浓香型白酒窖泥微生物群落研究进展

窖泥微生物是决定浓香型白酒风格的关键因素。多种分子生物学新技术（如以聚合酶链式反应（PCR）为基础的技术、基因组学技术、高通量测序技术等）已用于窖泥微生物群落结构及功能研究,检测到越来越多的窖泥微生物,发现微生物多样性越来越高。老窖泥中的标志性优势微生物,在门水平为厚壁菌门（Firmicutes）、广古菌门（Euryarchaeota）、拟杆菌门（Bacteroidetes）,在纲水平为梭菌纲（Clostridia）,在属水平为梭菌属（Clostridium）、沉积微生物属（Sedimentibacter）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）等。氢营养型甲烷菌既可以促进窖泥的老熟,又对浓香型白酒的香味物质的生成也有重要作用。有些环境因子对窖泥微生物有明显影响,且与有益微生物呈正相关。     

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。     

泸香型白酒窖泥微生物生态功能研究进展

窖泥中含有大量的功能微生物,其作为白酒生香功能微生物的繁殖载体,在泸香型白酒的生产过程中发挥了重要作用。窖泥微生物是决定浓香型白酒风格的关键因素,目前基于传统微生物技术和现代生物学技术(如以聚合酶链式反应(PCR)技术、基因组学技术、高通量测序技术)等对白酒窖泥微生物的研究,已经取得了丰富的研究成果,检测到越来越多的窖泥微生物,发现微生物多样性越来越高。本文综述了窖泥微生物群落结构的多样性、窖泥功能微生物对白酒风味的贡献、新老窖泥中无机成分的质量评价,并针对研究存在的问题提出未来研究方向:进一步发掘窖泥微生物资源,提升功能微生物的应用潜力,以期为白酒生产中遇到的实际问题提供理论指导。     

浓香型大曲白酒窖泥微生物研究进展

基于传统微生物技术和现代生物学技术对白酒窖泥微生物的研究,阐述了研究白酒酿造微生物所运用生物学技术的各种方法、原理及对窖泥微生物的研究现状。主要对宏基因组、聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术、高通量测序技术等现代分子生物技术在窖泥微生物代谢活动和群落代谢机制研究中的应用进行了综述,为解决白酒生产中遇到的实际问题提供了理论指导。     

浓香型白酒窖泥微生物群落及其风味成分研究进展

窖泥在浓香型白酒的生产过程中扮演着重要角色,其微生物群落种类、结构和代谢产物对酒体风味具有重要影响。为了揭示窖泥对浓香型白酒风味物质形成的影响,该文简述了窖泥微生物中的乳酸菌、己酸菌、芽孢杆菌及产甲烷菌,并综述了浓香型白酒中的挥发性风味物质,探讨了窖泥中的微生物菌群对浓香型白酒挥发性风味物质的影响。该研究有助于更深入地理解窖泥微生物群落对浓香型白酒风味特征塑造的作用,为酿酒行业工作者提供借鉴与参考。     

高通量测序技术解析扳倒井浓香型白酒窖泥原核微生物群落结构

通过Illumina Miseq 2×300bp高通量测序技术对山东扳倒井股份有限公司浓香型白酒窖泥原核微生物群落结构进行了研究.发现:窖泥中细菌主要为梭菌纲(Clostridia)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)和芽孢杆菌纲(Bacilli);古菌主要为甲烷微菌纲(M...     

环境因素胁迫下浓香型白酒窖泥微生物多样性变化规律

采用高通量测序解析了环境因素（温度为物理因素,乙醇、乳酸、乙酸为化学因素）胁迫下窖泥微生物群落结构多样性演替规律。结果表明,经环境因素胁迫发酵后,在目水平下,主要由4个目主导,包括Clostridiales>Thermoanaerobacterales>Lactobacillales≥Bacillales。与培养前相比,Thermoanaerobacterales相对丰度均显著增加;Lactobacillales在28℃和0.2%乳酸胁迫发酵下相对丰度最高,分别为16.5%和28%。在属水平下,主要由6个属主导,包括Sedimentibacter>Caloribacterium>Tepidimicrobium>Lactobacillus≥Tissierella≥Sporanaerobacter。与培养前相比,Sedimentibacter、Tissierella和Sporanaerobacter的相对丰度差异不显著;Lactobacillus在28℃和0.2%乳酸胁迫发酵下相对丰度最高,分别为16.2%和27.65%。相比对照组（34℃培养下）,28℃和乳...     

浓香型白酒窖泥古菌群落结构及其多样性

以泸州老窖1、50、100和400年窖泥为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究浓香型白酒窖泥古菌的群落结构及其多样性。DGGE图谱显示,同窖池窖泥多样性指数(H)和均匀度指数(EH)均以窖底泥较高。不同窖池同部位窖泥的H值差异较大,窖壁泥和窖底泥H值分别为2.54².86和2.762.86和2.76³.23;EH值差异较小,且随窖龄延长而上升,分别为0.9853.23;EH值差异较小,且随窖龄延长而上升,分别为0.985⁰.991和0.9910.991和0.991⁰.995。此外,同窖池窖泥的群落结构相似性系数(S C)水平较高,为0.360.995。此外,同窖池窖泥的群落结构相似性系数(S C)水平较高,为0.36⁰.74;其次是窖底泥,为0.420.74;其次是窖底泥,为0.42⁰.63;窖壁泥为0.360.63;窖壁泥为0.36⁰.52。测序结果显示,与DGGE条带序列亲缘最近的种属均为产甲烷菌,归于甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷鬃菌属(Methanosaeta)和甲烷囊菌属(Methanoculleus)。其中,甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)在不同窖泥中占优势,优势度为7.23%0.52。测序结果显示,与DGGE条带序列亲缘最近的种属均为产甲烷菌,归于甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷鬃菌属(Methanosaeta)和甲烷囊菌属(Methanoculleus)。其中,甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)在不同窖泥中占优势,优势度为7.23%³9.64%。实验结果表明,浓香型白酒窖泥古菌群落结构及其多样性因窖龄和空间分布的不同而存在差异,其中以同窖池古菌种类较相似,窖底泥群落结构较稳定;窖泥中蕴藏着产甲烷菌资源,具有进一步开发研究的价值。     

浓香型大曲酒窖泥概述

窖泥与浓香型大曲酒生产关系十分密切,一定程度上讲,窖泥质量的优劣决定着浓香型大曲酒质量的高低。本文通过对不同时期主要窖泥培养方法的阐述,分析其存在的主要问题,即窖泥易出现的老化现象:池壁部分起碱,板结发硬,白色结晶体析出,异杂味出现等。以此来阐述要实现千年老窖,保证窖泥质量,在正常科学发酵工艺基础上,一方面优化窖泥培养,另一方面科学合理进行窖泥养护,才能最终实现浓香型大曲酒质量的稳中提升。     

乳酸对浓香型白酒窖泥微生物群落的影响研究

利用高通量测序仪分析乳酸胁迫下浓香型白酒窖泥中微生物群落结构变化规律。结果表明,在门水平下,在发酵环境pH≤4.0时,窖泥微生物群落结构变化具有显著性差异;当pH≤4.0时,优势菌门主要为厚壁菌门（Fimicutes）（90%以上）;当pH＞4.0,优势菌门主要为厚壁菌门（Fimicutes）和变形菌门（Proteobacteria）,前者随发酵时间增加呈逐渐增加的趋势,后者随发酵时间增加呈逐渐减少的趋势。在属水平下,优势菌群以热厌氧杆菌属（Thermacetogenium）和梭菌属（Clostridium）为主,随发酵时间增加呈逐渐增加的趋势;在pH≤4.0时,热厌氧杆菌属（Thermacetogenium）和梭菌属（Clostridium）的相对含量均高于在pH5.0胁迫发酵条件下和对照组。     

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...     

基于宏转录组学技术解析浓香型酒醅活性微生物群落结构及功能变化特征

利用宏转录组学技术解析浓香型白酒主发酵期过程中（3、7、25 d）酒醅活性生物群落的多样性、演替及差异转录基因。结果表明,酒醅活性生物群落由6 个界、124 个门、195 个纲、2 824 个属及部分未知和不可鉴定的种属组成,其中可鉴定生物主要由细菌和真菌组成。随着发酵时间延长,真菌相对含量由42.8%降至0.01%,细菌相对含量由17.7%增至56.3%,其中厚壁菌门和子囊菌门分别是驱动细菌和真菌组成变化的主要菌门。3 个发酵节点的酒醅生物差异表达基因数分别为6 895（3 d vs 7 d）、2 640（7 d vs 25 d）和6 124（3 d vs 25 d）。发酵过程中,下调差异基因数量明显多于上调差异基因数量。发酵3～7 d,酒醅微生物上调的差异基因显著富集到与糖和醇类化合物代谢的功能条目,而在整个主发酵期,下调的差异基因主要富集到与细胞组分或与其相关的生物过程条目中。本研究有助于进一步阐明浓香型酒醅复杂生态体系中活性微生物群落结构、演替和功能,为深入揭示浓香型白酒固态酿造机理提供基础数据和理论支撑。     

酱香型白酒窖底泥微生物组成分析

对酱香型白酒发酵窖池中不同时间的窖底泥及环境土样中的微生物区系构成进行了测序分析。扩增样本中细菌16S r DNA的V6区并采用Illumina高通量测序平台进行深度测序。结果表明,酱香型白酒厂周边土壤中的微生物多样性极其丰富,相比窖底泥中的微生物组成更加复杂。在土壤驯化成窖底泥的过程中,微生物的复杂度逐渐降低,随着窖底泥的不断驯化,Lactobacillaceae(乳杆菌科)、Clostridiaceae(梭菌科)和Ruminococcaceae(瘤胃菌科)等厌氧微生物逐渐成为主要优势种群。土壤微生物为窖底泥驯化提供了重要的微生物来源,酱香型白酒生产地域周边土壤对于窖底泥的形成具有一定的影响。     

微生物群落相关技术在窖泥微生物研究中的应用

较系统地概述了微生物纯培养方法、BIOLOG ECO微平板技术、分子生物学技术等微生物群落相关技术,以及相关技术在窖泥微生物研究中的应用。并概述了微生物群落相关技术在丰谷酒业窖泥微生物研究中的应用情况。     

浓香型白酒窖泥的真核菌群结构分析

本研究采用Illumina高通量测序分析浓香型白酒新老窖池池壁泥与池底泥真核菌群结构。老窖池底泥的6个样本中只有1个样本扩增并测序成功,说明老窖池池底泥真菌含量非常少。门水平上,窖泥的绝对优势门均为Ascomycota(98.80%～63.14%),新老池底泥真菌组成更相似,新老池壁泥真菌组成更相似。属水平上,新窖池底泥中Candida占绝对优势(82.79%),老窖池底泥中只有Candida(97.24%),新老池壁泥的真菌组成更接近且更丰富,优势属包括Candida(11.99%vs 3.72%)、Pichia(3.69%vs 5.09%)、Aspergillus(4.87%vs 4.41%)等。老窖池底泥的p H值(5.69)、铵态氮(2.54 g/Kg)、乙酸(689.97 mg/Kg)和K+(1252.19 mg/Kg)含量最高;新窖池底泥总酯(7.12 mg/g)最高。聚类分析显示池底泥真核菌群的聚类效果更集中。冗余分析(RDA)表明,Ca2+与池底泥真核菌群呈强烈正相关,解释度最高(45.9%),具极显著贡献(p0.01),说明Ca2+含量对池底泥的真核菌群组成具有重要作用。     

人工窖泥的研究进展

对近几年来人工窖泥的研究进展进行了综述,包括人工窖泥的培养、存在的问题和质量的提高三个方面,并对人工窖泥的发展进行了展望。     

基于微生物群落结构相关的窖泥品质理化指标的筛选

为了解窖泥理化指标与微生物群落的相关性,筛选能反映窖泥品质的理化指标,通过高通量测序分析了不同品质窖泥微生物群落结构,并与理化指标进行了相关性分析。结果发现：水分质量分数、总氮和氨态氮含量随窖泥品质的提高而升高,pH值随窖泥品质的提高而接近于7;主成分分析表明氨态氮、总氮、有效磷含量、pH值、腐殖酸质量分数和铁元素含量对窖泥品质影响较大。总氮含量分别和厚壁菌门（Firmicutes）、互养菌门（Synergistetes）、放线菌（Actinobacteria）比例呈正相关,与绿弯菌门（Chlorflexi）、变形菌门（Proteobacteria）比例呈负相关。氨态氮含量分别和Firmicutes、Synergistetes、Actinobacteria比例呈正相关,和Proteobacteria、螺旋体门（Spirochaetes）比例呈负相关。有效磷含量分别和Synergistetes和Actinobacteria比例呈正相关。腐殖酸质量分数和Proteobacteria比例呈正相关。pH值分别和Firmicutes、Actinobacteria比例呈正相关,和Chlorflexi、Spirochaetes比例呈负相关。其相关性均达到了显著或极显著水平（P＜0.05,P＜0.01）。从冗余分析图中可以看出氨态氮、总氮、有效磷含量和pH值对微生物群落的影响最大,其次为水分质量分数、腐殖酸质量分数、钙和铁元素含量。综上所述,从水分质量分数、总氮、氨态氮、有效磷、腐殖酸质量分数、pH值、钙和铁元素含量中初步筛选到总氮、氨态氮含量和pH值3 个指标,即在一定范围内,窖泥品质越好,总氮和氨态氮含量越高,pH值越接近于7,其可作为窖泥质量的初步评定标准。     

窖泥中挥发性物质和微生物群落的空间分布规律及其关系

为了研究窖泥中的微生物和挥发性物质的空间分布规律,本文采用固相微萃取法偶联气相色谱-质谱联用法对窖泥中的主要挥发性物质成分进行定性定量分析,并利用Illumina MiSeq测序分析窖泥中的微生物群落组成。结果表明,窖泥中的挥发性物质成分主要以酯类和酸类物质为主,占比达到73.01%~98.36%,随着窖池深度的增加而不断增加。窖泥样品中的原核微生物共检出10门,15纲,21目,42科,64属,门水平上优势菌群占细菌总数的98.86%~99.93%,厚壁菌门为绝对优势菌群。Shannon指数从2.130增加到4.970,Simpson指数从0.557增加到0.932,ACE指数和Chao1指数在池底部最高,分别为114.523和114.50。α-多样性表明,池壁下部和池底部窖泥中的微生物菌群丰度和多样性高于池壁上部和中部,这与挥发性物质的种类和含量分布规律相吻合。梭菌属和甲烷菌属等优势菌属是进行微生物代谢和种间物质交换、产生重要香气物质及其前体的主要微生物,并随着空间深度的增加,不断反应和富集,形成与窖泥的空间位置密切相关的规律。空间差异性是导致窖泥不同空间位置原核微生物菌群和挥发性物质成分存在差异性的重要原因。