酱香大曲生产工艺的优化研究

本研究围绕发酵温度等因素对润麦水分、拌和水分和翻曲次数进行调整,以期提高大曲品质。工艺优化后,曲坯各阶段发酵温度提升1~3℃,糖化力提升18.9%,风味成分提高59.0%。结合感官分析和各项指标可知,调整后的工艺参数(润粮水分:10%;拌合水分:36%~37%;翻曲次数:3次)优化效果最佳。

绿茶酱香大曲的生产工艺研究

为探究0%、10%、20%、30%4种不同比例绿茶添加量对酱香大曲发酵过程的影响,本研究对曲醅发酵过程温度、酸度、糖化力的变化情况及成曲风味物质种类等重要因素进行检测分析,明确了最佳的绿茶添加比例,为绿茶酱香大曲工艺研究提供了理论依据。绿茶和酱香大曲均属于贵州特色食品,二者有机结合制成茶曲的工艺研究目前尚未见报道,具有较大的创新性。本研究的开展也为下步采用绿茶酱香大曲发酵酿酒做了必要的铺垫,旨在为贵州传统特色食品小型创新化做出积极贡献。

北方酱香大曲酒工艺技术创新

酱香型白酒以贵州茅台酒为代表,是我国五大主要香型白酒之一。作为中国传统优质白酒的代表,因其独特风格深受消费者欢迎,但是因南北方环境、气候、水土、原料等差异,各地所产的酒质量不一。我公司从原料、制曲、酿造、贮存、勾调等方面采取了一些措施,并因地制宜的制定工艺路线,提高了北方酱香大曲酒的质量。

酱香大曲中高产蛋白酶功能细菌的筛选及鉴定

通过对酱香型大曲中的细菌进行分离纯化培养,获得一株高产蛋白酶的菌株FBKL1.0199,然后采用菌株形态学观察、生理生化实验和分子生物学方法,鉴定其为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。实验条件下该菌株所产中性蛋白酶高达3 925.80 U/g,酸性蛋白酶活力达139.27 U/g,为提高酱香型白酒品质研究奠定了基础。

酱香大曲中可培养的冠突散囊菌的初步研究

采用平板涂布法从酱香大曲中分离筛选霉菌,结合形态观察和真菌16S rDNA-ITS基因序列同源性比对分析,对筛选到的菌株进行鉴定。根据大曲功能和散囊菌特点,测定该菌酶活力;采用固相微萃取-气质联用技术对固态发酵的挥发性香味物质进行分析。筛选分离得到一株散囊菌,归类并命名为冠突散囊菌(Eurotium cristatus),该菌的酸性蛋白酶、脂肪酶、果胶酶酶活力较高,分别为594.62 U/g,45.29 U/g和410.26 U/g;固态发酵物具有花香和果菜香,挥发性香味物质以高级醇、酮和呋喃类为主体,其中L-芳樟醇、1-辛烯-3-醇、3-辛酮、2-戊基呋喃是主要的呈香物质。分离得到的冠突散囊菌的产酶特点和产香功能反映了霉菌在酱香型大曲中的重要作用。

酱香大曲产香酵母的分离及鉴定

采用可培养方法对酱香大曲酵母进行分离、鉴定,共筛选出12株酵母,用高粱培养基对酵母的产香功能进行初筛,通过感观评定确定1株主要产果香味的酵母菌株,被筛选出的酵母经形态学观察、生理生化实验及26S r DNA分子生物学分析鉴定,确定为扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)。对产香酵母风味成分进行气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)检测分析。结果表明,醇类物质相对百分含量提高了51.87%,包括乙醇、异丁醇、异戊醇、苯乙醇等,这些醇类物质共同赋予发酵产物果香味;酯类物质相对百分含量提高了41.39%,包括乙酸乙酯、乙酸异戊酯呈现清灵果香,其他产物如丁酸乙酯、2-甲基丁基乙酸酯、丙酸正戊酯、辛酸乙酯、十六酸乙酯等也在不同程度上呈现出果香味;还检测到少量的酚类、酮类、醛类、烷烃类以及少量未定成分的物质。对酱香大曲产香酵母分离筛选及功能特性进行研究,为深入研究酱香型白酒呈香机制提供基础数据和理论依据,进一步挖掘酵母资源在白酒生产中的作用。

酱香大曲中产香细菌发酵产蛋白酶的条件优化

从茅台酱香型白酒生产用大曲中分离的一株细菌HMZ-D,对固态发酵产蛋白酶的发酵温度、pH值、水分含量、接种量、发酵时间、原料配比等影响因素进行研究。结果表明,对菌株发酵产蛋白酶影响因素大小顺序为发酵时间(D)>水分含量(C)>温度(B)>接种量(A);正交试验结果所得到的菌株产酶最优方案为10%接种量、发酵温度35℃、含水量40%、发酵时间6d,在此发酵条件下蛋白酶酶活为2901.3U/g醅。

北方酱香大曲培曲过程中微生物变化的分析研究

对北方酱香大曲培曲过程中的温度、水分、微生物变化进行了跟踪测定,并对比分析了南北方酱香大曲的差异。北方大曲顶火温度出现在第一次翻曲之前,达到62℃,南方大曲顶火温度出现在第二次翻曲前,达到65℃。同时,南方大曲在培曲过程中细菌、霉菌数量明显高于北方大曲,其中,细菌高出10倍左右,霉菌高出100倍左右。分析认为,微生物差异是造成南北方酱香大曲白酒品质差异的主要原因之一。

酱香大曲微生物菌群结构及微生物功能研究概述

酱香大曲是优质酱香白酒重要的糖化、发酵剂,按制曲工艺划分其属于高温大曲。酱香大曲中以细菌、霉菌、酵母菌为代表的各种微生物类群混合生长,共同推动了酿造过程的顺利进行,对酱香白酒品质、风味的形成有重要贡献。该文从酱香大曲微生物菌群结构与微生物功能性分析两个方面综述了酱香型大曲微生物的研究进展,分析酱香型大曲微生物类群与酱香白酒品质之间的联系,并对未来的研究提出展望。

不同原料对酱香大曲微生物群落结构及多样性的影响

分别以青稞、紫小麦和纯小麦为原料,相同条件下加工而成的酱香大曲为样品,采用Illumina平台对微生物群落结构和多样性进行分析,并基于多元统计分析揭示了组间分离情况及标记微生物。结果表明:在门水平上,3种大曲样品中均以子囊菌门、厚壁菌门和放线菌门为绝对优势门。在细菌属中,小麦曲(XMQ)以克罗彭斯特菌属、枝芽孢菌属、乳杆菌属和魏斯氏菌属为主;紫麦曲(ZMQ)以克罗彭斯特菌属、枝芽孢菌属、uncultured_bacterium_f_Bacillaceae、芽孢杆菌属和火山渣芽孢杆菌属为主;青稞曲(QKQ)以乳杆菌属、魏斯氏菌属和高温放线菌属为主。在真菌属中,样品均以热子囊菌属和德巴利氏酵母属为优势属;同时,XMQ以丝衣霉属、红曲霉属、哈萨克斯坦酵母属和孢圆酵母属为主;ZMQ以红曲霉属、曲霉属和Rasamsonia为主;QKQ以哈萨克斯坦酵母属、孢圆酵母属和嗜热真菌属为主。此外,主成分分析、聚类分析和正交偏最小二乘判别分析等多元分析表明组间分离明显,线性判别分析在优势属中共获得了10种差异显著细菌属和9种差异显著真菌属,从而得到了不同原料条件下在微生物属水平上的菌群关键生物标记物。本研究为酱香大曲品质提升奠定了理论基础。

酱香大曲中一株酿酒细菌的筛选及酶活测定

以酱香大曲为研究材料,从中初筛选出14株细菌。利用透明圈初筛从中筛选出4株产淀粉酶的菌株以及2株产蛋白酶的菌株,采用液体发酵培养方法,考察其中的淀粉酶活力以及蛋白酶活力等指标,从而筛选出1株酶活力较高的菌株,命名为3J-1,其淀粉酶活力为3.72 U/m L,蛋白酶活力为70.15 U/m L。菌株3J-1通过16S rDNA分子生物学鉴定为枯草芽孢杆菌属(Bacillus subtilis)。

高温放线菌FBKL4.010对酱香大曲酶活、理化特性和挥发性成分贡献的研究

本研究以纯小麦为发酵基质,模拟酱香大曲的制作,探究高温放线菌FBKL4.010在酱香大曲制作过程中,对大曲酶活、理化特性和挥发性成分的贡献,并对比分析了模拟大曲与不同大曲之间的差异。结果表明:高温放线菌FBKL4.010在酱香大曲中提供的糖化力为114.00 mg/g·h,并通过产酸使得大曲酸度为0.60 mmol/10 g,而对大曲中其他理化性质的贡献较小;挥发性成分对比分析显示模拟大曲与酱香大曲、浓香大曲之间共有的挥发性成分有4种,分别是糠醇、苯乙醇、2,6-二甲基吡嗪和2,3,5,6-四甲基吡嗪,而与酱香大曲之间共有的挥发性成分有6种,分别为糠醇、苯乙醇、2,3-丁二醇、2,6-二甲基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪和苯酚,可知高温放线菌FBKL4.010对酱香大曲挥发性成分的贡献主要在醇类和吡嗪类物质。本研究为进一步探究高温放线菌在酱香大曲中的作用提供了理论参考。

酱香大曲中产香细菌HMZ-D的分离鉴定及GC-MS产物分析

从茅台镇当地酱香酒厂中筛选出2种酱香高温大曲,通过细菌培养基平板划线分离菌株,再以闻香记录、蛋白酶测定、发酵液酸酯分析为依据,筛选出1株放香好、蛋白酶活力高、酸酯含量较优的菌株HMZ-D,对该菌株进行相关实验分析。结果表明,菌株HMZ-D最适生长温度为30℃,最适生长p H值为7;菌株HMZ-D的固态、液态发酵粗酶液蛋白酶酶活具有不同的最适温度及p H值,金属离子对其的促进及抑制作用也各异;HMZ-D菌株在两种发酵方式下所得产物种类较为相似,但液态发酵所产各化合物含量及各类物质总量要低于固态发酵,从含量上看具有一系列主要特征性产物;通过鉴定,菌株HMZ-D归属为巨大芽孢杆菌。

不同感官特性酱香大曲真菌群落结构与理化特性

基于高通量测序解析不同感官特性酱香大曲中真菌多样性与群落结构,结合理化指标测定分析3种酱香大曲理化特性差异的原因。结果表明,黄曲的液化力较高,发酵力和酯化力较高的为黄曲(1.56 U和22.63 U)和黑曲(1.51 U和22.48 U)。黄曲和黑曲的主导真菌属为曲霉属(Aspergillus)、枝孢属(Cladosporium)和球针壳属(Phyllactinia);白曲中为Aspergillus、嗜热子囊菌属(Thermoascus)和丝衣霉菌属(Byssochlamys)。此外,黄曲与黑曲真菌群落结构较为相似且物种丰度相似度较大;白曲与黄曲、黑曲样品组间真菌群落结构在属水平上有较大差异,且物种丰度相似度较低。LEfse分析显示,造成不同感官特性酱香大曲真菌群落结构差异的主要是酵母属(Saccharomyces)、Thermoascus、Byssochlamys和若干丰度较低的菌属。本实验为酱香大曲中功能真菌的研究应用奠定了基础,为大曲提高酱香大曲发酵性能提供理论支持。

不同感官特性酱香大曲细菌群落结构与理化特性研究

基于高通量测序解析不同感官特性酱香大曲中细菌多样性与群落结构,结合理化指标测定初步分析3种酱香大曲理化特性差异的原因。结果表明,大曲样品液化力分别为黄曲(YQ)1.23 g/(g·h)、白曲(WQ)0.98 g/(g·h)、黑曲(BQ)0.84 g/(g·h)。黄曲(YQ)与白曲(WQ)、黑曲(BQ)在多样性和丰度有较大差异性,白曲(WQ)和黑曲(BQ)的细菌菌属较为相似。黄曲(YQ)主导细菌属为芽孢杆菌属(Bacillus)、海芽胞杆菌属(Pontibacillus)和乳酸杆菌属(Lactobacillus),其中芽孢杆菌属(Bacillus)可能与其液化力较高、酱香浓郁相关。Pontibacillus具有产生α-淀粉酶能力,推测其与黄曲(YQ)有较好液化力有一定的相关性。该实验为酱香大曲中功能细菌的研究应用奠定了基础,为大曲提高酱香大曲发酵性能提供理论支持。

基于第三代测序与理化指标评价不同压曲工艺酱香大曲品质

基于第三代测序解析不同压曲工艺酱香大曲中微生物群落结构,并结合理化指标评价机械仿生压曲(AQ)与传统人工踩曲(MQ)成品曲的品质。结果表明,机械仿生压曲AQ的糖化与投粮作用优于传统人工踩曲MQ。从酱香大曲样品中共检测出63个真菌和272个细菌菌种,其中相对丰度较高的真菌种均为烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、微皱篮状菌(Talaromyces rugulosus)、米曲霉(Aspergillus oryzae),相对丰度较高的细菌种均为丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)、绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、假单胞杆菌(Pseudomonas sp.)CC6-YY-74、防御假单胞菌(Pseudomonas protegens)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、Pseudomonas silesiensis、贪噬菌属(Variovorax sp.)PMC12。机械仿生压曲AQ中物种总数和多样性均高于传统人工踩曲MQ。综合来看,机械仿生压曲AQ的品质高于传统人工踩曲MQ。

酱香大曲微生物数量和细菌多样性在不同制曲条件下的差异

基于微生物培养技术和高通量测序技术研究了制曲原料和制曲方式对酱香大曲微生物数量、细菌群落结构及其功能基因的影响。研究结果表明:制曲原料相较于制曲方式对微生物数量的影响更大,有机小麦和人工踩曲均有利于细菌和霉菌的生长繁殖;实验选取的酱香大曲优势细菌门包括厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、norank_Bacteria,优势细菌属包括Kroppenstedtia、芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、支芽孢杆菌属(Virgibacillus)和高温放线菌属(Thermoactinomyces)等16个属;在细菌群落调节机制和中心(Hub)微生物方面,不同制曲条件下生产的酱香大曲有所差异;就细菌群落多样性和丰度而言,机械有机大曲和人工普通大曲略优于机械普通大曲,但机械普通大曲与机械有机大曲较为相似,与人工普通大曲极为相似;PICRUSt功能基因预测结果表明,机械曲和人工曲、普通小麦曲和有机小麦曲在细菌群落功能基因上均存在不同程度的相似性,但机械曲与人工曲之间更为接近。该研究对比了不同制曲原料和制曲方式条件下酱香大曲的微生物数量、细菌群落结构和细菌功能基因,对于改善提高贵州酱香型白酒品质具有一定的指导意义。

酱香大曲中高温放线菌的筛选及其产蛋白酶条件优化

该研究从酱香大曲中分离筛选出高产蛋白酶的高温放线菌,对菌株进行形态学观察、生理生化试验和分子生物学鉴定,并通过单因素试验和正交试验研究其产蛋白酶的最适条件。结果表明,分离筛选到一株高产蛋白酶菌株,经鉴定,该菌株为普通高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris)。该菌株产蛋白酶的最优条件为pH 6.5,发酵温度45℃,发酵时间5 d,在此条件下,蛋白酶活力最高,为214.99 U/g,这对酱香大曲中酱香风味物质形成的研究有一定的参考意义。

酱香大曲中高产四甲基吡嗪微生物的选育及应用研究

为了选育得到高产四甲基吡嗪的功能微生物以提高酱香白酒中四甲基吡嗪含量,本研究采用富集培养、Voges-Proskauer(V-P)反应实验、蛋白酶透明圈实验结合发酵实验从酱香大曲中筛选得到乙偶姻、蛋白酶和四甲基吡嗪产量高的微生物,并将其应用于酱香大曲模拟生产。经过V-P反应实验和蛋白酶透明圈实验从富集培养得到的微生物中初筛到6株高产乙偶姻和蛋白酶的微生物,再经发酵实验进一步筛选到1株四甲基吡嗪产量表现优异的微生物△JYF1,达到424 mg/L,对其进行形态学观察和分子生物学鉴定确定为西姆芽孢杆菌(Bacillus siamensis)。菌株△JYF1应用于酱香大曲模拟生产时,发酵产物中四甲基吡嗪产量可以达到65.51 mg/kg,还具有浓郁的酱香味。

基于原位培养和传统培养分析比较不同储存期酱香大曲的细菌群落

该研究首次利用原位培养法分离筛选5个储存期的酱香型大曲细菌。对比分析原位培养和传统培养法分离筛选出的细菌群落多样性和组成。结果显示,5个储存期酱香大曲基于原位培养法总共分离筛选到15个属下的36种细菌,而传统培养法只分离筛选到5个属下的17种细菌。每个储存期的酱香大曲基于原位培养分离筛选到的细菌数量和种类都比传统培养更丰富。原位培养获得的独有菌属在白酒发酵环境中大多只是基于免培养技术发现,利用原位培养能将这些菌属分离培养出。原位培养获得的Bacillus paramycoides、Bacillus vallismortis、Staphylococcus xylosus、Alcaligenes sp.、Alcaligenes faecalis、Alcaligenes aquatilis、Brevibacillus borstelensis等功能细菌在白酒发酵环境中鲜有报道。另外,研究发现储藏3~8个月的陈曲样品,细菌菌群结构组成中主要优势菌群相似且稳定,但6~8个月陈曲中绝对优势属的分离频率最高。因此,可选用6个月及以上储存期的陈曲酿酒。该研究突出显示了原位培养的优势,为进一步解析酱香型大曲功能细菌,筛选优良酿造细菌提供新的方法和思路。