基于高通量测序的浙江玫瑰醋发酵过程中细菌菌群结构及其动态演替

基于Illumina MiSeq高通量测序对浙江玫瑰醋"冲缸放水"后醋样中的细菌DNA序列的V4区进行测序。在门水平对细菌群落进行分析,表明浙江玫瑰醋在"冲缸放水"后的发酵过程中主要菌群为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),两者相对丰度一直处于98%以上,并且变形菌门相对丰度持续升高,厚壁菌门持续降低。在属水平对细菌进行分析表明,浙江玫瑰醋发酵过程中主要为醋酸杆菌属(Acetobacter)和乳杆菌属(Lactobacillus),并且醋酸杆菌属随着发酵的进行相对丰度呈现持续上升趋势,乳杆菌属呈现下降趋势。肠球菌属(Enterococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)相对丰度较低,但存在于整个发酵过程。开始"冲缸放水"时的细菌组成与后期发酵有明显差异。对浙江玫瑰醋发酵过程中乳酸菌进行了分离、鉴定,得到了4株副干酪乳杆菌(L. paracasei),1株清酒乳杆菌(L. sakei),1株鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus),1株干酪乳杆菌(L. casei)。将浙江玫瑰醋发酵过程中细菌组成与其他醋发酵过程细菌组成进行比较,发现所有醋发酵过程高丰度细菌相同,都为醋酸杆菌属和乳杆菌属,但低丰度细菌差异明显。     

发酵罐结构对浙江玫瑰醋品质的影响

采用回流搅拌发酵罐、气动搅拌发酵罐和机械搅拌发酵罐,对浙江玫瑰醋冲缸放水之后进行机械化酿造;并对发酵结束后的浙江玫瑰醋得率、有机酸和挥发性成分进行测定,比较不同发酵罐和搅拌频率对浙江玫瑰醋品质的影响。结果表明:用气动搅拌发酵罐和机械搅拌发酵罐,搅拌频率为5 d 1次的酿造方式,可以将浙江玫瑰醋得率从传统的7.84 kg(1 kg大米生产醋质量)分别提高到8.25 kg和8.13 kg;回流搅拌发酵罐生产的玫瑰醋乳酸含量较高,机械搅拌发酵罐可以提高玫瑰醋中非挥发有机酸酸含量,对有机酸含量进行主成分分析和聚类分析发现,不同发酵罐对浙江玫瑰醋有机酸组成有较大影响,搅拌频率对有机酸影响不大;搅拌频率的增加可以增加玫瑰醋中氨基酸含量;用回流搅拌发酵罐生产的浙江玫瑰醋挥发性成分显著低于其他玫瑰醋,对挥发性成分含量进行主成分分析和聚类分析发现,发酵罐对玫瑰醋中挥发性成分影响较大,搅拌频率影响较小。采用气动搅拌发酵罐并且搅拌频率为5 d 1次方式生产的玫瑰醋与传统玫瑰醋品质最接近。     

浙江玫瑰醋异常发酵微生物的鉴定及控制途径探索

为探究浙江玫瑰醋异常发酵的原因,从异常发酵玫瑰醋的表面膜醭分离菌株,并通过回接实验考察其发酵特征,采用形态观察、分子生物学技术对其进行鉴定,并探讨其发酵特性及控制途径。结果表明,分离到4株细菌和2株真菌,均有异常发酵特征,其中接种菌株X-4的醋样出现明显的发酵臭味,而接种菌株Z-1和Z-2的醋样表面形成膜醭。经鉴定,4株细菌分别为类芽孢杆菌（Paenibacillus sp.）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）,2株真菌分别为库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）和盔形毕赤酵母（Pichia manshurica）。低温是异常发酵微生物成为优势菌的前提条件,毕赤酵母产生的膜醭阻断了醋酸菌的氧气供应是导致醋酸异常发酵的主要因素。一旦玫瑰醋发生异常,应及时翻缸、升高温度、加入醪液。     

基于高通量测序解析四川晒醋固态发酵过程中细菌群落变化

本文以四川晒醋固态发酵过程的醋醅为研究对象,采用高通量测序分析其细菌群落结构及其丰度。结果表明,在整个发酵过程中,醋醅中的细菌群落共包括166个属。当发酵第15 d时,经可操作分类单元（operational taxonomic units, OTUs）分析共得到11个门、14个纲、36个目、45个科和79个属;通过UPGMA聚类分析初步探索了糖化、酒精发酵和醋酸发酵同池发酵的分界节点,即第1~3 d为发酵初期,其优势细菌为乳杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌（Weissella）;第5~11 d为发酵中期,其优势细菌为乳杆菌属（Lactobacillus）和醋杆菌属（Acetobacter）,在发酵第7 d时细菌的丰富度和多样性达到最高值;第13~17 d为发酵后期,其优势细菌为醋杆菌属（Acetobacter）、贪铜菌属（Cupriavidus）、嗜糖假单胞菌属（Pelomonas）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）。本研究揭示了晒醋固态发酵过程中细菌群落演替,为进一步研究晒醋发酵过程中微生物群落结构奠定了基础。     

苹果酵素发酵过程中微生物群落与风味物质的相关性分析

采用Illumina MiSeq高通量测序和高效液相色谱及气相色谱-质谱联用法分别监测苹果酵素发酵过程中微生物多样性和风味物质的动态变化,并通过双向正交偏最小二乘回归（O2PLS）法模拟微生物与风味物质间的相关性。结果表明,微生物菌群的丰富度和多样性随着苹果酵素发酵时间的延长逐渐升高。在门水平上,厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和子囊菌门（Ascomycota）占绝对优势;在属水平上,泛菌属（Pantoea）、肠杆菌属（Enterobacter）、酒球菌属（Oenococcus）、醋酸杆菌属（Acetobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）、梨孢菌属（Magnaporthe）和柱隔孢属（Ramularia）的相对丰度较高。每个发酵阶段都有标志性的差异物种。22个细菌属和14个真菌属对7种有机酸、18种氨基酸和91种挥发性风味物质的影响较大,其中醋杆菌属（Acetobacter）、乳杆菌属（Lactobacillus）、链球菌属（Streptococcus）、假丝酵母属（Candida）和有孢圆酵母属（Torulaspora）与苹果酵素中风味物质的形成高度相关。     

浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物群落结构解析及其与风味物质的相关性

以浓香型白酒连续发酵的酒醅样品为研究对象,基于高通量测序技术分析白酒发酵过程微生物群落组成及动态变化,采用气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）法测定酒醅样品中的挥发性风味物质,并分析微生物群落与风味物质的相关性。结果表明,发酵过程中酒醅样品细菌的丰富度和多样性高于真菌,厚壁菌门（Firmicutes）和子囊菌门（Ascomycota）分别是丰度最高的优势细菌门和真菌门。平均相对丰度大于1%的优势细菌属有乳杆菌属（Lactobacillus）、蚤蝇属（Levilinea）和普雷沃菌属（Prevotella）等;优势真菌属有酵母菌目的未分类属（unclassified Saccharomycetales）、嗜热真菌属（Thermomyces）和曲霉属（Aspergillus）等。微生物与主要风味物质的相关性研究发现,在浓香型白酒发酵过程中,与主要风味物质相关的微生物包括8 个菌属,分别为Thermomyces、Naumovozyma、酵母属（Saccharomyces）、Lactobacillus、醋酸杆菌（Acetobacte）、梭状芽孢杆菌属（Clostridium）、假丝酵母属（Candida）和Aspergillus。     

赤水晒醋醋酸发酵过程原核微生物群落及理化因子相关性分析

为了研究赤水晒醋醋酸发酵过程原核微生物群落结构的变化情况,采用高通量测序技术分析了醋醅中原核微生物群落的组成,检测了醋酸发酵过程基础理化指标(总酸、乙醇、还原糖和乳酸)的变化,并分析了理化因子与原核微生物属之间的相关性。结果表明,赤水晒醋醋酸发酵过程中醋酸乳杆菌属(Acetilactobacillus)和葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)的相对丰度随着醋酸发酵的进行由0.11%和低于0.01%上升至36.779%和4.760%,乳杆菌属(Lactobacillus)和醋杆菌属(Acetobacter)的相对丰度随着醋酸发酵的进行先上升后下降;蓝藻细菌属(Acaryochloris)、未分类的红螺菌属(Rhodospirillaceae＿nclassified)、农杆菌属(Agrobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等原核微生物属的相对丰度随着醋酸发酵的进行呈下降趋势。总酸由0.61%(以乙酸计)上升至5.35%(以乙酸计),乙醇由5.78%下降至0.33%;还原糖和乳酸含量均呈先上升后下降的趋势。主坐标分析将醋醅样品按照发酵天数聚在一起,并随...     

玫瑰醋纯种"发花"工艺的研究

研究了不同霉菌种类、接种量、霉菌比例、冲缸放水时间对浙江玫瑰醋"发花"及后续发酵的影响,提出了一条可行的玫瑰醋纯种"发花"工艺.试验优选的玫瑰醋纯种"发花"工艺条件是:菌种为黑曲霉与根霉;"发花"时间7 d;菌种总接种量为米量的0.8%;菌种配比为黑曲:根霉=0.5:1或黑曲:根霉=0.8:1.     

山西老陈醋和怀仁醋酒精发酵阶段细菌菌群多样性分析

为了探明山西老陈醋酿造工艺和怀仁醋酿造工艺对细菌菌群的影响,该研究利用高通量测序技术对两种工艺酒精发酵阶段样品（分别编号为S和X）的细菌菌群多样性进行分析。结果表明,S样品的细菌菌群多样性更高。两种工艺酒精发酵阶段样品的细菌菌群组成差别较大,与S样品相比,X样品中相对丰度较高的乳杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、乳球菌属（Lactococcus）均增多,片球菌属（Pediococcus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、泛菌属（Pantoea）、链霉菌属（Streptomyces）、短状杆菌属（Brachybacterium）、肠杆菌属（Enterobacter）和非培养细菌（uncultured bacterium）均减少。导致两种工艺酒精发酵阶段样品有显著差异的细菌在S样品中为片球菌属、明串珠菌属、链霉菌属和泛菌属,在X样品中则为乳杆菌属、魏斯氏菌属和乳球菌属。相关性分析结果表明,乳杆菌属、泛菌属、魏斯氏菌属和片球菌属与其他物种联系紧密。     

镇巴腊肉生产过程中微生物组成及多样性变化

基于高通量测序技术,对镇巴腊肉加工过程不同阶段的微生物种群组成进行鉴定和分析,同时对细菌表型及相关功能进行预测。结果表明：镇巴腊肉生产加工过程中,真菌丰度大于细菌丰度,并随着发酵时间及加工工艺变化,微生物群落存在明显的演替;镇巴腊肉中丰度最高的细菌为厚壁菌门（Firmcutes）和变形菌门（Proteobacteria）,优势细菌属随着加工步骤推进由原料肉样品中的大肠-志贺氏菌属演替为腌制时期和熏制时期的葡萄球菌属（Staphylococcus）、嗜冷杆菌属（Psychrobacter）和乳杆菌属（Latilactobacillus）;丰度最高的真菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,优势真菌属由镰刀菌属（Fusarium）和被孢霉属演替为镰刀菌属（Mortierella）和德巴利氏酵母属（Debaryomyces）;基于菌落演替变化及细菌表型和功能预测,发现镇巴腊肉在加工过程中有害微生物不断减少,利于发酵的微生物逐渐增加,促进镇巴腊肉风味物质形成。     

永春老醋耐酸微生物分离纯化及葡萄醋发酵应用

该研究对永春老醋发酵过程样品中主要微生物进行了分离纯化,从中筛选出3株具有较高耐酸性菌株YCA-6、YCL-5和YCL-6,经16S rDNA序列分析发现分别属于巴氏醋杆菌（Acetobacter pastemianu）、瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）。利用乳酸菌和醋酸菌混合微生物菌株进行葡萄醋的静置液态发酵,利用Box-Behnken试验对其添加比例进行了优化,并对其有机酸组成进行了分析。结果表明,菌株YCA-6、YCL-5和YCL-6接种量分别为3.0%、5.0%和5.0%的条件下混合进行葡萄醋静置发酵获得的葡萄醋总酸（以醋酸计）约为6.5 g/100 mL。     

天津独流老醋醋酸发酵过程中细菌群落多样性及动态变化研究

本论文采用PCR-DGGE方法对天津独流老醋醋酸发酵过程细菌群落组成以及其多样性变化进行了研究,重点比较了独流老醋醋酸发酵阶段上下层醋醅中细菌群落组成之间的差异。独流老醋上下层醋醅中均检测到13种细菌,虽然独流老醋在醋酸发酵阶段只对上层的醋醅进行翻醅操作,由于上、下层醋醅仍处于同一发酵体系,细菌的组成一致,但两个区域细菌群落的多样性存在差异。聚类分析将细菌群落组成分为第一阶段和第二阶段两类,Shannon指数表明独流老醋醋酸发酵第一阶段醋醅中细菌多样性高于第二阶段醋酸发酵,而上层醋醅中细菌多样性略高于下层醋醅。巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)是醋酸发酵阶段将乙醇氧化为醋酸的主要微生物,随着发酵的进行丰度逐渐增加,在醋酸发酵后期丰度达到最高。而部分乳酸菌Lactobacillus plantarum、Lactobacillus acetotolerans、等随着发酵的进行丰度逐渐增加,可能与其较强的耐酸性有关。     

保宁醋醋曲中产多糖乳酸菌的筛选及其代谢产物分析

保宁醋因其复杂微生物体系和酿造工艺而形成独特风味,其风味物质和营养成分主要由各种功能性微生物发酵生成,其中乳酸菌是非常关键的一类菌株,其对保宁醋的风味和营养物质的形成具有重要作用。本研究以稀释涂布平板法从保宁醋醋曲中分离得到12株乳酸菌,通过定性试验、产酸率、耐酸试验和胞外多糖测定等实验,得到一株产多糖量为191.98 mg/L、产酸率为1.62%的乳酸菌L7,鉴定为发酵乳酸杆菌(Lactobacillus femertum),其发酵液中3-羟基-2-丁酮和乙酸相对含量较高,分别为36.22%、45.76%,HPLC检测到乳酸、乙酸,含量分别为66.56 mg/100 mL和104.08 mg/100 mL,这表明L7将有利于提高食醋酸度以及川芎嗪含量。产多糖乳酸菌在食醋发酵过程中的具有重要作用,而此次所得乳酸杆菌对保宁醋生产和发酵工艺改良具有指导意义。     

四川不同地区的熟醋及其固态发酵过程中有机酸含量变化分析

为了解不同地区的四川麸醋中有机酸含量差异及其固态发酵过程中有机酸含量变化,采用高效液相色谱对其7种主要的有机酸含量进行测定。结果表明,在四川麸醋固态发酵过程中,乙酸由1.2712 mg/mL升高至3.1214 mg/mL,是含量最高的酸,占总有机酸58.12%。而含量次之的是乳酸,由0.8858 mg/mL升高至1.3216 mg/mL,占总有机酸32.67%,其中乙酸和乳酸变化最为显著,草酸、柠檬酸、酒石酸、柠檬酸和酒石酸变化不明显。对结果进行主成分分析发现,在熟醋中,乳酸对四川麸醋显示了较高的相关性,四川麸醋中乳酸的含量明显高于其它地区熟醋中乳酸的含量,这表明乳酸可以将四川麸醋与其它地域的食醋有效的区分开。在四川麸醋固态发酵过程中,发酵前期3d^10d与乳酸体现了较高的关联性,后期12 d^23 d与乙酸具有较高的相关性。     

液体深层发酵法生产红茶醋的初探

对采用红茶菌与AS1.41醋酸菌多菌种进行液态发酵生产保健红茶醋的工艺进行了研究，通过对比醋酸发酵过程，结果表明，加入红茶菌的发酵成熟醋液中总酸提高了4．3％，有机酸提高了10．6％，酯类含量提高了24．6％。     

黄酒浸米水中细菌群落结构及优势菌代谢分析

为了探讨浸米水微生物对黄酒工艺和品质的影响,采用Illumina高通量测序技术全面分析黄酒浸米水中细菌群落结构,结果表明:从属分类水平上分析,乳酸菌属为浸米水中优势细菌,其丰度含量占比为60.67%,乳酸菌属中57.4%的为植物乳杆菌,21.1%的为短乳杆菌。因此,从实验室黄酒细菌菌库中选取植物乳杆菌和短乳杆菌等7种不同细菌,采用离子色谱法和气相色谱-质谱法法分别测定其发酵液中酸类物质含量,结果表明:植物乳杆菌L4产酸能力最强,达到9.96 g/L,且主要为口感爽净的乳酸、苹果酸和柠檬酸,而刺激性酸(乙酸)和臭味酸(丁酸、异戊酸和庚酸)含量很少,不挥发酸/挥发酸质量浓度比高达11.89,其口感和气味明显优于其他菌株。     

南瓜醋的澄清工艺优化及其抗氧化活性研究

以南瓜为原料,采用酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）沪酿1.01与嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）复合菌株（接种比例=1∶2∶2）发酵制备新型南瓜醋,采用单因素试验及正交试验优化澄清工艺,分析检测南瓜浆及南瓜醋中有机酸,并考察南瓜醋的抗氧化能力。结果表明,最佳澄清条件为壳聚糖和明胶体积比1∶5,静置温度25 ℃,静置时间4 h。在此优化条件下,南瓜醋透光率可达（93.1±1.2）%。南瓜果醋中有机酸种类丰富,其中乙酸和乳酸分别为3.0 g/L和0.49 g/L,总抗氧化能力和羟基自由基清除能力分别可达1.3 U/mL、71%,表现出了良好的体外抗氧化活性。     

基于16SrDNA的醋酸菌筛选及其发酵特性

醋酸菌是影响纯种液态酿醋效率的关键因素。为获得高质量浓度醋酸生产菌,本研究将常规筛选方法与分子生物学技术相结合进行优良醋酸菌的筛选。采用高质量浓度酒精和醋酸培养基富集,挑取醋酸菌膜初步分离目的菌;借助生理生化特征与16S rDNA保守序列分析方法鉴定并获得一株产酸高的巴氏醋酸杆菌JST-S(Acetobacter pasteurianus JST-S,BJST-S);在与沪酿1.01(Acetobacter pasteurianus HN 1.01)进行发酵特性对比研究时发现,BJST-S在生长速率、产酸速率及耐醇和耐酸等方面均优于沪酿1.01;半连续发酵3批次BJST-S的产酸量维持在58.10~59.68 g/L,发酵强度维持在1.21~1.24 g/(L·h),说明该菌产酸特性稳定。研究结果可为醋酸工业化生产以及优良菌株的选育提供一定的理论参考。