凤香型白酒生产阶段酒醅微生物群落结构分析研究

本研究利用高通量测序技术结合荧光定量PCR法,对凤香型白酒不同生产阶段的酒醅微生物群落结构进行分析,分离鉴定酒醅中的优势菌种。结果表明：各阶段出池酒醅中细菌的生物量在10⁷～10⁹ copies/g酒醅之间,真菌的生物量在10⁶～10⁸ copies/g酒醅之间,细菌的生物量高于真菌。酒醅中共检测到15个细菌门和6个真菌门,厚壁菌门Firmicutes和子囊菌门Ascomycota为绝对优势菌门;共检测到204个细菌属和140个真菌属,乳杆菌属Lactobacillus为绝对优势细菌属,毕赤酵母属Pichia、单孢酵母属Kazachstania、曲霉属Aspergillus、热子囊菌属Thermoascus、假丝酵母属Candida、德克酵母属Dekkera和纽曼菌属Naumovozyma为优势真菌属。分离鉴定得到36株细菌和25株真菌,其中3种细菌、5种真菌是酒醅中相对丰度排名前十的优势菌种。     

酱香型白酒二轮次堆积酒醅微生物群落与理化指标相关性研究

采用高通量测序技术分析酱香型白酒二轮次堆积发酵过程中堆积酒醅微生物群落结构及演替规律。结果表明,酱香型白酒二轮次堆积发酵酒醅中共检测出171个属微生物,其中细菌125个属,真菌46个属。堆积酒醅中优势真菌包括曲霉属（Aspergillus）、假丝酵母属（Candida）、裸胞壳属（Emericella）、毕赤酵母属（Pichia）、红曲霉属（Monascus）、毛孢子菌属（Trichosporon）、节担菌属（Wallemia）、威克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）;优势细菌包括芽孢杆菌属（Bacillus）、乳杆菌属（Lactobacillus）、海洋芽孢杆菌属（Oceanobacillus）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）、枝芽孢菌属（Virgibacillus）、片球菌属（Pediococcus）、光冈菌属（Mitsuokella）等。相关性分析结果表明,淀粉、总酸含量与曲霉属、裸胞壳属等微生物的丰度呈极显著正相关（P＜0.01）,有利于微生物的生长繁殖;温度、粗蛋白和还原糖的含量与裸胞壳属的丰度呈极显著负相关（P＜0.01）,对裸胞壳属的生长有抑制作用;水分含量与微生物多样性之间的相关性不显著（P≥0.05）。     

凤香型酒醅微生物群落演替及其与理化指标的相关性分析

利用高通量测序技术分析凤香型白酒发酵过程中微生物群落结构及演替规律。结果表明:凤香型白酒发酵过程中共检测出216个属,其中细菌183个、真菌33个,酒醅中微生物以Naumovozyma、根霉属(Rhizopus)、热子囊菌属(Thermoascus)、曲霉属(Aspergillus)、假丝酵母属(Canndida)、Pseudeurotium、复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)、毕赤酵母属(Pichia)、酵母属(Saccharoyces)、乳杆菌属(Lactobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、片球菌属(Pediococcus)、链霉菌属(Streptomyces)为主,其中Naumovozyma和Lactobacillus占绝对优势。理化指标与微生物多样性相关分析,发酵温度与细菌多样性呈极显著负相关,淀粉和还原糖含量与细菌多样性呈极显著正相关,理化指标与真菌多样性之间相关性不显著。     

浓香型白酒酒醅微生物群落代谢分析

利用BIOLOG微生物鉴定系统研究了浓香型白酒酒醅样品的微生物群落代谢特性.结果表明,入窖发酵14～28 d期间,下层酒醅微生物群落代谢活性呈先降后升的变化趋势,功能多样性呈先升后降的变化趋势,而且酒醅微生物功能多样性的增加与pH值的显著降低之间存在着重要联系.     

酱香型白酒机械化酿造不同轮次堆积发酵酒醅真菌群落结构多样性研究

该研究利用高通量测序及其数理分析对酱香型白酒机械化酿造七个轮次堆积发酵酒醅的真菌菌群结构进行分析。结果表明,七个轮次酒醅中共检出真菌4个门,102个属,185个操作分类单元（OTU）。嗜热真菌属（Thermomyces）、嗜热子囊菌属（Thermoascus）、曲霉属（Aspergillus）、有孢圆酵母属（Torulaspora）、丝衣霉属（Byssochlamys）、假丝酵母属（Candida）和威克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）是酱香型白酒机械化堆积过程中的重要真菌属。酱香型白酒机械化酿造过程中的真菌微生物受淀粉含量、水分和酸度的影响较大,1～3轮次酒醅发酵白酒的微生物结构与水分和酸度呈负相关,而4～7轮次酒醅的微生物结构与水分和酸度呈正相关,且不同轮次酒醅存在着与水分、淀粉含量和酸度紧密相关的菌属,保证动态的调控酿造发酵过程,但重要的菌属受环境因子的调控不大,为酿造过程提供稳定的内在动力。     

浓香型白酒发酵过程中酒醅理化指标变化规律研究

以浓香型酿酒车间的酒醅作为研究对象,分别研究了其水分、酸度、残淀和残糖等指标在发酵周期内的变化情况。结果表明,在窖内发酵过程中,窖池不同层次,不同位置的酒醅水分含量和酸度随着发酵过程逐渐升高,而残淀和残糖含量则逐渐降低,不同层次、不同位置各指标变化幅度不同。了解发酵过程中酒醅各项理化指标变化规律对进一步优化白酒发酵过程控制、指导工艺操作都具有重要的现实意义。     

沉香型白酒酒醅理化特性及细菌群落结构研究

通过高通量测序技术分析了沉香型出池酒醅的细菌群落结构,并对其理化指标和挥发性风味成分进行分析。结果表明,理化指标方面,上层酒醅的淀粉含量显著高于下层酒醅（P＜0.05）,但其还原糖含量、酸度和酒精含量均显著低于下层酒醅（P＜0.05）;挥发性风味成分方面,沉香型酒醅中酯类物质是其优势风味产物,分别占上、下层酒醅风味含量的94.8%和86.8%,其中丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、己酸、丁酸等典型风味物质在下层酒醅中的含量均明显高于上层酒醅;细菌多样性方面,沉香型上层酒醅中的优势细菌为乳酸杆菌属（Lactobacillus）和醋酸杆菌属（Acetobacter）,而下层酒醅中则以乳酸杆菌属为其唯一的优势菌;通过比较发现,上层酒醅中细菌的多样性较下层酒醅更为丰富。     

白酒地缸发酵过程中酒醅温度及理化指标分析

使用存储式温度记录仪记录发酵过程中酒醅温度变化规律,并比较季节及环境温度、地缸周边土壤对酒醅温度的影响。发现酒醅温度整体趋势符合发酵工艺要求。冬季地缸中同一位置酒醅温度发酵过程中温度变化较夏季小。地缸周边土壤对酒醅温度影响较大,越接近地缸壁酒醅温度越低。酒醅温度通过影响酒醅理化指标而直接影响白酒质量。测定地缸中不同测温点酒醅中还原糖、酒度、淀粉、酸度等理化指标值,发现酒醅温度高的地方还原糖、酸度、酒度越高,淀粉含量越低。该研究为设计白酒机械化发酵设备提供了借鉴。     

强化酒醅微生物对北方酱香型白酒风味影响的研究

由于南北方酿造环境不同,造就了南北酱香型白酒风味差异。通过向酱香酒醅中添加芽孢杆菌、丝状真菌、酯化酵母,经五轮次发酵后,对上中下三层酒醅进行五点取样,对酒醅样品进行16S和ITS测序并结合气相色谱质谱联用仪（GC-MS）对酒样进行香味成分分析。结果显示,实验池中加入的3种微生物数量比对比池要高,说明加入的微生物可以在实验池中很好的存在。实验池蒸馏酒中乳酸乙酯、己酸乙酯、乙酸、乙酸乙酯、糠醛、2,3,5,6-四甲基吡嗪等风味物质含量较对照池有所提升。     

不同形态外源硒元素对白酒酒醅菌群的影响

探究不同形态硒元素的添加对白酒酒醅微生物菌群的影响。在白酒酿造酒醅中添加外源硒进行发酵,采用高通量测序对发酵完成的酒醅样品解析其真菌和细菌微生物群落特征。结果表明,未添加外源硒、添加有机硒和添加无机硒的三组白酒酒醅样品之间的细菌菌群的α-多样性指数存在显著性差异（P＜0.05）,添加外源硒样品的操作分类单元（OTUs）数目和Shannon指数数值较高,Chao1指数较低,在细菌的β-多样性中,硒的添加增加了变形菌门（Proteobacteria）在群落中的占比,添加无机硒后放线菌门（Actinobacteria）成为酒醅中优势菌门,外源硒的添加提高了白酒酒醅细菌菌群的多样性;真菌菌群的α、β多样性不具有显著性差异（P＞0.05）。研究结果表明,外源硒的添加（5 mg/kg）对白酒酒醅细菌菌群的群落结构有一定影响。     

异常威克汉姆酵母Y-1对模拟固态发酵白酒酒醅理化指标及风味的影响

该研究以自然发酵和添加安琪酵母发酵为对照组,利用模拟固态发酵白酒技术考察异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）Y-1对酒醅理化性质、微生物及挥发性风味成分的影响。结果表明,与其他两组相比,发酵结束时,异常威克汉姆酵母Y-1组酒醅水分及酸度更高,淀粉和还原糖的利用更加彻底;酵母数量最多,霉菌和细菌数量最少。从3组酒醅中共检测出52种主要挥发性物质,包括23种酯类、10种醇类、6种挥发性酸类、6种酚类和7种其他化合物。与其他两组相比,异常威克汉姆酵母Y-1组中酯类（3 066.99 mg/kg）及醇类物质含量（1 731.61 mg/kg）显著提高（P＜0.05）,尤其是己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙醇等化合物,此外,在异常威克汉姆酵母Y-1组还检测到愈创木酚等有益因子。     

芽孢杆菌加强菌对酱香型白酒酒醅微生物群落及蛋白酶活力的影响

为改善酱香型白酒酒醅的微生物菌系组成,以未加入芽孢杆菌加强菌酱香白酒酒醅样品（福瑞王1号、瑞丰1号）为对照,通过高通量测序分析加入芽孢杆菌加强菌酱香白酒酒醅样品（福瑞王2号、瑞丰2号）的微生物Alpha多样性及群落结构,并测定酸性蛋白酶活力。结果表明,与对照相比,福瑞王2号样品中真菌、细菌菌群的Chao1指数和Shannon指数分别提高了45.6和12.2、0.47和1.27;瑞丰2号样品中真菌、细菌菌群的Chao1指数和Shannon指数分别提高了7.5和51.9、0.47和1.27;福瑞王2号、瑞丰2号样品中第一优势真菌门均为子囊菌门（Ascomycota）,第一优势真菌属分别为接合酵母属（Zygosaccharomyces）、伊萨酵母菌属（Issatchenkia）;第一优势细菌门均为厚壁菌门（Firmicutes）,第一优势细菌属均为乳杆菌属（Lactobacillus）。福瑞王2号、瑞丰2号样品的酸性蛋白酶活力分别提高了9.6×103U/m L、3.5×103U/m L。     

石花清香型白酒大茬和二茬酒醅真菌类群的比较

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对襄阳地区清香型白酒大茬和二茬酒醅中的真菌群落结构及多样性进行对比分析。结果表明,大茬酒醅中真菌菌群的丰富度和多样性均高于二茬酒醅,且2种酒醅真菌类群存在明显的差异。2种酒醅共有134个核心OTU,在门水平上,2种酒醅的优势真菌门均为子囊菌门（Ascomycota）,平均相对含量分别为99.82%和99.97%。在属水平上,大茬酒醅中优势真菌属为热子囊菌属（Thermoascus）（33.77%）、腹膜孢酵母属（Saccharomycopsis）（22.60%）、酵母属（Saccharomyces）（13.51%）、Leiothecium（9.34%）、曲霉菌属（Aspergillus）（4.19%）和汉逊酵母属（Hanseniaspora）（1.62%）,二茬酒醅中优势真菌属为Saccharomyces（84.64%）、Saccharomycopsis（1.42%）和Thermoascus（1.30%）。由此可见,虽然共有部分真菌类群,但2种酒醅真菌群落结构存在明显的差异。     

高粱单宁含量对清香型大曲白酒酒醅中细菌种群的影响

利用高通量测序技术对清香型大曲白酒含单宁高粱和不含单宁高粱酒醅中的细菌种群进行了分析,研究了高粱单宁含量对细菌种群的影响。分别采集发酵第1、3、7和21天的酒醅,提取细菌基因组DNA,并扩增了16S rDNA的V4区,扩增产物构建文库并进行高通量测序,测序结果进行生物信息学分析。结果表明,两种酒醅中的主要细菌种群有片球菌属（Pediococcus）、魏斯氏菌属（Weissella）、乳杆菌属（Lactobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、拟杆菌属（Bacteroides）、窄食单胞菌属（Stenotrophomonas）等。在发酵的第1天和第3天,不含单宁酒醅的细菌种群多样性高于含单宁酒醅的;但之后却完全相反。单宁含量对细菌种群差异的贡献率为22.39%,芽孢杆菌属（Bacillus）、肠球菌属（Enterococcus）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）与单宁含量呈显著负相关（P＜0.05）。     

酱香型白酒第二轮次酒发酵过程微生物多样性研究

为探究酱香型白酒二轮次发酵过程中微生物群落结构的变化、微生物多样性以及物种与样品之间的关系,应用高通量测序技术对酱香型白酒第二轮次酒生产堆积及窖池发酵过程酒醅中微生物的多样性及其主要功能菌群进行研究。结果表明,在堆积过程中共检测到细菌138个属,真菌54个属;窖池发酵过程中共检测到细菌262个属,真菌267个属。酒醅中主要细菌类群为Firmicutes和Proteobacteria,主要真菌类群为Ascomycota和Basidiomycota。堆积过程中绝对优势细菌属有Bacillus、Enterococcus、Lactococcus、Lactobacillus;绝对优势真菌属有Thermoascus、Thermomyces、Candida、Aspergillus。在窖池发酵酒醅中其绝对优势细菌属为Lactobacillus;绝对优势真菌属为Saccharomyces、Candida、Penicillium、Fusarium。由于堆积、窖池发酵酒醅所处发酵环境、发酵物料物态及其工艺参数差异较大原因,使得两者之间生物物种存在较大差异。     

酱香型白酒酒醅酶活性和轮次酒理化指标分析

通过酶联免疫法（ELISA）对糟醅样本中的8种酶酶活性进行检测分析,结果发现,蛋白酶、脂肪酶、单宁酶和酯化酶影响白酒的口感和品质,α-淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、果胶酶主要影响原料利用率和白酒产酒率,而白酒的理化成分的整体反映了不同香型酒风味差异。结果显示,总酸在各轮次酒中呈现上下浮动,先下降后上升再下降;酒精度、总酯和固形物含量随轮次的增加而逐渐降低并趋向稳定,可能与各种中间物质在微生物及酶的作用下产生及消耗有关。其中,第三、第四、第五轮次酒的酒质最优。研究酱香型白酒酶系对酒质的影响,为优化制曲工艺和制备强化大曲提供了理论依据。