高温大曲中产吡嗪芽孢杆菌的分离鉴定及发酵产物分析

该试验从高温大曲中筛选产吡嗪芽孢杆菌（Bacillus）,通过形态观察及磷脂脂肪酸（PLFA）分析对其进行鉴定,并采用发酵试验分析其代谢产物。共筛选出3株芽孢杆菌,即菌株B1、B2、B3。经分析鉴定后得出：菌株B1为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）;菌株B2和B3为萎缩芽孢杆菌（Bacillus atrophaeus）。3株菌发酵产物分析结果表明,在液态发酵条件下3株菌发酵产吡嗪,其中菌株B2和B3发酵产物中吡嗪相对含量较高,均＞60%;固态发酵条件下生成吡嗪前体物质3-羟基-2-丁酮,且发酵产物中相对含量均＞75%。表明这3株芽孢杆菌对酱香型白酒风味物质的产生有着一定的影响。     

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。     

糍粑辣椒中辣椒素降解菌株的筛选应用

该研究采用辣椒素筛选培养基进行辣椒素降解菌株筛选,并通过形态学观察及分子生物学技术进行筛选菌株鉴定后应用于糍粑辣椒发酵中,考察筛选菌株接种发酵对糍粑辣椒中辣椒素类物质含量及风味物质的影响。结果表明,共筛选出6株辣椒素降解菌株,其在辣椒素筛选培养基中辣椒素降解率在3.13%～28.34%。鉴定结果表明,筛选菌株B10、JP01、GJ02、GJ03、7B-5和28L-C分别为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、甲基营养芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）、澄清状芽孢杆菌（Clostridium clariflavum）。其中,菌株28L-C和7B-5辣椒素降解能力较强,均可显著降低糍粑辣椒中辣椒素类物质含量（P<0.05）。菌株28L-C和7B-5强化发酵糍粑辣椒样品中重要香气、重要差异化合物分别为18种、10种。     

甜面酱微生物多样性、高产蛋白酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

为解析传统甜面酱中微生物群落结构及筛选高产蛋白酶菌株,利用宏基因组学技术探究其中微生物的演替规律,通过滤纸片法与福林法从中筛选高产蛋白酶菌株,并采用单因素试验及响应面试验优化其产酶条件。结果表明,甜面酱发酵过程中的优势真菌为曲霉属（Aspergillus）、接合酵母属（Zygosaccharomyces）、威克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）;优势细菌为芽孢杆菌属（Bacillus）、拟杆菌属（Bacteroides）、假单胞菌属（Pseudomonas）。筛选到一株高产蛋白酶细菌PC9,其被鉴定为莫海威芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。菌株PC9最优产酶条件为：1%果糖,1%酵母浸膏,0.5%硫酸铵,1%NaCl,发酵温度28.5℃,发酵时间2.0 d、初始pH 9.0、接种量6%。在此优化条件下,碱性蛋白酶活力达到404.153 U/mL,是优化前的8.42倍。     

白酒酒糟中产纤维素酶菌株的筛选及其酶活力特性检测

以白酒酒糟为原料,通过纤维素酶筛选培养基筛选出酒糟中高产纤维素酶菌株。筛选得到3株产纤维素酶菌株：p1001、p1002、p1004,经鉴定这3株菌分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens ）,枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis),甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）。通过研究生长条件对其酶活性的影响,结果显示,这3株菌在55 ℃、pH值为5时酶活性最高,在此条件下p1004的酶活力为1.2 U/mL,约为p1001、p1002的两倍。这对于白酒酿造过程中最大限度利用产纤维素酶菌来提高纤维素的分解和出酒率具有重要的实际应用价值。     

易门豆豉中芽孢杆菌分离筛选及产酶特性研究

该研究从云南传统发酵豆制品易门豆豉中分离筛选获得产淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶的芽孢杆菌,利用水解圈法初筛、摇瓶发酵复筛得到产酶菌株,并对产酶较高的菌株进行生长性能分析和分子生物学鉴定。结果表明,从易门豆豉中分离纯化得到64株菌,筛选得到1株产淀粉酶和蛋白酶能力均较好菌株NB-13,其淀粉酶和蛋白酶活力分别为100.64 U/m L和34.30 U/m L;1株产脂肪酶能力较好的菌株ND-21,其脂肪酶活力为39.95 U/m L;2株产纤维素酶能力较好的菌株,菌株ND-38、NB-55,其纤维素酶活力分别为1.65 U/m L和1.72 U/m L;由生长状况结果可知,菌株ND-21和NB-13富集的菌量最多,生长能力最强;菌株NB-13和NB-55分别被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）,菌株ND-21、ND-38被鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。     

紫外线诱变选育高产豆豉纤溶酶菌株及其产酶条件优化

该研究以分离自豆豉样品中产豆豉纤溶酶的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）DC-1为出发菌株,采用紫外线诱变选育高产豆豉纤溶酶且稳定遗传的菌株,并以豆豉纤溶酶活力为评价指标,通过单因素试验及正交试验对其发酵条件进行优化。结果表明,筛选出一株高产豆豉纤溶酶活力且稳定遗传的诱变菌株DC-V5,其最优发酵条件为：接种量3%、装液量70 m L/250 m L、发酵温度34℃、初始pH 6.5。在此优化发酵条件下,诱变菌株DC-V5产豆豉纤溶酶活力最高达到（451.26±11.09）IU/m L,是优化前出发菌株DC-1的1.74倍。     

浓香型大曲中1株高发酵力芽孢杆菌的筛选和鉴定

通过研究浓香型大曲不同制曲阶段的菌种资源,以丰富白酒酿造的微生物资源库。采用平板初筛、固态发酵复筛,从不同制曲阶段筛选高发酵力芽孢杆菌,并进行16S rDNA鉴定。对优选菌株固态发酵产物采用HS-SPME-GC-MS方法初步探寻芽孢杆菌和风味物质之间的相关性。结果表明,编号X13菌株的发酵力为0.49 g/0.5 g·72 h,达到了传统大曲发酵力的优良等级,并鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);X13菌株固态发酵能产生17种挥发性风味物质,包括吡嗪类物质、酚类物质、醇类物质、醛类物质和酯类物质等,可初步确定为大曲功能菌株。     

中高温大曲中芽孢杆菌多样性及代谢特征研究

为探究大曲中芽孢杆菌的代谢特征和功能性,首先采用传统培养法结合分子生物学技术从中高温大曲中分离、鉴定芽孢杆菌,对其微生物多样性进行分析;然后通过耐受性分析从中筛选优势菌,最后利用代谢组学方法分析其代谢特性。结果表明,共分离、鉴定得到49株芽孢杆菌,其中3株芽孢杆菌耐受性较好,分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）BA-5、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）BS-7和贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）BV-10。从单菌株及混合菌株发酵后的发酵液中共检测到23种挥发性代谢物和52种非挥发性代谢物,其中,愈创木酚以菌株BS-7单独培养时含量最高,为8.56 mg/L。同时芽孢杆菌混合发酵会增加4-乙烯基愈创木酚的生成量,在菌株BV-10和BA-5混合培养后,达到104.47 mg/L,说明芽孢杆菌单菌株及种间协同作用对白酒酿造中的特征物质形成具有重要影响。     

白酒窖泥中蛋白酶产生菌的筛选及复配

从优质白酒窖泥中分离筛选出8 株高产蛋白酶的兼性厌氧细菌,通过测定内肽酶、氨肽酶、羧肽酶酶活力,最终筛选出3 株3 种蛋白酶活力相对较高的菌株HDS4、HDS6、HDS8,并对其进行形态观察、生理生化和16S rDNA鉴定,确定3 株菌分别为枯草芽孢杆菌（Baci l lus subt i l i s）、解淀粉芽孢杆菌（Baci l lusamyloliquefaciens）、苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）。以接种量为基础,对3 株目的菌株进行复配,得到的复配菌系3 种蛋白酶活力均比单一菌株高,3 种酶活力分别提高了8.907%、6.181%、8.781%。     

高温大曲曲房空气中可培养细菌的分离鉴定及产酶特性

以高温大曲曲房空气中可培养细菌为研究对象,对其进行分离鉴定及产酶特性研究;将得到的优势功能细菌进行高粱汁液态发酵,利用气相色谱—质谱联用法分析其代谢产物。结果表明：从高温大曲曲房空气中共分离出8种菌株,分别为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、Pedobacter suwonensis、血红鞘氨醇单孢菌（Sphingomonas sanguinis）、Massilia sp.、Delftia sp.和 Sphingobacterium sp.;经产酶试验筛选得到3株优势功能菌：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）,均具有纤维素分解能力、淀粉和蛋白水解能力;3株菌的生长曲线表明液体培养4 h达到对数生长期,在高粱汁液态发酵48 h后,优势代谢产物为3-羟基-2-丁酮,且四甲基吡嗪含量也较高,并代谢产生少量高级醇、酚类、酯类等芳香物质。     

沉香型酒醅中产香芽孢杆菌的分离鉴定及代谢产物分析

从沉香型酒醅中分离产香芽孢杆菌并进行发酵风味分析。通过平板分离得到4株产香较好的芽孢杆菌,并进行16S rDNA序列分析和构建系统发育树,4株菌分别为阿式芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniform）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。其中地衣芽孢杆菌产蛋白酶和淀粉酶能力均为最强且最适生长温度为50 ℃。以玉米粉为底物进行单菌液态发酵,采用固相萃取和气相色谱-质谱法(SPME-GC-MS)分析发酵液中的风味物质,一共检测到24种风味物质,其优势产物主要为3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二醇和一些酸类等风味物质。由此而见,阿式芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌这4类菌对沉香型白酒风味的形成均具有重要作用。     

促酱醪发酵芽孢杆菌的筛选及应用

用酪素平板法从高盐稀态酱醪中筛选出56 株蛋白酶活性较好的菌株,牛津杯法复筛后制曲测定酶活性,得到淀粉酶活性最高的菌株CS1.11、蛋白酶活性最高的菌株CS1.13及纤维素酶活性最高的菌株CS1.17;16S rRNA序列测定结合形态学分析,CS1.11、CS1.13、CS1.17分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、甲基营养型芽孢杆菌（B. methylotrophicus）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）;分别将3 株实验菌与对照菌枯草芽孢杆菌CS1.03单独进行制曲后盐卤发酵,发现CS1.13发酵酱油氨态氮质量浓度最高,为5.12 g/L,CS1.11发酵酱油还原糖质量浓度最高,为27.20 g/L,与其酶活性结果一致,4 株菌对酱油总酸含量影响不大;顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用内标法定性及定量分析发酵酱油发现,3 株实验菌与对照菌均具有产生吡嗪类物质及其前体乙偶姻和2,3-丁二醇的优势,且3 株实验菌优于对照菌;吡嗪类物质能赋予酱油良好的风味及健康因子,是芽孢杆菌酱油发酵的特征风味物质。筛选自高盐稀态酱醪的芽孢杆菌CS1.11、CS1.13、CS1.17有促酱醪发酵、丰富酱油风味、增进健康因子的潜力,具备良好的应用前景。     

1 株产壳聚糖酶细菌的分离、鉴定和发酵条件优化

从烟台海岸带沙质土壤中分离筛选壳聚糖酶产生菌株,对其进行分类鉴定,优化其发酵条件,为酶法生产壳寡糖提供技术依据。通过透明圈法初步判断产酶能力,液体发酵复筛测定酶活力,筛选到酶活力达36.20 U/mL的菌株amyP216。通过菌体形态、菌落特征、生理生化及16S rDNA序列分析鉴定菌株amyP216为莫哈韦芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。通过单因素和正交试验确定最佳发酵条件为：胶体壳聚糖添加量20 g/L、酵母浸粉添加量12.5 g/L、吐温-80添加量1.0 g/L、初始发酵pH 6.0、发酵温度30 ℃。在最优条件下利用5 L自控发酵罐培养45 h壳聚糖酶活力可达到80.60 U/mL,较优化前（36.20 U/mL）提高了1.2 倍。莫哈韦芽孢杆菌amyP216是一株壳聚糖酶活力较高的生产菌株,具有潜在的研究和应用价值。     

威宁豆酱纯种发酵工艺优化及挥发性风味物质分析

采用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）DX-9和异常威克汉姆酵母菌（Wickerhamomyces anomalus）DZ-3分别发酵制备威宁豆酱,以氨基酸态氮含量和感官评分为评价指标,优化制曲条件、辅料添加量及后发酵条件,并采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术检测豆酱中的挥发性风味物质。结果表明,菌株DX-9和DZ-3的最佳制曲条件：接种量2%和3%、温度38 ℃和34 ℃、时间12 d和18 d;辅料最适添加量：食盐10%、辣椒5%、五香粉1.5%;菌株DX-9和DZ-3的最佳后发酵条件：温度40 ℃和36 ℃、时间均为90 d。纯种发酵豆酱的品质优于自然发酵豆酱,且菌株DX-9比DZ-3发酵的豆酱品质更佳。自然发酵、菌株DX-9和DZ-3发酵豆酱中挥发性风味物质分别检出73、50和64种,共有物质为23种,主要风味物质分别为醇类（27.36%）、酸类（75.68%）和烯烃类（64.21%）。通过主成分分析（PCA）得出威宁豆酱主要挥发性风味物质为烃类和酸类。     

中温大曲中产淀粉酶芽孢杆菌的筛选鉴定及培养条件优化

为了获得高产淀粉酶的芽孢杆菌（Bacillus sp.）,该研究采用稀释平板法和划线法从中温大曲中分离纯化芽孢杆菌,通过透明圈法初筛和3,5二硝基水杨酸（DNS）法复筛,获得高产淀粉酶芽孢杆菌,并采用形态学观察和16S r RNA同源序列分析方法进行菌种鉴定。以淀粉酶活力为响应值,采用单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验、Box-Behnken试验对筛选菌株的培养条件进行优化。结果表明,共分离纯化出72株芽孢杆菌,从中筛选得到一株淀粉酶活力最高的芽孢杆菌菌株,编号为ZTW17-6,经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）;其最佳培养条件为乳糖50 g/L、蛋白胨60 g/L、接种量5%、发酵温度35℃、转速180 r/min、装液量76 m L/250 m L、初始pH值7。在此优化条件下,淀粉酶活力达到8 352.95 U/m L,是优化前的2.61倍。     

高温大曲中高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的分离鉴定及发酵条件优化

该研究从高温大曲中分离筛选产四甲基吡嗪（TTMP）芽孢杆菌,采用细胞形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对高产四甲基吡嗪菌株进行鉴定,并优化四甲基吡嗪产量最高菌株的发酵条件。结果表明,经初筛从高温大曲中分离出20株产四甲基吡嗪芽孢杆菌（编号为WH1～WH20）,经过复筛得到四甲基吡嗪产量较高的菌株WH7、WH10和WH20。其中菌株WH7和WH20被鉴定为副淀粉芽孢杆菌（Bacillus paramycoides）,菌株WH10被鉴定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。菌株WH10的最佳发酵条件为：前发酵温度37℃、前发酵时间72 h,后发酵温度60℃,后发酵时间20 h,初始pH值6.5,铵盐添加量4 g/L。在此优化条件下,四甲基吡嗪产量为728.38 mg/L,比优化前提高了167%。     

双菌协同发酵苹果醋研究及其品质分析

以苹果为原材料，利用巴氏醋杆菌（Acetobacter pasteurianus）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）进行双菌协同发酵生产苹果醋。采用单因素和响应面试验优化发酵工艺条件，并与巴氏醋杆菌发酵苹果醋的主要理化指标及风味物质进行对比。结果表明，双菌协同发酵苹果醋最佳工艺条件为初始酒精度9%vol、发酵温度31 ℃、巴氏醋杆菌与植物乳杆菌接种量均为10%（V/V）、转速170 r/min，发酵时间12 d。此优化发酵工艺条件下，苹果醋总酸为56.13 g/L。与单菌发酵苹果醋相比，双菌协同发酵苹果醋总多酚、总黄酮、维生素C、游离氨基酸质量浓度显著增多（P＜0.05），抗氧化性明显增强。在单菌和双菌协同发酵苹果醋中分别检测到25种和36种挥发性化合物，双菌协同发酵苹果醋具有更多的酮类和酯类化合物，表现出更好的风味。     

基于酶学特性筛选大曲来源芽孢杆菌用于强化酿酒

通过分析来源于清香型、浓香型和酱香型大曲的105 株芽孢杆菌的产淀粉酶和蛋白酶的能力,优选出1 株地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）B.L-1和1 株枯草芽孢杆菌（B. subtilis）B.S-1,将其分别应用于清香型白酒酿造中,探究强化接种微生物对发酵的影响。发酵结束后,在酒醅中共检测到挥发性代谢产物38 种,通过多元统计分析,在强化B.L-1组和B.S-1组中分别筛选出差异代谢物21 个和11 个（VIP＞1;P＜0.05）,其中4-乙基-2-甲氧基苯酚、辛酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯和四甲基吡嗪在2 组强化中均为差异代谢物,含量显著升高。结果表明,用酶学特性进行菌株筛选能够快速有效地获得特定功能菌株,由此获得的菌株进行强化发酵可显著提高酒醅中挥发性风味物质含量。该方法可以有效地为大曲微生物合成群落重塑提供菌种资源。     

纤维素降解芽孢菌的筛选及产酶条件优化

为筛选高效的纤维素降解芽孢菌,利用刚果红平板染色法初筛,纤维素酶活性（以滤纸酶活表示）为评价指标进行复筛,从腐木中分离筛选出2株高产纤维素酶菌株K1、K2;结合形态学观察、生理生化特征和16S rDNA基因序列同源性分析,分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。对培养条件进行单因素优化和正交试验优化,初步确定菌株K1最佳产酶条件为培养时间3 d,培养温度34 ℃、初始pH值7.0、接种量5%、装液量40%,在此优化条件下滤纸酶活为98.4 U/mL,是优化前的2.1倍。菌株K2最佳产酶条件为培养时间2 d,培养温度34 ℃、初始pH值7.0、接种量6%、装液量为30%,在此优化条件下,滤纸酶活为86.7 U/mL,是优化前的1.8倍。