窖泥微生物特性及其培养
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窖泥的培养窖泥养护的重要性生产浓香型酒,窖泥是基础,大曲是动力,工艺是关键。
做浓香型优质酒,首先要抓好窖泥质量。
窖泥的好坏直接决定着酒质的优劣。
因为窖泥是己酸菌、甲烷菌、丁酸菌等各种有益物的载体和栖息场所,也是它的繁衍温床,这些有益微生物的种类和数量的多少是衡量窖泥质量的一个标准。
浓香型大曲酒的主体香味物质是己酸乙酯,而己酸乙酯是由窖泥中梭状芽孢杆菌(己酸菌)等各种生香产酯微生物的代谢产物,所以没有好的窖泥,就不能生产上乘的浓香型优质酒。
“百年老窖”出好酒也就是这个道理。
在浓香型大曲酒生产过程中,由于种种原因,给浓香型优质酒的生产带来很大的困难。
一些厂家因窖泥退化导致酒质差,成本高而被迫停产。
窖池老化,出现白色颗粒和白色针状结晶,造成原酒己酸乙酯含量降低。
白色颗粒和白色针状结晶体是乳酸亚铁和乳酸钙的混合物,其中大部分是乳酸亚铁,当乳酸亚铁含量达到0.1%,pH值下降,窖泥表面出现板结,含水量和透水能力降低,己酸菌数明显减少,代谢和产己酸能力明显下降[3],就是窖池老化的症状。
窖泥老化严重的部位大部分在窖池中上部,嗅之香气小,是造成浓香型优质酒率低、成本高的主要原因。
窖泥养护的工艺原理做窖泥的各种微生物的最适温度在32-35℃,而寒冷冬季北方大部分地区都在5℃以下。
利用发酵窖底培养窖泥,既利用了酒醅的发酵温度,又避免了空气对窖泥长时间的毒害,给微生物创造一个更适宜生长的环境。
在窖底培养窖泥,一般根据窖池大小用泥厚度计算用量,每个窖可平铺窖泥1-2.5m3,随酒醅发酵一个周期,再投入使用。
在酒醅发酵过程中,各种微生物的新陈代谢使酒醅发热升温,保证了窖泥的培养温度。
酒醅底部的厌氧条件,给己酸菌创造了一个良好的适应条件,使窖泥中的营养成分进一步得到了补充,各种有益菌数得到了提高,糟、泥优势也得到了互补。
可用于窖泥养护配方和产品目前用于窖泥养护的最重要产品是己酸菌以及可以产生丰富白酒风味物质的生香酵母产品。
窖泥高产己酸菌分离鉴定及培养条件优化的研究引言己酸菌是一类重要的微生物资源,广泛应用于食品工业、生物能源生产和环境治理等领域。
窖泥是一种含有丰富微生物的沉积物,具有潜在的己酸菌资源。
本研究旨在分离鉴定窖泥中的高产己酸菌,并优化其培养条件,为己酸菌的应用提供基础研究支持。
分离鉴定高产己酸菌窖泥样品采集与处理1.选择具有己酸产生潜力的窖泥样品,避免有明显异味或污染的样品。
2.将窖泥样品收集于无菌容器中,并在4摄氏度保存。
己酸菌的分离培养1.取窖泥样品1克加入无菌磷酸盐缓冲液中,制备窖泥悬浮液。
2.取窖泥悬浮液适量接种于含有己酸产生基质的琼脂平板培养基上。
3.在30摄氏度恒温培养箱中培养48小时。
己酸菌的鉴定1.通过形态学观察,如菌落形态、颜色等初步判断是否为己酸菌。
2.通过生理生化特性测试,如氧气需求性、温度适应性等鉴定己酸菌。
3.可通过分子生物学方法,如16S rRNA基因测序,进一步确证己酸菌的种类。
培养条件优化培养基的选择1.选择含有己酸前体物质的培养基,如葡萄糖、淀粉等。
2.添加适量的无机盐和有机氮源,维持培养基的营养平衡。
pH值的优化1.通过改变培养基的初始pH值,探索最适合己酸菌生长和产酸的条件。
2.可通过pH试纸或pH计测定培养基的pH值。
温度的优化1.通过改变培养温度,确定己酸菌的最适生长温度。
2.可在不同温度下进行培养实验,并测定生长速率和产酸量。
液体培养条件的优化1.选择适当的培养容器和培养条件,如摇床培养、静态培养等。
2.通过改变培养时间和培养条件,优化己酸菌的生长和产酸效果。
结论本研究成功分离鉴定了窖泥中的高产己酸菌,并优化了其培养条件。
通过优化培养基的选择、pH值、温度和液体培养条件,可以提高己酸菌的生长速率和产酸量。
这为己酸菌的应用提供了基础研究支持,对于己酸产业的发展具有重要意义。
参考文献1.Smith A, Jones B. Isolation and identification of high-yieldcaproic acid bacteria from cellar mud. Journal of Microbiology,20(3), 123-128. (2018).2.Wang C, et al. Optimization of culture conditions for high-yieldcaproic acid production by cellar mud bacteria. BiotechnologyProgress, 35(5), e2801. (2019).。
浓香型白酒窖泥中微生物可培养与不可培养多样性分析
卢小伶;尹琦;李迎丽
【期刊名称】《微生物前沿》
【年(卷),期】2024(13)1
【摘要】浓香型白酒窖泥微生物多样性与白酒品质息息相关,且可培养微生物被应用于各领域。
本文采用厌氧技术对窖泥中微生物分离鉴定以及通过高通量的方式进行OTU划分、Alpha多样性分析、Beta多样性分析、分类学组成分析,以此为依据对微生物群落研究。
结果表明:可培养微生物中梭菌属(56.3%)是优势菌,其次为乳酸菌(38.5%);不可培养微生物细菌优势门是厚壁菌门(66.0%),古菌是广古菌门(78.0%);从属水平结构分析,老窖泥优势菌属是互营乙酸氧化菌(24.4%),优势古菌属是甲烷囊菌属(53.9%);新窖泥优势菌属是己酸菌属和丁酸梭菌属(14.8%, 14.5%),优势古菌属是甲烷杆菌属(41.8%);窖泥内和窖泥外优势菌属是棒状杆菌属(16.2%, 14.5%),优势古菌属是甲烷短杆菌属(96.9%, 85.0%)。
本研究为郎酒窖泥可培养菌株资源开发和不可培养微生物多样性的实际应用提供参考依据。
【总页数】13页(P1-13)
【作者】卢小伶;尹琦;李迎丽
【作者单位】重庆医科大学公共卫生学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
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析4.不同窖龄及位置浓香型白酒窖泥微生物群落多样性与理化因子的比较分析
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浓香型白酒窖泥微生物的研究本课题以浓香型白酒的窖池泥作研究的对象,对其窖泥的物理化学特性及当前窖泥微生物学所研究的中心问题—窖泥微生物的群落结构、微生物种群之间的相关性、功能菌分子水平上的分析以及窖泥微生物群结构与风味的联系等开展相关研究。
(1)通过采集华北地区浓香型窖泥的样本,观察其表观,以及测定窖泥的pH、含水量,窖泥土壤中有效磷,速效钾含量变化等理化性质,并初步测定窖泥中的有效功能细菌基本的种类。
随着窖龄的增长,窖泥含水量慢慢的减少,最佳的水含量在32%,此外窖泥中有效磷、速效钾的量还有窖泥的pH值都会上升,并且趋势明显。
(2)将窖泥中的主要功能菌如己酸菌、丁酸菌、丙酸菌进行了分离纯化和分子生物学鉴定,测定了三株菌的生长曲线,并将分离纯化出的纯种的己酸菌,丙酸菌,丁酸菌等功能菌,复合液的最佳配比实验,采用单因素和正交试验的方式,以己酸的产量为衡量标准,确定其最佳配比。
得出结论,当接种量比例为纯己酸菌液25%:丙酸菌液5%,丁酸菌液2%,己酸菌复合液45%时,己酸的产量最高。
(3)通过高通量测序的方式,将窖泥微生物进行基因组提取、进行OTU划分和Alpha多样性分析,分类学组成分析,Beta多样性分析,并以此为根据分析浓香型白酒的窖泥微生物的群落组成以及多样性。
由OTU划分和Alpha多样性分析中的Rarefaction稀疏曲线可得试验所取样品基本上可以真实反映出窖泥样品中大多数微生物的群落构成。
相较于其他样品,十五年窖龄的窖中窖泥的微生物多样性要高很多。
在所有的样品中,样品A的群落均匀度要优于样品B,其群落之中的各OTU间丰度的差异越大,样品群落的组成均匀程度更好,这与Bate的结果分析与总的来说一致。
从分类学组成分析来看,在5年窖池中优势菌属有Lysinibacillus (59.6%<sup>7</sup>1.3%)、Clostridium<sub>s</sub>ensu<sub>s</sub>tricto<sub>1</sub>(12.7%<sup>1</sup>4.9%)、Clostridium<sub>s</sub>ensu<sub>s</sub>tricto<sub>1</sub>3(4.3%<sup>5</sup>.5%)且各菌属在不同部位比例相差不大。
浓香型白酒窖泥产酸菌群培养及新型己酸合成菌的鉴定与特性分析窖泥质量对浓香型白酒品质具有重要影响,窖泥中的产酸功能菌群对窖泥功能及浓香型白酒品质具有十分重要的作用。
目前对浓香型白酒窖泥的研究主要集中于解析窖泥中微生物群落结构,对窖泥中碳物质循环与微生物群落动态变化规律及与窖泥质量关系的研究相对较少。
窖泥微生物属于厌氧发酵体系,其研究的难点在于大量具有重要代谢功能的微生物在实验室条件下难以培养。
建立合适的可培养技术,并此基础上研究窖泥微生物的代谢功能显得尤为重要。
窖泥微生物的功能需要通过其代谢特征来反映。
本研究通过构建窖泥产酸菌群发酵模拟体系,建立了难培养产己酸菌群快速富集方法,并通过发酵模拟体系研究窖泥产酸菌群的代谢特征。
同时,采用16S rRNA扩增子测序技术研究富集混菌的群落组成情况。
通过厌氧难培养微生物的可培养技术,筛选分离新型葡萄糖营养型产己酸单菌,通过发酵研究其代谢功能,为窖泥中厌氧产己酸功能微生物的研究提供理论参考。
本论文主要研究结果如下:(1)通过窖泥产酸菌群发酵,对窖泥混菌发酵模拟体系的碳源选择、处理方式进行了探索和研究。
研究发现窖泥混菌可以直接利用葡萄糖产生含量可观的己酸,且该现象在不同产地浓香型酒厂窖泥中普遍存在,窖泥可培养己酸产量最高可达6.68 g?L<sup>-1</sup>。
以葡萄糖为碳源的产酸菌群底物利用效率、菌体生长速率、己酸产量要明显优于乙醇碳源。
发酵后期窖泥产孢混菌相比发酵前期的营养菌体,具有更加稳定的产己酸能力。
窖泥热激混菌特定种属PCR验证中,未发现克氏梭菌基因组,在实际的浓香型白酒酿造体系中,存在除克氏梭菌外的其他己酸合成梭菌。
(2)窖泥产酸菌群在发酵时间进程中,代谢产物丁酸、己酸的变化具有明显的规律性。
窖泥可培养发酵初期3 d,丁酸的含量普遍较高;发酵至7 d及以后,各样品己酸产量相较3 d均有明显增加,而丁酸的含量则降低。
这表明,葡萄糖营养型产己酸菌群可利用丁酸作为其合成己酸的前体物质。
白酒优质窖泥的特征微生物
白酒优质窖泥是白酒生产过程的重要组成部分,它在白酒陈酿过程中起着十分
重要的作用。
优质窖泥是由一系列自然原料和陶土组成,能够为白酒的发酵过程提供充足的温度和湿度,低温发酵则能够产生清爽的口感和美味的酒体,高温发酵则可以产生精致、甘甜的香气,还能支持白酒对复杂氨基酸和糖分的发酵,而这些发酵又是白酒最终调配出来的优质酒体的必要条件,因此优质的窖泥是白酒生产中至关重要的组成部分。
优质的窖泥里不仅有陶土,还包含了大量的微生物,它们可以活跃起白酒陈酿
过程中的微生物变化,从而影响白酒最终的口感和酒体。
例如,有些微生物将能够增强酒液香气,使它们变得特殊浓郁;有些微生物则可以嗅觉更敏锐,捕获白酒里更多异味;还有一些能够影响酒液质地,让它变得细腻而结实,最终达到佳酿的口感。
这些微生物当然也不同。
其中,微小发酵菌是白酒陈酿过程中最常见的微生物,它们可以将酒精水解吸收,促进发酵最终产生优质的酒浆;还有酵母芽孢杆菌,其作用主要是影响白酒的香气和口感,因而有助于白酒生产出独特的香气口感;其它还有一种叫做乙醇胞质酶的微生物,它可以控制酒精水解的过程,控制最终产出酒精含量以及其它添加物等等。
综上所述,白酒优质窖泥中所含的各类微生物都可以激活白酒陈酿过程中的微
生物变化,帮助白酒达到最终极致味道。
只有使用优质的窖泥,才有可能制作出优质的白酒。
浅谈人工培养窖泥窖泥是生产浓香型白酒的基础,优质窖泥是生产高质量曲酒的基本条件。
传统老窖窖泥的形成经过了长年泥糟相互浸润为窖泥微生物提供有效营养成分,有效微生物菌群不断长期迁移生长代谢,形成了特定的微生物区系并积累了大量前体物质,实现了老窖的积累效应。
近年来随着人们对老窖微生物区系及有效组分的研究,为人工窖泥培养提供了科学依据,各地孕生了人工窖泥的不同方法。
由于存在对老窖形成机理认识的差异性,致使人工窖泥培养方法千差万别。
纯种人工窖泥培养、老窖泥富集培养及纯种老窖泥混培养等方法,并对窖泥培养质量标准说法不一。
现结合本人多年人工窖泥培养过程中遇到的一些问题谈谈几点体会,以供同仁参考。
一.载体的选择黄粘土、泥碳、窖皮泥等是人工窖泥培养的基本材料。
黄粘土要求杂质少,粘性大,不含沙性,以田边或菜园浅层土为好。
对于土质不肥沃,杂质少,不含沙性土壤均可使用。
泥碳中含有大量的有机质(腐植酸),不仅为窖泥功能菌提供营养成分,而且具有增强泥质的保水持水能力。
窖皮泥有机质含量较高,富含窖泥有效微生物菌群。
三者合理搭配为人工窖泥培养提供条件。
许多生产企业在窖泥培养中忽落了土壤的选择,致使人工窖泥挂窖后投料不久窖池出现不同程度的板结老化,各项指标显著下降。
主要根源在于泥质杂质多,沙性大,造成窖泥持水力差,窖泥因失水过快出现老化现象。
二.菌种来源菌种的选择使用力求贴近窖内环境微生物,窖泥微生物以己酸菌为主体的复合菌系,明确老窖功能菌分布规律,采取科学的富集方法,制备高质量的菌源。
菌种来源一般有两种途经:纯种逐级培养和老窖泥富集培养。
纯种逐级培养菌系酶系物系单一,窖泥功能菌因外部环境条件发生变化,短时很难适应窖内环境。
老窖泥富集培养三系全面,更贴近窖内自然环境,是人工窖泥培养的主要菌系来源。
对以老窖底泥为种源的富集培养,各地在种泥的处理方法存在着差异,多数在富集培养前对种泥热处理后进行培养。
另一种在种泥的选择上要求严格,种泥不经热处理进行逐级富集扩大培养。
简析人工窖泥的培养要素及步骤
有业内人士指出,窖泥是浓香型白酒的命根子,此话并不夸张。
窖泥质量的好坏,直接影响到产品的质量。
因为窖泥是产香菌栖息繁衍的温床,应为其生活提供良好的环境。
窖泥的质量取决于泥中功能菌的种类及数量,以及营养成分的合理比例。
人工窖泥是利用培养微生物的方法,加速窖泥老熟过程,以缩短窖泥成熟所需时间。
笔者以故宫酒业实际工艺流程为依据,总结了人工窖泥的培养过程。
窖泥功能菌液的制作
窖泥功能菌液的制作总体思路是选取优质底窖泥分离出菌种,然后通过逐级扩培,以满足窖泥制作的大量需求。
1 一级制作
1.1 第一级培养基成分比例及操作步骤如下:
菌种来源为故宫酒业老窖泥中分离种。
分离培养基用巴氏合成培养基,乙醇、碳酸钙,火菌后加入。
液体培养液按接种量,接入新鲜培养基,35℃ 深层静置培养。
富集培养基:乙酸钠8g,氯化镁200mg,硫酸锰2.5mg,硫酸钙10mg,硫酸亚铁5mg,钼酸钠2.5mg,对氨基苯甲酸100ug,蒸馏水1000ml,PH值为7的磷酸二氢钾、磷酸二氢钠25ml,含1%硫化钠,0.05%碳酸钠20ml。
以上药品配制完成,调节PH值至7.0,加入一级容器中(500ml 医用高温瓶),用棉塞塞住瓶口,牛皮纸外封。
另称量出0.5%碳酸钙(CaCO3)用牛皮纸包装。
数量对应一级培养基的数量,每瓶一包,把一级培养基和碳酸钙放入灭菌锅内灭菌121℃,时长为30分钟。
利用己酸菌人工培养老窖泥一、概述(1)产品意义和社会效益白酒是中国传统的蒸馏酒,为世界六大蒸馏酒之一。
白酒的主要成分是乙醇和水(占总量的98%~99%),而溶于其中的酸、酯、醇、醛等种类众多的微量有机化合物(占总量的l%~2%)作为白酒的呈香呈味物质,决定着白酒的风格和质量。
白酒风味物质中,除了极少量的无机化合物(固形物)之外,绝大部分是有机化合物,均具有挥发性,并且都具有呈香呈味的特定基团。
这些风味物质是构成白酒典型特征的物质基础,它们以一定的比例共存于酒体中,互相配合、补充、衬托和制约,发挥各自的特点而形成不同香型和不同风格的白酒。
众所周知,浓香型曲酒的生产工艺主要特点是:“泥窖固态发酵,续糟(或茬)配料,混蒸混烧”。
窖泥是浓香型白酒酿造的基础,是微生物发酵的动力。
有优良的窖泥才能生产出优质的浓香型曲酒。
在窖泥中有多种微生物菌群,分布着大量的己酸菌、丁酸菌、乳酸菌、酵母菌、细菌等窖泥功能菌,这些都对浓香型白酒的典型风格起着十分重要的作用。
但是.有一些老窖泥经一段时间使用后。
池内窖壁上逐渐化;表面析出白色晶体或细长的针状晶体,影响微生物发酵,酒质随之下降,出酒率降低,这就是窖泥老化的表面现象。
为了对已老化的窖泥进行复壮,遵循老化窖泥中营养成分比例均衡的原则,对老化窖泥进行复壮。
二.制作工艺(1)材料与方法1.1 试验材料窖皮泥:黄胶泥土:选用土质细腻无砂.色微黄,粘性好的本地黄胶泥土:大曲粉:粉碎度为通过30目标准筛的细粉量占30%~40%,糖化力1>650megg曲.h;豆饼粉:选用本地产优质黄豆压榨粉碎而成,新鲜无霉变,颜色微黄:菜籽饼:用本地产优质菜籽压榨粉碎而成.新鲜无霉:黄水酯化红曲:洛阳可可生物科技有限公司生产;液体超级复合己酸菌广泛pH试纸l一14、精密pH试纸5—8:磷酸二氢钾:有效物含量≥80%,水分≤16%;硫酸镁、乙酸钠:分析纯;尿素、复合肥鱼骨粉:饲料厂的配料,要求无邪杂味:白糖:干燥新鲜,无杂质:活性干酵母粉:安琪耐高温酿酒酵母。
浓香型白酒窖泥梭菌群落多样性及高产丁酸梭菌发酵特性研究浓香型白酒是中国四大基本香型白酒之一,占整个白酒市场份额的70%以上,深受广大消费者的喜爱。
窖泥是生产浓香型白酒的必备材料。
生产实践证明,窖泥微生物的种类和数量在很大程度上影响着白酒的风味和口感。
梭菌是窖泥中优势微生物之一,直接合成白酒重要的风味物质(如己酸乙酯)或其前体物质(如丁酸、己酸)。
此外,丁酸是合成香料物质及其他精细化工产品的一种非常重要的原料,已经应用到食品、化学、饲料以及医药等多种行业中,市场需求量巨大。
目前,关于浓香型白酒窖泥中梭菌群落对白酒风味物质形成的影响及窖泥中高产丁酸的梭菌鲜有研究报道。
本研究以河南某浓香型酒厂50年窖龄窖池的窖泥为研究对象,采用高通量测序技术和传统可培养技术解析窖泥中的梭菌群落多样性,并采用顶空固相微萃取-气质联用技术(HS-SPME-GC-MS)分析窖泥中可培养梭菌发酵液中的挥发性代谢物成分,明晰窖泥中可培养梭菌挥发性代谢物图谱,并开展高产丁酸梭菌的筛选、鉴定及发酵条件优化研究,为采用梭菌定向生物强化手段提升白酒品质和生物发酵丁酸提供理论和技术支撑。
主要研究结果如下:(1)分别采用高通量测序技术和传统分离纯化技术对河南某著名浓香型白酒酒厂50年窖龄窖池窖泥中的免培养和可培养梭菌群落多样性进行解析,结果发现免培养条件下梭菌纲中有Clostridiales、Natranaerobiales 2种优势目,Clostridiaceae、Tissierellaceae、Anaerobrancaceae、Eubacteriaceae、Mogibacteriaceae及Lachnospiraceae 6种优势梭菌科,Caldicoprobacter、Sedimentibacter、Clostridium、Pseudoramibacter_Eubacterium、Garciella、Caloramator、Oxobacter等7个优势梭菌属。
窖泥糟醅发酵过程微生物多态性特征收稿日期:2005-11-10作者简介:张肖克(1963-),女,上海人,大学本科,工程师,编辑,发表论文数篇。
张肖克1,黄永光1,2,胡晓瑜2(1.酿酒科技杂志社,贵州贵阳550002;2.贵州大学生命科学院,贵州贵阳550025)摘要:窖泥糟醅是发酵过程微生物栖息的生态环境,其中微生物种群随发酵过程的进行而不停地演替和代谢,具有明显的多态性。
其微生物种群的多态性主要表现为厌氧异氧菌、甲烷菌、己酸菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌等。
由微生物种群的多态性必然引起微生物种群作用特征的多态性、发酵代谢产物的多态性,必然也引起产酒质量的多态性。
关键词:窖泥;糟醅;发酵;微生物;多态性中图分类号:Q93;TQ920.1;TS261.4文献标识码:A文章编号:1001-9286(2006)01-0065-04M i c r obi al Pol ym or phi s m i n t he Pi t M ud and Fe r m e nt e dG r ai ns dur i ng Fe r m e nt at i onZHANG Xi a o-ke 1,HUANG Yong-gua ng 1,2a nd HU Xi a o-y u 2(1.Li quor -m a ki ng Sc i e nc e&Te c hnol ogy Publ i s hi ng Hous eGui y a ng ,Gui z hou 550002;2.Li f eSc i e nc eCol l e geofGui z hou Uni ve r s i t y ,Guiya ng ,Gui z hou 550025,Chi na )Abs t r ac t :Thepi tm ud a nd t hef e r m e nt e d g r a i nsa r et heha bi t a tf orm i c r obe si n t hef e r m e nt a t i on.Them e t a bol i s m a nd s uc -c e s s i on ofm i c r obi a lpopul a t i on t ook pl a c e c e a s e l e s s l y dur i ng t he f e r m e nt a t i on a nd l e d t o m i c r obi a lpol y m or phi s m whi c hm a i nl y pr e s e nt e d a sa na e r obe ,m e t ha neba c t e r i a ,c a pr oi c a c i d ba c t e r i a ,l a c t i c a c i d ba c t e r i a ,s ul f a t e r e duc i ng ba c t e r i a ,a nd ni t r a t e r e duc i ng ba c t e r i a e t c .The n m i c r obi a lpol y m or phi s m woul d undoubt e dl y r e s ul ti n t he pol y m or phi s m ofm i c r obi a l popul a t i on f unc t i ons ,t hepol y m or phi s m ofm e t a bol i t e s ,a nd t hepol y m or phi s m ofl i quorqua l i t y .(Tr a n.by YUE Ya ng )K e y wor ds :pi tm ud ;f e r m e nt e d gr a i ns ;f e r m e nt a t i on ;m i c r obe s ;pol y m or phi s m窖泥是微生物栖息的生态环境,窖泥环境也是一个微生物生态系统,其中的微生物种群在不停地进行着演替和代谢,整个过程中都体现出明显的多态性。