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。     

浓香型大曲中蛋白酶产生细菌的分离鉴定

从浓香型大曲中分离纯化得到5株产蛋白酶细菌,对其进行了生化分析,结合《伯杰细菌鉴定手册》对这5株细菌的鉴定。鉴定结果为：A苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）;B枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）;C蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）;D多粘芽孢杆菌（Bacillus polymyxa）;E枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。对产酶能力最强的C菌株用Biolog微生物自动分析系统进行鉴定,鉴定结果与生化鉴定结果相符合。     

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%。     

基于MALDI-TOF-MS技术筛选及鉴定大曲中芽孢杆菌

该研究对基质辅助激光解吸电离-飞行时间-质谱（MALDI-TOF-MS）技术体系进行改进与优化,创新性地引入浓香型大曲中芽孢杆菌（Bacillus）的筛选及鉴定,并结合分子生物学技术对该技术鉴定结果进行验证。结果表明,采用传统微生物培养分离法从大曲中分离得到126株菌株,其中125株通过MALDI-TOF-MS技术筛选鉴定获得9.0以上可信度分值,其中目标菌株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）及地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）的鉴定结果与分子生物学鉴定结果一致,说明该技术历经5～6 d可以准确地完成大曲样品中目标菌株的筛选鉴定,比传统微生物筛选鉴定方法至少节约1～2周时间。因此,基于MALDI-TOF-MS技术参与复杂样品中目标菌株的筛选与鉴定是一条高效的、可行的路径。     

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。     

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。     

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。     

兰陵浓香大曲理化性质和细菌群落多样性研究

该研究对山东兰陵浓香大曲的理化性质和细菌菌群多样性进行解析，并结合传统纯培养技术、形态观察及分子生物学技术对其蕴含的细菌菌株进行分离鉴定。结果表明，兰陵大曲样品的淀粉含量、蛋白质含量、糖化力、酯化力、酒化力和液化力均符合QB/T 4259—2011《浓香大曲》要求。兰陵大曲优势细菌门（平均相对含量>1.0%）为厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria），优势细菌属（平均相对含量>1.0%）为芽孢杆菌属（Bacillus）(79.86%)、不动杆菌属（Acinetobacter）(9.71%)和高温放线菌属（Thermoactinomyces）(3.97%)；基于纯培养技术从中共分离鉴定出16株芽孢杆菌和3株乳酸菌，包括7株地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、4株解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、2株澳洲芽孢杆菌（Bacillus australimaris）、2株副地衣芽孢杆菌（Bacillus paralicheniformis）、1株西姆芽孢杆菌（Bacillus siame...     

浓香型大曲中产香微生物的筛选及鉴定

本研究从传统浓香型大曲微生物资源中筛选产香功能性微生物,研究其与大曲香味物质之间的联系,并对产香功能菌株进行分子生物学鉴定。采用传统微生物分离法从不同发酵阶段的浓香型大曲中分离纯化获得细菌22株,酵母6株。以小麦固体培养基为底物对各细菌、酵母菌株进行单菌产香实验,经闻香评价,菌株X19和J3发酵后能产生浓郁的香味。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对这两株菌的发酵产物进行挥发性成分检测,发现菌株X19和J3的发酵产物中香味物质种类丰富,其中吡嗪类物质、苯乙醇、愈创木酚等香味物质为浓香型大曲的重要香味成分。因此,可初步认定菌株X19和J3为浓香型大曲的产香功能菌。经形态学观察和分子生物学鉴定,菌株X19为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),菌株J3为异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)。     

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)。     

高产四甲基吡嗪微生物的筛选、鉴定及发酵条件优化

该研究以高温大曲为材料，采用传统培养分离及高效液相色谱（HPLC）法分离筛选高产四甲基吡嗪的菌株，通过分子生物学技术对其进行菌种鉴定，并通过单因素试验和响应面法对其产四甲基吡嗪的发酵工艺进行优化。结果表明，分离筛选获得一株高产四甲基吡嗪的菌株，编号为1-13，经鉴定其为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），其产四甲基吡嗪的最优发酵条件为初始pH值7.0、发酵温度39.0 ℃、铵盐添加量50.0 g/L（发酵第6天时添加）。在此优化条件下发酵10 d，四甲基吡嗪产量可达（166.19±2.79） mg/L，较优化前（112.26 mg/L）提高48%。     

含香兰素冬虫夏草发酵液的制备工艺研究

该研究采用传统培养分离法从大曲、酒醅等原料中分离筛选能以葡萄糖为底物产香兰素的芽孢杆菌,并通过分子生物学技术对其进行鉴定。利用该菌株发酵冬虫夏草,并以香兰素含量为评价指标,采用单因素试验及响应面试验对其发酵工艺进行优化。结果表明,分离筛选得到一株香兰素产量较高的菌株B4-9,经鉴定,为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,其发酵冬虫夏草的最佳工艺参数为料液比1∶30、装液量20%、pH 7、接种量10%、培养温度43℃、摇床转速200 r/min,发酵时间9 d,在此条件下,冬虫夏草发酵液中香兰素含量可达到4.6 mg/L。     

高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的筛选及其对酱香型白酒堆积过程的影响

为提高和稳定白酒中四甲基吡嗪含量,本研究从酱香大曲样品中分离出13株芽孢杆菌,通过蛋白酶透明圈试验初筛,选出5株产蛋白酶优良菌株。经过液态发酵试验筛选出一株高产四甲基吡嗪的功能菌,其发酵液中的四甲基吡嗪含量为12.22 mg/L,鉴定为地衣芽孢杆菌GTBL-168。将该菌株的种子培养液按0%、3%、5%和7%（v/w）接种到酱香型白酒堆积培养中与传统大曲协同发酵,堆积糟醅中乙偶姻和四甲基吡嗪的含量均有提高,其中接种量为7%时增量最大,四甲基吡嗪产量比对照组提高24.88%;理化指标总体变化较明显,氨基氮和总酸有所增加;地衣芽孢杆菌GTBL-168的添加对堆积糟醅的菌群结构影响不大,随着接种量的增加糟醅中芽孢杆菌属等各优势菌属丰度也随之增加。为功能菌在堆积过程中的应用研究奠定了基础。     

高温大曲中高产吡嗪类物质芽孢杆菌的筛选与应用

采用高温培养和固态发酵,从高温大曲中筛选高产吡嗪菌株,并通过顶空固相微萃取及气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术检测菌株代谢产物。将高产吡嗪菌株应用于大曲生产,使用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）检测强化大曲中吡嗪类物质含量。结果表明,共筛选出6株高产吡嗪菌株（编号为X1、X2、X4、X6、X8、X9）,均被鉴定为芽孢杆菌（Bacillus）,其代谢产物共检出33种挥发性香气化合物,其中菌株X1代谢的吡嗪类物质含量最高为9 049.45 μg/kg;高产吡嗪菌株发酵主要对大曲贡献酱香、烘焙香以及花果香气;菌株X1强化大曲吡嗪类物质含量提升效果最好,其中四甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪含量相比对照大曲分别提升2.36倍、2.56倍、2.33倍,并且液态菌剂的效果要普遍优于固态菌剂。     

清香型大曲中产香细菌的分离筛选及鉴定

为提升麸曲清香型白酒风味品质，该研究采用稀释平板涂布培养法从清香型白酒大曲中分离纯化细菌，采用感官嗅闻法从中筛选出具有产香气功能的细菌菌株，将其应用于麸曲白酒酿造，并通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定。结果表明，分离筛选得到2株具有香气功能的细菌，编号分别为HXX7和HXX12，其发酵液中挥发性香气成分丰富，均含有酯类、醛酮类、酚类、杂环类化合物等，具有较强产香能力。将菌株HXX7和HXX12分别应用于麸曲清香型白酒生产，其中，菌株HXX7发酵酒样中丁酸乙酯（41.91 mg/L）、4-乙基愈创木酚（148.70 mg/L）、3-羟基-2-丁酮（312.68 mg/L）、苯乙醛（79.27 mg/L）、β-苯乙醇（128.38 mg/L）含量升高。结果表明，菌株HXX7可增加原酒香气，改善原酒风味，从而提升白酒品质。菌株HXX7被鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。     

浓香型大曲中功能性酵母菌的筛选、鉴定及发酵特性研究

以浓香型大曲为研究对象,采用稀释涂布平板法从中分离酵母菌,对其形态特征进行观察;采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑（TTC）显色法初筛,通过发酵力、产酒能力、耐高温、耐酒精能力实验进行复筛,筛选一株优良的功能性酵母菌,利用Biolog微生物自动分析系统对其进行鉴定,并利用顶空固相微萃取气质联用（HS-SPME-GC-MS）法对其液态发酵产物进行分析。结果表明,从浓香型大曲中共分离出9株酵母菌,其中菌株NDY-06性能最突出,可耐受42 ℃的高温,16%vol的酒精度,且具有一定的发酵产酒能力;该菌株被鉴定为产香酵母Zygosaccharomyces cidri,从其液态发酵产物中共检测到35种挥发性风味物质,包括醇类物质7种,酯类物质13种,酸类物质7种,吡嗪类物质3种,对白酒香气成分有一定的贡献。     

高温大曲中产四甲基吡嗪细菌的筛选及鉴定

四甲基吡嗪是中国白酒中的重要香气化合物。该研究从高温大曲中分离纯化获得26株菌株,通过V-P实验初筛,其中10株为四甲基吡嗪前体物3-羟基丁酮高产菌株。进一步通过液态发酵复筛,结合气相-质谱联用（GC-MS）仪分析测定,最终筛选出2株高产四甲基吡嗪的菌株A7和A18,其四甲基吡嗪产量分别为350.98 mg/L、163.49 mg/L。根据菌落形态特征和16S rRNA序列分析,菌株A7和A18分别被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）和蛋白水解芽孢杆菌（Bacillus proteolyticus）。菌株A7发酵产物GC-MS结果显示,吡嗪类化合物相对含量最高,达到了47.05%,其中以四甲基吡嗪为主,相对含量为45.30%。菌株A7和A18均可应用于白酒酿造工艺改进,提升原酒中四甲基吡嗪的含量,增加白酒保健功能。     

中温大曲产淀粉酶菌株的筛选鉴定及培养条件优化

为获得高产淀粉酶菌株,丰富淀粉酶生产菌株资源,该研究以中温大曲为样品,利用淀粉水解圈法初筛、摇瓶发酵复筛得到高产淀粉酶菌株,结合菌落形态观察、革兰氏染色和16S r RNA同源序列分析对其进行菌种鉴定,通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验确定其产淀粉酶的最佳培养条件。结果表明,共分离筛选得到6株产淀粉酶菌株,其中一株产淀粉酶活最高的菌株（编号为DQ47）被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,其最佳培养条件为：可溶性淀粉60 g/L,酵母粉37 g/L,发酵温度39℃,装液量85 m L/250 m L,转速175 r/min,初始p H值6,接种量3%。在此优化条件下,淀粉酶活力为8 158.23 U/m L,是优化前的14.75倍。