16S rDNA clone library technique was conducted to analysis the community diversity of bacterial in high temperature Daqu of sesame flavor liquor.Daqu bacterial communities included 24 OTUs,the dominant bacterium(abundance) was Thermoactinomyces sp.(51.99%),Kroppenstedtiasp.(17.38%),Saccharopolyspora sp.(13.87%),Lactobacillus sp.(6.95%)and Weissella sp.(4.96%).Thermoactinomyc vulgaris and Kroppenstedtia eburnean were first found in high temperature Daqu,3 strains were identified as potential new bacterial species.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2012(038)006【总页数】6页(P1-6)【关键词】芝麻香型白酒;高温大曲;细菌群落;16SrDNA克隆文库【作者】姚粟;葛媛媛;李辉;刘洋;赵纪文;张峰国;信春晖;程池【作者单位】中国食品发酵工业研究院,北京100027;中国食品发酵工业研究院,北京100027;中国食品发酵工业研究院,北京100027;中国食品发酵工业研究院,北京100027;山东扳倒井股份有限公司,山东淄博256300;山东扳倒井股份有限公司,山东淄博256300;山东扳倒井股份有限公司,山东淄博256300;中国食品发酵工业研究院,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TS262.33芝麻香型白酒是我国传统白酒的创新酒种之一,以其独特的清浓酱融合的生产工艺特点和优雅的芝麻香味而闻名,深受国内外消费者青睐,市场发展前景广阔。
芝麻香型白酒发酵过程微生物群落演替及其驱动因素微生物群落组装及其演变对于食品发酵过程以及最终产物的品质特征具有重要作用。
但是目前其微生物群落如何组装,以及受哪些因素控制并不清晰。
解析发酵过程中微生物群落演替规律及其驱动因素对于揭示食品微生物的酿造机制至关重要。
本研究通过高通量测序揭示了芝麻香型白酒发酵过程的微生物群落演替规律和优势微生物,并通过多元统计分析的方法揭示了微生物群落演替的环境驱动因素和微生物间相互作用。
研究比较了两个芝麻香酿造系统微生物群落差异,选择丰度和分布具有差异的微生物强化发酵酒醅,进一步探究了群体微生物干扰对白酒微生物群落组成和演替过程的影响。
本研究为解析白酒微生物酿造机制和提高白酒发酵过程的可控性提供依据。
本研究的主要研究结果如下:(1)针对微生物群落演替规律解析,研究借助高通量测序手段,结合平均相对丰度(>1.0%)和分布频率(>50%)确定芝麻香型白酒(QT)的优势属包括Lactobacillus、Bacillus、Pichia、Saccharomyces、Aspergillus、Wickerhamomyces和Geotrichum。
根据酒醅理化因子演变规律将发酵过程划分为两个阶段:在阶段I(0~5 d),窖池温度由22.0℃升高至35.0±2.0℃,乙醇和还原糖含量变化曲线斜率最大;Bacillus(54.12%±7.12%)和Pichia(64.86%±10.30%)分别是平均丰度最高的原核/真核微生物属。
在阶段Ⅱ(5~30d),窖池温度下降到26.0±1.0℃,酸度变化曲线在5~10 d斜率最大;Lactobacillus(91.07%±16.96%)取代Bacillus成为最优势原核微生物属直至发酵结束;Saccharomyces(41.66%±6.31%)成为最优势真核微生物属,其次是Pichia(29.26%±7.58%)和Aspergillus(16.52%±3.96%)。
动物肠道微生物磷脂脂肪酸PLFA分析技术建立及其评定实验报告课题名称:动物肠道微生物磷脂脂肪酸PLFA分析技术建立及其评定指导老师:赵京杨钱辉跃报告人:徐作满学号:2010310200311院系:理学院专业班级:应化1003班成绩:2011.12.1-1-目录实验原理 (3)实验仪器 (3)实验药品 (3)实验准备 (3)操作步骤 (4)步骤1 (4)步骤2 (4)步骤3 (5)步骤4 (6)扩展提取 (7)数据分析 (8)参考文献 (12)-2-动物肠道微生物磷脂脂肪酸PLFA分析技术建立及其评定实验报告2010310200311 应化1003班徐作满实验原理:本实验主要通过研究动物的粪便中微生物种类,从而得出动物肠道中的微生物种类。
研究动物粪便中微生物的种类则使用PLFA技术。
▪磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物能通过不同的生化途径合成不同的PLFA,部分PLFA可以作为分析微生物量和微生物群落结构等变化的生物标记.▪脂肪酸分析技术是通过皂化、甲基化、萃取、碱洗涤等步骤,将样品中的脂肪酸转化成脂肪酸甲酯,通过气相色谱等仪器分析,得到样品的脂肪酸甲酯(FAME)图谱。
根据谱图中的脂肪酸甲酯的多样性,利用相关数据库和相关计算机分析软件,鉴定样品中微生物的种类或得到样品中微生物群落结构组成多样性、比例及微生物量等方面信息。
实验仪器:气相色谱仪离心机、蜗旋仪,离心旋转蒸发器,分液漏斗、固相抽提柱、氨丙基键和SPE柱、SPE-NH2柱、苯磺酸键合SPE柱,冰箱,恒温箱(或者水浴锅),分析天平,移液管(5ml),量筒(50ml,10ml),移液枪(50ul),EP管,容量瓶实验药品:柠檬酸缓冲液(ph=4,0.1mol/l)、氯仿、无水甲醇、丙酮、氮气、液氮己烷、1mol/L乙酸、二氯甲烷、ph蒸馏水、NaOH(s)、饱和氯化钠,正己烷,固体硫酸钠粉末,试剂级别硅胶试验准备:所有有机试剂均为HPLc级,无机试剂均为优级纯。
芝麻香型白酒高温大曲嗜热功能菌的筛选与鉴定姚粟;张明娟;刘勇;信春晖;许玲;张柏林;程池【摘要】The high-temperature daqu of sesame flavor liquor was used as experimental samples.Thermophilic functional bacteria were isolated by culturing at 55 ℃.Through screening of transparent circle and assaying of the solid-state fermentation enzyme activity,protease production strains were isolated.The strains were identified with 16S rDNA gene phylogenetic analysis.The results revealed that 85 strains of thermophilic bacteria were isolated from samples.The neutral protease activity of M5 was higher than control strain,and the enzyme activity of M5 was 96.06 U/ g.The strain M5 was identified as Bacillus subtilis subsp.subtilis through molecular biology methods.The strain M5 can be used as microbial agents to produce high-temperature daqu of sesame flavor liquor.%以芝麻香型白酒高温大曲为材料,采用55℃高温分离培养,通过平板透明圈法初筛和三角瓶固态发酵物蛋白酶活力测定复筛,分离筛选嗜热功能细菌,并结合16S rRNA基因序列分析和系统发育分析进行菌株鉴定.结果表明,55℃条件下共分离获得85株嗜热细菌,其中M5中性蛋白酶活力为96.06 U/g,优于对照菌株.菌株M5经分子生物学鉴定为枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.Subtilis),该菌株可制成微生物强化菌剂,应用于芝麻香型白酒的高温制曲过程中.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2013(039)007【总页数】6页(P18-23)【关键词】芝麻香型白酒;高温大曲;中性蛋白酶;筛选;鉴定【作者】姚粟;张明娟;刘勇;信春晖;许玲;张柏林;程池【作者单位】北京林业大学生物科学与技术学院,北京,100083;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京,100027;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京,100027;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京,100027;山东扳倒井股份有限公司,山东高青,256300;山东扳倒井股份有限公司,山东高青,256300;北京林业大学生物科学与技术学院,北京,100083;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京,100027【正文语种】中文芝麻香型白酒是我国传统白酒的重要创新香型之一,其融合了浓香、酱香、清香型白酒的特点,并以优雅的芝麻香味而闻名,受到广大消费者青睐[1]。
中温大曲的微生物学特征分析
张良
【期刊名称】《食品与发酵科技》
【年(卷),期】1999(000)004
【摘要】本文通过对中温大曲在整个制曲过程中的物质变化、发酵方式、微生物消长规律、制品组成成份以及在酿酒过程中微生物代谢特性的分析,论述了中温大曲的微生物学特征。
【总页数】3页(P21-23)
【作者】张良
【作者单位】四川轻化工学院 643033
【正文语种】中文
【中图分类】TS261
【相关文献】
1.高温大曲和中温大曲生产中常见病害及防治 [J], 张鲁珍
2.中温大曲在发酵和贮存过程中微生物群落结构分析 [J], 唐贤华;田伟;张崇军;周文;舒学香
3.基于PLFA分析中温和高温大曲及其曲房空气微生物群落相关性 [J], 车路萍; 任志强; 郑若欣; 邓杰; 黄治国; 程铁辕; 钟姝霞; 卫春会
4.高炉家酒中温大曲制曲工艺控制探析 [J], 李楠;李杨;王化斌
5.夏秋茶大曲与传统中温大曲中微生物群落及多样性研究 [J], 张杰;程伟;李娜;潘天全;陈兴杰;杨金玉;杜先锋
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PLFA对清香大曲微生物群落结构分析及产酯酵母的筛选应用研究清香型白酒生产用曲有三种,即清茬曲、红心曲和后火曲,生产中采用分别制曲,混合使用的工艺。
大曲生产工艺特点为生料制曲、自然接种和固态发酵,导致曲块之间均一性较差,不同季节或批次之间有波动。
大曲是酿酒的糖化发酵剂,其中微生物数量是评价大曲质量的重要指标。
目前微生物数量测定方法仍为平板菌落计数法,耗时且不准确。
迫切需要快速准确定量方法分析大曲微生物数量。
酵母菌是酿酒过程中的主要微生物类群,尤其在清香白酒生产中,既关系到酒的产量,也关系到酒的质量。
清香主体香气成分乙酸乙酯主要由酵母菌产生。
对清香白酒生产中涉及到的酵母菌类群及产酯酵母的研究非常重要。
本论文尝试用磷脂脂肪酸(PLFA)图谱方法分析大曲中微生物类群。
从大曲及酒醅中分离酵母菌,进行鉴定及多样性及聚类分析,筛选产酯较高的酵母菌,优化培养条件的相关研究,主要结果如下:1)使用PLFA指纹图谱的方法研究三种清香型大曲的微生物群落结构。
三种大曲各自显示了不同的指纹图谱特征。
PLFA 18:3 w 6c(3,6,9)作为常用的真菌标记,在后火曲中最多,红心曲中最少,在这两种样品中分布较为稳定,而在清茬曲中呈现一定波动。
PLFA 18:1 w 9c另外常用的一个真菌标记,仅仅在红心曲中检测到,并且具有稳定的含量。
红心曲中真菌与细菌的比例为11.2,这个数值明显高于清茬和后火曲,分析其原因可能是因为红心曲在制曲过程中形成了红心,其中含有较多真菌类微生物。
主成分分析发现,指纹图谱的变异是由于大曲类型的不同引起的。
方差分析显示,某些特定的脂肪酸在三种大曲中含量有显著性的差异,可作为潜在的生物标志表征不同类型大曲。
2)从清香大曲及酒醅中分离到48株酿酒相关酵母。
通过WL培养基培养后主要展示出5种不同的菌落特征,结合磷脂脂肪酸(PLFAs)图谱和26SrDNA D1/D2区序列,得到Saccharomyces cerevisiae、Issatchenkia orientalis(Candida krusei/Pichia kudriavzevii)、Cryptococcus uzbekistanensis、Rhodotorula mucilaginosa、Wickerhamomyces anomalus 5个类群。
3结论以清香型发酵酒醅为筛选源,以1790为对照,通过平板初筛,发酵力试验复筛,乙酸乙酯生成能力测定及代谢风味物质分析,筛选出两株适合清香型白酒酿造,高产乙酸乙酯和高产乙酸菌株Ac-47和Ac-19。
其中Ac-47还可产少量丙酸和丁酸,Ac-19还可以产生少量正丙醇、丙酸、丁酸和β-苯乙醇;经鉴定均为Picha anomala 。
[参考文献][1]施安辉,关纪奎,张文璞,等.徐坊大曲的微生物区系及其优势菌的鉴定[J].酿酒科技,2001,108(6):26-28[2]陈生碧.提高浓香型大曲酒质量和出酒率的技术措施[J].酿酒科技,2006,149(11):59-60[3]高月明.对清香型白酒地位作用的思考[J].酿酒,2005,32(2):94-96[4]李颖宪,邹海晏,程志娟.清香型白酒的优势、现状与振兴[J].酿酒科技,2005,133(7):104-106[5]沈正祥,韩建书.清香型白酒的特点优势及发展趋势[J].酿酒,1997,120(3):7-9[6]秦含章.清香型白酒在我国酿酒工业中的优越地位[J].中国酒,1996,(5):4-5,15-16[7]李维青.白酒的香气与香型[J].酿酒,2007,34(2):5-7[8]GB/T 10781.2-2006.清香型白酒[S].[9]GB/T 10781.2-2006.清香型白酒[S].[10]王月梅,赵迎路.清香型白酒发酵中的酯化研究[J].酿酒科技,2003,115(1):47-49[11]沈怡方.白酒生产技术[M].北京:中国轻工业出版社,1998:19-21[12]李光伟.微生物酯酶产生菌的选育、菌株Bacillussp.EB-87产酶特性及酶学性质的研究[D].浙江:浙江工业大学,2001[13]R.Singh,N.Gupta,Y.K.Goswami,et al.A simple activity staining protocol for lipases and esterases [J].Appl Microbiol Biotechnol,2006,(70):679-682[14]吴思方,孙灿,潘立慧.产酯酵母产酯条件的研究[J].武汉食品工业学院学报,1996,(1):25-29[15]沈怡方.产酯酵母的研究与应用[J].酿酒,1980,(3):13-16[16]沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京:中国轻工业出版社,2007:651[17]唐玉明,姚万春,任道群等.浓香型大曲发酵力测定条件探讨[J].酿酒科技,1999,78(6):67-69[18]Barnett,J.A..酵母菌的特征与鉴定手册[M].胡瑞卿.青岛:青岛海洋大学出版社,1991[19]C.P.Kurtzman,.W.Fell.TheYeasts:ATaxonomicStudy(fourthedition)[M].Netherlands:Springer,2001[20]沈萍,范秀蓉,李广武等.微生物学实验[M].第三版.北京:高等教育出版社.1999[21]周德庆主编.微生物学实验手册.上海科学技术出版社,1986[22]赵文钦,祝美云,冯刚.浓香型白酒中杂醇油的测定[J].安徽农业科学,2007,35(2):528-530芝麻香型白酒高温大曲微生物总DNA 提取的改良方法*葛媛媛1,姚粟1,刘洋1,李辉1,赵纪文2,张锋国2,信春晖2,程池1(1.中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京100027;2..山东扳倒井股份有限公司,山东淄博256300)摘要:从常温研磨、蛋白酶K 和R nase 的加入对传统CTAB 法进行改良,并结合试剂盒法,提出了一种高效提取高温大曲微生物总DNA 的方法。
基于磷脂脂肪酸提取方法的微生物群落结构研究作者:李范来源:《江苏农业科学》2014年第09期摘要:选取川西高原土壤和凋落物作为研究对象,分别取1、3、5、8、10 g土壤和0.5、0.7、0.9、1.0、1.2 g凋落物用于PLFA(磷脂脂肪酸)的提取。
经试验确定,土壤和凋落物用于PLFA提取的最佳提取量分别为8 g和1.0 g,用超声波提取替代振荡提取,缩短了PLFA方法的提取时间。
进一步分析土壤和凋落物中微生物群落结构信息,结果表明,相同环境下土壤和凋落物中大部分微生物类群的种类和含量都十分接近,革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌更有优势,厌氧菌比好养菌更加活跃。
关键词:土壤;凋落物;PLFA(磷脂脂肪酸);微生物群落结构中图分类号: S154.3文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)09-0323-03收稿日期:2013-10-30基金项目:国家自然科学基金(编号:31170916 );中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目(编号:yg20110708)。
作者简介:李范(1988—),男,四川自贡人,硕士研究生,主要研究方向为土壤微生物。
E-mail:554063409@。
通信作者:李萍,博士,教授,硕士生导师。
E-mail:wuping4535@。
土壤和凋落物中存在极其丰富的微生物,它们直接影响着土壤的结构、肥力以及养分转化等,通过磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)方法可以对微生物群落进行定量分析。
本研究首次采用超声波方法提取森林土壤及凋落物中PLFA,探讨各提取条件得到的PLFA含量差异,并分析森林土壤和凋落物间微生物群落结构及其相互作用。
1材料与方法1.1试验材料试验土壤与凋落物均取自中国科学院茂县山地生态系统定位研究站,地理坐标(31°41′N,103°53′ E),属暖温带亚高山季风气候,冬季寒冷干燥、夏季多雨,土壤pH值为5.8~60,年平均温度为8.9 ℃,年降水量919.5 mm。
中国白酒是世界六大著名蒸馏酒之一,是中国食品工业的重要组成部分,在中国传统文化中占有独特的地位[1]。
大曲以小麦、大麦、豌豆等为原料,经自然接种发酵而成,不仅是白酒酿造过程中的酒化剂与糖化剂,也是必不可少的生香剂,均含有大量的用于大分子水解和代谢的微生物和酶,在传统的白酒酿造过程中起着至关重要的作用[2-3]。
研究人员对比研究强化大曲和传统大曲时发现,强化大曲可以显著提高白酒生产的效率,使白酒中酯类及芳香族化合物得到显著提高,进而影响白酒的风味[4-5];其中中低温大曲淀粉酶活性与多样性最高,而在高温大曲中蛋白酶起主导作用[6]。
利用传统的微生物分离培养方法与分子生态学研究技术对包括酱香型白酒[7-10]、浓香型白酒[5,11-12]及清香型白酒[13-14]等不同香型的白酒大曲微生物群落结构及其多样性进行探究发现:不同香型的白酒大曲微生物种类与群落组成之间存在着显著的差异,由于微生物种群组成的多样性使得微生物来源的各类酶系也极为复杂,其中包括蛋白酶、淀粉酶等许多重要酶系。
不同微生物来源的酶,由于其酶学特性的不同,在白酒酿造过程中所起的作用也不尽相同[15],这是不同白酒风味类型形成的重要影响因素之一[1]。
相关一株芝麻香型白酒高温大曲细菌Q2B1的鉴定及其产酶活性研究王志山1,李苗1,陈文浩2,刘洋1*(1.北京科技大学化学与生物工程学院,北京100083;2.宜宾学院固态发酵资源利用四川省重点实验室,四川宜宾644000)摘要:大曲细菌关系到白酒酿造的品质,其中酶的含量与活性与白酒的风味紧密关联。
以芝麻香型白酒高温大曲优势细菌代表菌株Q2B1为研究对象,利用分子生物学技术对其分类学地位进行研究,并通过全基因组研究技术对产酶相关功能基因与代谢通路进行研究。
结果表明,菌株Q2B1被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌()。
利用传统的培养技术定性定量地检测其酶活力,发现菌株Q2B1可产淀粉酶和蛋白酶,活力分别为5.852U/mL和26.770U/mL;其产酶相关功能基因组长度为3475602bp,包括蛋白酶编码基因以及淀粉酶编码基因,在基因水平上初步揭示了Q2B1菌株合成蛋白酶和淀粉酶的分子机理,为进一步合理开发白酒大曲微生物奠定理论基础,为提高白酒品质提供科学依据。
芝麻香型白酒高温大曲制曲过程中产酶细菌的分离与鉴定刘晓昆; 陈文浩; 刘洋【期刊名称】《《食品与发酵工业》》【年(卷),期】2019(045)017【总页数】6页(P54-59)【关键词】芝麻香型白酒; 高温大曲; 分离鉴定; 淀粉酶; 蛋白酶; 动态演替【作者】刘晓昆; 陈文浩; 刘洋【作者单位】北京科技大学化学与生物工程学院北京 100083; 宜宾学院固态发酵资源利用四川省重点实验室四川宜宾 644000【正文语种】中文芝麻香型白酒是我国的创新型白酒,具有浓香型、清香型、酱香型白酒的综合风格,在风味上又别具一格,有着炒芝麻的特有香气[1-2]。
大曲是我国固态白酒酿造特有的糖化发酵剂,它不仅含有重要的粗酶和复杂的微生物区系,而且是决定其产品风味特征的香气前体物质等重要的生物活性物质来源,在传统白酒酿造过程中发挥重要的作用[3-5]。
“好曲产好酒”,芝麻香型白酒特殊风味的形成亦离不开好曲,高温大曲是芝麻香型白酒酿造的关键原料[6],其为酿酒发酵富集了微生物[7],这些微生物大多具有分泌淀粉酶、蛋白酶的能力,为芝麻香型白酒酿造提供了酶系和前体物质,对芝麻香型白酒特殊风味的形成发挥至关重要的作用[8-9]。
16S rRNA基因序列广泛应用于构建细菌的系统发育树,但在亲缘关系很近的分类类群间,由于序列间的相似度太高而不能有效区分。
其中,16S rRNA基因序列不能有效区分枯草芽孢杆菌属的菌种[10]。
但近年来研究者发现以编码蛋白的DNA 促旋酶A亚基基因(gyrA gene)[11]作为系统发育鉴定标记可以弥补16S rRNA基因的不足。
随机扩增多态性DNA标记(random amplifiea polmorphic,RAPD)是1990年WILLIAMS根据限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)法研究分子标记时提出的[12]。
RAPD是建立在PCR(polymerase chain reaction)基础之上的一种可对整个未知序列的基因组进行多态性分析的分子技术。
芝麻香型——白酒专用曲
佚名
【期刊名称】《酿酒》
【年(卷),期】2015(0)2
【摘要】芝麻香型白酒专用曲,是芝麻香白酒生产的灵魂!中国芝麻香白酒四大领军企业之一的泰山酒业集团,对酿造系统的菌群生态进行分析,揭示了芝麻香香气成分的生产机理,自主研发了芝麻香型白酒和酿造专用曲,并填补了国内芝麻香白酒专用曲生产的空白。
芝麻香型白酒专用曲由科学、系统筛选的优良酵母、细菌和麸曲等专用菌种单独培养、科学搭配而成,具有适宜的糖化力、发酵力和液化力,更具有丰富的酶系和微生物。
【总页数】1页(P53-53)
【关键词】香型;糖化力;科学搭配;香气成分;发酵力;领军;酶系;质量改进;酿酒工艺;高温发酵
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.3
【相关文献】
1.芝麻香型白酒高温大曲制曲过程中微生物群落结构特征的磷脂脂肪酸(PLFA)分析 [J], 曹宇;翟磊;信春晖;许玲;姚粟;程池
2.芝麻香型白酒河内白曲机械化生产工艺探索 [J], 刘建波;薛德峰
3.芝麻香型白酒专用曲的生产及应用 [J], 张彬
4.芝麻香型白酒高温大曲制曲过程中产酶细菌的分离与鉴定 [J], 刘晓昆; 陈文浩;
刘洋
5.芝麻香型白酒专用曲中产糖化酶霉菌的筛选 [J], 李冬琴;李建芳;周枫;吴东平;耿敬章
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芝麻香型白酒高温大曲制曲过程中微生物群落结构特征的磷脂脂肪酸(PLFA)分析曹宇;翟磊;信春晖;许玲;姚粟;程池【摘要】高温大曲是芝麻香型白酒酿造特有的糖化发酵剂,为白酒酿造提供丰富的微生物种类、各种生物酶类以及多种香味前驱物质,在传统白酒酿造过程中发挥重要的作用。
本研究采用磷脂脂肪酸分析方法(phospholipid fatty acid,PLFA)对芝麻香型白酒高温大曲生产过程中微生物生物量和群落结构的动态变化进行了研究。
结果表明,真菌在整个制曲过程中占主导地位,细菌的含量和种类在第1次和第2次翻曲的过程中出现规律性变化,推测这两次翻曲在制曲过程中起着关键作用。
%High-temperature Daqu is the typical saccharifying agent of Zhimaxiang Baijiu. It plays an important role in traditional Baijiu pro-duction by providing rich microbial species, varieties of biological enzymes, and multiple flavoring precursor substances. In this study, PLFA was applied to investigate the dynamic change of microbial biomass and community structure in the production process of Zhimaxiang high-temperature Daqu. The results sowed that, fungi were dominant in the whole Daqu-making process, and the biomass and species of bacteria pre-sented regular change rules in the 1st and the 2nd Daqu-turning process. It can be inferred that the 1st and the 2nd Daqu-turning played key roles in Daqu-making.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】5页(P33-36,41)【关键词】芝麻香型白酒;高温大曲;磷脂脂肪酸(PLFA);微生物群落【作者】曹宇;翟磊;信春晖;许玲;姚粟;程池【作者单位】中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京100027;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京100027;山东扳倒井股份有限公司,山东淄博256300;山东扳倒井股份有限公司,山东淄博256300;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京100027;中国食品发酵工业研究院中国工业微生物菌种保藏管理中心,北京100027【正文语种】中文【中图分类】TS262.3;TS261.1;TQ925.7芝麻香型白酒是我国传统白酒的创新香型,也是鲁酒的代表香型,以其浓、酱、清相结合的工艺特点和独特的优雅芝麻香味,符合白酒淡雅、爽净的消费趋势[1-2]。
芝麻香型白酒的工艺特点包括高温制曲、高氮配料、高温堆积、高温发酵、多微共酵、分层蒸馏、长期贮存和科学勾兑。
大曲是我国固态白酒酿造特有的糖化发酵剂,含有大量微生物和酶类,在传统白酒酿造过程中发挥重要的作用,故酿酒离不开曲,曲的品质决定酒质。
高温大曲是以小麦等为主要原料,经多种微生物混合自然固态发酵而成,发酵最高温度可达到65℃。
高温大曲为白酒酿造提供丰富的微生物种类、各种生物酶类以及多种香味前驱物质,在传统白酒酿造过程中发挥重要的作用[3-5]。
高温大曲中的微生物种类和数量直接决定着芝麻香型白酒的产量和质量。
因此,研究高温大曲中微生物数量、群落结构及在发酵过程中微生物群落的变化情况等,对芝麻香型白酒的酿造机理和呈香机理都有重要作用,并对芝麻香型白酒酿造工艺的优化具有重要意义[6-7]。
近年来对高温大曲微生物群落多样性研究的报道较多,主要集中在采用可培养方法和非培养方法研究其微生物群落多样性。
张明春等[8]采用传统分离培养和理化指标分析方法,对白云边高温大曲和中温大曲进行了比较研究,研究发现耐高温的芽孢杆菌含量和种类较多;施安辉等[1]采用传统分离培养方法对徐坊芝麻香型白酒大曲的微生物分布进行了分析,鉴定的微生物菌种包括细菌、酵母、霉菌和放线菌;Zheng等[9]采用传统的分析方法对我国8种不同香型白酒的高温、中温和低温大曲微生物多样性进行分析,认为大曲中的微生物具有多样性和功能性,是白酒酿造过程中的重要菌剂;葛媛媛等[10]利用高温筛选和传统培养方法,借助于核糖体DNA扩增片段限制性内切酶(ARDRA)分型、分子鉴定以及系统发育分析技术,研究了芝麻香型白酒高温大曲嗜热细菌群落结构,筛选获得的85株嗜热细菌分别属于Thermoactinomyces sp.,Bacillus sp.,Schlegelella sp.以及Streptomyces sp.,4个菌属,其中第1优势菌为Thermoactinomyces vulgaris,丰度为69.41 %;姚粟等[11]利用克隆文库的方法研究了芝麻香型白酒高温大曲的细菌群落多样性,发现Thermoactinomyces、Kroppenstedtia、Saccharopolyspora、Lactobacillus和Weissella。
磷脂脂肪酸(PLFA)是存在于活细胞中的重要膜成分,是表征样品中活体生物量和生物群落多样性的重要标记。
不同种属之间微生物差异明显,且对于环境因素较为敏感,通过监测特征磷脂脂肪酸组成和数量的变化,揭示微生态环境中微生物群落结构组成及变化规律,目前广泛的应用于微生物生态学的研究中[12-18]。
本研究通过磷脂脂肪酸方法分析芝麻香型白酒高温大曲生产过程中微生物生物量和群落结构的动态变化,以期对芝麻香型白酒的酿造提供理论指导。
1.1 材料、试剂及仪器1.1.1 样品采集2014年8 月到2014年10月共采集11批制备不同阶段的山东扳倒井股份有限公司高温大曲样品,表1列出了高温大曲样品的基本特征。
每批次采样都取曲房四边部分及中间部分的5个曲块进行粉碎混合,混合后的样品作为一个样品,密封,冷藏备用。
1.1.2 主要仪器及试剂气相色谱(Agilent GC 6850 Series),Agilent;冷冻真空离心浓缩仪,Labconco;硅胶萃取小柱(SampliQ Silica),Agilent。
定量标准品:1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,Avanti公司。
除正己烷为色谱纯外,其他有机试剂均为分析纯。
1.2 PLFA测定方法1.2.1 PLFA的提取称取1 g大曲样品于离心管中,加入5 mL 50 mM磷酸缓冲液(pH7.4)、6 mL 氯仿和12 mL甲醇,并加入5 μL 2.5 mM 1,2-dinonadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine作为内标,振荡2 h,室温下3500 r/min离心10 min。
取上清液于分液漏斗,将沉淀加入5 mL磷酸缓冲液,6 mL三氯甲烷,12 mL甲醇,振荡30 min,室温下3500 r/min离心10 min,将上清液与之前的上清液合并,加入分液漏斗后,加入12 mL氯仿,12 mL磷酸缓冲液,振荡2 min,过夜静置分层,取下层溶液于玻璃试管中,真空离心浓缩仪中旋干,加入5份200 μL氯仿溶解总脂肪酸后转移到硅胶萃取小柱中,分别加入5 mL氯仿、5 mL丙酮(2次)和少量甲醇清洗小柱后,加入5 mL甲醇洗脱,收集洗脱液于玻璃试管中,旋干即得到磷脂脂肪酸。
1.2.2 PLFA甲基化磷脂脂肪酸溶于1 mL甲苯与甲醇的混合液(v/v,1∶1),加入1 mL 0.2 M氢氧化钾,摇匀,37℃水浴15 min,加入0.3 mL 1 M醋酸溶液,再加入2 mL正己烷,2 mL超纯水萃取得到上层清液于玻璃试管中,再用2 mL正己烷重复萃取1次,取上清液合并到刚才试管中,旋干得到甲基化的磷脂脂肪酸,于4℃下保存待测。
1.2.3 PLFA的气相色谱分析磷脂脂肪酸样品用1 mL的正己烷溶解,进行气相色谱分析。
气相色谱仪配备分流/不分流进样口,氢火焰离子化检测器(FID)及Agilent气相色谱化学工作站。
色谱柱为Ultra-2柱,长25 min,内径0.2 mm,液膜厚度0.33 μm;炉温为二阶程序升温:起始温度170℃,5℃/min升至260℃,随后40℃/min升至310℃,维持1.5 min;进样口温度250℃,载气为氢气,流速0.5 mL/min,分流进样模式,分流比100∶1,进样2 μL;检测器温度300℃,氢气流速30 mL/min,空气流速216 mL/min,补充气(氮气)流速30 mL/min。
1.3 数据处理磷脂脂肪酸(PLFA)的鉴定和分析采用美国MIDI公司(MIDI, Newark, Delaware, USA)开发的基于细菌细胞脂肪酸成分鉴定的Sherlock MIS 4.5系统(Sherlock Microbial Identification System)。
2.1 高温大曲发酵过程中PLFA变化通过检测高温大曲制备过程中不同阶段曲样PLFA含量(图1),发现高温大曲样品的PLFA含量在0.35~3.23 mol/g,其中第20天和第25天曲样PLFA含量达到最大值,为3.2 mol/g,而此时恰好是第2次翻曲和第3次翻曲,第23天曲样PLFA含量最低为0.3 mol/g,位于2次翻曲之间,可见翻曲对曲样PLFA含量的影响很大。
磷脂脂肪酸分析主要检测碳链长度C9~C24的PLFA,我们将这些PLFA分为直链脂肪酸(Straight)、支链饱和脂肪酸(Branched)、单不饱和脂肪酸(PUFA)、多不饱和脂肪酸(MUFA)、环化脂肪酸(Cyclo)、羟基脂肪酸(Hydroxy)、10-甲基脂肪酸(10-methyl)以及二甲缩醛化脂肪酸(DMA)多种类型。
测定结果表明,在高温大曲制作过程中脂肪酸18∶2 w6,9c,支链饱和脂肪酸和直链脂肪酸的含量占主导地位(70 %~90 %),并且表现出一定的规律性。
脂肪酸18∶2 w6,9c和直链脂肪酸都呈现先减少后增加的趋势,而支链饱和脂肪酸呈先增加后减少的趋势,其中制曲的第9天(第1次翻曲)和第20天(第2次翻曲)是变化的转折点,也是高温大曲制备过程中的潜在关键点。