产酱香风味芽孢杆菌类菌株发酵代谢产物及其酶分析研究

酱香白酒生产过程中的制曲、堆积等工艺环节可富集大量芽孢杆菌,这些芽孢杆菌是酱香风味成分形成的基础和关键.对从酱香型白酒生产制曲、堆积酒醅和发酵期酒醅中分离的地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌3类芽孢杆菌的分离、鉴定、产香、产酶等进行总结,详述了3类产香芽孢杆菌发酵代谢产香的特征性成分、特征性酶、产香过程风味的特征性变化和群体微生物发酵机制.     

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。     

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。     

江南小窖宣酒酿造微生态系统中高产四甲基吡嗪功能微生物的筛选与鉴定

为挖掘、鉴定江南小窖宣酒酿造微生态系统中高产四甲基吡嗪的功能微生物,应用平板透明圈法、Voges-Proskauer(V-P)反应和目标产物定量分析从宣酒大曲中筛选高产四甲基吡嗪的功能菌株,菌株分子生物学鉴定,并应用于麸曲培养基发酵。结果表明,从曲中筛选出10株高产四甲基吡嗪的功能菌株,通过鉴定分别属于枯草芽孢杆菌属、解淀粉芽孢杆菌属和地衣芽孢杆菌属,其中解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens XJB-104固态发酵生产麸曲中TTMP的含量最高,为202.54 mg/kg。     

自然发酵腐乳中芽孢杆菌的分离与鉴定

从自然发酵腐乳中筛选芽孢杆菌并研究其作用。根据菌株产蛋白酶能力大小,对自然发酵腐乳中细菌进行分离纯化获得四株芽孢杆菌,经纯化培养后观察其个体形态和菌落形态,利用Biolog微生物自动鉴定系统和16S r DNA序列分析对其精确鉴定。结果显示四株菌株分别为:一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis B),两株蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus B),一株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens B)。     

啤酒糟中细菌的分离鉴定及其在啤酒糟发酵中的应用

该研究采用传统培养分离法从啤酒糟中分离细菌,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,选择其中3株细菌发酵啤酒糟,并与常规发酵真菌黑曲霉（Aspergillus niger）和出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）对比,以期获得对啤酒糟降解效果较好的细菌。结果表明,从啤酒糟中共分离得到6株细菌（编号为B1～B6）,经鉴定,分别为蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、梭状菌属（Clostridium sp.）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）、暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。其中解淀粉芽孢杆菌B3对啤酒糟的降解效果最好,且优于常规真菌,其发酵啤酒糟的蛋白质、总还原糖、阿魏酰低聚糖含量、木聚糖酶酶活、羧甲基纤维素酶酶活均最高,分别为25.26%、3.92%、10.01μmol/L、803.59 U及38.16 U。     

酱香型白酒发酵过程中微生物的功能研究

酱香型白酒高温制曲、高温堆积和高温发酵的条件,筛选和驯化了一些功能微生物,这些微生物的代谢产物形成了白酒风味物质的基础,所以研究微生物的功能性对酱香型白酒风味成分的解析和白酒品质的提高具有重要作用。在白酒发酵过程中,微生物有细菌、霉菌、酵母和少量放线菌。总结了近年来酱香型白酒酿造过程中功能微生物的研究,其中细菌主要研究芽孢杆菌耐高温、产酶、产香的功能性,其次对枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌研究也较多,霉菌主要研究曲霉的产酶和耐受功能性,酵母主要研究产香和耐受性,且以假丝酵母研究较多,而放线菌研究很少。     

解淀粉芽孢杆菌psd基因过表达对胞苷发酵的影响

以解淀粉芽孢杆菌BG-09(Bacillus amyloliquefaciens BG-09)为出发菌株,分析代谢途径中与细胞膜渗透性有关的基因psd,研究过表达基因psd对胞苷发酵的影响。以解淀粉芽孢杆菌BG-09基因组为模板克隆psd,构建了含psd的重组质粒pHT43-psd,通过化学转化法转入菌株大肠杆菌DH5α,验证成功后将其转入B.amyloliquefaciens BG-09,获得重组菌株B.amyloliquefaciens BG-09-psd。将B.amyloliquefaciens BG-09-psd菌株通过摇瓶发酵,研究过表达基因psd对菌体的生长、胞苷和尿苷产量积累的影响。结果显示,重组菌株B.amyloliquefaciens BG-09-psd发酵液中胞苷浓度为1.199 g/L,与对照菌株B.amyloliquefaciens BG-09相比,提高了15.51%,尿苷浓度为0.552 g/L,增加了6.56%,表明过表达基因psd可促进胞苷的积累。     

高产四甲基吡嗪细菌的筛选鉴定及应用研究

从宋河中高温大曲中筛选到1株产吡嗪类微生物,利用发酵培养基对该菌株进行发酵,气相色谱-质谱联用对发酵液成分进行分析,气相色谱对发酵液中四甲基吡嗪进行定量分析得出该菌株四甲基吡嗪含量高达25 mg/L,经形态学和分子生物学鉴定该菌株为Bacillus amyloliquefaciens（解淀粉芽孢杆菌）。该菌株应用于芝麻香白酒堆积过程能明显提升芝麻香白酒的焦香,提升芝麻香型白酒质量。     

酱油发酵过程中细菌的分离鉴定及其特性与交互作用

本研究从高盐稀态酱油酱渣中筛选细菌菌株,对5株代表性菌株进行理化性质分析探明菌株生长特性,并在模型体系中研究其与酵母的交互作用对菌株繁殖及风味形成的影响。研究后发现,解淀粉芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌具有更强的蛋白酶活力,而腐生葡萄球菌、克氏库克菌与约式不动杆菌有更强的生长活力与产酸能力。其中解淀粉芽孢杆菌的耐盐性最差,其生长量相较于无盐状态下降低98.5%。在细菌与酵母交互作用模型中,发现解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和腐生葡萄球菌与鲁氏酵母之间存在相互促进生长的作用。如解淀粉芽孢杆菌与酵母的数量分别提升约9.6倍,而腐生葡萄球菌与酵母分别提升约5.2倍。同时,克氏库克菌的单菌与混菌培养体系均具有较好风味特性,提升了乙酸、乙酸乙酯、苯乙醛、3-甲硫基丙醛和3-甲硫基-1-丙醇等香气物质,具有应用潜力。该研究将对酱油发酵中的风味调控提供理论依据。     

酱香型白酒4轮次堆积发酵理化因子、风味物质与微生物群落相关性分析

基于传统可培养方法和高通量测序技术分析酱香型白酒4轮次堆积发酵过程微生物群落组成及动态变化,采用气相色谱法解析酒醅中风味物质结构,并分析理化指标、风味物质和微生物群落间的相关性。结果表明,4轮次堆积发酵过程优势细菌主要为Bacillusamyloliquefaciens、B.licheniformis、unculturedKroppenstedtiasp.、K. eburnea、Sphingobium yanoikuyae和Lactobacillus sp.,优势真菌主要为Pichia kudriavzevii、Kazachstania humilis、Thermomyces languginosus、Byssochlamys spectabilis、Zygosaccharomyces parabilii和Aspergillus sp.。微生物群落与理化指标、风味物质形成存在复杂的作用关系：水分含量与P. kudriavzevii等酵母菌呈正相关,与T. lanuginosus、B.spectabilis、A.costiformis等丝状真菌呈负相关;淀粉和还原糖含量与Bacillus...     

解淀粉芽孢杆菌SWJS22和米曲霉混合制曲在酱油发酵中的应用

以解淀粉芽孢杆菌SWJS22和米曲霉为发酵菌株,考察米曲霉单独制曲发酵、米曲酶和解淀粉芽孢杆菌曲料混合发酵以及双菌种混合制曲发酵对酱油理化指标及风味的影响。结果表明:曲料混合发酵的酱油氨基酸转化率有较大提高,色率和色深物质均低于米曲霉单独制曲发酵的酱油和双菌种混合制曲发酵的酱油,曲料混合发酵酱油和双菌种混合制曲发酵的酱油谷氨酸含量有明显提高。采用气相色谱-质谱对比分析3种不同曲料发酵酱油的风味物质,结果表明:3种酱油的风味物质种类差别不明显,重要风味成分在3种酱油中均有检出,曲料混合发酵的酱油酸类物质的含量最低。     

米曲霉发酵高盐稀态酱油过程中典型挥发性风味物质的形成

米曲霉是发酵酱油的主要菌种,为了更加具体了解米曲霉发酵酱油过程中典型挥发性风味物质的形成,该研究利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）仪对沪酿3.042米曲霉单菌种发酵高盐稀态酱油在不同发酵阶段的酱醪进行挥发性风味物质检测,并与12种市售高盐稀态酱油的挥发性风味物质进行对比验证。结果表明,酱醪发酵0～6个月的过程中,醇酚类、酸类物质、酯类物质、含氮化合物含量逐渐增加,挥发性风味物质之间组成比例更加协调,典型的挥发性风味物质包括乙醇、乙酸、3-甲基丁酸、苯乙酸乙酯、十六酸乙酯、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、苯甲醛、苯乙醛,与市售酱油中典型的挥发性风味物质相同,这些物质保证了酱油风味的相似性。     

多组学技术解析发酵水产食品风味形成机理研究进展

发酵水产食品风味形成机制复杂,制备和发酵过程中的原料、所用发酵剂以及设备和加工工艺中的多种微生物相互作用,导致形成的风味成分种类多样,从单一层面对不同发酵水产食品风味成分解析较为困难。近年来,通过利用对不同层面准确解析的组学技术,研究基因表达调控、蛋白质转录翻译及相互作用,并对代谢物进行定性及定量分析,可用于明确特征风味成分,揭示风味形成机制。因此,多组学技术可以用于动态检测发酵过程中水产品风味成分变化并解析风味形成机制、构建风味化合物代谢网络,探究风味相关微生物及酶作用关系。本文综述水产品发酵中风味形成的主要代谢途径、多组学技术应用于解析水产品发酵过程中风味形成的研究进展,以及多组学技术在发酵水产品风味研究中的重要作用。     

果酒中香气化合物的生物转化与调控机制研究进展

果酒发酵过程中微生物及其代谢酶引发的一系列生化反应对其风味形成具有重要作用,但目前仍存在生物调控手段不完善,香气形成机理不清晰等问题,制约着我国果酒产品的开发和品质提升。本文对不同果酒中香气化合物种类及其生成途径进行阐述,分析香气前体物质代谢和微生物发酵对果酒香气的贡献;从生物调控角度重点论述不同果酒发酵过程香气成分的变化规律及微生物和酶对果酒香气化合物的影响机制,分析发酵菌种、发酵方式、微生物产酶能力及其酶活力大小等因素对果酒香气形成的作用,深入介绍微生物、酶同果酒香气的关系;最后,对未来果酒的研究热点进行展望,为建立以风味导向为基础的果酒定向调控手段提供理论依据和技术支持。     

传统鱼露发酵过程中细菌群落演替及对其挥发性风味形成的影响分析

采用16S rRNA高通量测序技术研究传统鱼露发酵过程细菌群落演替规律。结果显示,鱼露细菌种类随着发酵时间的延长逐渐上升,在发酵时间6 个月达到最大（312 种）,随着发酵时间延长至12 个月,菌群多样性有所下降但菌群间差异性变小。厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）是鱼露整个发酵过程中最主要的门。盐厌氧菌属（Haloanaerobium）是鱼露发酵过程中最主要的属,随着发酵时间的延长其相对丰度先上升而后下降。与发酵初期（0 个月）相比,发酵中后期发光杆菌属（Photobacterium）、四联球菌属（Tetragenococcus）和盐单胞菌属（Halomonas）等微生物菌群的相对丰度增加最为显著;发酵末期（12?个月）,Halomonas成为优势菌群。采用气相色谱-质谱联用技术研究鱼露发酵过程中的挥发性风味成分,共检测出醛、醇、酮、酯、烃、酸、含氮化合物7?大类共54?种挥发性化合物,并根据气味活性值（≥1）筛选到9 种主体呈香风味化合物。Pearson相关性分析显示Halanaerobium和Halomonas与多种主体挥发性风味化合物的变化呈现一定的相关性。结果表明,细菌群落结构对鱼露特殊的风味形成具有重要影响。     

不同脱腥方法对鸡肝风味物质的影响

为研究不同脱腥方法鸡肝中风味物质的变化,采用感官评定、电子鼻与顶空固相微萃取-气质联用（headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）技术,分析了不同脱腥方法的生熟鸡肝样品的挥发性风味物质。结果表明:姜酒浸泡、β-环状糊精包埋和酵母发酵均能显著降低生样品腥味值（P<0.05）;电子鼻响应值雷达图显示,组成鸡肝整体气味主要是硫化物、芳香成分和醇、醛酮类物质,姜酒浸泡能改变鸡肝原本的气味轮廓,且采用主成分分析（PCA）能较好区分各样品;HS-SPME-GC-MS共检出了124种挥发性风味物质,经姜酒浸泡和酵母发酵后,鸡肝中醛类物质含量均明显降低,多种致腥物质含量均明显下降。鸡肝熟化后,苯甲醛构成了鸡肝的主体风味,姜酒浸泡组中的乙醇含量明显高于对照组和酵母发酵组,是鸡肝熟化后保持较好风味的因素。研究表明,姜酒浸泡和酵母发酵能较好地改善鸡肝风味。     

一株海洋梅久兰链霉菌的分离鉴定及其抗真菌作用研究

采用梯度稀释分离法从连云港海域海水、海泥、近海土壤、海洋动物以及海洋植物样品中,分离出海洋放线菌22株,采用平板对峙培养法测定不同放线菌菌株的抑菌作用,有9个放线菌菌株有抑菌作用。其中ZW-1菌株的抑制活性最强,该菌株及其发酵液对供试的小麦雪腐镰刀菌(Fusarium nivale)、小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、斑点落叶病菌(Alternaria alternata)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)、菠菜早疫病菌(Alternaria solani)、玉米圆斑病菌(Helminthosporium carbonum)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)、棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)等8种植物病原真菌都有较强的抑制作用,可导致病原真菌菌丝细胞壁膨大,原生质体收缩,同时可抑制菠菜早疫病菌(A. solani)分生孢子的萌发和芽管的伸长。通过培养特性、细胞形态观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析,将海洋放线菌ZW-1菌株鉴定为梅久兰链霉菌(Streptomyces mediolani)。