基于高通量测序技术的不同性状窖泥微生物组成研究

借助高通量测序技术,探讨了新泥、趋老熟、老熟、趋老化、老化等不同性状窖泥的微生物群落结构组成。结果显示,趋老熟和老熟窖泥微生物群落的多样性和丰富度均高于其他3种窖泥,且2者的群落分布特征比较相似。趋老熟、老熟窖泥中梭菌属(Clostridium)的优势较为明显,分别为总水平的17.55%和2.99%,而新泥、趋老化泥、老化泥中则以假单胞菌属(Pseudomonas)为绝对优势菌属,占总水平的69.68%、70.50%和72.84%。该研究初步揭示了不同性状窖泥的微生物群落结构差异,为研究判断窖泥性状的微生物组成提供了参考。     

不同性状窖泥的细菌群落结构与酸酯含量分析

为了解不同性状窖泥细菌群落结构及酸酯代谢的差异,分别选取新窖泥、趋老熟窖泥和老熟窖泥,对其细菌16S r DNA的V3区进行变性梯度凝胶电泳分析和同源性比较,并结合窖泥主要有机酸及有机酸酯含量进行了典型相关分析。结果表明,老熟窖泥的细菌多样性指数及均匀度指数高于新窖泥和趋老熟窖泥,得到的39个优势条带,进行细菌DNA测序可分为14类;Clostridium XIVa、Aminobacterium均只在老熟窖泥中检测到;新窖泥和趋老熟窖泥与Lactococcus、Lactobacillus、乳酸、乳酸乙酯含量正相关,老熟窖泥与Clostridiales、己酸、己酸乙酯和丁酸含量正相关。     

宜宾地区不同性状窖泥的细菌群落结构解析及代谢功能预测

该研究基于16S r RNA V3-V4区基因序列,采用高通量测序技术对宜宾地区不同性状窖泥（新窖泥、老熟窖泥、老化窖泥）的细菌群落结构差异进行分析,并采用PICRUSt预测不同性状窖泥微生物的代谢功能,解析宜宾地区不同性状窖泥的代谢功能差异。结果表明,该地区三种性状窖泥的细菌群落结构存在显著差异,老熟窖泥和老化窖泥细菌群落的丰富度高于新窖泥,而多样性相反。己酸菌属（Caproiciproducens）在老熟窖泥中的相对丰度较高,可能是该地区窖泥老熟的标志,该菌对浓香型白酒的风味物质形成具有重要的作用;乳酸杆菌（Lactobacillus）则在新窖泥中的相对丰度较高,可能是该地区新窖泥的标志。窖泥的碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能最强,且其相对丰度同样呈现出老熟窖泥>老化窖泥>新窖泥的变化规律,说明老熟窖泥的细菌群落结构对浓香型白酒风味物质的形成最有利。     

压醅池老化窖泥复活措施探讨

对酒鬼酒压醅池窖泥老化的原因进行分析,压醅池窖泥老化的原因是保养不当,营养成分严重不足造成。通过采用一系列老化窖泥复活措施,窖泥水分和芽孢杆菌数大幅上升,窖泥质量明显好转,使老化窖泥很快达到优质窖池的标准,新投料生产优质品率达85％,达到老车间的水平。     

超浓缩复合己酸菌液在窖池中的应用

将超浓缩复合己酸菌液制成窖泥培养液,应用于新窖老熟和复壮老化窖池。可促进新窖老熟,激活窖内有益菌群,扩大窖内优势菌群;对老化窖泥采取“缺什么补什么”的原则,提高窖泥的生香功能;使己酸乙酯含量显著提高,四大酯比例协调,发酵能力增强。     

老化窖泥复活与壮大的研究

窖泥的质量与酒质酒量有密切关系,但是中国白酒企业从北到南,窖泥使用过程中均出现不同程度老化,老化窖泥无法继续循环使用。通过对老化窖泥复活与壮大的研究,在已经老化的窖泥中加入富含己酸菌液的复活剂,以补充窖泥中优势微生物菌群。实验结果酒中主体呈香呈味物质己酸乙酯的增幅较大。总酸总酯及品评分值均有所提高,口感更协调、柔和,但也有一定的辛辣味。     

不同窖龄窖泥原核生物多样性的高通量测序研究

窖池环境和其中多样的微生物构成了浓香型大曲酒发酵的特殊生态系统,其中蕴藏着丰富的微生物资源。试验通过对两个酒厂的新老窖池的不同取样位置的窖泥样品进行基于Illumina Miseq平台对细菌V3可变区进行高通量测序并结合理化性质的测定,研究各窖泥样品原核生物的群落结构,以及窖泥理化性质和窖泥中所含放线菌丰度的联系。研究结果初步表明,窖池老熟过程本质上是窖泥理化性质与其中微生物群落多样性交互作用的过程。     

文王浓香型白酒不同深度新老窖泥理化性质与微生物演替分析

目的:本研究分析了新窖（3年）和老窖（30年）不同深度窖泥（Pit Mud, PM）的有机酸和微生物群落结构关联度,以期了解窖泥在垂直维度的老化成熟规律。方法:基于Illumina MiSeq高通量测序分析窖泥微生物群落结构演替规律,结合相关性分析有机酸与微生物的作用规律。结果:垂直维度窖泥深层（4~10 cm）和浅层（0~4 cm）存在明显差异,老窖池浅层窖泥中的主要微生物属是Caproiciproducens,深层窖泥中Fastidiosipila和Hydrogenispora占据主导;而在新窖泥中,浅层和深层窖泥中占据主导的均是Lactobacillus、Bacillus和Clostridium sensu stricto 12,且相对丰度随窖泥深度的增加而增加。理化因子方面,新老窖池浅层窖泥与水分、己酸、丁酸、乳酸、乙酸和腐殖质的含量呈正相关,深层窖泥与氨态氮、有效磷和pH的含量呈正相关。有机酸和微生物的相关性分析发现,老窖池中Caloramatoraceae与有机酸含量呈正相关,新窖池中Lactobacillus和Hydrogenispora与有机酸含量呈正相关,Caproiciproducens与新老窖池有机酸含量均呈正相关。结论:本文探究了新老窖泥垂直维度的原核生物群落结构演替及其与理化因子的关联,为窖泥养护和窖池微生物群落的成熟和稳定提供了参考。     

人工培养新窖泥对陶融型白酒质量的影响

通过对仰韶酒业人工培养的新窖泥和10年以上老窖窖泥进行主要理化指标和感官评价分析,得出人工培养窖泥在发酵池培养1年以上已达到老窖泥效果,10年以上老窖窖泥出现老化板结现象。对所产酒样进行对比,结果表明,人工培养新窖泥所产酒样中酯类物质和总酸比10年以上老窖窖泥明显高,且随着新窖泥酿酒老熟,酒中乳酸乙酯和总酸呈现上升趋势。结合感官分析得出,新窖泥所产酒的质量明显优于10年以上老窖窖泥。     

浅谈"百年老窖"速成

窖泥氧化还原电位(Eh值)决定着窖泥中铁存在形态.当窖泥处于中度还原状态时(Eh为0～200 mV),活性铁含量最高,也最易出现老化现象;当窖泥处于强度还原状态时(Eh<0 mV).Fe2 转变为沉淀铁(FeS),老窖形成.通过人为控制条件,可促进窖泥微生物活动,加速新窖还原化进程,从而促成"百年老窖"形成.     

基于高通量测序的窖泥原核微生物群落结构及其理化因子相关性分析

为揭示各项理化特性对窖泥细菌群落结构的影响,分析不同年份窖泥的理化因子差异及与其原核微生物群落的相关性。结果表明：20 a窖池池壁和池底窖泥中的水分、pH值、铵态氮及有效磷和速效钾的含量均显著高于2 a窖泥,但其钙含量却显著低于2 a窖泥。30 a池壁和池底窖泥与2 a相比,除水分含量和腐殖质外,其他指标均存在显著差异。理化因子与菌群的相关性分析发现,水分含量、pH值和铵态氮对菌群的影响最为显著,与Lactobacillus呈极显著负相关（P＜0.01）,与Aminobacterium、Syntrophomonas和Sedimentibacter等6 个菌属呈显著正相关（P＜0.05）。新窖泥中不同的微生物菌群在长期往复的发酵过程中相互作用,优势菌属逐步占据主导低位并达到动态平衡,形成优质窖泥。本实验系统研究窖泥原核微生物群落多样性在窖泥老熟及退化过程中的变化趋势,借助微生物和理化因子之间的相关性分析,为窖池的养护机制及优质窖泥的制作提供一定理论依据。     

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。     

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。     

机械化生产工艺对窖泥理化指标影响的初探

以机械化生产程度较高的川南某名优浓香型白酒厂的窖泥为研究对象，对其理化指标在窖池不同部位的分布规律进行研究。结果表明，有效磷、腐殖质和总酸等指标的分布规律与传统生产工艺基本相近；水分含量、pH值、氨基酸态氮以及总氮等指标与传统生产工艺则存在较大的差异。水分含量随着窖池部位的降低呈下降趋势，与传统生产工艺窖泥含水量的分布规律完全相反；pH值在3.5～4.0左右，窖池整体呈酸性，与传统生产工艺窖泥pH值呈中性不同；氨基酸态氮含量随着窖泥部位的降低呈下降趋势，与传统生产工艺窖泥氨基酸态氮含量的分布完全相反；中部窖泥总氮含量最高，下部窖泥总氮含量高于上部窖泥，不同于传统生产工艺窖泥随着窖泥部位下降呈现递增的趋势。     

不同区域酱香型白酒人工窖底泥细菌多样性及其影响因子

为探讨酱香型白酒人工窖底泥中细菌的多样性及其影响因子,应用高通量测序技术,比较4种不同区域人工窖底泥的细菌多样性,并结合理化指标进行了相关性分析。结果表明,不同区域的窖底泥理化性质及细菌群落结构都存在一定差异,且距离越远细菌群落结构差异越大。聚类结果显示区域相近的二郎镇、习酒镇和茅台镇的窖底泥细菌群落结构类似,其主要菌群包括Aminicenantes、绿弯菌门和变形菌门;而泸州市的窖底泥与这3个区域的有明显差异,其主要菌群是厚壁菌门。影响窖底泥细菌群落结构与多样性的主要理化因子有pH值、速效钾和水分,受这3种理化因子影响较为显著的菌群有Aminicenantes、厚壁菌门、放线菌门、装甲菌门。     

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。     

浓香型白酒窖泥质量评价理化指标的筛选

窖池作为浓香型白酒独特的发酵容器,在浓香型白酒生产中具有重要作用,更是浓香型白酒香味物质形成的关键。目前的窖泥质量评价标准主要包括窖龄、感官指标和理化指标,评价体系比较粗放,不能完全、客观地反映窖泥的质量。该实验研究了水分含量、pH值、腐殖质含量、氨基酸态氮含量、总氮含量、有效磷含量和矿物质元素含量等理化指标在不同质量等级窖泥间的分布规律。研究结果发现,pH值、氨基酸态氮和总氮含量能区分不同质量等级的窖泥,真实地反映窖泥的质量状况,可作为窖泥质量的评价指标;水分含量、腐殖质含量、有效磷含量、矿物质元素含量不能区分不同质量等级的窖泥。     

浓香型白酒窖泥钙化成因及缓解措施的初步探究

窖泥对于浓香型白酒的品质起着重要的作用,而目前各大酒厂窖池中的窖泥却频频出现钙化问题,直接影响了白酒的酒质。该研究通过对钙化窖泥和优质老窖泥在理化指标方面进行对比,得出窖泥钙化的主要原因是：由于窖泥中水分降低、pH降低等因素,导致窖泥中形成乳酸钙、乳酸铁等白色晶体,使得窖泥板结、出现白斑,质量下降。鉴于此,该研究采取在窖泥中加入产碱杆菌（Alcaligenes sp.）、酒花酸浸提液和乳酸链球菌肽（Nisin）3种措施,以此来缓解窖泥的钙化问题。结果表明,发现3种措施均能够缓解窖泥的钙化,且3种措施缓解的侧重点不同,综合分析后发现加入Nisin的效果最佳。     

山西老陈醋陈酿过程中挥发性香气物质和功能物质的变化规律

对山西老陈醋样品的理化指标、挥发性香气物质及功能物质含量进行测定,并探讨其在不同陈酿时间的变化规律。结果表明,随着陈酿时间在0.5～10年增加,总酸、总酯、氨基酸态氮、氯化钠、还原糖、可溶性固形物、可溶性无盐固形物的含量均呈增长趋势,陈酿10年分别达到11.45 g/100 mL、6.29 g/100 mL、1.17 g/100 mL、1.63 g/100 mL、4.31 g/100 mL、62.00 g/100 mL、53.37 g/100 mL。陈酿样品共检出57种挥发性香气物质,其中酯类含量呈先减少后增加的趋势,酸类含量呈减少趋势,其他类呈增加趋势。陈酿过程中功能物质均呈增长趋势,在陈酿10年最高,总酚、总黄酮、川芎嗪含量分别达到298.62 mg/100 mL、503.62 mg/100 mL、121.79μg/mL。从理化指标、总酚和总黄酮变化来看,陈酿10年最好;从挥发性香气物质、川芎嗪及乙偶姻变化来看,则陈酿5年为宜。     

应用PCR-DGGE技术分析不同性状窖泥的细菌群落结构

基于聚合酶链式反应-变性梯度凝胶（PCR-DGGE）技术分析了不同性状窖泥的细菌群落DGGE指纹图谱,结果表明,通过DGGE指纹图谱能够区分新窖泥、窖壁泥和窖底泥,其中以窖壁泥退化前后图谱变化最明显。PCR-DGGE图谱优势条带测序结果显示,窖泥中细菌微生物包括拟杆菌门、放线菌门、厚壁菌门、变形菌门4类,其中新窖泥微生物种类最丰富,涵盖以上门类,特有优势微生物为Enterobacterale科、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、假单胞菌属（Pseudomonas）及里氏杆菌属（Riemerella）。紫单孢菌科（Porphyromonadaceae）仅存在于窖底泥中,Tumebacillus属微生物只存在于窑壁泥中。通过窖泥的DGGE图谱对比分析,能够对窖泥类型做出初步判定,并能及时发现窖泥退化现象,为工厂窖泥培养、检测和窖泥优化提供了理论支持。