酱香型白酒大曲和糟醅的真菌多样性分析

本文利用Hiseq测序手段对高温大曲、堆积发酵和窖池发酵过程中的真菌微生物菌落结构进行分析,以便更加深入地了解样本原生态的微生物多样性和群落结构,特别是复杂的酱酒发酵工序中的菌群。在整个酿酒过程中,堆积发酵真菌微生物多样性相对较高,窖池发酵过程中的群落丰度除优势真菌外都比较低。在窖池发酵过程中,在大曲中能鉴定出的真菌菌群,并且还发现了一些新的类群,如Coprinellus、Calcarisporium、Myxotrichum和Cladophialophora等,这说明高温堆积和窖池发酵使得微生物多样性有所改变。对酱香型白酒而言,普遍认为酵母菌与霉菌存在共生关系,本文尝试通过网络分析来简单了解真菌菌属间的关系,发现一些优势菌类呈现负相关且多为酵母菌属,而部分霉菌类为正相关,这些研究结果为将来深入鉴定单株菌株的作用奠定基础。     

茅台和尧治河高温大曲细菌群落结构差异及功能预测

通过整合贵州遵义茅台酒厂和湖北襄阳尧治河楚翁泉酒业不同颜色高温大曲测序数据,分别从菌群群落结构、功能以及细菌表型等多个维度全面比较了2个地区高温大曲间品质的共性和差异。结果发现,尧治河和茅台高温大曲细菌均主要由芽胞杆菌属、嗜热放线菌属、葡萄球菌属、Kroppenstedtia等组成,但这些菌属在2个地区高温大曲间的相对含量存在较大差异,这种差异可能与尧治河高温大曲制作时的发酵温度较茅台大曲更高有关。同一地区不同颜色高温大曲间拥有大量的共有菌群,采样地区不同对大曲菌群组成的影响大于曲块颜色的影响。茅台大曲菌群的丰度和多样性、菌群彼此间的相关关系及菌群中移动元件相对含量均显著高于尧治河大曲(P<0.05),而尧治河白曲菌群对原料中的蛋白质和脂质潜在利用率更高。在后续的制曲过程中适当降低制曲温度,同时尝试具有优良发酵特性芽胞杆菌的外源添加,对提升尧治河酱香型白酒的品质可能具有积极的意义。     

茅台地区不同高温大曲微生物群落结构解析

高温大曲是酱香型白酒酿造过程中的糖化剂和发酵剂,优质高温大曲的配比对酿制高品质白酒至关重要。该研究旨在通过理化分析和基于高通量测序技术,对优质曲、普通曲、黄曲、黑曲、白曲中的微生物群落结构进行分析。结果显示,优质曲中优势细菌为芽孢杆菌属（Bacillus）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）、Unidentified Mitochondria,且它们分别是黄曲、白曲和黑曲中的优势菌群;优势真菌为热子囊菌属（Thermoascus）,且它是黄曲、白曲和黑曲共有的优势真菌。优质曲以糖化力[171 mg/（g·h）]和液化力[0.72 g/（g·h）]突出为特征,黄曲中添加糖化力和液化力较强的白曲和发酵力较高的黑曲可提升优质曲的理化性质。     

“无稻草，不翻仓，控温控湿”曲房创新对高温大曲微生物组成的影响研究

为了探究使用稻草的传统曲房和不用稻草的控温控湿曲房所生产的酱香型高温大曲的微生物组成差异,本文采用Illumina平台对传统曲房大曲、控温控湿曲房大曲及生产用稻草的微生物群落组成进行了研究。结果表明,传统曲房大曲与控温控湿曲房大曲共同拥有着多种优势微生物。两种大曲优势细菌均为Virgibacillus、Kroppenstedtia和Scopulibacillus属的细菌(该三属的细菌在传统曲房和控温控温曲房大曲中分别占88.04%和87.28%),但比例有所差异,Pearson相关系数为0.5725;该两种大曲优势真菌均为Thermoascus、Thermomyces和Rasamsonia属的真菌(该三属的真菌在传统曲房和控温控温曲房大曲中分别占98.56%和98.57%),且比例也较相似,Pearson相关系数为0.9505。另外,生产用稻草微生物组成非常丰富,细菌以Bacillus、Pantoea、Saccharopolyspora、Methylobacterium、Staphylococcus为主,真菌以Aspergillus、Mycosphaerella、Saitozyma、Wallemia、Papiliotrema为主。通过两种大曲及稻草微生物的组成对比发现,稻草在高温大曲发酵过程也具有接种的作用,但并非起决定性的影响,酱香型大曲发酵微生物主要还是来自曲母、原料和制曲条件及环境。     

数字化高温大曲发酵过程中微生物群落结构的变化

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对数字化高温大曲和传统高温大曲进行微生物群落多样性解析;同时根据微生物物种信息和理化特性进行相关性分析和生物信息学分析。结果表明,两种高温大曲在发酵过程中微生物群落结构均有显著变化。发酵结束时,两种高温大曲的细菌都以克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）、糖多孢菌属（Saccharopolyspora）、芽孢杆菌属（Bacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）为主要优势菌属,真菌以嗜热子囊菌属（Thermoascus）、嗜热真菌属（Thermomyces）和曲霉菌属（Aspergillus）为主。非度量多维尺度分析和层级聚类分析结果表明,相同时间时两种大曲的微生物组成大体相似。     

酱香型白酒高温大曲储存过程中微生物群落演替与理化因子相关性研究

目的：本研究分析了酱香型白酒高温大曲在储存过程中（0～150 d）的理化特性和微生物的变化过程，以期了解大曲的老化成熟规律。方法：该研究基于传统可培养方法和高通量测序技术分析大曲在储存过程中微生物群落结构演替规律，结合相关性分析理化因子和微生物之间的关系。结果：储存过程中的可培养微生物的数量呈现先增加后下降的趋势；温度和糖化力指标呈先上升后下降的趋势，水分、酸度随着存储时间的增加呈现下降的趋势。储存过程中的主要优势细菌属为Kroppenstedtia、Lactobacillus、Staphylococcus、Enterobacter；主要优势真菌属为Thermomyces、Trichomonascus、Byssochlamys。微生物群落与理化指标间存在复杂的作用关系，Bacillus、Kroppenstedtia、Aspergillus、Trichomonascus与温度呈正相关关系；Byssochlamys、Dipodascus与温度、水分、酸度、液化力呈正相关关系；Thermomyces与温度、水分、酸度呈负相关关系。结论：本研究揭示了酱香型高温大曲在储存过程中微生物群落组成情况...     

基于Illumina MiSeq技术对特香型白酒中高温和高温大曲真菌群落结构解析

该研究以江西省鹰潭地区特香型白酒中高温和高温大曲为研究对象,采用高通量测序技术对真菌多样性进行分析。结果表明,大曲中的真菌属以曲霉属（Aspergillus,18.40%）、干霉菌属（Xeromyces,18.16%）、根霉菌属（Rhizopus,11.33%）和横梗霉属（Lichtheimia,10.01%）等为主。多样性分析显示中高温大曲中真菌的多样性和丰富度均显著高于高温大曲（P<0.05）,且两者中真菌群落的整体结构存在显著性差异（P=0.001）。对潜在关键菌属甄别发现中高温大曲中的潜在关键菌属为Rhizopus、根毛霉属（Rhizomucor）和Lichtheimia,高温大曲中的潜在关键菌属为假丝酵母属（Candida）、嗜磷脂菌属（Hyphopichia）和干霉菌属,差异分析进一步表明Rhizopus、Lichtheimia、Candida和Xeromyces在两者中存在显著差异（P<0.05）。相关性分析发现,中高温和高温大曲中真菌属的网络结构存在较大差异,且高温大曲中真菌群落的稳定性较高。综上所述,大曲随着制曲温度的升高,真菌群落的多样性和丰富度逐渐丧失...     

酱香型白酒机械化制曲发酵细菌群落的演替

利用高通量测序并结合数理统计分析对酱香型白酒机械化制曲发酵过程中细菌群落结构进行分析。结果表明,其发酵过程的优势菌门为Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Cyanobacteria,随着发酵的进行,逐渐由多菌种演替为单一Firmicutes为主导。机械化制曲发酵过程中共检出84 个细菌属,稍高于传统制曲的82 个细菌属;机械化制曲发酵过程优势细菌属共14 个,包括Pantoea、Rhizobium、Lactobacillus、Weissella、Bacillus、Oceanobacillus、Lentibacillus、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces、Staphylococcus、Enterobacter、Saccharopolyspora、Pediococcus和Tepidimicrobium,其中Pediococcus和Tepidimicrobium是机械制曲发酵过程特有的优势细菌属,Leuconostoc及Pseudomonas是传统制曲过程特有的优势细菌属,表明机械化制曲与传统制曲过程优势菌具有较高的相似性。通过优势菌与环境因子相关性分析发现,主要功能细菌属Bacillus、Lactobacillus及Weissella都与大曲制曲温度呈正相关,与大曲酸度呈正相关,表明在机械化制曲过程中要合理科学控制相对较高的温度及酸度,既有利于主要功能微生物的生长,又能抑制不耐热、不耐酸杂菌的繁殖。本研究从发酵细菌群落结构上说明酱香型白酒的机械化制曲可以代替人工制曲,为酱香型白酒机械化制曲的理论研究和工程应用奠定了一定科学基础。     

清酱香型白酒陶坛发酵细菌群落结构多样性分析

利用高通量测序并结合数理统计对清酱香型白酒陶坛发酵过程中酒醅的细菌群落结构进行分析。结果表明,其发酵过程的优势细菌门为Firmicutes和Proteobacteria,主要细菌属为Weissella、Gluconobacter、Lactobacillus、Staphylococcus、Pseudomonas、Acetobacter、Bacillus、Kroppenstedtia、Oceanobacillus、Lentibacillus、Pediococcus、Enterobacter、Komagataeibacter、Acinetobacter、Leuconostoc、Kozakia和Pantoea,优势细菌属为Weissella、Staphylococcus、Lactobacillus和Gluconobacter。清酱香型白酒酿造过程的主要细菌群落结构兼具了清香和酱香白酒酿造主要细菌的群落结构特点。其发酵过程平均73.53%的主要细菌属含量呈高度显著上升,20.59%呈高度显著下降。发酵结束阶段,主要细菌属的群落组成结构相对稳定,相对丰度均在25.97%以下。且平均81.12%的主要细菌属之间呈显著正相关,18.88%呈拮抗相关。     

不同品温大曲及其曲房空气的细菌群落变化规律和相关性

采用高通量测序技术对中温和高温大曲及其曲房空气细菌群落结构进行研究,同时结合环境因素和大曲细菌群落组成,初步验证环境因素对大曲微生物群落的相关性.高通量测序结果表明:从中温大曲及空气得到33细菌属,其细菌种类数与发酵温度变化呈相反趋势;从高温大曲及空气得到31个细菌属,其细菌种类数在整个发酵过程呈减少趋势;主成分分析发...     

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）。     

Daqu— A Traditional Chinese Liquor Fermentation Starter

Chinese liquor is one of the world's oldest distilled alcoholic beverages, and it is typically obtained with the use of Daqu fermentation starters. Daqu is a saccharifying and fermenting agent, having a significant impact on the flavour of the product. Daqu can be categorized according to maximum incubation temperatures (high, medium and low) and flavour (sauce, strong, light and miscellaneous). Most Daqu are prepared by solid‐state fermentation from wheat, barley and/or peas with ingredient formulation, grinding and mixing, shaping, incubation and maturation. Although there is a wealth of artisanal experience in the production of a range of different types of Daqu, the scientific knowledge base—including the microbiota, their enzymes and their metabolic activities—needs further development. Daqu as a specific alcoholic starter is compared with other Asian amylolytic fermentation starters in terms of microbial diversity and function. Filamentous fungi (Rhizopus, Rhizomucor, Aspergillus and other genera), yeasts (Saccharomyces, Candida, Hansenula and other genera) and bacteria (acetic acid bacteria, lactic acid bacteria and Bacillus spp.), are considered to be the functional microbiota, responsible for the formation of a range of lytic enzymes, formation of substrates for alcoholic fermentation and formation of flavour compounds. However, the knowledge about the microbiota composition and their function is still fragmentary information, so further research is required to establish the functionality and growth kinetics of the microbiota in diverse types of Daqu.     

北京地区酱香型白酒第六轮次堆积发酵中细菌群落多样性分析

利用高通量测序方法研究了北京地区酱香型白酒第六轮次堆积发酵过程中细菌群落结构及动态变化。实验结果表明:在门水平上,堆积发酵过程中的优势菌门包括Firmicutes、Actinobacteria和Proteobacteria;在属水平上,堆积发酵过程中优势菌属包括Lactobacillus、Lentibacillus等14个;优势菌属Lentibacillus的相对丰度先升高后降低,Lactobacillus的相对丰度逐步上升;Lentibacillus作为正相关性关键节点与7个菌属存在正相关关系,Lactobacillus作为负相关性关键节点与10个菌属存在负相关关系。相较于贵州省等其他产区,北京地区酱香型白酒堆积发酵过程中的细菌群落在种类数量、优势门类排序、群属丰度等方面存在明显差异。研究结果旨在揭示北京地区酱香型白酒第六轮次堆积发酵过程中的细菌群落结构变化,希望为研究北京地区酱香型白酒的酿造特点提供基础数据。     

Bacterial and fungal diversity in the traditional Chinese strong flavour liquor Daqu

In this study, the diversity of bacterial and fungal communities in the strong flavour Daqu production process was investigated using polymerase chain reaction denatured gradient gel electrophoresis (PCR‐DGGE). The band number, dominance, diversity and similarity of the 16S rDNA differed in the DGGE patterns, reflecting the wide diversity of the microbial communities present in the different phases. The band abundance and dominance of the eukaryotic microbial community varied in the different phases. To provide insight into factors contributing to this diversity, the physicochemical properties of Daqu were explored. The core temperature of Daqu gradually increased to a maximum during the Dinghuo phase followed by a decline. The moisture and starch content decreased throughout fermentation. The total acid, reducing sugar, amino nitrogen, α‐amylase activity, glucoamylase activity, protease activity, bacterial and mould number increased gradually to a maximum value at the end of the Peijun phase before decreasing in the Dinghuo phase increasing slightly in the Huanluo phase and then remaining almost unchanged. The esterase activity exhibited a similar change to that of other enzymes and then slightly increased after the Peijun stage. For yeasts, the highest number was obtained at the Peijun stage and then decreased. Correlation analysis revealed that the diversity of both bacteria and fungi was negatively correlated with moisture and starch and positively correlated with other indices. The reducing sugar, amino nitrogen, α‐amylase and protease activities showed significant positive correlation with bacteria, and glucoamylase and esterase showed significant correlation with fungi. © 2019 The Institute of Brewing & Distilling     

商品化低盐虾酱发酵过程中的微生物群落演替和品质变化

为改进新兴的商品化低盐虾酱的发酵工艺,本研究系统地测定了商品化低盐虾酱发酵过程中的主要品质指标变化;运用高通量测序技术,对微生物多样性和群落组成进行动态分析。结果显示,虾酱发酵期间,pH值、丙二醛含量、挥发性盐基氮含量、氨基酸态氮含量、水分质量分数、含盐量和生物胺含量变化范围分别为7.19～6.90、3.09～5.56 mg/kg、44.81～175.05 mg/100 g、1.42～1.63 g/100 g、59.19%～62.40%、11.02%～12.04%和0～113.29 mg/kg;其中,丙二醛含量呈先上升后下降趋势,氨基酸态氮含量、挥发性盐基氮含量和生物胺总量均呈上升趋势。虾酱发酵中后期细菌的多样性指标明显降低,真菌多样性指标下降缓慢。在发酵前期（0～7 d）,链球菌属、乳杆菌属是主要优势菌属,在发酵中后期（34～145 d）,四联球菌属是主要优势菌属,且四联球菌属是发酵前期和发酵中后期的差异菌属。在真菌属水平上,发酵前期以丝孢酵母属为优势菌属,到发酵中期,假丝酵母菌属和链格孢菌成为优势菌属,发酵后期阶段,假丝酵母菌属成为优势菌属,且3 个发酵阶段并无显著差异菌属。Spearman相关性热图表明,与真菌属相比,细菌属与理化指标的相关性更高,表明细菌群落在虾酱发酵过程中占主导地位。其中,四联球菌与挥发性盐基氮、氨基酸态氮、丙二醛均呈正相关,链球菌与生物胺呈显著负相关。发酵至64 d,虾酱品质指标和微生物群落基本保持稳定,提示发酵工艺改进可以考虑缩短发酵时间。本研究结果为改进低盐虾酱的发酵工艺提供了理论基础。     

不同感官特性酱香大曲细菌群落结构与理化特性研究

基于高通量测序解析不同感官特性酱香大曲中细菌多样性与群落结构,结合理化指标测定初步分析3种酱香大曲理化特性差异的原因。结果表明,大曲样品液化力分别为黄曲（YQ）1.23 g/（g·h）、白曲（WQ）0.98 g/（g·h）、黑曲（BQ）0.84 g/（g·h）。黄曲（YQ）与白曲（WQ）、黑曲（BQ）在多样性和丰度有较大差异性,白曲（WQ）和黑曲（BQ）的细菌菌属较为相似。黄曲（YQ）主导细菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）、海芽胞杆菌属（Pontibacillus）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）,其中芽孢杆菌属（Bacillus）可能与其液化力较高、酱香浓郁相关。Pontibacillus具有产生α-淀粉酶能力,推测其与黄曲（YQ）有较好液化力有一定的相关性。该实验为酱香大曲中功能细菌的研究应用奠定了基础,为大曲提高酱香大曲发酵性能提供理论支持。     

酱香白酒第四轮次窖池不同分层酒醅微生物群落与理化性质差异分析

以酱香白酒窖池第四轮次不同深度酒醅为研究对象,采用纯培养技术与高通量测序技术相结合的方法检测其微生物多样性及群落结构组成,同时利用仿生学技术与常规理化分析手段测定其品质。结果表明,第四轮次不同深度出窖酒醅中菌落总数、乳酸菌、霉菌和酵母菌活菌数均为上层>中层>下层,且含量均高于105 CFU/g,窖池不同深度酒醅水分、还原糖、淀粉、蛋白质含量及酸度差异均不显著（P>0.05）。从感官上看,下层酒醅芳香味更浓而苦涩味也更重。测序分析显示,不同分层酒醅共检测出50个细菌属和74个真菌属,其细菌群落组成较为相似,绝对优势细菌属为Lactobacillus（91.59%）;各分层真菌组成明显不同,种类较细菌更为丰富,相对含量最高的为Thermoascus（33.45%）。关联分析表明,第四轮次酒醅微生物群落间存在着复杂的生物学过程,相较于细菌,真菌菌属与理化指标间的相关性更为复杂,Thermoascus、Rasamsonia和Aspergillus可能是酒醅发酵过程中的关键菌种。综合分析,纳入研究的同一窖池不同空间分布酒醅中下层酒醅微生物组成及风味更为独特。     

山西陈醋酿造微生物群落结构及其互作网络分析

为揭示山西陈醋酿造过程微生物群落的演替规律和相互作用,采用高通量测序技术对6个不同发酵阶段醋醅样品的微生物群落组成结构和多样性进行分析,通过斯皮尔曼相关系数（SCC）计算得到物种相关系数矩阵后,并利用互作网络数据可视化的软件Cytoscape 3.7.2研究发酵菌群的共存关系网络。结果表明,醋醅中细菌群落多样性远高于真菌群落。醋醅中优势细菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）和醋酸杆菌属（Acetobacter）,优势真菌属为复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）。细菌互作网络分析表明,醋酸杆菌属（Acetobacter）与乳酸杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）具有显著的拮抗性;乳酸杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌属（Weissella）存在协同作用。真菌互作网络分析表明,复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）与链格孢属（Alternaria）存在显著负相关关系。