酱香型白酒生产中功能微生物的优化组合及其应用研究

摘要

本研究通过构建混合培养体系，对酱香型白酒生产过程中解淀粉芽孢杆菌与地衣芽孢杆菌、酿酒酵母与毕赤酵母间的相互作用进行研究，优化功能性微生物细菌、酵母菌及霉菌的组合比例，制作强化大曲，并应用于酱香型白酒生产，以期了解功能性微生物在酿酒微生态环境中相互作用关系，提高酱香型高温大曲的质量，为实现白酒稳定、高效生产提供理论指导。
　　主要研究内容和结果如下：
　　1、构建酿酒酵母Y2与毕赤酵母Y3混合培养体系，发现毕赤酵母能抑制酿酒酵母的生长，酿酒酵母在一定程度上能够促进毕赤酵母的生长代谢，初步判定这种抑制作用是由于二者对底物的竞争利用不同造成的，可以通过提高酿酒酵母的接种量来削弱竞争抑制作用。在液态混合培养体系中，解淀粉芽孢杆菌GZ U B-7在生长过程中产生的某些胞外物质对地衣芽孢杆菌GZU B-2的生长具有非常明显抑制作用，即使二者的接种比例为1:100时抑制作用仍然存在，而固态混合培养时，解淀粉芽孢杆菌对地衣芽孢杆菌的抑制作用会因为固态培养基质的不均匀连续性、自由水缺乏、存在众多相对独立的微生态体系而明显减弱。
　　2、功能性微生物细菌、霉菌、酵母菌以18:6:1的比例混合得到的曲样感官指标及理化性能都较好（ GZUB-7:GZUB-2:GZUB-5=1:10:10；Y2:Y3=2:1；M4:M6:M9=2:1:1），2-甲基丁醛、2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、2,3,5-三甲基吡嗪、乙酸、四甲基吡嗪、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、异丁酸、3-甲基丁酸、4-乙基-1,3-苯二酚、愈创木酚等风味物质相对含量较高。添加4.5％母曲的同时再加入0.5%的纯种混合曲粉，所得的强化大曲闻香酱香突出，复合曲香浓郁，微生物种类结构与生产曲较为一致，数量上有所提高，发酵力及蛋白酶活力得到提升，与生产曲气相色谱-质谱联用法(GC-MS)总粒子流图谱进行对比，挥发性物质的种类和相对含量都有提升，接近于茅台酒厂生产用曲。将强化大曲发酵酒样的GC-MS图谱与正常生产酒样对比，二者挥发性物质骨架较为相似，强化大曲酒样中正丙醇、乙酸、乳酸乙酯、2,3,5,6-四甲基吡嗪、己酸酯类羟乙基、2-乙酰呋喃、2-正戊基呋喃、4-乙基苯酚、亚油酸乙酯等挥发性物质的百分含量有了明显的提高，其中大部分香味物质已被证明是酱香型白酒特征香气成分物质。说明利用功能性微生物对生产高温大曲进行强化，可以有效的提升大曲的质量，增加酒体中香味物质的种类及含量，提高酱香型白酒的酒质。同时，下沙、糙沙窖内监测结果表明，添加功能性微生物制作的强化大曲并没有破坏大曲中原有的平衡，适用于酱香型白酒传统酿造工艺。

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第一章 绪 论

1.1 酱香型白酒生产与微生物学的关系

1.1.1 高温制曲

1.1.2 高温堆积

1.2 酱香型白酒生产过程中的功能性微生物研究进展

1.2.1 生产过程中功能性微生物的分离研究

1.2.2 酱香型白酒风味物质与微生物的关系

1.2.3 功能性微生物的应用研究

1.3 选题背景及研究的意义和内容

第二章 酱香型白酒中功能性微生物的相互作用

2.1 实验材料

2.1.1 菌种与培养基

2.1.2 实验药品

2.1.3 仪器与设备

2.2 实验方法

2.2.1 酿酒酵母与毕赤酵母纯混培养的研究

2.2.2 不同接种比例对酿酒酵母与毕赤酵母混合培养生长的研究

2.2.3 不同有机酸种类对酿酒酵母和毕赤酵母发酵的影响研究

2.2.4 地衣芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌纯混培养生长曲线的测定

2.2.5 接种比例对地衣芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌相互作用的影响

2.2.6 地衣芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌纯混固态发酵培养的研究

2.3 结果与分析

2.3.1 酿酒酵母与毕赤酵母纯混培养曲线

2.3.2 不同接种比例对酿酒酵母与毕赤酵母混合培养生长的影响结果

2.3.3 不同有机酸对酿酒酵母与毕赤酵母发酵影响结果

2.3.4 地衣芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌纯混培养生长曲线

2.3.5 接种比例对地衣芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌混合培养的影响

2.3.6 芽孢杆菌纯混固态发酵培养结果

2.4 小结

第三章 酱香型白酒功能微生物的应用研究

3.1 实验材料

3.1.1 菌种与培养基

3.1.2 仪器及试剂

3.2 实验方法及步骤

3.2.1 功能性微生物纯种曲的制作

3.2.2 不同混合比例制作小型试验曲

3.2.3 强化大曲的制作及理化指标测定

3.2.4 实验室水平模拟大曲酒发酵

3.2.5制酒车间应用强化大曲发酵试验

3.2.6 强化大曲车间应用跟踪分析

3.3 实验数据测定方法

3.3.1 曲样及酒醅水分含量的测定

3.3.2 固态样品酸度的测定

3.3.3 淀粉含量的测定

3.3.4 曲样糖化力测定

3.3.5 蛋白酶活力测定

3.3.6 微生物分离计数统计

3.3.7 发酵力测定

3.3.8 酒醅中乙醇含量的测定

3.3.9 还原糖含量的测定

3.3.10乳酸含量测定

3.3.11乙酸含量测定

3.3.12曲样挥发性香味物质成分的分析

3.3.13酒样挥发性物质成分分析

3.4 结果与分析

3.4.1 不同接种比例对小型试验曲的影响

3.4.2 强化大曲理化指标及挥发性物质成分分析

3.4.3 强化大曲实验室模拟大曲酒发酵

3.4.4 制酒车间应用测试发酵结果

3.4.5 下沙、糙沙轮次窖内发酵跟踪监测

3.5 讨论

第四章 总结与展望

总结

展望

致谢

参考文献

发表论文情况

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