中国酒曲微生物利用的发展现状
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米酒发酵过程中微生物的作用研究进展刘艳茹(河南牧业经济学院食品工程学院,河南,郑州450011)摘要发酵食品中的微生物是食品发酵体系中与发酵食品的品质和风味有着密切联系的组成成分。
对米酒发酵过程中微生物所扮演的角色进行调查,能为改进传统的发酵工艺、探索发酵食品风味形成机理等方面提供技术支持。
关键词发酵食品;米酒;微生物Research advance in action of microbes in fermented rice wineLIU Yanru( Food Engineering school of Henan University of Animal Husbandry & Economy, Zhengzhou 450011)AbstractMicrobes play an important role in quality and flavor of fermented food.Investigation of microbes in rice wine and their roles in fermented progress can provide technical support in many aspects,such as improving the traditional fermented food and exploring the mechanism of flavor formation.Key wordsfermented food;rice wine;microbes0 前言米酒是以优质糯米为原材料,由微生物发酵而成,甘怡可口,营养丰富,风味独特,深受人民的喜爱。
米酒是混合菌发酵的,酒曲中多菌种的组成差异及发酵工艺的变化都影响着米酒的风味,发酵过程中多菌种之间的相互关系及其代谢协调关系以及微生物的代谢产物和产品的组成比例等,也直接影响米酒的质量。
酱香型白酒酿造过程中微生物多样性及代谢过程研究进展摘要:酱香型白酒是我国特有的蒸馏酒,由于其独特的香味在国内外受到广大消费者群体的喜爱。
酱香型白酒在发酵过程中,微生物变化以及生化反应主要体现在大曲制作以及堆积发酵等环节当中。
本文重点分析酱香白酒酿造过程中微生物多样性及代谢过程。
关键词:酱香型白酒;微生物;多样性;代谢过程;探究由于酱香型白酒在高温大曲制作以及窖内发酵过程中,微生物繁殖以及代谢过程能够有效分解发酵原料并产生各类风味物质。
因此通过探讨酱香白酒微生物多样性以及代谢过程能够进一步帮助技术人员揭露白酒酿造中微生物演变以及风味物质组成原理。
一、酱香酒功能微生物研究概况(一)酱香酒酒曲微生物类群酱香型白酒酿造过程中,不同香型大曲所蕴含的微生物种类各不相同,以酱香高温大曲为例。
60~70℃的高温大曲中主要包含芽孢杆菌属枯草菌群,如巨大芽孢杆菌迟缓芽孢杆菌等等、木糖葡萄球菌、根霉属和酵母菌等。
50~60℃的浓香中温大曲,主要包含芽孢杆菌、毛霉属、犁头霉属以及酵母菌等等。
40~50℃的清香低温大曲主要包含芽孢杆菌属枯草菌群、醋酸菌、犁头霉属以及乳酸菌等等。
总体来讲,酱香高温大曲因高温工艺导致部分真菌无法有效繁殖,使得芽孢杆菌种类较多。
浓香中温大曲芽孢杆菌数量相对较少,但霉菌以及酵母菌数量更为丰富,主要原因在于50只60℃适合真菌繁殖。
而低温清香大曲的微生物种类相比前两者较少[1]。
(二)酱香白酒酿造环节细菌概况由于我国传统白酒酿造工艺使得白酒酿造过程处于开放式环境,因此微生物对酿酒质量能够产生较大影响。
例如产酯香功能细菌能够有效提升酒醅的蛋白酶活力。
细菌在酱香型白酒酿造各个环节均起到重要作用,无论是堆积发酵还是窖池发酵,微生物菌群都能分泌丰富的蛋白酶、淀粉酶,将小麦高粱等酿酒原料转化为氨基酸和糖类物质,最终通过一系列生化反应生成芳香类化合物[2]。
从细菌群落结构变化角度来看,芽孢杆菌在酱香高温大曲中含量总数可达到2.118×107cfu/g曲、好氧细菌数量发酵初期可最高达107个/g糟。
黄酒曲微生物多样性研究进展
夏迪;谭旭;王丽;李宗军;侯爱香;赖令;王远亮
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】黄酒历史悠久,蕴含着丰富的中国传统文化。
但由于黄酒传统酿造工艺属于开放的酿造体系,微生物体系较为复杂,导致产品质量不稳定。
因此,目前已有不少研究解析了黄酒的微生物群落结构和风味物质,试图寻找与黄酒特性密切相关的优势微生物,从而提高黄酒的品质。
该文结合目前的一些研究,重点对不同黄酒酒曲、黄酒发酵过程中的优势微生物与关键风味物质(挥发性和非挥发性风味物质)进行了综述,以期能为深入研究黄酒风味提供一定的理论基础以及为将来工业化生产优质黄酒提供参考。
【总页数】6页(P6-11)
【作者】夏迪;谭旭;王丽;李宗军;侯爱香;赖令;王远亮
【作者单位】湖南农业大学食品科学技术学院;湖南省食品科学与生物技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.6
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白酒微生物研究与应用现状摘要:以浓香、酱香、清香白酒三大香型为出发点,概述了近年来白酒微生物的研究状况,并对其进行了分析和展望,旨在为白酒微生物的研究提供思路,进一步从微生物的角度揭示中国白酒的发酵本质。
关键词:白酒;微生物;研究现状白酒微生物指白酒生产过程中以及生产环境中的微生物的总称,既包括自然接种的天然微生物,也包括人工选育的纯种微生物;既包括糖化菌、发酵菌等有益微生物,也包括导致苦味和酸败的有害菌。
广义上来讲,其包括附着在原料、用水、空气、曲、醅和醪、窖泥、糟、窖池、场地、工具、设备、乃至人手及鞋等上的微生物。
狭义上来说主要是曲、醅和醪、窖泥、窖池中的微生物[1]。
白酒酿造实际上是微生物代谢的过程。
因此,要弄清白酒的发酵本质,就必须从微生物着手来进行研究。
20世纪80年代至今,白酒微生物的研究进入了高潮,各酒厂、科研机构和学校纷纷对白酒微生物进行研究。
本文就以香型为出发点来对近年来白酒微生物的主要研究状况进行概述。
旨在为白酒微生物的进一步研究提供思路,以从微生物的角度更进一步理解白酒的发酵本质。
1 白酒微生物的研究现状1.1 浓香型白酒微生物的研究1.1.1 酒曲微生物的研究酒曲微生物的研究主要集中在酒曲中微生物的种类、数量结构及其与酒曲理化性质关系的研究,以及酒曲中优良菌株的选育。
酒曲中微生物的种类与数量结构及其与酒曲理化性质的关系的研究,以及这些研究在生产中的应用。
1995年,唐玉明等人以泸州老窖酒大曲为主要研究对象,分析了制曲过程中曲皮和曲心微生物种群与生化性能的变化,对贮存3个月后的成品大曲曲皮与曲心的微生物数量及生化性能亦作了分析测定;并分别以曲皮、曲心在同等条件下进行了酿酒效果试验。
结果表明,微生物数量在人房初期出现高峰,到中期显著降低,后期曲外层略有低落而曲心略有升高;培曲过程中曲外层的酶活力显著高于曲心,贮存后曲心的酶活力虽有提高,但仍明显低于曲外层;曲外层的微生物数量及酶活力虽显著高于曲心,但酿造效果却表现为曲心的出洒牢及酒中的醋酸含量明显优于曲外层,酒的总酸含量相反[ 2 ] 。
2017年8月生物学视角下酱香型白酒的研究进展57生物学视角下酱香型白酒的研究进展袁启均(茅台学院,贵州仁怀564500)摘要:在传统的固态白酒的酿造过程其实就是微生物运作过程,在整个酿酒过程 中,微生物对于白酒的品质以及风味都起着重要作用。
本文通过生物学视角,分析我国当下白酒酿造技术最新进展,并从酒曲微生物、酒醅微生物、窑泥微生物三方面分析了我国未来白酒微生物研究主要方向以及分子水平的机制机理的基础理论,得出微生物对就只风味影响的重要性,为推动我国酱香型白酒朝着更好更健康的道路发展。
关键词:酱香型白酒微生物研究进展弓I言白酒的酿造在我国拥有着悠久的历史,也一直深 受人们的喜爱,而酱香型白酒则是我国典型的蒸馏酒 重要香型。
它采用了四高一长的独特性酿造技术,而 这种技术所酿造的白酒具有“酱香突出,酒体醇厚,回味悠久”等鲜明风格,而这也是其他名优酒不具备的特 点。
但是随着人们生活物质的提高,对于白酒酿造技 术以及白酒风味需求也越来越高,白酒市场潜力也逐 渐被提升,越来越多的企业纷纷加人了酱香型白酒的 竞争当中,但是由于受到地域、技术等方面因素的影响,各个企业所产出的酱香型白酒也各有不同。
而本 文在前人对酱香型白酒酿造理论的研究基础上,以生 物学的知识分析了我国当下酱香型白酒研究进展,希 望为促进我国酱香型白酒的研究创新提供理论参考依 据。
二、酱香型白酒酒曲微生物研究现状(一)大曲制作工艺在我国现在市场中,一般的酱香型白酒和我国传 统的白酒一样,都是采用古法酿造的工艺,使用传统的 大曲被作为酿酒的糖化剂也被认作是酿酒的关键环节。
在酿造过程中,大曲的主要作用是利用微生物的 作用进行发酵将原作物糖化生香;而在这其中高温大 曲和微生物的大曲的作用又有所不同,并且其中的生 香作用非常明显。
而在微生物进行发酵过程中,因为 高温使得曲糖化酶的糖化能力降低,从而产生了不一 样的作用,而这也是决定酱香型白酒的风味风格的重 要环节之一。
微生物技术在酱香型白酒生产中的应用酱香型白酒是中国白酒中最具特色和代表性的一种酒类,其生产过程中广泛运用了微生物技术。
微生物技术在酱香型白酒生产中的应用主要包括以下几个方面。
微生物在酱香型白酒的酿造过程中起到了关键的作用。
酱香型白酒的酿造过程主要分为蒸煮、发酵、蒸馏和陈酿四个阶段。
在发酵阶段,需要加入一定比例的酒曲。
酒曲是一种特殊的微生物菌种,主要包括酵母菌和曲菌。
酵母菌能够将底料中的糖分发酵产生乙醇,而曲菌则能够将底料中的淀粉转化为可被酵母菌利用的糖分。
这两种微生物之间存在一种互相促进的关系,使得酒曲能够更高效地发酵,产酒质量更好。
微生物在陈酿过程中也起到了重要的作用。
酱香型白酒的陈酿是指将白酒贮放在特定的环境下,经过时间的长久积累,使其味道更加浓郁、丰富。
在陈酿过程中,微生物会进行一系列的代谢活动,产生一些特殊的物质,如酵母菌产生的酯类物质、活性多肽和单宁物质等,这些物质会为酱香型白酒赋予独特的风味和香气。
微生物技术还可以帮助酿酒师更好地控制 fermentation(发酵)过程。
通过选择合适的酵母菌和曲菌,酿酒师可以调节酒中的酒精度、酸度和气味等因素,以提高酒品的质量和口感。
微生物技术也可以应用于快速检测酿酒过程中的微生物污染,避免酿酒中的微生物疾病,确保酒质的稳定性和安全性。
微生物技术在酱香型白酒生产中扮演着重要的角色。
通过合理应用微生物技术,可以提高酱香型白酒的品质和风味,控制发酵过程中的各种参数,并确保酿酒过程的稳定性和安全性。
未来,随着微生物技术的不断发展和创新,相信酱香型白酒的生产也将迎来更好的发展。
浅谈微生物技术在酱香型白酒生产中的应用作者:刘进文唐珂来源:《科学导报·学术》2020年第27期摘要:酒在我国历史悠久。
它具有独特的风味,并继续受到中国人的喜爱。
酱香型白酒因其口感的醇厚,具有悠久而丰富的风味,受到越来越多人的喜爱,逐渐成为中国白酒行业的主打品牌。
为了提高酱香型白酒的质量,通过不断改进和创新酿造工艺,可以将微生物技术引入酱香型白酒的生产工艺中,以促进其质量的不断提高。
本文旨在结合当前酱香型白酒的生产实际,为微生物技术在风味酒中的科学应用提供参考,并在相关理论的指导下进行一系列讨论。
关键词:微生物技术;酱香型白酒;应用前言:随着时代的进步和社会经济条件的发展,人们的生活水平得到了显着改善,对酱香型白酒品质的需求也增加了。
酱香型白酒的味道已得到改善,以满足消费者的消费需求。
白酒公司已经开始改变自己的发展思路,改善生产工艺并将微生物技术引入白酒的生产和加工过程中,采用高科技手段和方法来提高酱香型白酒的质量。
创造独特的市场竞争力,实现白酒企业健康稳定发展。
一、酱香型白酒的发展现状近年来,随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,对酱香型白酒的需求不断增加,销量逐年增长,引领白酒行业发展。
为了满足市场需求和消费者的消费意愿,越来越多的白酒生产商正在关注酱香型白酒的生产。
因此,目前我国酱香型白酒的产量正在增加。
我们将继续满足消费者的购买意愿。
但是,微生物技术在酱香型白酒中的应用尚未取得突破。
从长远角度来看,这并不会导致酱香型白酒行业的健康发展。
为了实现酱香型白酒稳定健康的发展,不断对其进行改良。
确保感官上的好处,例如產品质量,味道改善以及味道和香气。
酱香型白酒的生产过程中需要进一步的创新。
二、酱香型白酒生产中微生物的发展运用(一)酿酒生产中微生物代谢和环境的关系酿造酱香型白酒是一个复杂而长期的过程。
在酿造过程中,酒醅中的酸碱度、温度和压力环境不断变化。
在营养成分的环境变化中,菌株受到各种环境因素的影响,通过生化和次级代谢反应再生,开发和生产许多不同的产品。
酒曲的发展现状及未来趋势分析酒曲是一种重要的发酵剂,广泛应用于酿造白酒、黄酒、米酒等传统酒类的生产过程中。
它由多种微生物菌种组成,通过其发酵活性,能够将淀粉和糖分转化为酒精和其他有机物,并赋予酒类特有的香味和口感。
随着人们对于酒类的需求不断增加,酒曲的发展也受到了更多的关注。
本文将对酒曲的发展现状及未来趋势进行分析。
一、酒曲的发展现状1. 历史沿革:酒曲作为一种传统的发酵剂,其历史可以追溯到几千年前。
古代中国人将发现在自然界中的一种能够促进酒精发酵的微生物,取其来进行酿造,形成了最早的酒曲。
随着时间的推移,人们对于酒曲的研究逐渐深入,并从自然采集逐渐转向人工培养。
2. 传统技艺的传承:在中国,每个地区都有各自的酒曲生产技艺和特色。
比如江浙地区的窖曲,陕西地区的麴曲等。
传统技艺的传承保持了酒曲的多样性,也形成了地域性的风味特色,让酿造的酒类充满了文化氛围。
3. 科技进步的应用:随着科技的进步,酿酒业也在不断发展,酒曲的生产也借助了现代科技的力量。
通过微生物的筛选与培养技术,人们可以获取更优质的酒曲,并减少生产过程中的人为干扰。
此外,新技术的应用还使得传统酿酒方式在提高产能、保持产品质量等方面获得了新的突破。
二、酒曲的未来发展趋势1. 保护与利用传统工艺:虽然科技的进步带来了更多的便利性,但是我们也应该保护和利用传统的酒曲发酵工艺。
传统工艺中形成的微生物菌种和其他潜在有益物质,我们仍然需要进行更加系统的研究,以便更好地将其应用于现代的酿造工艺中。
2. 提高酒曲的质量和稳定性:酿酒业的发展对于酒曲的质量要求越来越高。
通过现代科技的手段,我们可以筛选出高效稳定的酒曲菌种,并对生产过程进行优化,以确保产品的质量和稳定性。
提高酒曲的质量和稳定性对于酒类行业的长期发展非常重要。
3. 推动酒曲的创新研发:随着酒曲行业的发展,越来越多的研发机构和企业开始关注酒曲的创新。
通过对菌种的选择、培养和改良,我们可以开发出更多新颖的酒曲品种,增加酿酒的可能性和多样性。
微生物技术在酱香型白酒生产中的应用酱香型白酒是中国传统的一大类白酒,其以其独特的酒香和口感而备受消费者喜爱。
而微生物技术在酱香型白酒的生产中扮演着非常重要的角色。
微生物技术不仅可以提高白酒的品质和口感,还能够提高生产效率和减少环境污染。
本文将探讨微生物技术在酱香型白酒生产中的应用。
微生物在酱香型白酒的生产中扮演着非常重要的角色。
酿酒母菌,也就是酒曲,是酱香白酒发酵的重要微生物。
它包括酵母菌、曲霉和细菌等微生物。
酒曲中的酵母菌可以利用原料中的糖分和淀粉,通过发酵产生酒精和二氧化碳。
而曲霉则可以分解淀粉和蛋白质,产生酶类物质,为酵母菌提供营养。
细菌则可以产生多种发酵代谢产物,为酒香的形成提供物质基础。
通过这些微生物的相互配合和协同作用,使得酒曲中的各种微生物可以充分利用原料中的营养物质,促进发酵的进行,从而产生出醇香浓厚的酱香型白酒。
微生物还可以通过改变酿造环境来影响酱香型白酒的质地和口感。
适当的控制酒曲发酵时的温度和湿度,可以影响酿酒母菌的生长和代谢,从而影响酱香白酒的口感和香气;而在酒曲保存和使用过程中,微生物的污染也会影响酒曲的品质和稳定性,进而影响酱香型白酒的品质。
随着科学技术的不断进步,微生物技术在酱香型白酒的生产中得到了越来越广泛的应用。
目前,微生物技术在酱香型白酒生产中的应用主要包括以下几个方面:1. 传统酿造工艺的改进传统的酱香型白酒酿造工艺中,微生物技术可通过优良的酒曲配方和精细的酒曲制备工艺,提高酒曲的质量和稳定性,从而使得酱香型白酒的口感和香气更加丰富和持久。
利用微生物技术还可以优化发酵工艺,控制发酵温度、发酵时间等参数,提高酱香型白酒的产量和品质。
2. 新型酿造工艺的开发除了改进传统酿造工艺,微生物技术还可以开发新型的酿造工艺,比如固态发酵、液态发酵等新型的发酵工艺。
这些新型的发酵工艺可以更好地利用微生物的发酵能力,提高酒精的得率和提高产品的品质。
3. 微生物创新菌种的研发微生物技术还可以研发出适合于酱香型白酒酿造的新型酵母菌和曲霉菌种。
中国酒曲微生物利用的发展现状中国白酒酿造技艺是一种历史悠久的食品生物加工技术,“酒曲为糖化发酵剂”是该生产过程的典型特征。
白酒酿造过程中,酒曲用以保证糖化、发酵同时进行,该特点区别于西方酿造食品的先糖化后发酵的生产方式,也决定了白酒独特的香型与风格品质。
酒曲作为一个“多菌多酶”微生物制品,是酿造微生物与功能酶的主要载体;长期的生产实践表明,酒曲质量是影响白酒品质与风味的重要因素,其质量的优劣很大程度上取决于微生物群落组成及其代谢功能特征。
因此,深入剖析酒曲微生物组特征及形成机制,对控制改善酒曲品质、提高白酒生产质量、促进白酒产业机械化改造及制造装备升级具有重要意义。
近年来,研究表明酒曲微生物组具有微生物物种多样性高、代谢产物复杂多样、酶系资源丰富等特点。
宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质学等现代生物学技术在酒曲微生物组研究中的应用,为认识和筛选功能微生物及功能酶提供了重要指导,也为制备强化酒曲及开发新型纯种酒曲提供了潜在可利用的功能微生物。
传统酒曲制备多于自然发酵条件下进行,其微生物菌群种类及丰度易受原料、生产工艺、环境等多种因素的影响。
基于微生物学、代谢组学、统计学等技术手段的组合分析,阐述了酒曲制备过程中微生物群落演替规律及其代谢特征,这为控制酒曲制备工艺以提高其品质提供重要理论指导。
此外,传统酒曲制备作为一个自然发酵的过程,易受质量标准化、食品安全等潜在问题的挑战,基于现代微生物组学技术鉴定筛选功能微生物用以制备新型纯种酒曲,是解决酒曲质量不均一及潜在食品安全问题的重要途径,也是该行业今后发展的重要研究方向。
虽然白酒酒曲微生物组研究取得了一定进展,但从系统生物学角度揭示酒曲微生物组的特征及其对白酒发酵代谢的调控机制研究却较为匮乏。
因此,基于微生物学、功能基因组学、代谢组学、生物信息学和系统生物学等微生物组学技术的整合分析,在酒曲微生物组学特征解析及理论研究上具有广阔的应用前景,一方面能够深入挖掘酒曲微生物及其基因和酶资源,从中筛选获取影响发酵的功能微生物和功能酶;另一方面可以从整体微生物群落角度来认识酿造微生物,揭示不同白酒的微生物群落组成、物种多样性及其变化规律,进而全面了解白酒微生物群落的代谢机理和不同白酒风味特征的形成机理,这是该研究领域未来发展的重要趋势。
本文将着重介绍近年来中国白酒酒曲微生物组研究方面所取得的进展,并对未来发展方向和应用前景进行展望。
1 中国白酒酒曲微生物组的研究进展酒曲作为一种“多菌多酶”微生物制品,是白酒酿造微生物、功能酶、风味及其前体物质的重要载体,其“菌、酶、风味”三系的种类与丰度决定了白酒独特的风味品质与风格特征。
微生物组学技术及相关研究方法的应用逐步解析出酒曲微生物与酶系的组成,并进一步揭示出环境因子与酒曲定殖微生物菌群存在显著相互作用,这将为认识酒曲酿造功能与本质、实现酒曲可调控可操作化制备过程提供重要的理论参考。
1.1 微生物群落结构及物种多样性解析白酒行业通用酒曲主要有大曲、小曲等。
大曲,又称块曲或砖曲,以小麦、大麦或豌豆为原料,经粉碎、加水混捏、压成形似砖块的曲坯,并从自然界富集各种微生物培养而成,根据其培养温度可分为高温大曲、中温大曲、低温大曲等。
小曲多以米粉或米糠为原料,有时会添加中草药为辅料,并接入一定量的母曲制成曲坯,于控温控湿条件下培养而成,因其体积小而被称为“小曲”。
酒曲的制备过程即为从环境中富集微生物的过程,是白酒酿造微生物的重要来源。
传统微生物可培养方法主要是利用微生物生长特性,利用选择性的培养基将微生物进行分离培养,并根据微生物形态、生理生化特征或遗传特征进行鉴定,但是这种方法不仅工作量大、费时,而且在微生物多样性研究中存在很大的局限性。
自然环境条件下存在大量不可培养的微生物,该方法并不能完全反映微生物群落的全貌。
针对上述问题,免培养技术在从全局角度认识酒曲微生物群落组成及物种多样性的研究上可提供重要帮助。
目前,采用磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acid,PLFA)、变性梯度凝胶电泳(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,PCR-DGGE)、单链构象多态性(Polymerase Chain Reaction-Single Strand Conformation Polymorphism,PCR-SSCP)、核糖体基因间隔区分析(Ribosomal Intergenic Spacer Analysis,RISA)和高通量测序(High-Throughput Sequencing,HTS)等技术,较为清晰、全面地揭示了酒曲微生物群落组成及物种成员,主要涵盖霉菌、细菌、真菌和放线菌等物种(表1)。
比较不同酒曲的微生物群落成员发现,各类酒曲群落中霉菌和真菌成员较为相近,其优势成分主要为根霉、曲霉、酿酒酵母、毕赤酵母属等;但在细菌群落成员上存在较大差异;小曲群落中优势细菌成员为乳杆菌属、魏斯氏菌属、片球菌属、克雷伯氏菌属、不动杆菌属和醋杆菌属等,而传统大曲群落的优势细菌成员为芽孢杆菌属、肠杆菌属等(表1)。
分析发现:大曲和小曲在制作原料、接种方式和培养条件上均存在明显差异;不同酒曲制备过程中,微生物成员对环境压力的适应性是不同培养模式下酒曲微生物群落形成的重要驱动力。
表1传统酒曲中的微生物群落成员Table 1Microbial community members in traditional Jiuqu starter名称N a m e分类Class主要微生物Main microbes霉菌Molds细菌Bacteria酵母菌Yeastsa q uHigh-temperature Daqu (60-70 ℃)Mucor,Thermoascus, ThermomycesBacillus, Lactobacillus, Lactococcus, Weissella, Microbacterium, Rubellimicrobium, Saccharopolyspora, ThermoactinomycesCandida, Hanseniaspora, Hansenula, Pichia,Saccharomyces Medium-temperature DaqAbsidia,Aspergillus, RhizomucBacillus, Lactobacillus, Weissella, LichtheimiaPichia, Saccharomyces, Saccharomycopsis名称N a m e分类Class主要微生物Main microbes霉菌Molds细菌Bacteria酵母菌Yeastsu (50-60℃)orLow-temperature Daqu (40-50 ℃)Absidia,Amylomyces, Rhizomucor, RhizopusAcetic acidbacteria, Bacillus, Enterobacteriales, Lactobacillus, Staphylococcus, WeissellaPichia, Saccharomyces, Saccharomycopsis, Wickerhamomycesia o q uAbsidia,Aspergillus, RhizopusAcetic acidbacteria, Acinetobacter, Corynebacterium, Deinococcus, Lactobacillus, Pediococcus, Streptococcus,Weissella, XanthomonasHansenula,Pichia, Saccharomyces, Saccharomycopsis表选项然而,相较于传统可培养方法,未培养方法在揭示这些环境中特定微生物的代谢功能上存在一定不足。
因此,采用可培养结合未培养分析,或者组合使用多种微生物组学技术,是揭示酒曲功能微生物及其原位代谢特征的重要途径和手段。
1.2 酶系结构、组成及功能解析酒曲作为一个独特的微生态系统,其微生物代谢产生丰富的酶资源,对后期白酒发酵过程的糖化、乙醇和风味代谢具有重要影响。
传统可培养研究根据分离微生物的酶活力,并结合催化底物和产物的动态变化,认识酒曲中酶系种类和功能。
近年来,基于双向电泳、宏转录组和宏蛋白质组学等技术建立的未培养方法,开始应用于解析酒曲酶系结构与功能;目前已于酒曲体系鉴定到1 000余种蛋白质(表2),其功能主要涉及糖代谢、蛋白质水解、次生代谢产物合成、结构蛋白、细胞周期调控、细胞防御机制、能量代谢、蛋白质翻译折叠和合成、蛋白质转运等。
另外,相关研究也整合宏基因组学与宏蛋白质组学分析,基于鉴定功能酶的物种注释分析,建立酒曲微生物组与酶系的关联性研究,对酒曲群落中功能微生物成员予以鉴定。
此外,酒曲培养常在高温、高湿等极端环境下进行,其体系具有潜在耐受性能突出的酶资源。
在现有微生物组学数据的指导下,研究者已从酒曲体系分离出多个耐受性能突出的新型酶分子,例如Yi等从浓香型白酒生产使用的中温大曲中筛选获取了真菌来源耐高温的α-淀粉酶和内切葡聚糖酶,上述酶可作为研究对象,开发应用于发酵食品及酶工业等领域。
目前,虽然酒曲酶系组成研究取得了一定进展,但酒曲酶系对白酒发酵过程的影响却尚未深入揭示。
表2传统酒曲中蛋白组特征研究Table 2Study of proteomic perspectives in traditional Jiuqu starter名称Na me分类Class研究方法Methods蛋白点与蛋白质数Spot/Proteins注释微生物Annotation microbes Daq uHigh-temperature2D-PAGE,MALDI-TOF/TOFMS89/84Aspergillus, BacillusMedium-temperatureMetatranscriptomics-/932Mucorales, SaccharomycetalesLow-temperature2D-PAGE,LC-MS/MS-/122Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Rhizomucor, Saccharomyces, SchizosaccharomycesXiao quLC-MS/MS3973/1733Aspergillus, Lactobacillus, Pichia, Saccharomyces, RhizopusNote: -: No description表选项1.3 生产环境与微生物群落之间的相互作用中国传统酒曲的生产多采用开放式自然发酵的培养方式,酿造环境(空气、地面、运输工具等)中微生物种类和丰度对酒曲微生物群落形成及其品质安全具有重要影响。