单粮和多粮酿造浓香型白酒对比研究

研究分别采用单粮(高粱)和多粮(高粱、大米、糯米、玉米和小麦)进行浓香型白酒的酿造,对比研究单粮与多粮对浓香型白酒发酵过程及产质量的影响。研究结果表明:单粮产酒己酸乙酯含量高于多粮,乳酸乙酯含量低于多粮;单粮产酒窖香好;多粮产酒粮香突出。

人工窖泥微生物群落对浓香型白酒发酵过程风味代谢物形成的影响

本研究以无窖泥酒醅的小型模拟发酵体系为对照,比较窖泥组和无窖泥发酵酒醅微生物群落和代谢组分的异同。结果表明,窖泥显著提高酒醅中丁酸、己酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯等浓香型白酒骨架风味化合物的含量,降低乳酸和乳酸乙酯等组分的含量。在起始阶段,两组酒醅上层和下层的优势菌之一Lactobacillus的相对丰度都显著增高,结束时仅略有差异。窖泥组Lactobacillus的衰减期较对照组提前了约15 d。Lactobacillus降低的同时,对照组中Rhodococcus及窖泥组中Kroppenstedtia、Clostridium_sensu_stricto_12和Acetobacter的相对丰度增高。发酵过程中糖酵解途径中大多数酶以及己酸合成酶(EC 1.3.1.38、EC 2.3.1.16、EC 6.2.1.1)和丁酸合成酶(EC 2.3.1.9、EC 2.8.3.8)的丰度增加,且下层酒醅这些酶的丰度显著高于上层。以乳酸为底物的乳酸脱氢酶(EC 1.1.1.27)丰度在窖泥组中增加。这些结果揭示了窖泥对酒醅微生物群落及代谢组分的贡献特点。

一株产己酸赖氨酸芽孢杆菌的筛选、鉴定及发酵条件研究

本研究从泸州老窖老窖泥中筛选、纯化得到一株产己酸菌株,经形态学和分子生物学鉴定,该菌株为兼性厌氧、革兰氏阴性的赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus),命名为LJ-S5。该菌株与Lysinibacillus boronitolerans属同一分枝,但相似度仅有92%,表明其极可能是Lysinibacillus的一个新种。采用响应面方法对其发酵温度、发酵周期和接种量进行优化,获得最佳发酵条件为:发酵温度32℃、发酵周期7 d、接种量7%,在此培养条件下,己酸产量达685 mg/100m L。

高温大曲中功能红曲霉菌株的筛选与功能浅析

该研究采用可培养技术从呈粉红色的高温大曲中分离红曲霉(Monascus)菌株,结合多元统计分析方法研究其在纯培养麦曲、模拟白酒固态发酵及强化大曲中的代谢特征,进而筛选优良的功能红曲霉菌株,并通过形态学观察和分子生物学技术对筛选菌株进行鉴定。结果表明,共分离筛选得到3株优良的功能红曲霉菌株,编号分别为H14、H26和H30。其中,菌株H14具有提高基酒产率(7.5%vol)、改善糟醅挥发性风味物质含量(33.12 mg/kg)和轮廓的潜力;菌株H30改善了高温大曲的酯化活性;菌株H26具有产特征风味化合物(吡嗪类物质)的潜力,其强化高温大曲中2,3,5,6-四甲基吡嗪的含量达0.27 mg/kg。经鉴定,菌株H14、H26和H30均为佛罗里达红曲霉(Monascus floridanus)。

不同窖龄窖池酿造浓香型基酒的风味差异分析

为探究不同窖龄窖池酿造浓香型基酒的物质构成和含量分布规律,采用直接进样、液液萃取、表面活性剂/涡旋辅助液液微萃取结合气相色谱、气相色谱-质谱技术对3个不同窖龄窖池生产的18种浓香型基酒中的风味成分进行定性、定量分析;引入主成分分析、偏最小二乘判别分析以及Spearman相关系数法等化学计量方法解构不同基酒酒样间的风味差异。结果表明:在新窖池、30 a以上窖龄窖池、100 a以上窖龄窖池3类不同窖龄窖池生产的18个基酒中分别定性出151、154种和159种挥发性化合物,其中相同类型化合物共148种,占全部已测出化合物总数的93.1%;对其中61种重要风味化合物进行定量分析,己酸乙酯、丁酸乙酯、己酸、丁酸和乙酸在3个不同窖龄窖池酒样中的质量浓度均超过100 mg/L,其中己酸乙酯的质量浓度最高,为1156.4~2142.2 mg/L;化学计量学结果显示,相较于100 a以上窖龄窖池酿造的基酒,新窖池与30 a以上窖龄窖池酿造的2种基酒中风味化合物间的相似度更高,相关研究结果为行业对浓香型白酒窖龄影响酒体风味惯有经验认知提供了一定的数据支撑和进一步验证。

高效定向驯化人工窖泥功能菌群及机制的研究

窖泥的质量和窖龄密切相关,且显著影响基酒的品质和产率。窖泥中功能菌群的形成是一个非常缓慢的过程,因此缩短优质人工窖泥(artificial pit mud,APM)的生产周期迫在眉睫。挖掘优良窖泥功能菌群资源,优化窖泥培养工艺是攻克发展障碍的关键。研究了太空(taikong,TK)大曲对窖泥群落结构的影响特点,确定了百年窖龄泥是人工窖泥功能菌群的强化源。TK大曲驯化生产APM及发酵后窖泥(pit mud,PM)显著改善了窖泥群落结构及挥发性代谢组分,提高了细菌群落的α-多样性。浓香型白酒酿造功能菌梭状芽孢杆菌(Clostridium_sensu_stricto_12)和古菌,尤其是甲烷八叠球菌(Methanosarcinales)的丰度显著增高了2~4倍,其中己酸和己酸乙酯是关键代谢物。研究结果可为基于优质窖泥和大曲的人工窖泥培养技术开发提供理论与技术支撑。

浓香型白酒中主要异嗅味研究进展

异嗅味是严重影响白酒酒质与优质率的关键因素,直接影响酒企的产品品质与经济效益。该文对浓香型白酒中6种主要的异嗅味类型进行了详细阐述,并对其可能产生异嗅味类型的异嗅味物质进行整理归纳,明确了可能引起异嗅味的异嗅味物质,并将嗅阈值和味阈值联合使用,实现了感官特征的完整描述,为生产工艺的调控提供指导。此外,结合浓香型白酒的生产工艺,对原辅料、大曲、窖泥、糟醅、黄水、蒸馏和贮酒过程中常见的异嗅味产生因素与防治措施进行了系统总结,指出了浓香型白酒企业在生产过程中部分不规范操作方式,为浓香型白酒品质控制提供参考。

泸型酒糟醅中微生物组学和挥发性代谢物关联性分析

为了揭示泸型酒糟醅微生物-挥发性代谢物的时间特征,阐明泸型酒“窖香浓郁”风味的内在机制。该研究以不同发酵时间点的糟醅为研究对象,采用宏基因组测序法解析糟醅中的微生物组成,使用顶空固相微萃取结合气质联用测定糟醅中的代谢物的种类和含量,同时测定其水分、酸度、淀粉和还原糖的含量,并进行Pearson’s关联性分析。结果表明,糟醅中微生物和挥发性代谢物有明显的时间特征,其组成和含量随着发酵时间的延长不断变化。Lactobacillus、Limosilactobacillus、Weissella、Bacillus、Pediococcus、Kazachstania、Aspergillus、Thermoascus、Thermomyces和Issatchenkia是糟醅发酵的优势菌群,其与己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯等163种代谢物质生成具有密切的关系。此外,该研究还发现,泸型酒糟醅在发酵过程中经历了糖化、酒化、生香3个典型的阶段,尤其生香阶段大量生成的己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯是确保其“窖香浓郁”风味的物质基础。

基于银纳米三角片蚀刻机制区分不同产地浓香型白酒

区分不同产地白酒对于产品质量控制和原产地保护具有重要意义。本研究以四种不同形貌大小的银纳米三角片(Ag nanoprism,AgNPRs)作为传感材料,两种金属离子和一种氧化阴离子作为氧化蚀刻剂,基于AgNPRs蚀刻机制构建了一种4×3传感阵列,将该阵列对四川、江淮和北方三大产地共41款代表性浓香型白酒样品进行比色响应,所获得的比色信号值通过线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)进行判别分析,并进一步选取了部分未知样品对判别模型进行了外部验证。比色响应机制研究结果表明,白酒样品对AgNPRs的蚀刻效应起促进作用,这可能与白酒中含有不同的有机酸有关。对不同产地样品的区分结果显示,单一阵列对不同产地样品的区分效果相对较低,三种阵列组合后的区分效果明显提高,对41个样品的产地判别率可达99%,对15个未知浓香型酒样的产地判别率可达98%。采用组合阵列对四川产地5种品牌21个样品和江淮产地3种品牌13个样品判别率分别可达99%和100%,采用单一阵列对四川各厂家不同等级产品的判别率均可达100%。本研究采用的纳米比色传感方法简便快速,不仅可用于产品鉴别和防伪,也可辅助用于生产过程质量监控,为白酒质量智能化监控奠定研究基础。

根霉功能曲制曲工艺条件优化研究

利用中高温大曲中筛选出的高产糖化酶根霉Rhizopus sp.菌株制备功能曲,通过单因素试验及响应面优化设计得出最佳工艺条件为:原料配比小麦粉∶熟糠∶麸皮(36∶10∶5)、接种量2.36%、料水比1∶0.6(g∶mL)、培养温度29.42℃和培养时间54.69 h。在此最佳工艺条件下制备的根霉功能曲糖化力为896 mg/g·h、液化力为1.5 g/g·h、试饭试验还原糖含量为37.5 g/100 g。

机械化模式下酱酒不同层次堆积糟醅的理化指标与风味物质的差异分析

为研究机械化模式下酱香型白酒不同层次堆积糟醅的差异,对酒质好且出酒率高的第4轮次酒堆积糟醅进行了跟踪检测。结果表明,各层次糟醅在温度、黏度、还原糖之间都存在显著性差异,除中层和内层糟醅之间硬度差异不显著外,其余层次间差异显著;在酸度、水分、淀粉指标上,只有外层糟醅与其他层次糟醅差异显著,其余层次之间不显著。通过GC-MS分析,发现外层挥发性风味物质含量最多,中层和内层含量相近,底层含量最少;酯类、酸类、醇类和芳香族物质占总挥发性物质含量的90%以上,其中酯类是堆积发酵过程中最丰富的挥发性物质;不同层次堆积糟醅的关键差异风味物质主要有24种,其中酯类有12种,酸类有4种,醇类有3种,其他类有5种。外层与其他层次的糟醅风味物质存在明显的差异,中层与底层糟醅风味物质存在一定的差异,在堆积前期,内层与中层风味物质相似,在堆积后期,内层与底层风味物质相似。造成糟醅差异的驱动因素主要是溶氧量及温度,底层由于溶氧量和温度较低,导致发酵进度较慢。研究发现,通过破堆移位可以提高发酵糟醅的均匀性和稳定性,有利于风味物质的产生和积累从而加快发酵进度。本研究为进一步剖析酱酒机械化模式下改进酿造工艺参数、提升堆积质量提供了参考依据。

多元统计分析结合HS-GC-MS对单粮复合香型白酒挥发性特征差异的分析

采用感官定量描述分析法(SQDA)对A(JA1~JA3)、B(JB1~JB3)、C(JC1~JC3)三组复合香型白酒9个样品的风味结构进行分析,结果表明:三组复合香型白酒在香气评分上差异不显著,粮香、焦香、麦芽香突出,在口感评分上差异显著,A组白酒各维度口感评分高于其他两组。采用顶空-气相色谱质谱联用技术(HS-GC-MS)对3种白酒挥发性化合物组成进行检测分析,共检测到148种挥发性物质。相关性分析结果显示,异丁醛、3-甲基呋喃、二甲基二硫醚、巴豆酸、环氧丙烷、丙烯醛和草酸只在A组白酒中被检测出来,丁酸乙酯在B组白酒中含量最高,JA3中含量偏低,表明3组白酒样品间存在明显的风味物质种类和含量差异。同步结合特征差异代谢物分析挖掘出74个VIP>1的潜在差异代谢物,A vs B组、A vs C组、B vs C组分别有14种、7种、4种化合物呈现极显著性差异(p<0.01),这些含量具有显著差异性的化合物可能与复合香型白酒风味特征的差异具有重要联系。综上所述,本研究采用两种技术协同分析,获得了3种白酒更全面的挥发性风味信息,解析了三组复合香型白酒的风味结构特征及差异,为深入研究复合香型白酒风味形成的机理奠定了基础。

浓香型白酒发酵过程中黄水理化指标与微生物群落的相关性研究

为研究浓香型白酒不同发酵季节下黄水的理化指标与微生物群落之间的关系,本研究对淡季(DG)和旺季(WG)两种发酵季节下的黄水进行连续取样,分析其理化指标,运用高通量测序技术研究黄水微生物群落的组成和动态变化,并探讨了理化指标与微生物群落的相关性。研究结果表明,在发酵过程中,不同发酵季节下的黄水呈现出一致的理化指标变化趋势,且除了温度外,各项理化指标之间均存在显著的相关性;厚壁菌门和子囊菌门是黄水中丰度最高的细菌门和真菌门,其中相对丰度超过1%的优势细菌属包括乳杆菌属、己酸菌属和醋杆菌属,优势真菌属包括哈萨克酵母属、毕赤酵母属、嗜热子囊菌属、嗜热真菌属和无梗孢属;通过冗余分析(RDA),发现不同发酵季节下微生物丰度的变化与理化指标之间存在相关性,其中乳杆菌属、毕赤酵母属和嗜热子囊菌属的相对丰度变化与电导率、酸度和氧化还原电位呈正相关,与pH值、还原糖含量和淀粉含量呈负相关,己酸菌属、醋杆菌属和哈萨克酵母属的相对丰度变化与理化指标的相关性呈相反的趋势。

植物精油对曲虫赤拟谷盗的驱避和熏蒸效果

曲虫是影响大曲产量和质量的重要有害生物因子。本文通过实验研究明确了小茴香精油、艾叶精油、肉桂精油对酒曲害虫赤拟谷盗的驱避及熏蒸效果。研究发现肉桂精油对赤拟谷盗的驱避效果要显著高于小茴香精油和艾叶精油,但较高浓度的肉桂精油对曲虫的驱避效果与化学驱避剂避蚊胺没有显著差异,而0.0625%的肉桂精油对曲虫的驱避效果要显著高于避蚊胺。小茴香精油对赤拟谷盗的熏蒸效果要高于艾叶精油和肉桂精油。研究结果为防治曲虫提供了新思路和新方法。

基于CO_(2)浓度的固态发酵在线监测白酒品质的方法

该研究酿造小曲清香型白酒,分别考察不同熟粮与糠壳体积比(粮糠比)(1∶4、1∶1、4∶1)及水分含量(48%、55%、59%和63%)入罐糟发酵过程中CO_(2)含量与产酒情况,提出基于CO_(2)浓度的固态发酵在线监测白酒品质的方法。结果表明,不同粮糠比入罐糟在固态发酵过程中,其CO_(2)浓度呈前期快速上升、中期保持稳定和后期缓慢下降的特点,粮糠比为1∶1的入罐糟在发酵过程中所产生的CO_(2)含量最高,酒精度及出酒率均最高,分别为65%vol、19.5%。不同水分含量的入罐糟在固态发酵过程中,CO_(2)含量在发酵前期呈快速上升趋势至发酵中器趋于稳定,在发酵中后期呈缓慢下降的趋势,且水分含量为55%的入罐糟在发酵前期CO_(2)含量上升速度最快,此时,原酒酒精度及出酒率均最高,分别为61.6%vol、18.0%。

浓香型白酒生产中高粱带压蒸煮工艺的研究

本文对浓香型白酒整粒高粱蒸煮工艺进行研究,确定了高粱的带压蒸煮工艺参数:泡粮,90℃以上热水淹过粮面20~30 cm,0.05~0.10 MPa带压浸泡1~5 min,关闭蒸汽继续浸泡5~10 min;初蒸,0.14 MPa条件下初蒸5~10 min;焖粮,70℃热水淹过粮面20~30 cm,焖粮时间15~20 min;复蒸,复蒸压力0.03~0.08 MPa条件下,复蒸15~20 min。

高粱整粒酿造大曲清香型白酒工艺研究

研究以整粒高粱为酿酒原料,对整粒高粱大曲清香型白酒工艺进行优化研究,研究不同曲药添加量对大曲清香型白酒大米查、二米查发酵升温及酒质的影响。结果表明:大米查最佳曲药用量为10%,二米查最佳曲药用量为12%,在该曲药添加量条件下,综合出酒率最高,酒样中乙酸乙酯含量最高,清香风格明显,清香纯正,酒体协调。

采用实时荧光定量PCR法检测大曲中的3种高温放线菌

建立实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)方法对大曲中3种高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris、T.intermedius和T.daqus)进行特异性定量检测。根据T.vulgaris、T.intermedius、T.daqus全基因组中特异性单拷贝核心基因recA、mdH、gyrA为参考序列分别设计了一对可扩增278、233、291 bp片段的引物;经特异性、有效性、准确性实验显示,在常见的13种白酒酿造微生物中,引物TV、TI、TD分别可特异性检测T.vulgaris、T.intermedius、T.daqus,检测范围为2.82~8.82 lg copies/μL,加标回收率95%~105%。进一步对大曲发酵过程样品检测,结果显示,T.vulgaris含量在呈现波动趋势,在第5天达到最高,为(6.06±0.02)lg copies/g;T.intermedius含量呈现先上升后下降的趋势,在第7天达到最高,为(6.33±0.13)lg copies/g;T.daqus含量在0~12 d呈现波动趋势,在12~14 d下降,随后一直上升,发酵结束时含量最高,为(7.62±0.02)lg copies/g。该研究建立的RT-qPCR方法可对大曲发酵过程中3种高温放线菌进行特异性鉴定和快速定量,为进一步监测高温放线菌在白酒酿造过程中的功能提供了方法。

场地异质性对中高温大曲微生物群落及品质影响的研究

该研究以环境和生产方式差异显著的2个生产场地的大曲为对象,应用常规检测方法和高通量测序技术分别探讨了理化参数及群落结构的差异。结果表明,新场地的大曲水分含量略高于老场地,而后者的的酸度则明显高于前者。平面及空间位置异质性影响大曲的酸度、酶活力、群落结构,空间位置差异的影响大于平面位置。老场地大曲的淀粉水解酶及酯化酶的活力均高于新场地,且下层大曲的酶活力更高,其中老场地门位点下层大曲的糖化力、液化力、酯化力均最佳。老场地的大曲中优势菌包括Weissella、Staphylococcus、Rhizomucor和Rhizopus,新场地的大曲中的优势菌是Saccharopolyspora、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces和Thermomyces。冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果表明,Rhizopus和Rhizomucor的相对丰度与淀粉水解活力和酯化活力呈正相关,而Thermoactinomyces的相对丰度与酸度呈正相关。这些结果均表明场地异质性对大曲质量影响显著,同时,可通过控制门、窗打开程度来调节曲房通风,进而减缓大曲水分的散失,有利于大曲酶活力的提升。该研究为提升大曲的智能化生产奠定了重要基础。

不同上甑条件对浓香型白酒乙醇及风味物质馏出的影响

为探明不同上甑条件对浓香型白酒风味物质馏出的影响,对上甑过程中不同蒸汽压力和不同上甑速率下酒醅的温度变化进行了测定,并对蒸馏所得酒液中乙醇及主要风味物质的含量进行了检测,通过聚类分析对不同蒸汽压力和不同上甑速率下的风味物质差异进行了分析。结果表明,蒸汽压力越大,温度上升速率越快;上甑速率越快,酒醅各层温度达到一致所需时间越短。且增大蒸汽压力有利于乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙缩醛、乙酸、丁酸、己酸、乳酸、仲丁醇、β-苯乙醇的馏出,减小蒸汽压力有利于丁酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、异丁醇、异戊醇和乙醇的馏出。提高上甑速率,有利于乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙缩醛、仲丁醇、正丙醇、β-苯乙醇、乳酸、乙酸、丁酸、己酸的馏出;降低上甑速率,有利于丁酸乙酯、异丁醇、异戊醇和乙醇的馏出。研究结果揭示了上甑速率和蒸汽压力对酒醅升温及风味物质馏出的影响,为浓香型白酒乙醇及风味物质蒸馏控制提供了理论依据。