浓香型白酒窖泥己酸菌的研究进展

浓香型白酒是中国白酒的重要类型之一,己酸乙酯是浓香型白酒特征风味物质,该物质合成所需的前体己酸主要依靠发酵过程中的己酸菌代谢生成。己酸菌的分离、鉴定及代谢功能研究已成为白酒品质提升相关领域的研究热点之一。本文综述了窖泥中己酸菌的分离概况,介绍了浓香型白酒发酵系统中常见的3种己酸菌及己酸的合成途径,探讨了pH及底物组成对己酸产量的影响;此外,介绍了微生物群落中其他微生物对己酸菌的影响,以期通过探讨浓香型白酒发酵体系中微生物驱动己酸形成的机制及其影响因素,为提升浓香型白酒品质提供理论基础。

窖泥中酯化型细菌的筛选及产酶条件优化

为了提高浓香型白酒的品质,提升人工窖泥质量,对赊店老酒窖泥中酯化型细菌进行筛选,从中筛选出一株产酯化酶活力较高的细菌S2D27,并对其进行鉴定及发酵条件优化。结果表明,通过形态观察及分子生物学鉴定,确定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。在单因素试验的基础上,以酯化酶活力为响应值,响应面法优化该菌株产酶条件为:豆粕添加量1.3%、培养基初始pH值5.0、培养时间3d。在此优化条件下,酯化酶活力可达17.25U/mL,是优化前的1.65倍。

功能性人工窖泥的培养和应用

从自然老熟的优质老窖泥中分离选育出1株窖泥功能菌,再配以优质窖泥复合菌,生产功能性人工窖泥,将功能性人工窖泥用于新建或改建窖池,效果十分显著。结果表明,功能性人工窖泥能改善窖泥风味,增强窖泥的酯香味,减少新窖产酒的邪杂味和泥臭味,增加新酒中的主体香及其复杂香味成分,改善酒体风格,增强新产酒的绵柔度和纯净感。

基于Miseq高通量测序技术的古襄阳酒窖泥细菌多样性评价

使用Miseq高通量测序技术对4份古襄阳酒业浓香型白酒窖泥样品的细菌多样性进行了评价,同时通过选择性培养分离出窖泥中的优势乳酸菌,再利用16S r DNA序列分析方法,对其进行初步鉴定。结果表明,乳酸杆菌是古襄阳酒窖池中的优势细菌,其相对含量高达92.02%。在分类操作单元(OTU)水平上,发现8个核心OTU相对含量>1.0%,其中7个隶属于乳酸杆菌属(Lactobacillus)。4份古襄阳酒业浓香型白酒窖泥样品中共分离到12株菌株,初步鉴定其全部为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)。

宜宾浓香型白酒产区窖泥生态监测

为探究宜宾浓香型白酒产区窖泥生态监测的合理指标体系,针对来自生产背景相似的6家酒企的32个窖泥样品,通过比较原酒感官品质具有显著差异的窖池窖泥的理化指标、主要有机酸及细菌区系,分析其与原酒风味物质、风味特征的关系,发现宜宾浓香型白酒产区窖泥pH为(4.66±1.43),酸度为(1.04±0.75)mmol NaOH/10 g,电导率为(711±321)μs/cm,钙离子含量为(32.6±67.0)mg/kg,铁离子含量为(20.7±24.8)mg/kg,速效氮含量为(97.1±42.4)mg/kg,速效磷含量为(137±60)mg/kg,速效钾含量为(275±122)mg/kg,以2-乙基丁酸计的己酸、乙酸、己酸乙酯、丙酸、己酸己酯、丁酸含量分别为(6.49±2.84)、(0.04±0.05)、(1.15±1.07)、(0.04±0.05)、(0.97±0.98)和(0.20±0.13)g/100 g,Caproiciproducens、Syntrophaceticus、Syntrophomonas、Clostridium、Lactobacillus、Sedimentibacter等是窖泥中的优势细菌。原酒感官品质较好的窖池窖泥具有如下共性特征,pH为(6.17±1.57),酸度为(1.14±0.92)mmol NaOH/10 g,己酸己酯含量相对较高,丁酸含量相对较低,Caproiciproducens、Caloramatoraceae、Peptostreptococcales-Tissierellales丰度相对较高,Sporosarcina丰度相对较低。结果表明,窖泥的p H、酸度、电导率、钙离子含量、铁离子含量、速效氮磷钾含量、主要有机酸及己酸酯含量、优势细菌丰度可从不同角度反映窖泥生态状况,适宜作为宜宾浓香型白酒产区窖泥生态监测指标。

生香酵母在液体窖泥中的应用

在浓香型白酒生产中,窖泥中己酸菌数量的多少及其质量的优劣直接影响酒质。研究生香酵母与己酸菌复合培养制作的复合液体窖泥应用于浓香窖池养护,试验结果表明,生香酵母与己酸菌的复合培养,可进一步提高液体窖泥中己酸菌数量及代谢产物,有利于浓香型白酒生产中窖池的养护效果,对提高浓香型白酒的产量和优质酒率有促进作用。

一株窖泥己酸菌株的多相鉴定及产酸研究

采用常规形态、生理生化指标,并结合16s RNA基因序列分析进行多相鉴定方法及气相色谱分析技术,对分离自泸州老窖180年窖池的1株产己酸菌株(K-2)进行分类鉴定和代谢产物分析,结果表明,K-2菌株能利用D-葡萄糖、甘露醇、菊糖、L-阿拉伯糖、D-蔗糖等多种碳源,具有脲酶、七叶灵和明胶酶水解活性;K-2菌株16s RNA基因序列(1346bp)与Clostridium celerecrescens一致率为99%,Strain K-2 16s RNA基因序列在系统进化树中位于Clostridium属分支,与Clostridium celerecrescens序列相似性最近,本研究将其鉴定为梭菌属(Genus I Clostridium)中的Clostridium celerecrescens菌株,该菌株有高效的产己酸(547.26 mg/100 m L)和丁酸能力(382.45 mg/100 m L)能力,但几乎不产己酸乙酯和丁酸乙酯。此研究为国内外首次报道从浓香型白酒窖池窖泥中分离出Clostridium celerecrescens菌株,且具有高效的产己酸特性。

浓香型白酒窖泥可培养好氧细菌群落结构分析

采用稀释涂布法分离了浓香型白酒窖池窖泥中的好氧细菌,并利用形态学特征结合16S rRNA基因序列分析技术对分离的细菌进行鉴定,探讨窖泥可培养好氧细菌的群落结构。结果表明,根据菌落和细胞形态特征,分离到了1株无芽孢短杆菌和18株芽孢杆菌,均为革兰氏阳性;采用16S rRNA基因序列分析,将19株细菌鉴定为9个种:米氏解硫胺素芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、菠茨坦短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、Paenibacilluslautus、耐寒短杆菌和P.cellulositrophicus;其中波茨坦短芽孢杆菌、米氏解硫胺素芽孢杆菌和P.lautus鲜有浓香型白酒窖泥中分布的报道。本研究揭示了浓香型白酒窖泥可培养好氧细菌的群落结构,为改善窖泥质量、提高白酒品质等提供了理论依据。

赊店老酒优质人工老窖泥的培养方法

通过对人工老窖泥原材料的筛选和配方的优选,赊店老酒制定了一套适应当地环境条件的人工优质窖泥的培养方法,培养出了优质窖泥。将人工窖泥用于新建窖池,效果十分显著。结果表明,投入新窖池生产后第一排就获得了优质酒,第一排产酒己酸乙酯达到了2.5 g/L左右,优质品率38%以上。人工窖泥能改善窖泥风味,增强窖泥的酯香味,减少新窖产酒的邪杂味和泥臭味,增加新酒中的主体香。说明采用此窖泥配方和工艺,可以为赊店老酒生产提供优质窖泥,为赊店老酒的扩大生产奠定了良好的基础。

不同封窖方式对酱香白酒基础酿造的影响

为了探明酱香型白酒生产工艺中封窖泥的作用,该研究在酱香白酒窖内发酵过程的封窖步骤,分别采用使用窖泥和不使用窖泥这两种方式进行酿酒实验。结果表明,不同封窖方式(“无窖泥/有窖泥”)窖内发酵过程温度变化趋势、出窖糟醅的水分、淀粉含量、酸度、还原糖含量、窖面基酒产量和整个窖池的基酒产量均非常接近。“无窖泥”实验窖的窖面基酒相比于“有窖泥”对照窖的窖面基酒在酒体的干净度上得分更高,然而在酱香和酒体醇厚度方面则得分较低;在后味和曲香两个特征的得分比较接近。但两种方式酿造的窖面基酒质量均为合格。利用PLS-DA模型分析,初步确定出了10种风味物质作为质量差异成因的关键因子。综上所述,酱香型白酒生产工艺中封窖泥对于发酵进程、糟醅理化指标和基酒产量均影响不大;对于窖面酒风格质量的形成具有重要贡献作用。最后,该文根据酱香白酒企业的实际生产需求,提出了关于封窖泥的质量管理建议。

浓香型白酒酯化菌协同产酯的工艺优化

为了提高浓香型白酒中己酸乙酯和丁酸乙酯的产量,本文以从浓香型窖泥中已筛出的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)、广西梭菌(Clostridium guangxiense)、煎盘梭菌(Clostridium sartagoforme)3株产酯性能较好的菌株为试验材料,对3株菌进行混合培养试验,并通过Box-Behnken响应面试验设计方法对各菌株的复配条件进行优化,并确定最佳复配条件。结果表明:3株菌两两之间均有一定的协同作用,同时添加3株菌复配发酵效果最优,己酸乙酯和丁酸乙酯含量显著高于其他协同发酵试验结果(p<0.05);复配发酵中3株菌接种量最佳配比为Y1:Y2:Y3=4:1.5:4.5,在此优化培养条件下,己酸乙酯产量可到达32.25mg/100m L,比优化前(19.78 mg/100 mL)提高了0.63倍;丁酸乙酯产量可到达117.68 mg/100 mL比优化前(45.37 mg/100 mL)提高了1.59倍,优化后己酸乙酯和丁酸乙酯含量显著高于优化前(p<0.05)。可以通过发挥微生物间的协同作用,达到提高白酒风味物质的目的。

窖泥中己酸菌的筛选及其运用

筛选窖泥中己酸菌,为人工窖泥培养提供优质功能菌。采用厌氧法筛选己酸菌,结合生化和16S rRNA性质进行分析。从窖泥中筛选出Clostridium guangxiense strain xsk1和Clostridium kogasensis strain xsk2两株己酸菌,其相比Clostridium kluyveri菌株在遗传学地位上皆有显著差异。将这两株己酸菌在乙醇添加量0%、pH6条件下厌氧培养10 d后分析其代谢产物可知,均可产生己酸、丁酸、乙酸,同时其都能生成少量的己酸乙酯和丁酸乙酯,其中己酸产量分别为4.51 g/L、2.5 g/L。查阅文献可知,Clostridium guangxiense strain xsk1属于高产己酸菌,将其作为己酸菌来源培养不同载体的人工窖泥,发现培养两个月的粉末活性炭载体人工窖泥中,己酸菌数量为1.77×10~8cfu/g,并且该窖泥具有良好的发酵性能。

江西李渡酒业明代古窖窖泥微生物的研究

对江西李渡酒业明代古窖与新窖窖泥微生物种类与数量、窖泥理化指标及原浆酒理化指标进行研究。研究结果表明:明代窖窖泥微生物总数高于新窖窖泥,分别为5.57×107cfu/g、5.88×106cfu/g;明代窖窖泥中主要细菌、霉菌、酵母菌、放线菌均多于现代窖;新窖窖泥中甲烷菌未检出;明代窖窖泥感官指标明显优于新窖窖泥,腐殖质、有效钾、有效磷含量高于新窖窖泥,而水分、p H低于新窖窖泥;明代窖窖池原浆酒的酒精度、总酸、总酯含量高于新窖窖池原浆酒,而固形物含量低于新窖窖池原浆酒。研究表明,窖池窖龄对大曲酒产量和质量有一定影响。窖龄的延长使得功能菌不断富集,产生丰富的代谢产物,使得大曲酒产量和品质得到不断提升。

响应面优化酿酒酵母与窖泥酯化细菌协同发酵产丁酸乙酯和己酸乙酯

为提高浓香型白酒发酵过程丁酸乙酯和己酸乙酯的生成量,以酿酒酵母和3株窖泥酯化细菌为菌源,利用单因素试验和响应面法中的Box-Behnken试验设计模型优化己酸乙酯和丁酸乙酯的固态发酵条件。结果表明,水分质量分数、酸度和接种量对己酸乙酯和丁酸乙酯的影响极显著(P<0.01),而温度不显著(P>0.05)。最佳发酵条件为温度32℃、水分质量分数78.00%、酸度2.60 mmol/100 g、接种量4.60%。在此条件下,己酸乙酯和丁酸乙酯的产量分别为9.55 mg/100 g和1.87 mg/100 g,分别达模型预测值的99.07%和100%。经反复验证,工艺合理可行,可为进一步提高浓香型白酒质量和窖泥功能微生物在生产实际中的应用提供理论基础。

浓香型白酒酿造用新型窖泥的初步研究

旨在利用生物反应器进行浓香型白酒控制发酵,从而实现脱离窖池的自然发酵。通过培养出新型载体窖泥,检测其理化、微生物学指标,并与常规窖泥进行对比,探讨该新型载体窖泥在生物反应器中使用的适应性。结果表明,该新型载体窖泥在生物反应器中使用是初步可行的。

浓香型白酒窖池中可培养细菌多样性研究

利用可培养组技术,通过设计和优化筛选培养基,结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)和16S rDNA基因鉴定技术,大规模筛选鉴定浓香型白酒窖池中可培养细菌,重点突破厌氧菌的分离培养。研究结果表明,采用5种特定的厌氧培养基和2种好氧培养基,从浓香型白酒窖池中共分离得到了来自21个属44个种的124株细菌,包括9株潜在细菌新种。其中,厌氧条件分离得到100株,好氧条件分离得到24株;窖泥样品分离得到60株,酒醅样品分离得到64株。芽胞杆菌属(Bacillus sp.)和梭菌属(Clostridium sp.)是窖池样品中分离的优势菌种。根据不同分离筛选条件和分离生境的可培养细菌种类和丰度,确定了6株浓香型白酒窖池特征菌,并解析了特征菌的生物学特性。该研究为浓香型白酒窖池中潜在新种的挖掘,特征性菌种资源的定向筛选、互作机制解析、功能性研究开发及产业化应用奠定了基础。

窖泥酯化菌的富集筛选及其生长条件研究

以优质老窖泥为研究对象,厌氧条件下富集酯化菌,并对富集条件进行优化。通过传统培养分离法及顶空固相萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)法从优化富集液中筛选酯化菌,通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并研究其生长条件。结果表明,窖泥富集液培养20 d并富集2次有利于酯化菌的富集,从优化富集液中共筛选出3株产己酸乙酯和丁酸乙酯的厌氧梭菌。经鉴定,菌株Y1、Y2、Y3分别为拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)、Clostridium guangxiense、Clostridium sartagoforme,其中,菌株Y1的最佳生长温度为30℃、最适生长pH值为5;菌株Y2的最佳生长温度为34℃、最适生长pH值为7;菌株Y3的最佳生长温度为37℃,最适生长pH值为5,且3株菌株的最高耐乙醇体积分数达20%。

宋河酒业不同窖龄窖泥中微生物变化规律研究

研究以宋河酒业不同窖龄的窖泥为研究对象,通过分析不同窖龄中窖泥的微生物变化规律。在适宜范围内窖泥中的细菌总数随着窖池窖龄的增加而增加,且同一窖龄窖泥池底细菌总数均高于池壁细菌总数;在适宜范围内窖泥中的放线菌和酵母菌数量随着窖龄的增加而增加,且同一窖龄窖池池壁的放线菌和酵母菌数量均高于池底的放线菌和酵母菌数量;芽孢菌数量也随着窖龄的增加而增加,不同窖龄窖泥中霉菌的变化较小;随着窖龄的增加,窖池所产原酒质量明显提升。

浓香型白酒窖泥中产己酸菌的研究进展

酯类物质对浓香型白酒的口感和风味起到决定性作用,由产己酸菌产生的己酸和酒精作用生成的己酸乙酯是浓香型白酒的主要香体成分。产己酸菌是浓香型白酒窖泥中能够影响白酒风味的重要微生物。该文总结了浓香型白酒窖泥中产己酸菌的形态特征和代谢途径;不同培养条件如乳酸亚铁、不同碳源、不同氮源对产己酸菌的影响;对产己酸菌与酵母菌、放线菌以及产甲烷菌等不同菌种共培养以及产己酸菌在窖池养护等实际中的应用进展进行综述,为白酒窖泥中筛选优质的微生物菌种资源与白酒提质增香提供理论基础。

基于荧光定量PCR技术分析不同窖龄窖泥的细菌含量

窖泥中的微生物主要是细菌,窖池中细菌的含量对产酒质量有着很大影响。本研究采用荧光定量PCR技术对不同窖龄窖泥进行分析,发现不同窖龄窖泥细菌含量差别很大,10年窖龄的窖泥中细菌含量是10^(8)Copies/g的级别,20年窖龄窖泥细菌含量在10~9Copies/g级别,而50年窖龄的细菌含量达到了10^(11)Copies/g级别,窖泥中细菌含量随着窖龄增加而增加。而同一窖龄不同窖池的窖泥细菌含量则非常接近。