浓香型白酒窖底泥和窖壁泥细菌群落结构差异性分析

为了解浓香型白酒窖底泥和窖壁泥细菌群落与理化因子的差异,分析窖泥的5项理化指标,采用高通量测序技术研究细菌群落结构,并进行相关性分析。结果表明:窖底泥的pH值、过氧化氢酶活性显著高于窖壁泥(P<0.05),窖底泥的铵态氮含量显著低于窖壁泥(P<0.05)。窖泥总体的优势菌门为Firmicutes、Bacteroidetes、Synergistetes,窖底泥的优势菌属为Hydrogenispora、Caproiciproduces、Aminobacterium、Proteiniphilum等,其中Hydrogenispora相对丰度显著高于窖壁泥(P <0.05),窖壁泥的优势菌属为Caproiciproducens、Lactobacillus、Syntrophaceticus、Aminobacterium、Proteiniphilum、Syntrophaceticus、Petrimonas、Sedimentibacter等,其中Caproiciproducens、Lactobacillus、Syntrophaceticus相对丰度显著高于窖底泥(P<0.05)。窖底泥和窖壁泥的理化指标和细菌群落存在差异,pH值是对窖底泥中细菌群落影响力度最大的理化指标,Hydrogenispora是窖底泥的标志性菌属,窖壁泥中参与酸代谢的酶相对丰度更高。说明窖底和窖壁细菌群落存在空间差异,对白酒发酵具有重要影响。

宋河浓香型白酒不同窖龄窖壁泥与窖底泥真菌菌群结构分析

采用Illumina Miseq高通量测序技术分析宋河浓香型白酒不同窖龄(6年、16年)窖池窖壁泥和窖底泥真菌菌群结构变化。结果表明,老窖池窖泥中真菌菌群物种丰富度高于新窖池,窖底泥多样性高于新窖池,但窖壁泥低于新窖池;窖壁泥中真菌菌群物种多样性和丰富度均高于窖底泥。在门水平上,新老窖池窖泥的绝对优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota),相对丰度为68.7%~86.2%。在属水平上,相同窖龄窖池窖壁泥和窖底泥真菌菌群结构分布接近,不同窖龄窖池窖泥真菌菌群在优势物种组成上发生了改变,新窖池窖泥的优势真菌群(相对丰度≥1%)主要有青霉属(Penicillium)、毡盘菌属(Byssonectria)和被孢霉属(Mortierella)等,老窖池窖泥的优势真菌主要有嗜热真菌属(Thermomyces)、曲霉菌属(Aspergillus)和根毛霉属(Rhizomucor)等,表明窖龄及窖泥位置均可不同程度的影响真菌菌群结构分布,窖龄可能是影响的主导因素。

浓香型白酒新、老窖池池壁泥与池底泥原核菌群结构分析

通过Illumina-MiSeq高通量测序16SrDNA V4可变区,分析新老窖池的池底泥和池壁泥的原核菌群结构。新窖池池壁泥中的菌群结构最单一,主要为乳酸杆菌属(Lactobacillus,85.59%)和产己酸菌属(Caproiciproducens,5.63%);其次为新窖池的池底泥、老窖池的池壁泥和老窖池的池底泥。老窖池池底泥的原核菌群组成最丰富,最显著的特征为氨基酸菌(Aminobacterium,11.85%)、沉积菌属(Sedimentibacter,2.08%)和未知菌属(37.6%)的含量最多。4组窖泥样本中,老窖池池底泥的pH值(5.69)和铵态氮含量(2.54 g/kg)最高,乙醇和各种有机酸酯的含量最小,这是成熟老窖池池底泥菌群所形成的完善代谢链的作用结果。窖泥样本的理化性质为分析窖泥菌群的老熟过程提供了依据。老窖泥的16S rDNA拷贝数比新窖泥高1~2个数量级,表明老窖泥的原核菌群丰度较高。通过冗余相关分析发现:乙酸(32.9%)和水分(20.6%)与窖泥原核菌群的相关性最高且极显著(P<0.01),说明乙酸和水分在窖泥原核菌群的老熟进程中具有重要作用。

浓香型白酒窖池分层分位点池底窖泥pH值、主要有机酸与钙、镁离子之间的相关性分析

本实验通过测定浓香型白酒新老窖池分层池底窖泥的pH值,4种主要有机酸含量,钙、镁离子含量,离心上清液/过滤液的浊度,研究浓香型白酒窖池分层分位点池底窖泥pH值、主要有机酸与钙、镁离子之间的相关性。结果表明:老窖泥理化性质无水平方向上的变化,在垂直方向上,随窖泥深度增加,pH值(5.86~9.22)递增,乳酸含量(2380.07~19.48 mg/kg)、己酸含量(3134.59~1904.76 mg/kg)、丁酸含量(559.10~103.95 mg/kg)、乙酸含量(2737.79~536.48 mg/kg),钙离子含量(292.1~35.0 mg/kg)和镁离子含量(258.7~13.3 mg/kg)递减。新窖泥在中心点和四分之一点随深度增加,pH值(4.24~6.42)递增,乳酸含量(38146.5~6664.7 mg/kg)和镁离子含量(326.70~183.91 mg/kg)递减,钙离子含量(1448.6 mg/kg)无明显变化;在角点随深度增加,pH值(4.13~7.89)递增,乳酸含量(14461.0~81.1 mg/kg)、钙离子含量(878.3~362.8 mg/kg)和镁离子含量(197.1~106.3 mg/kg)递减;新窖泥己酸含量(6663.69 mg/kg)、丁酸含量(1403.47 mg/kg)和乙酸含量(1347.00 mg/kg)无明显变化。相关性分析结果表明,新老窖泥pH值与乳酸呈强相关性(-0.6862和-0.7893),说明乳酸对窖泥pH值有重要影响。新老窖泥乳酸与钙离子含量(0.4186和0.7176)、镁离子含量(0.7316和0.7385)呈强相关性,说明乳酸对钙、镁离子解离有重要影响。与新窖泥相比,老窖泥中乳酸含量与己酸含量(-0.1268和0.4660)、丁酸含量(-0.0925和0.5371)和乙酸含量(-0.0780和0.4433)的相关性更强,表明老窖泥中乳酸降解代谢比较旺盛。由新老窖泥离心上清液(48.63 NTU和62.16 NTU)和过滤液(14.21 NTU和24.12 NTU)的浊度差异可知,老窖泥中微纳米颗粒的数量更多。结论:减少乳酸有利于提高窖泥品质,窖泥中较多的微纳米颗粒有利于乳酸降解菌的代谢作用。

浓香型白酒新老窖池分层池底窖泥钙含量差异及其影响因素

该研究分析了浓香型白酒新、老窖池分层池底窖泥中钙离子、相对钙含量分别与pH值、乳酸之间的皮尔森相关性和线性回归关系。通过统计分析发现:与新窖泥相比,老窖泥中钙离子和相对钙含量与pH值的相关性(-0.808 1,0.750 2)以及与乳酸的相关性(0.717 6,-0.637 9)较强,线性回归拟合度较高;受表层0~3 cm新窖泥钙盐过度解离的影响,新窖泥中相应的相关性较弱。结果表明,p H值和乳酸含量差异对新、老窖泥钙离子和相对钙含量差异有较大影响。推测新、老窖泥表层0~3 cm钙离子和相对钙含量的显著差异与两者乳酸含量差异引起的钙盐解离差异有直接关系,与其菌群乳酸降解差异有间接关系。该研究为"退化"和"钙化"窖泥的形成提供了新的理论依据。

浓香型白酒窖泥的真核菌群结构分析

本研究采用Illumina高通量测序分析浓香型白酒新老窖池池壁泥与池底泥真核菌群结构。老窖池底泥的6个样本中只有1个样本扩增并测序成功,说明老窖池池底泥真菌含量非常少。门水平上,窖泥的绝对优势门均为Ascomycota(98.80%~63.14%),新老池底泥真菌组成更相似,新老池壁泥真菌组成更相似。属水平上,新窖池底泥中Candida占绝对优势(82.79%),老窖池底泥中只有Candida(97.24%),新老池壁泥的真菌组成更接近且更丰富,优势属包括Candida(11.99%vs 3.72%)、Pichia(3.69%vs 5.09%)、Aspergillus(4.87%vs 4.41%)等。老窖池底泥的p H值(5.69)、铵态氮(2.54 g/Kg)、乙酸(689.97 mg/Kg)和K+(1252.19 mg/Kg)含量最高;新窖池底泥总酯(7.12 mg/g)最高。聚类分析显示池底泥真核菌群的聚类效果更集中。冗余分析(RDA)表明,Ca2+与池底泥真核菌群呈强烈正相关,解释度最高(45.9%),具极显著贡献(p<0.01),说明Ca^2+含量对池底泥的真核菌群组成具有重要作用。

浓香型白酒新、老窖池分层池底窖泥菌群总氢代谢与乳酸含量之间的关系

分析新、老窖池分层池底窖泥总氢相对含量、优势菌属与乳酸含量之间的关系,发现新、老窖池分层池底窖泥中总氢相对含量均随窖泥深度和pH值的增加而降低,且老窖泥的递降幅度更大。新、老窖泥总氢相对含量随乳酸的减少而减少,老窖泥的减少幅度更大。老窖泥中优势菌属拷贝数普遍高于新窖泥。新、老窖泥中乳酸含量与优势菌属总拷贝数相关性差异明显(-0.6652和0.0256),新窖泥中两者呈较强负相关。新窖泥中有15个优势菌属与其乳酸含量呈较强负相关(<-0.5);老窖泥中大多数优势菌属与乳酸的相关系数值较小且正负参半,只有2个优势菌属(Caproiciproducens和Hydrogenispora)与乳酸含量呈较强相关性。推测新、老窖泥优势菌属的代谢重点存在差异,新窖泥中优势菌属(15个)主要参与降解乳酸。本研究证实窖泥中乳酸含量的减少与窖泥菌群总氢代谢有关,窖泥菌群的总氢代谢有利于提高窖泥的pH值,进而提高窖泥质量。

酱香型白酒窖底泥微生物组成分析

对酱香型白酒发酵窖池中不同时间的窖底泥及环境土样中的微生物区系构成进行了测序分析。扩增样本中细菌16S r DNA的V6区并采用Illumina高通量测序平台进行深度测序。结果表明,酱香型白酒厂周边土壤中的微生物多样性极其丰富,相比窖底泥中的微生物组成更加复杂。在土壤驯化成窖底泥的过程中,微生物的复杂度逐渐降低,随着窖底泥的不断驯化,Lactobacillaceae(乳杆菌科)、Clostridiaceae(梭菌科)和Ruminococcaceae(瘤胃菌科)等厌氧微生物逐渐成为主要优势种群。土壤微生物为窖底泥驯化提供了重要的微生物来源,酱香型白酒生产地域周边土壤对于窖底泥的形成具有一定的影响。

黄浆水和甑底水在窖泥培养中的综合利用

对曲酒生产过程中产生的黄浆水和甑底水进行综合利用,用于窖泥培养,不仅减少了废水的排放量,而且在培养和优化窖泥中起到很好的作用,提高了产品质量。

利用多底发酵提高浓香型白酒质量的研究

利用不锈钢窖泥盘装入生态窖泥后,分多层平铺放置在窖池内的酒醅中,使窖池内部形成多个窖底,适用于各种结构的窖池使用,可提高浓香型白酒的优级率35%以上。且窖泥盘结构简单,使用方便,能大幅降低浓香型白酒生产成本,效果稳定可靠。

利用多底发酵提高浓香型白酒质量的研究

利用不锈钢窖泥盘装入生态窖泥后,分多层平铺放置在窖池内的酒醅中,使窖池内部形成多个窖底,适用于各种结构的窖池使用,经实践可提高浓香型白酒的优级率35%以上,且窖泥盘结构简单,使用方便,能大幅降低浓香型白酒生产成本,效果稳定可靠,为浓香型酒的生产起到一定的理论指导。

窖泥池底培养新工艺

介绍了人工窖泥培养的新工艺特点 ,并与老工艺进行了比较分析。新工艺不但为窖泥培养提供了较好的培养条件 ,而且缩短了老熟周期 ,节省了人力物力 。