清香型小曲白酒酿造过程功能微生物分析

摘要

随着生物测序技术的发展，现在可以对于传统发酵产品进行更加深入的分析。对于白酒行业而言，了解发酵过程中微生物群落的变化情况以及推测分析功能微生物的作用，能够对于白酒生产的质量提升以及生产工艺的改善提供理论基础。本文以清香型小曲白酒发酵过程为研究对象，以添加传统土曲和根霉酵母纯种曲两种小曲进行对比发酵实验，利用理化分析技术、传统微生物培养技术结合高通量测序技术对白酒发酵过程一些理化指标的变化规律及微生物群落进行研究，然后推测分析在酿造过程中起关键作用的功能微生物。
　　本研究主要内容包括：⑴理化指标分析结果显示，两种不同小曲酿造过程相关理化指标的变化趋势相同，但在数值上有一定差异。在培菌糖化阶段，物料含水量从55％左右增长到57%；还原糖含量随着糖化的进行而逐渐累积，纯种曲糖化醅糖化24h时含量为24.0mg/g，土曲糖化醅含量仅15.3mg/g；糖化酶酶活在糖化过程呈现先增大后减小的趋势，纯种曲糖化醅在糖化16h时达到最大酶活38.6U/g，土曲糖化醅在20h时达到最大为27.1U/g；酸性蛋白酶酶活随着糖化时间进行而逐渐增大，纯种曲糖化醅在糖化24h达到最大酶活16.2U/g，土曲糖化醅为16.1U/g。在添加配糟进入发酵阶段之后，发酵前3d中酒醅含水量迅速增加到70%，随后稳定在71%左右；酒醅酸度在发酵过程是一个先增大后减小的趋势，土曲酒醅酸度值在发酵12d时达到最大1.38，纯种曲酒醅为1.21；还原糖含量和糖化酶酶活在发酵前3d逐渐降低后趋于稳定，3d后两组酒醅还原糖含量都不超过3mg/g，糖化酶酶活都不超过10.5U/g；酸性蛋白酶酶活在发酵过程是先上升后下降的趋势，土曲酒醅酶活在12d是达到最大为15.2U/g，纯种曲酒醅在3d时达到最大12.3U/g。⑵稀释平板计数结果表明，酵母和乳酸菌是清香型小曲酒酿造的优势菌群。纯种曲酒醅中酵母发酵3d时达到最大值6.48×107CFU/g，随后减少；土曲酒醅中酵母发酵6d时达到最大值4.13×107CFU/g，随后逐渐减少。乳酸菌在酒醅发酵初期出现，随后消失，发酵9d时又迅速增殖，纯种曲酒醅在发酵12d达到最大值1.83×107CFU/g，而土曲酒醅为4.07×107CFU/g。芽孢杆菌只在发酵初期能够检测到，纯种曲组酒醅中在发酵0d时为1.43×106CFU/g，土曲组酒醅中为5.50×105CFU/g。⑶高通量测序结果显示，两种不同酒曲在整个发酵过程中细菌丰度排名前十的菌科为Bacillaceae、Lactobacillaceae、Streptococcaceae、Enterobacteriaceae、Acetobac terac-eae、Leuconostocaceae、Halomonadaceae、Enterococcaceae、Carnobacteriaceae。在发酵进行到6d前后细菌群落中优势菌属发生改变，由乳酸菌取代芽孢杆菌成为相对丰度值最大的细菌类别，芽孢杆菌相对丰度值由0.597降到0.287，乳酸菌相对丰度由0.267上升到0.665。同时，酒醅中微生物组成多样性随着发酵时间的进行而逐渐降低，Shannon指数从0d的2.49降到15d的1.65。同样工艺流程下，土曲酒醅会比纯种曲酒醅在发酵前期微生物多样性组成上更丰富，在0d时Shannon指数差值为0.31，随着发酵的进行Shannon指数差值逐渐减小。对酒曲和酒醅中的微生物区系分析发现，Lactococcus piscium、Weissella paramesenteroldes、Glucono bacter oxydans等在两组中都有出现，而Lactobacillus pontis和Lactobacillus acetot olerans则是土曲组独有的微生物。⑷针对乳酸菌进行筛选，主要得到6株乳酸菌：Lactobacillus ponti、Lactobacillus buchneri、Lactobacillus paracaseis、Lactobacillus brevis、Lactobacillus spicheri、Weissella paramesenteroides。初步推测这些微生物与清香型小曲白酒中乳酸和主体香味物质乳酸乙酯的产生有一定关联，需要进一步的实验验证。

目录

声明

1前言

1.1白酒概述

1.2白酒微生物

1.3清香型白酒研究进展

1.4高通量测序技术

1.5本论文研究的目的、内容、思路

2材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方案设计

2.3理化指标测定方法

2.4可培养微生物培养

2.5酒醅样品高通量测序

2.6功能微生物筛选分离

3.结果与分析

3.1理化指标结果分析

3.2可培养微生物

3.3高通量结果分析

3.4功能微生物筛选

4.讨论

4.1小结

4.2白酒酿造过程中理化性质分析

4.3两种酒曲的酒醅微生物群落结构比较分析

4.4清香型小曲酒功能微生物分析

4.5展望

参考文献

致谢