基于高通量测序技术分析菌草酒发酵过程中的真菌群落变化

【目的】菌草酒是采用菌草为原料酿造的白酒,了解菌草酒不同发酵时期的真菌群落演变规律和优势真菌群落,为建立菌草酒微生物信息数据库、探究菌草酒的发酵机理、提升菌草酒的品质提供理论基础和科学依据。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术对菌草酒酿造过程中不同发酵时期的酒醅样本进行测序分析,揭示菌草酒发酵过程中真菌群落的分布和演替规律。【结果】在菌草酒发酵过程中,真菌群落的分布在不同发酵时期不断调整和平衡,共注释到8个门、22个纲、50个目、110个科、243个属。在门水平上分析,优势真菌门包括子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota),平均相对丰度分别为92.32%、4.88%和1.34%,其中子囊菌门是整个发酵过程中的核心优势菌门。在属水平上分析,优势真菌属包括未分类属、酵母属(Saccharomyces)、曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、木耳属(Auricularia)、被孢霉属(Mortierella)和镰刀菌属(Fusarium),平均相对丰度分别为45.53%、35.11%、2.72%、2.06%、1.60%、1.25%和1.00%,其中未分类属和酵母属在发酵过程中发挥重要作用。主成分分析(Principal component analysis,PCA)结果显示,发酵前和发酵后样本真菌群落的遗传距离均较远。【结论】菌草酒酿造过程不同发酵时期的酒醅中真菌群落的组成和多样性存在较大差异,而发酵前和发酵后的群落结构差异最为显著。

基于高通量测序技术解析菌草酒发酵过程中细菌菌群变化

以11个不同发酵时期的菌草酒酒醅样品为研究对象,通过高通量测序技术初步解析菌草酒发酵过程中细菌菌群结构的变化。结果表明,菌草酒发酵过程中细菌菌群在不断调整和平衡,共注释到14个门、32个纲、62个目、89个科、117个属。优势细菌门(平均相对丰度>1%)有3个,分别为厚壁菌门(Firmicutes)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)。优势细菌属有7个,其中未知菌属(unidentified)和魏斯氏菌属(Weissella)为发酵前期的绝对优势细菌属。片球菌属(Pediococcus)、乳酸菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、泛生菌属(Pantoea)和芽孢杆菌(Bacillus)为发酵中后期的主要优势细菌属。主成分分析(PCA)结果表明,发酵0 d和2 d的样品较为接近,发酵0.5 d、1 d、3 d和5 d的样品较为接近,发酵7~21 d的样品距离较为接近,发酵30 d的样品与其他样本距离较远,说明不同发酵时期菌草酒酒醅样品的细菌菌群相似程度具有阶段性,且与发酵时间有关。

菌草酒酿造工艺优化及其品质分析

以巨菌草(Cenchrus fungigraminus Z.X.Lin&D.M.Lin&S.R.Lan sp.nov.)和柠檬香茅(Cymbopogon citratus Stapf)为主要原料,研制一种安全的菌草酒.应用固态发酵技术,在单因素试验的基础上,利用响应面试验设计对菌草酒的酿造工艺进行优化,同时对菌草酒品质进行分析,结果表明:菌草酒发酵的最佳酿造工艺为初始糖度24°Brix、发酵温度29℃、酒曲接种量0.45 g·L^(-1);在此工艺条件下得到的菌草酒感官评分为91分,与预测值差距较小.对成品菌草酒中的微生物安全性、理化和卫生指标,以及黄曲霉毒素含量进行检测,结果表明:菌落总数<10 cuf·mL^(-1),大肠菌群为0.01 MPN·mL^(-1),沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和志贺氏菌均未检出;酒精度为52%vol,总酸含量为1.90 g·L^(-1),总酯含量为2.31 g·L^(-1),甲醇含量为0.04 g·L^(-1),铅未检出;黄曲霉毒素含量远低于12.5 ng·mL^(-1).检测结果均符合国家发酵酒标准.