浓香型白酒窖池细菌与古菌随窖龄变化的特征

窖龄是影响浓香型白酒品质和风格的关键因素,在优化FISH (Fluorescence in situ hybridization)技术预处理条件的基础上,结合荧光显微镜的可视化信息,探究了不同窖龄浓香型白酒窖池中窖泥的细菌、古菌数量随窖龄变化的特征.结果表明,不同窖龄窖泥中细菌与古菌的数量存在显著差异(p＜0.05),随着窖龄的增长有不同程度的增加.试验窖池窖泥中细菌和古菌数量最低,分别为0.82× 109 cells/g和0.78×109 cells/g,300年窖池窖泥中细菌数量最高,为11.19×109 cells/g,100年窖池窖泥中古菌数量最高,为12.61×109 cells/g.FISH技术能较真实地反映出窖池中细菌与古菌的生长信息,为浓香型白酒窖池微生物群落结构的研究提供了一种快速、有效的检测手段.同时,窖池中微生物群落结构组成的研究,对新窖老熟工艺及名优白酒的生产均有着积极的指导意义.     

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。     

荧光原位杂交(FISH)技术研究窖泥微生物群落

为了探索荧光原位杂交(FISH)技术,研究窖泥微生物群落结构特征多样性,进行了纯培养微生物及窖泥微生物的FISH检测。以Escherichia coli、Bacillus subtilis、Lactobacillus planetarium、Acetobacter rancens、Clostridiumacetobytylicum 5株不同种属的细菌为对象,研究了影响荧光原位杂交(FISH)技术对其定量表征的因素,并将该技术应用于窖泥微生物群落的研究。实验结果表明,E.coli及L.planetarium的定量表征受到生长期的影响,在对数和稳定期的菌体检出率>82%,衰退期的L.planetarium则明显减少;死菌体比活菌体的检出信号显著减弱;经硫酸铝处理,除去腐植酸的窖泥样品明显地提高了可辨力,加入窖泥中的E.coli,FISH检出量为光学显微镜计数量的46.89%。采用FISH技术可视化定量表征了窖泥中细菌和古菌的特征,有益于从细胞水平研究其微生物群落的关系。     

基于磷脂脂肪酸剖析不同老熟方法的窖泥微生物群落结构

针对白酒发酵过程中窖泥微生物群落结构的特殊性,采用磷脂脂肪酸（PLFA）指纹图谱法对不同老熟方法制备的窖泥的微生物群落特征进行研究。结果表明,使用方法C制得的窖泥经三轮次酿酒生产后,其中的微生物多样性较方法A与方法B丰富,且特征PLFA的种类与50年以上窖龄窖池窖泥相同;使用方法C制得的窖泥微生物含量高于方法A与方法B,并接近于50年以上窖龄窖池窖泥;使用方法C制得的窖泥微生物群落结构特征与50年以上窖龄窖池的相似度最高。使用方法C的窖池所生产的浓香型白酒出酒率最高,为（36.52±0.67）%,窖香浓郁、酒体丰满、入口醇甜、味长、尾净。因此,使用方法C所制得的窖泥优于方法A与方法B。     

基于高通量测序的浓香型窖泥原核微生物群落的窖池空间分布

利用Illumina Miseq高通量测序技术解析河南某酒企6年和12年窖泥微生物群落多样性和组成。结果表明,两类窖龄窖池中窖泥原核微生物群落组成具有相似的空间分布特征,且物种丰度（Chao1指数）和多样性（Shannon指数）均分别在窖壁中层和下层窖泥最高;乳杆菌属（Lactobacillus）、产己酸菌属（Caproiciproducens）、嗜蛋白菌属（Proteiniphilum）及甲烷囊菌属（Methanoculleus）等14个属为窖泥优势属,其中78.6%优势属在两类窖龄窖池下部（下层和窖底）窖泥中含量均高于窖池上部（上层和中层）窖泥,且主要隶属于梭状芽胞杆菌纲（Clostridia）和拟杆菌纲（Bacteroidia）;57.6%（19/33）Top10属的空间分布特征与窖龄无关;随窖龄增加,Top10属产生了132个变化,其中75.6%的变化均较小（＜1%）;冗余分析（RDA）结果推测,铵态氮和有效磷可能是影响供试窖泥原核微生物菌群空间分布的主要环境因子。     

纯培养微生物荧光原位杂交技术检测的影响因素探究

为了研究纯培养微生物荧光原位杂交技术（FISH）检测的影响因素,该实验以大肠杆菌（Escherichia coli）及植物乳杆菌（Lactobacillus planetarium）为研究对象,研究不同种属、不同生长期菌株、菌体预处理方式及杂交条件对基于探针EUB338的FISH检测结果的影响。结果表明,菌体种类及菌体生长阶段均较明显影响FISH计数的准确性;确定超声分散菌体时间60 s（100 W、每30 s间歇）、溶菌酶处理60 min可较大幅度提高FISH对菌体的检出率;杂交时间和洗脱液中NaCl浓度对FISH检测结果影响小,杂交温度、杂交液中甲酰胺浓度对大肠杆菌影响小而对植物乳杆菌有一定影响。     

基于PLFA分析不同窖龄窖泥微生物群落结构

该试验采用磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法对两种不同窖龄窖泥（30年、100年）微生物群落特征进行了研究。结果表明,100年窖龄窖泥微生物群落多样性高于30年的。对两种不同窖龄窖泥各类型的微生物结构研究发现,100年窖龄窖泥各类型的微生物含量均高于30年窖龄窖泥的,并且在两种不同窖龄窖泥中细菌的含量与丰度较其他类型微生物高,表明细菌是窖泥优势菌群。对两种不同窖龄窖泥磷脂脂肪酸含量进行主成分分析发现,30年窖龄窖泥的主要变异菌群是细菌,100年窖龄窖泥的主要变异菌群是细菌与真菌。     

水井坊窖底泥微生物群落结构的DGGE分析

为了补充和验证研究浓香型白酒不同窖泥的微生物群落特征分析,该研究采用DGGE技术对水井坊酒厂窖龄分别为50及150年相同窖池不同部位窖底泥（三点取样法）进行细菌、古菌和真菌微生物群落特征分析。研究结果显示：50年和150年窖龄窖泥的微生物群落的演替特征和分布特征具有一定相似性,进一步验证了50年可能是窖池微生态发生较大变化的一个分界线这一推测的准确性;不同部位的窖底泥的微生物群落结构具有一定的差异性,因此在今后对窖底泥的实验研究中,采用多点取样法进行分析。     

宋河浓香型白酒不同窖龄窖壁泥与窖底泥真菌菌群结构分析

采用Illumina Miseq高通量测序技术分析宋河浓香型白酒不同窖龄（6年、16年）窖池窖壁泥和窖底泥真菌菌群结构变化。结果表明,老窖池窖泥中真菌菌群物种丰富度高于新窖池,窖底泥多样性高于新窖池,但窖壁泥低于新窖池;窖壁泥中真菌菌群物种多样性和丰富度均高于窖底泥。在门水平上,新老窖池窖泥的绝对优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）,相对丰度为68.7%～86.2%。在属水平上,相同窖龄窖池窖壁泥和窖底泥真菌菌群结构分布接近,不同窖龄窖池窖泥真菌菌群在优势物种组成上发生了改变,新窖池窖泥的优势真菌群（相对丰度≥1%）主要有青霉属（Penicillium）、毡盘菌属（Byssonectria）和被孢霉属（Mortierella）等,老窖池窖泥的优势真菌主要有嗜热真菌属（Thermomyces）、曲霉菌属（Aspergillus）和根毛霉属（Rhizomucor）等,表明窖龄及窖泥位置均可不同程度的影响真菌菌群结构分布,窖龄可能是影响的主导因素。     

新老窖泥细菌群落结构差异及其对酿造白酒质量的影响

该实验选取六尺巷酒厂产酒质量低的新窖池窖泥及附近酒厂产酒质量良好的成熟老窖池窖泥,提取总脱氧核糖核酸（DNA）,对细菌16S rRNA的V3-V4区基因进行扩增、高通量测序后分析群落结构的差异。结果表明,螺旋菌门（Spirochaetae）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）是不同浓香型白酒生产厂窖泥样品（标记为YRF、XJF及CXF）中的共有优势微生物;梭菌纲（Clostridia）是成熟窖泥中的绝对优势微生物;在窖泥细菌的系统发育多样性上,新窖泥样品（标记为LCX）中梭菌纲与芽孢杆菌纲（Bacilli）的相对丰度显著低于成熟窖泥,是新窖池产酒质量比成熟老窖池差的主要原因。对窖泥细菌群落结构的分析有助于揭示浓香型白酒质量的成因。     

窖泥酯化菌的富集筛选及其生长条件研究

以优质老窖泥为研究对象,厌氧条件下富集酯化菌,并对富集条件进行优化。通过传统培养分离法及顶空固相萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）法从优化富集液中筛选酯化菌,通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并研究其生长条件。结果表明,窖泥富集液培养20 d并富集2次有利于酯化菌的富集,从优化富集液中共筛选出3株产己酸乙酯和丁酸乙酯的厌氧梭菌。经鉴定,菌株Y1、Y2、Y3分别为拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）、Clostridium guangxiense、Clostridium sartagoforme,其中,菌株Y1的最佳生长温度为30 ℃、最适生长pH值为5;菌株Y2的最佳生长温度为34 ℃、最适生长pH值为7;菌株Y3的最佳生长温度为37 ℃,最适生长pH值为5,且3株菌株的最高耐乙醇体积分数达20%。     

响应面法优化乳酸菌抽提物的制备工艺研究

为制备乳酸菌抽提物,该研究通过单因素试验及响应面试验优化乳酸菌抽提物的制备工艺参数,并对其主要成分和功能进行分析。结果表明,乳酸菌抽提物的最佳制备工艺条件为超声功率475 W,溶菌酶添加量3 000 U/g,复合蛋白酶（胰蛋白酶∶中性蛋白酶=1∶1）添加量2 000 U/g。在此优化条件下,乳酸菌自溶率可达到94.68%。经检测,乳酸菌抽提物含有3.85 mg/g氨基酸态氮,7 mg/g蛋白质,55.16 mg/g还原糖,1.40 mg/g总酚,0.15 mg/g总黄酮,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力可以达到46.16%。乳酸菌抽提物含有多种挥发性风味物质,具有调香调味的作用。     

气相色谱质谱联用法测定封窖泥中的两种土霉味物质

土臭素（GSM）和二甲基异茨醇（2-MIB）是引起白酒土霉味的主要物质。该研究建立了顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）法测定封窖泥中GSM和2-MIB。该实验对比常压蒸馏萃取和超声波提取对封窖泥中GSM和2-MIB的提取效果,优化顶空固相微萃取（HS-SPME）条件,并对HS-SPME和直接进样两种模式检测结果进行比较。结果表明,超声波提取的最佳条件为：10 m L体积分数50%的乙醇提取两次;HS-SPME最佳萃取条件为：采用65μm PDMS/DVB萃取头,萃取温度50℃,NaCl添加量0.3 g/m L,萃取时间50 min,体积分数5%乙醇提取两次。HS-SPME和直接进样两种进样模式检测结果相对标准偏差（RSD）在3.9%～12.9%之间,相关系数（R2）均≥0.997,加标回收率均在78.47%～110.24%。该方法操作简便高效,精密度、准确度高,适用于封窖泥中GSM和2-MIB的检测。     

Characterization of archaeal community in Luzhou‐flavour pit mud

The aim of this study was to investigate the archaeal community in different ages of pit mud by a combined fluorescence in situ hybridization (FISH) and polymerase chain reaction–denaturing gradient gel electrophoresis (PCR‐DGGE) method. Four probes were used to detect the major methanogenic archaea by FISH experiments, and the results showed that orders Methanosarcinales, Methanobacteriales, Methanomicrobiales and Methanococcales were detected in the various ages (50, 100 and 300 year) of pit mud, except for the 1 year‐old pit and the 100 year‐old sample, which exhibited the highest numbers of archaea. The amounts of the four methanogenic archaea significantly increased from the 50 to 100 year‐old pit mud and slightly decreased in the 300 year‐old pit mud. Results of PCR‐DGGE analysis suggest that all archaeal 16S rRNA gene sequences fall into the phylum Euryarchaeota, and Methanobacteriales and Methanomicrobiales dominated in low‐age (1 and 50 year) and old age (100 and 300 year) of pit mud, respectively. Analysis of the community diversity based on the DGGE profiles showed that the 100 and 300 year samples exhibited similar diversity indices compared with the 1 and 50 year samples. This is the first report about the archaeal community structure in different ages of pit mud determined by both FISH and PCR‐DGGE analysis. Copyright © 2015 The Institute of Brewing & Distilling     

酱香型白酒丢糟中类黑精的检测及提取工艺研究

以酱香型白酒丢糟为研究对象,提取并测定丢糟中类黑精,采用单因素及正交试验优化丢糟中类黑精提取工艺。结果表明,乙醇溶液浸提类黑精的最佳工艺为提取时间3 h,提取温度55 ℃,料液比1∶25（g∶mL）。此优化条件下,类黑精提取率为51.25%。超声辅助溶液浸提类黑精的最佳提取工艺为超声时间25 min,超声温度75 ℃,料液比1∶37（g∶mL）,乙醇体积分数50%,超声功率为320 W。此优化条件下,类黑精提取率为72.37%。结果表明超声辅助溶液浸提法优于乙醇溶液浸提法。     

响应面优化人工窖泥生产工艺参数的研究

采用响应面法对人工窖泥生产工艺参数进行优化,通过单因素试验确定影响人工窖泥发酵的几个主要因素(黄泥添加量、水分含量、p H、发酵时间),以及这四个因素的取值范围。以窖泥的感官品质和微生物功能菌数量的综合得分为评判指标,通过Box-Behnken中心组合设计及响应面法(RSM)优化人工窖泥的生产工艺参数,结果得到人工窖泥的最佳生产工艺为黄泥添加量为83%、水分含量为55%、p H为5.56、发酵时间为70d,在此条件下生产的人工窖泥综合得分为86.9,与预测值接近,品质较优。     

产几丁质脱乙酰酶海洋细菌的筛选鉴定及产酶条件优化

从海洋样品中筛选产几丁质脱乙酰酶的细菌,对高产菌株进行鉴定,并利用响应面法优化其发酵条件。结果表明,利用添加硝基乙酰苯胺的平板,根据黄色变色圈从海州湾海域海泥样品中筛选获得一株产几丁质脱乙酰酶的细菌MCDA3-3。通过形态学、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为海洋硝酸盐还原菌（Nitratireductor aquimarinus）。利用单因素和响应面法优化菌株MCDA3-3发酵产酶培养基和培养条件,获得最佳发酵培养基配方为木薯淀粉1.1%,玉米浆1.0%,FeCl3·6H2O 0.045%,陈海水配制,pH 5.7;最佳发酵条件为接种量4%,30 ℃、180 r/min发酵48 h。在此条件下酶活为4.07 U/mL,是优化前的2.3倍。     

窖泥中酯化型细菌的筛选及产酶条件优化

为了提高浓香型白酒的品质,提升人工窖泥质量,对赊店老酒窖泥中酯化型细菌进行筛选,从中筛选出一株产酯化酶活力较高的细菌S2D27,并对其进行鉴定及发酵条件优化。结果表明,通过形态观察及分子生物学鉴定,确定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。在单因素试验的基础上,以酯化酶活力为响应值,响应面法优化该菌株产酶条件为：豆粕添加量1.3%、培养基初始pH值5.0、培养时间3 d。在此优化条件下,酯化酶活力可达17.25 U/mL,是优化前的1.65倍。     

微波辅助超声法提取刺梨总皂苷的工艺研究

以刺梨为原料,采用微波辅助超声法提取刺梨中的总皂苷。在单因素试验基础上,根据中心组合试验设计（CCD）原理,以总皂苷得率为考察指标,对提取工艺条件进行响应面试验设计优化。结果表明,微波辅助超声法提取刺梨总皂苷最佳工艺条件为：乙醇体积分数54%、液料比15∶1（mL∶g）、微波功率545 W、超声时间22 min。在此优化工艺条件下,刺梨总皂苷得率实际值为4.18%,与理论值之间的相对误差为0.7%,充分说明了试验所建立模型的稳定性和可靠性。