传统清香型白酒发酵过程中细菌群落演替及自组装机理

基于PacBio SMRT测序技术对传统清香型白酒发酵过程中细菌物种组成和群落结构开展研究,进一步利用iCAMP模型探究发酵过程中细菌群落自组装机制。结果表明,在发酵过程中细菌多样性随发酵过程呈现先降低后升高趋势,其中乳杆菌属(Lactobacillus)、醋酸菌属(Acetobacter)、片球菌属(Pediococcus)和魏斯氏菌属(Weissella)等为优势属,桥乳杆菌(L. pontis)、类消化乳杆菌(L. paralimentarius)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)和耐酸乳杆菌(L. acetotolerans)等为优势种。根据不同发酵时间细菌群落间差异,可将整个发酵过程分为阶段Ⅰ(0 d)、阶段Ⅱ(3~10 d)和阶段Ⅲ(12~28 d)。其中,苹果醋杆菌(A. malorum)、L. paralimentarius和L. pontis分别是阶段Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的差异菌种,且不同阶段差异菌种之间呈显著负相关,同一发酵阶段差异菌种之间呈显著正相关。此外,替换是细菌群落变化的主要过程,随机性过程中的漂移是驱动细菌群落自组装的最重要过程。同时,淀粉含量、温度和水分含量可能是发酵过程中细菌群落自组装的主要影响因素。以上结果深入揭示传统清香型白酒发酵过程中细菌物种组成,群落演替规律及自组装机制,可为调节清香型白酒发酵过程中微生物群落及进一步优化多种微生物在混合发酵过程中的作用提供基础理论。

清香型白酒发酵过程中高级醇形成规律

传统白酒发酵过程中高级醇的合成受到多种因素影响,该研究从环境(氧化还原电位)和物质(游离氨基酸)两方面探讨清香型白酒发酵过程中高级醇合成规律。结果表明,高级醇主要在发酵前期产生,随发酵进行呈现先增加后下降再增加的规律。发酵前期的高含氧量可能是推动高级醇大量合成的主要原因。16种氨基酸在发酵前期含量普遍较低,随发酵进行含量逐渐增加。游离氨基酸与高级醇之间的相关性结果显示,异戊醇、正丁醇、正戊醇、苯乙醇和丙醇与游离氨基酸呈现显著相关性。基于以上,推断高级醇的合成前期主要通过合成代谢途径(Harris pathway),随着发酵的进行,游离氨基酸大量产生,高级醇的合成逐渐转向氨基酸降解途径(Ehrlich pathway)。

不同北方浓香型白酒大曲中微生物组成及理化差异分析

以3种北方浓香型白酒中高温大曲(Q1、Q2和Q3)为研究对象,对其理化指标及微生物多样性进行分析,并采用PICRUSt软件进行基因功能预测。结果表明,3种大曲的糖化酶活力及水分含量差异显著(P<0.05);优势细菌属的种类及丰度存在差异,其中糖多孢菌属(Saccharopolyspora)和葡萄球菌属(Staphylococcus)相对丰度在样品Q1中较高,芽孢杆菌属(Bacillus)、肠杆菌属(Enterobacter)、魏斯氏菌属(Weisslla)和粘液乳杆菌属(Limosilactobacillus)相对丰度在样品Q2中较高,果实乳杆菌属(Fructilactobacillus)和广布乳杆菌属(Latilactobacillus)相对丰度在样品Q3中较高;优势真菌属差异较小,且嗜热子囊菌属(Thermoascus)的相对丰度均较高。果实乳杆菌属(Fructilactobacillus)为样品Q3与样品Q1和Q2的主要差异微生物,且其与糖化酶活力呈显著负相关(P<0.05)。3种大曲中微生物菌群的代谢相关功能簇丰度较高,且样品Q1细菌菌群的最高(P<0.05)。