应用响应面法对产糖化酶菌株M1制曲工艺的优化研究

为了获得清香型白酒强化发酵用优质麸曲,本研究以从清香型白酒酒醅中分离的产糖化酶菌株M1为研究对象,以糖化酶活力为检测指标,通过单因素及响应面试验优化制曲工艺。确定菌株M1最佳制曲工艺条件为:水分含量60%,孢子接种量3×10~7~10~8cfu/mL,培养时间84h,培养温度35℃。该条件下菌株M1纯种麸曲糖化力达到最大值,为847U/g,液化力为0.79U/g,水分含量为9.24%,酸度为0.76g/L。     

枯草芽孢杆菌细菌素A32的抑菌机理研究

将酸沉淀法提取的枯草芽孢杆菌细菌素A32作用于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,利用牛津杯法、分光光度法、扫描电镜技术和电导率法、SDS-PAGE电泳法探讨细菌素A32的抑菌活性和抑菌机理。结果显示,细菌素A32对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抑菌性,最小抑菌质量浓度为1.25 mg/mL;对指示菌的生长曲线、细胞形态结构、细胞膜渗透性、细胞膜通透性、细胞膜和细胞壁完整性、细胞中蛋白质的合成均有影响;且随着细菌素A32质量浓度的增大,对指示菌的影响也逐渐增大。以上现象表明,细菌素A32的抑菌性主要是通过破坏革兰氏阴、阳性菌壁膜的通透性和完整性,使内容物外漏,进而影响菌体代谢和生长。孔道形成理论是细菌素A32对革兰氏阴、阳性菌的作用机理。研究结果为细菌素A32作为绿色生物防腐剂的开发应用奠定了理论基础。     

一株产细菌素细菌CGMCC 6624分离鉴定及其生物学特性

采用牛津杯法,从山西陈醋新鲜醋醅中分离筛选得到1株产广谱、高效抑菌活性物质的细菌CGMCC 6624。采用酸抑菌排除试验、过氧化氢抑菌排除试验、蛋白酶消化试验、研究菌株生长与抑菌物质代谢特性的关系和菌株CGMCC 6624对自产抑菌物质的免疫性,结果表明细菌CGMCC 6624发酵产生的抑菌物质为H2O2和细菌素。基于形态学观察、生理生化特征分析及16S rDNA基因序列系统发育分析的微生物分类鉴定技术,菌株CGMCC 6624 被鉴定为枯草芽孢杆菌。通过对酸碱、温度、乙醇度的耐受性的研究发现,该菌株可在pH 2～11、乙醇体积分数0%～8%、温度25～50 ℃条件下生长,最优培养温度 30 ℃,pH 5.0。本研究结果为该菌株在微生态制剂和细菌素的开发利用及在山西传统酿造食品中的应用奠定基础。     

产细菌素益生菌——枯草芽孢杆菌HJD.A32生物学特性研究

采用酶学方法、分光光度法和牛津杯法对分离自山西老陈醋新鲜醋醅的产细菌素枯草芽孢杆菌HJD.A32的产酶特性及其环境耐受性进行研究,结果表明:枯草芽孢杆菌HJD.A32具有产液化酶、糖化酶和蛋白酶的能力,固态培养产酶性能比液态培养产酶性能好,糖化酶、液化酶和蛋白酶活力分别达1874.23,4.43 U/g和181.91 U/g;枯草芽孢杆菌HJD.A32对NaCl和胆盐有一定的耐受性,最高耐NaCl、胆盐质量分数分别为6%,1%;对表面活性剂或乳化剂(SDS、LAS、AES、吐温20、吐温80)具有一定的耐受性;对热具有耐受性,经100℃处理5 min后仍可生长繁殖;对模拟人工胃液和肠液具有一定的耐受性,随着培养时间的延长,可以适应人工胃液和肠液环境并生长繁殖;对多种抗生素敏感;枯草芽孢杆菌HJD.A32与醋酸菌能共生。本研究结果为枯草芽孢杆菌HJD.A32作为益生菌微生态制剂的开发和利用奠定理论与应用基础。     

传统清香型白酒发酵过程中细菌群落结构及其动态演替

利用Illumina MiSeq高通量测序技术,对传统清香型白酒大楂和二楂发酵过程中的细菌群落结构、丰度及演替规律进行研究,测序获得有效序列数分别为319 872条和269 087条,归类为15个门(厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、疣微菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、衣原体门、硝化螺旋菌门、广古菌门、产金菌门、梭杆菌门、蓝细菌门,分别包含39 567,22 717个OTUs。研究表明:大楂和二楂细菌群落组成丰富,在发酵过程中细菌的种类和数量随着发酵和环境的变化而变化,主要优势菌群包括葡萄球菌属、片球菌属、乳杆菌属。它们动态变化,此消彼长,影响大楂和二楂酒的质量与风味物质的产生。     

果香风味导向白地霉M5的分离鉴定及生物学特性研究

通过嗅闻技术从清香型白酒新鲜酒醅中分离、筛选产香酵母,获得一株能够产生愉悦水果香气的菌株M5。采用HS-SPME-GC-MS技术对其风味物质进行检测,发现该菌株在不同的培养基中产香能力不同。在糖化酶与高粱组合的固体培养基中,产生果香味、清香味、并夹杂奶香味,香气最佳,主要的香气物质为酯类和醇类,其中玫瑰花香的β-苯乙醇占风味物质的28.14%,酯含量高达26.5 g/L。通过形态学,生理生化试验和26S rDNA序列系统发育分析,确定该菌株属于地霉属的白地霉,命名为白地霉M5。通过对菌株M5的酸碱、温度、酒精度、糖度耐受性研究发现,该菌株可在pH 3~6、酒精度(体积分数)0%~18%、糖度5%~35%、温度25~40℃条件下生长,最适生长温度25℃,糖度10%,pH 4。本研究为该菌株的开发利用奠定基础,也为清香型白酒及风味导向的中国白酒发酵调控提供理论基础及优质菌种资源。     

基于风味和产酶性能的霉菌M_2的筛选及制曲工艺优化

基于风味和产酶性能,从清香型白酒酒醅中分离获得1株能赋予白酒酱香风格且产糖化酶能力较高的菌株M_2。通过菌体和菌落形态特征及分子生物学鉴定,确定该菌株为米根霉(Rhizopus oryzae)。以糖化酶活力为检测指标,通过单因素及响应面试验优化制曲工艺,确定菌株M_2最佳制曲工艺条件为:水分含量60%,孢子接种量3×10~7～10~8cfu/mL,培养时间84 h,培养温度40℃。该条件下菌株M_2纯种麸曲糖化力达到最大值,为917 U/g,液化力为0.72 U/g,水分含量为8.34%,酸度为0.84 g/L。     

传统清香型白酒发酵过程中真菌群落结构及其动态演替

通过Illumina MiSeq高通量测序技术,对传统清香型白酒大楂和二楂发酵过程中的真菌群落结构、丰度及演替规律进行研究,测序获得有效序列数分别为488 956条和642 670条,分别包含14 230个和7 303个OTU,归类为26个亚门或纲,主要为子囊菌纲、担子菌亚门、接合菌亚门和其它未分类的单元。结果表明,传统清香型白酒大楂和二楂真菌群落组成丰富,在发酵过程中真菌的种类和数量随着发酵时间的延长和环境的改变而不断变化,其中子囊菌纲的腹膜孢酵母属、酵母属、假丝酵母属、有孢汉逊酵母属和有孢圆酵母属为传统清香型白酒大楂或二楂发酵主要优势菌群。本研究为清香型白酒发酵过程中功能性微生物菌群的进一步挖掘奠定了基础。     

清香风味导向的酿酒酵母Y2的分离鉴定及生物学特性研究

通过嗅觉和气相色谱分析,分离筛选得到一株高产乙酸乙酯的酵母菌株Y2。该酵母菌株在发酵液中28℃培养7 d,产乙酸乙酯量可达653 mg/L,酒精度达10.5%。通过菌落菌体形态观察、生理生化试验、26S rDNA D1/D2区域序列测序和genbank序列比对,初步确定菌株Y2为酿酒酵母。该菌株对发酵环境的耐受性较强,最高耐受温度39℃,pH 2.0,酒精度14%,糖度18%,是实际生产中理想的产香酿酒酵母。利用该菌株发酵的白酒具有清香、糟香、酯香,带酱感,落口酸爽、醇厚、绵柔,乙酸乙酯香突出,可用作清香白酒调香酒。