基于高通量测序的窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中的空间异质性

采用高通量测序技术结合网络分析及多元统计分析方法,研究退化窖池窖壁上层（PW-T）、中层（PW-M）、下层（PW-U）及窖底（PB）窖泥中原核微生物群落、菌群网络及影响微生物群落的理化因素。结果表明,窖泥微生物群落α及β多样性在退化窖池中均存在明显的空间异质性,且窖池退化是一个自上而下的退化过程。随窖池深度增加,窖泥微生物群落α多样性指数整体呈显著上升趋势,如Shannon指数由大到小依次为PW-U（3.38）＞PB（2.51）＞PW-M（1.09）＞PW-T（0.33）（P＜0.05）;窖泥优势菌门由单一的厚壁菌门（Firmicutes）（PW-T和PW-M,约99%）增加至Firmicutes、拟杆菌门（Bacteroidetes）、广古菌门（Euryarchaeota）等6 个门（PW-U）及PB的4 个门。退化窖泥呈现低含水量（平均值32.7%）、低pH值（平均值4.42）及低有效磷（平均值259.27 mg/kg）“三低”的理化特征,其对窖泥微生物群落结构影响较大（冗余分析）。窖泥菌群网络中互呈正相关的微生物主要隶属于不同的纲（占总相关性的78.74%）。同现网络中9 个枢纽总含量非常低（0%～2.84%）,与窖泥pH值或含水量呈显著或极显著正相关（P＜0.05或P＜0.01）;除互营单胞菌属（Syntrophomonas）外,其他枢纽均与乳酸杆菌属（Lactobacillus）呈极显著负相关（P＜0.01）。窖泥pH值与多种理化因子呈显著正、负相关（P＜0.05）,且与群落Simpson指数呈显著正相关,表明pH值可作为一个综合指标用于窖泥质量的初步判断。本实验较系统地研究了窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中空间分布、微生物之间以及微生物和理化因子之间的相关性,为进一步揭示窖泥的退化机制、防治窖泥退化及人工优质窖泥的制作提供一定的理论支撑。     

窖泥老化与养窖技术

窖泥老化及微生物代谢有害物质的不断积累,窖泥中有益功能微生物菌种退化,引起窖泥退化、板结,致使产酒质量下降。窖泥的养护措施：①酒醅出窖后,将窖内残醅打扫干净,洒上低度酒和撒曲粉;②运用养窖营养液强化窖泥养窖;③加强生产管理。（孙悟）     

人工窖泥在北方浓香型曲酒生产中的应用

通过对北方酒厂应用人工窖泥的现状分析，揭示出窖泥应用的效果。导致人工窖泥活性降低的因素有水分、泥质、营养成分、发酵产物、pH值和环境；老化的原因有窖泥选材不当、配料不合理，窖泥pH值偏高，原料中钙、铁离子过高，功能菌液细胞数过少等及气候变化引起窖泥水分流失，生产工艺调节不合理等。防治措施主要有合理和制窖泥，调节酿酒工艺和加强窖池管理等。     

浓香型白酒窖泥养护探讨

窖泥是浓香型大曲酒发酵设备的重要组成部分,对浓香型大曲酒的质量和产量有着重要影响。该文阐述了窖泥的功能基础,分析了窖泥老化的现象及原因,总结了窖泥养护的方法,提出了防止功能微生物退化的窖泥养护的措施。只有正确认识窖泥退化的原因和窖泥养护的机理才能实现对窖泥的有效养护,最终提高浓香型白酒的质量和产量。     

SPA-SGJY窖泥活性改良剂在双沟人工窖泥生产中的应用

在人工窖泥制作过程中,合理地添加SPA-SGJY窖泥活性改良剂,可提高窖泥的含水量、补充微生物的合理营养源,维持良好的窖泥微生物生长繁殖的微生态环境,窖泥的保水性能明显提高,窖泥含水量由原来的41.96%提高到47.42%,提高了5.46%;窖泥功能微生物数量提高1倍多,窖泥生物活性明显提高.     

北方窖泥的培养与应用

窖泥是浓香型白酒的基础。人工老窖技术推进了浓香型白酒的发展。北方人工老窖在长期使用中出现窖泥功能退化现象,其原因与窖泥配方、培养方法、窖池养护有直接关系。针对北方气候特征,采用适宜、科学的方法生产人工窖泥,应用于老窖的改造,结果表明,培养的新窖泥对提高酒质和产量效果明显。     

退化和正常窖泥微生物多样性的比较分析

浓香型白酒窖泥微生物多样性反映了窖泥质量,并在很大程度上决定了浓香型白酒品质。本研究采用Miseq高通量测序技术对退化窖泥(n=5)和正常窖泥样品(n=5)细菌多样性进行了比较分析,结果发现退化窖泥微生物群落的超1和香农指数均显著高于正常窖泥(p<0.05)。退化窖泥中Clostridium(梭菌)、Syntrophaceticus、Syntrophomonas(互营单胞菌属)、Petrimonas、Sedimentibacter(沉淀杆菌属)、Aminobacterium(胺小杆菌属)、Lysinibacillus(梭形杆菌属)和Pelotomaculum的相对含量显著高于正常窖泥(p<0.05),而Lactobacillus(乳酸杆菌)、Bacillus(芽孢杆菌)、Ralstonia(雷尔氏菌属)和Nocardia(诺卡氏菌属)呈现出相反的趋势(p<0.05)。基于UniFrac距离的主坐标分析和聚类分析均表明,2类窖泥细菌群落结构存在较大差异。通过冗余分析发现9个OTU代表了2类窖泥微生物群落结构差异显著相关的关键细菌类群,其中4个隶属于Lactobacillus(乳酸杆菌)的OTU在正常窖泥中含量比较高,5个分别隶属于Clostridium(梭菌)、Syntrophomonas(互营单胞菌属)、Pelotomaculum和Synergistaceae(互养菌科)的OTU在退化窖泥中含量比较高。本研究对揭示细菌多样性和窖泥质量间的关联性可能具有一定积极意义。     

论窖泥微生境

作者从微观出发，论述了窖泥微生境的形成，微生境中的环境因子、微生境的分化，以及微生境中界面微生物细胞间的关系，从而通过微生境的认识，达到为稳定窖泥生态环境，提高窖泥活力，预防窖泥退化提供理论和实践依据。     

浓香型白酒窖池空间位置及窖龄对窖泥原核微生物群落的影响

采用高通量测序技术解析4年和40年窖龄窖池不同部位窖泥原核微生物群落组成,并分析窖泥理化性质差异以及其对原核微生物的影响。结果表明,除总酸外,4年窖龄窖池窖泥样品的平均含水量、pH值、铵态氮含量、有效磷含量和α-多样性指数均低于40年窖龄窖池窖泥,40年窖龄上、中、下、底层窖泥理化性质及α-多样性均相对稳定,且4年和40年窖龄窖池窖泥理化指标的差异主要体现在上层和中层。从门和属水平组成上分析,40年窖龄窖池窖泥样品微生物群落结构相对稳定,且与4年窖龄窖池下层和底层窖泥样品更为相似。冗余分析（RDA）结果表明,总酸、有效磷和pH是影响不同窖龄和不同窖池位置窖泥中优势微生物菌群分布的主要理化因子。     

浓香型白酒生产有机窖泥培养

对浓香型有机窖泥和无机窖泥的微生物种类、感官指标以及水分含量、pH值、氨态氮、有效磷、有效钾和腐殖质等主要理化指标进行对比研究。对有机窖泥培养的原料选择、窖泥配方、操作要点进行了论述。有机窖泥培养的目的是培养优质有益菌群,为有益微生物创造一个良好的生长环境,使之能持续有效地生长。     

TH-AADY在人工窖泥生产中的应用

在人工窖泥培养过程中添加TH-AADY，可提高人工窖泥的感官质量；促进己酸菌的生长繁殖；提高发酵能力；提高粮食酒的产量和质量；添加TH-AADY培养的己酸菌液可用于养护窖池。     

也谈窖池退化及防治

窖池的退化是酿造优质酒生产的一个重大技术阻碍。窖池中铁离子、钙离子过多积累,酒醅ｐＨ值过低和工艺管理不善等均会引起窖池老化。减少铁离子、钙离子含量,降低酒酷ｐＨ值和防止水分流失等强化工艺和管理手段,可有效防止窖壁上乳酸铁、乳酸钙的生成和窖泥板结现象,保证窖池有充分的有益功能微生物,是防止窖池老化,提高出酒率和酿造优质酒的前提条件。     

窖泥老化的原因及其处理与预防

窖泥老化常在窖壁出现白色颗粒状或针状结晶体，出现绿色或红色物质等现象。其原因有：水分过低、酒醅酸度过大、窖泥配料不合理、管理养窖不当、生产工艺调节失控、窖泥发酵不平衡等。处理与预防的方法有：强化工艺，增养补水；加强管理，培养补窖；采用科技方法，培养窖皮泥；窖泥培养，合理配料；培育优选菌种；更换窖泥。更换“人工老窖泥”可促进和提高发酵酒的优质品率。（孙悟）     

人工窖泥的培养及应用初探

从纯种种源扩大培养,老窖泥富集培养、窖泥踩制、窖池建造以及装窖酿酒等角度,阐述了切实可行的人工窖泥培养方法和新装窖的生产措施。按照方法设计操作,装窖首轮生产即可产出优质曲酒。     

不同配方人工窖泥的培养研究

以鲜黄泥、鱼塘泥、窖皮泥、麸皮、大曲粉、苹果发酵液等为原料进行人工窖泥的配方研究。在人工窖泥培养期间,定期对窖泥取样进行感官、微生物及理化研究分析。结果表明,采用鲜黄泥A2、窖皮泥B2、麸皮C2、大曲粉D2、苹果发酵液E2、复合功能菌液F2等进行合理科学配比所生产出的人工窖泥质量最优。     

窖泥微生物群落的研究及其应用

窖泥微生态系统是由厌氧异养菌、甲烷菌、己酸菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌等多种微生物组成的微生物共生群落系统。在该微生物群落中随窖池层次分布顺序的不同和窖泥的化学生态的不同，菌类菌种呈现明显的区别。浓香型白酒的固态发酵过程就是一个典型的微生态群落的演替过程和各菌种问的共生、共酵、代谢调控过程。该过程不但对微生态群落中的菌种演替具有反馈抑制作用，而且直接影响白酒的产量和质量。研究和应用微生物生态学理论，对人工窖泥培养和提高白酒固态发酵质量具有指导意义。(孙悟)     

培养原料种类的减少对人工窖泥发酵剂菌群结构的影响

为实现人工窖泥发酵剂（APMSC）的品质控制，从前期开发的发酵剂配方中分别取出老熟窖泥、曲药、酒糟和黄水初步形成4个简化配方，采用扩增子测序和色谱技术比较了各配方发酵剂的微生物群落结构及香味物质含量差异。结果显示，各配方发酵剂样品中共检测到70个微生物操作分类单元（OTU），其中71.43%为各组样品共有，未检测到独有OTU。各配方样品的优势微生物均存在于其余分组中，仅物种相对丰度有所差异。根据酿酒有益微生物的丰度高低，选择了一种简化配方（无老熟窖泥作原料）发酵剂养护窖池，使酿造白酒的主体香味物质含量得到显著提高。结果表明，即使缺失了某一种培养原料，人工窖泥发酵剂的功能微生物物种也可能由其他原料补充，而原料种类的减少是实现发酵剂品质控制的主要途径。     

人工老窖泥培养中功能菌发酵液的制备

将老窖泥中己酸菌进行分离,扩大培养并制备己酸菌液。以适当比例的乙酸钠、母糟、老窖泥、曲粉及己酸菌液等物质制备功能菌发酵液,用于老窖泥的人工培育。