白酒发酵过程中产乳酸优势菌株的分析与鉴定
白酒酿造过程中Lactobacillus panis乳酸合成关键环境因子的鉴定
白酒酿造过程中Lactobacillus panis乳酸合成关键环境因子的鉴定杨帆12,杨玉波2,刘延峰1,3,李江华$,王莉%,陈坚&$,5(1.江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;2.贵州茅台酒股份有限公司,贵州遵义564501;3.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;4.中国贵州茅台酒厂(集团)有限责任公司,贵州遵义564501;5.粮食发酵工艺与技术国家工程实验,江南大学,江苏无锡214122)摘要:LactobaciUus panis是酱香型白酒酿造过程中主要产乳酸微生物。
然而,不同环境因子对L.panis乳酸合成及乳酸合成途径关键基因的表达尚未有相关研究。
作者分析了温度、乳酸、乙醇及葡萄糖4种不同的发酵过程相关的典型环境因子对L.panis乳酸产量的影响。
结果表明,不同环境条件能够显著调节L.panis的生长和乳酸产量,且乳酸和乙醇是酿造过程中其乳酸合成的关键影响因素。
当添加10.0g/L乳酸后,L.panis的乳酸产量最高,达到12.3g/L;当添加体积分数4.0%乙醇后,L.panis的乳酸产量最低,仅为7.2g/L。
使用实时荧光定量PCR方法对不同条件下L.panis乳酸合成相关基因的表达进行分析,结果表明添加乳酸能够显著上调包括编码L-乳酸脱氢酶和D-乳酸脱氢酶的IdhL和IdhD在内的乳酸合成基因的表达。
然而,添加乙醇会导致L.panis乳酸合成相关基因的整体显著下调。
分析调控乳酸合成的关键环境因素,对于白酒酿造过程中乳酸和酿造微生物群落调控及白酒质量控制具有重要意义。
关键词:白酒酿造过程;乳酸;Lactobacillus panis;关键环境因子中图分类号:TS201.3文章编号:1673-1689(2021)01-0036-07DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.01.005Identification of Key Environmental Factors of Lactic Acid Biosynthesis by Lactobacillus panis for Chinese Liquor BrewingYANG Fan1,2,YANG Yubo2,LIU Yanfeng1,3,LI Jianghua3,WANG Li4,CHEN Jian*3,5 (l.Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology,Ministry of Education,Jiangnan University, Wuxi214122,China; 2.Kweichow Moutai Distillery Co.,Ltd.,Gunyi564501,China; 3.Key Laboratory of Industrial Biotechnology,Ministry of Education,Jiangnan University,Wuxi214122,China;4.Kweichow Moutai Group,Gunyi564501,China; 5.National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology,Jiangnan University,Wuxi214122,China)Abstract:Lactobacillus panis has been identified as the major lactic acid-producing bacterium in the fermentation of Foot加-flavor liquor.However,the effects of different environmental conditions on lactic acid metabolism and expression level of key genes in the lactic acid pathways of L.panis have not been studied.In this work,different environmental factors relevant to fermentation processes were selected,such as temperature,lactic acid,ethanol,and glucose concentrations.收稿日期:2019-12-30基金项目:国家自然科学基金项目(31972854);国家轻工技术与工程一流学科自主课题项目(LITE2018-16)。
固态法白酒生产应用乳酸菌的分析
如下 : 1、 有 利 于 降低 白酒 的 刺 激 感 , 提 升 白酒 的醇 厚 感
固态 法 白酒生 产 , 主要 是充分 利 用 自然 界 中各种微 生物 进行 发酵 的过程 , 其 中乳酸 菌在 白酒 发酵的 过程 中占据首要 的位 置 , 其 次是丁 酸菌 、 乙酸 菌等 , 而
乳 酸 菌则 是丁 酸菌 的主 要生 长碳 源 。 在 白酒 发酵 的前期 , 由于温度 较 低 , 多 由酵母 、 好养 细菌 等菌 类产生 乳酸 ,
在 此过程 , 乳 酸菌得 到 了迅速生 长 , 并最终繁 殖成 乳酸菌群 , 而好氧乳 酸菌 的数 量 较多 ; 白酒 发酵 的 中后 期是微生 物大量 繁殖 的阶段 , 由于 其呼 吸较为 旺盛 , 导 致 白酒 发酵 过程 中的 热量迅 速增 加 , 发 酵温度 随之增 高 , 而 此时 的 白酒 发 酵窖 内则 处于 缺氧 的环境 中 , 在 这种 高温 、 缺氧 的环境 中 , 大量 厌 氧式乳酸 菌开 始大
酒体 后味 的作用 , 成为 白酒风 味 中延 长后 味的重要 物质 。 此外 , 在 白酒 发酵 的过 程中, 适 当的乳酸 是增 加 白酒 回甜 感 的重要物 质 , 亦可 以消除 白酒 中的 燥辣感 ,
须的 氨基 酸 以及各种 维生 素 , 如维 生素B 等; 此外 , 其 亦可 以通过 促进矿 物元 素
涩的 口味结 合在一 起 , 大 大增加 了 白酒的柔 和度 以及 浓厚感 , 从而达 到提 升 白
酒 醇厚感 的 目的。 2、 有 利 于 延 长酒 体 的 后 昧 , 改善 白酒 的 口 味
乳酸 乙酯亦是 乳酸菌 的重要代 谢产物 , 其对 于延长酒 体的后 味具有 重要的
浓香型白酒发酵中乳酸含量动态变化与相关微生物研究
f 4 1 杨宝兰, 李志刚, 李玉伟, 等. 植物乳杆菌 A T C C 8 0 1 4 对 寄生曲 霉N R R L
2 9 9 9 孢子形态影响的研究叨. 中国食品卫生杂志, 2 0 0 4 , 1 6 ( 4 ) : 3 2 1 — 3 2 8 . 【 5 】 沙 惠琴 , 张彩 莉 , 赵 长新. 米 曲霉 高产蛋 白酶的工 艺探 索 [ J 】 . 中国酿
平( 2 %~ 2 . 5 %) , 1 周 以后 , 乳 酸利 用菌 数量 下 降 明显 ( 1 0 水 平) , 与产 乳酸 菌数 量 相近 , 使乳 酸含 量 维持 在较 高水 平 。研究 结果 表 明, 既
能产乳 酸 , 又能 利用 乳酸 的菌 株 , 对 固态发 酵 的影 响结 果与 其产 乳酸 能力 呈 正相 关 。 关 键 词: 白酒; 乳酸; 微 生物 文献 标 识码 : A 文章 编号 : 0 2 5 4 — 5 0 7 1 ( 2 0 0 9 ) 1 2 — 0 0 3 2 — 0 3 中图分 类号 : T S 2 6 1 . 1
o n a mo u n t o r a c t i v i t y , wh i c h ma d e he t c o n c e n t r a t i o n o f l a c t i c a c i d a t a l o w l e v e l( 2 — 2 . 5 %) . T h e a mo u n t o f L UM d e c r e a s e d t o 1 0 c f u / g , wh i c h wa s
收稿 日期: 2 0 0 9 . 0 7 — 2 0
基 金 项 目: 湖 北 工业 大 学博 士 科 研 启 动基 金 资助 ( 3 2 7 0 0 2 2 3 )
传统酒曲中高产乳酸根霉菌株的选育及发酵条件优化
传统酒曲中高产乳酸根霉菌株的选育及发酵条件优化乳酸是世界三大有机酸之一,被广泛应用于各工业中,如食品、化工、医药、环保等。
微生物发酵法是工业化生产乳酸的主要方法,目前,用于发酵产乳酸主要有乳酸细菌及根霉菌。
用于发酵产乳酸的根霉菌中多见报道的为米根霉,偶见报道的只有华根霉和少根根霉,但它们产乳酸量较低,离开发应用还有较大差距。
因此,筛选出新的有潜力并满足未来工业生产应用的乳酸高产根霉菌种有着重大意义。
据此本文从以下4个阶段展开了研究工作。
由于传统酒曲中有着丰富的种质资源,于是本文选择酒曲为分离源,从中分离出60株霉菌单菌落。
经过高锰酸钾-溴化钾平板初筛,摇瓶发酵复筛,获得一株乳酸产量高达52.33 g/L的霉菌菌株G10。
通过PDA平板培养及玻片培养法观察菌落形态及其个体形态,结合18SrDNA基因测序方法对菌株G10进行鉴定,确定分离到的霉菌菌株G10为根霉属小孢根霉(Rhizopus microsporus)。
首先以致死率为依据设定诱变条件,对G10进行紫外诱变,经筛选后得到突变菌株Z2,产酸量达66.99 g/L。
再对Z2进行DES二次诱变,得遗传稳定的突变菌株D11,产酸量达73.29 g/L,比出发菌株高出40.05%。
通过单因素试验和正交试验对D11的发酵条件进行了优化,所得最佳培养基组成为:葡萄糖120 g/L,(NH4)2SO4 4 g/L,KH2PO4 0.4 g/L,MgSO4·7H2O 0.3 g/L,ZnSO4·7H2O 0.4 g/L,CaCO3 50.0 g/L。
最佳培养条件为:装液量50 mL/250 mL,接种量10%,温度32℃,转速200 r/min。
经优化后D11产酸量达80.91 g/L。
以玉米芯为载体,固定化小孢根霉D11发酵产乳酸,对载体参数及发酵条件进行了探讨,所得的最佳培养基配比为:玉米芯添加量2 g/L,玉米芯粉碎粒度40目,葡萄糖120 g/L,(NH4)2SO4 2 g/L,KH2PO4 0.3 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L,ZnSO4·7H2O0.3 g/L,CaCO3 60 g/L。
白酒发酵过程中产乳酸优势菌株的分析与鉴定
菌株号 S1 S2 S5 S7 S8 S9 S10 S13
OD560 0.09 0.24 0.36 0.19 0.05 0.17 0.41 0.28
OD乳 1.37 3.68 5.46 3.94 0.79 2.78 6.14 4.20
C乳 21.00 30.72 13.92 3.94 19.69 27.30 18.38 6.83
2.1.3 酵母菌产乳酸结果 18株分属于7个属的酵母菌株,培养5d,培养液稀释
50倍,测定乳酸含量,结果见表3。
表3 酵母菌的产乳酸量 Table 3. Amount of lactic acid produced by yeast
菌株号 OD560
Y1
0.22
OD乳 3.31
C乳 菌株号 OD560
菌株号 S14 S17 S18 S19 S20 S23 S25 S29
OD560 0.47 0.41 0.10 0.37 0.21 0.45 0.22 0.50
OD乳 7.14 6.14 1.58 5.78 3.10 6.93 3.34 7.61
C乳 35.70 18.38 7.88 28.88 15.48 34.65 16.68 38.07
Research Report
白酒发酵过程中产乳酸优势菌株的分析与鉴定
刘俊红,谢朝晖,周俊勇
(河南城建学院 生物工程系,河南 平顶山 467034)
摘 要:运用微生物学与生物化学的方法,对某品牌白酒中产生乳酸的优势菌株进行深入的分析和研究。结果表明:在该品牌白酒发
酵中,乳酸的产生是在发酵过程中占绝对优势的芽孢细菌、酵母菌、霉菌、部分非芽孢细菌以及数量不多的乳酸菌共同作用的结果,
菌[M]. 北京:科学出版社,1973.
超高效液相色谱法对白酒乳酸含量的检测
1 白酒中乳酸的产生原因和作用1.1 白酒中乳酸含量的产生过程白酒属于蒸馏酒的一种,是世界六大蒸馏酒之一,主要是由淀粉或糖质原料制成酒醅或是发酵之后经过蒸馏而得。
正是由于发酵使得白酒中存在一部分的酸性物质,白酒中常见的酸性物质有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸等,这些酸性物质对白酒的口感和味道具有非常重要的影响[1]。
其中乳酸是本文所要研究的重点,乳酸是白酒中酸性物质含量较高的一种物质,是白酒发酵过程中的发酵产物,发酵时和酒精同时产生,是白酒中重要的呈香成分。
1.2 白酒中乳酸含量大的作用乳酸的味道属于微酸带有一点闷,味道比较浓,留存的时间也很长,不论是浓香型、酱香型、药香型、米香型白酒中都有。
但是乳酸的含量不是越多越好,重要的是要适量,含量适中的乳酸可以起到调和酒的作用,可以使酒的味道更加协调、柔顺,若乳酸的含量过少,就会失去作用,并且乳酸的含量过高则会使酒的口感变涩,使得白酒的口感不佳,影响饮用[2-3]。
2 现价段白酒乳酸含量检测现状2.1 现阶段白酒乳酸检测中存在的问题现阶段使用的白酒乳酸检测方法中,大都比较复杂,还停留在传统阶段,过程和准备工作都很多,而且测量成本也很高。
因此对现阶段白酒乳酸含量检测方法进行充分了解,研究出便捷高效的白酒乳酸含量检测方法非常必要,也是生产出口感味道上佳的优良白酒的重要基础。
2.2 超高效液相色谱法的原理和特点超高效液相色谱法具有高压、高效、高速、高灵敏度、高选择性等优点,在医药、环保、石化、食品、化工等方面的应用非常广泛,是非常重要的分析方法[4]。
色谱法是指利用混合物组分在两相中溶解、分配、吸附等化学作用的差异,让各组分在两相间做相对运动,从而达到相互分离的目的。
其工作原理是指通过制作液体溶剂进行反应后,和标准溶液色谱进行对比,从而了解对应物质的含量。
而白酒中的乳酸具有不容易控制、不容易取用等特点,因此使用超高效液相色谱法可以快速分离白酒中的乳酸物质,达到对白酒中乳酸含量进行检测的目的,从而提高白酒的味道和口感,增强白酒厂的经济效益。
白酒发酵过程中产乳酸优势菌株的分析与鉴定
白酒发酵过程中产乳酸优势菌株的分析与鉴定
刘俊红;谢朝晖;周俊勇
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】运用微生物学与生物化学的方法,对某品牌白酒中产生乳酸的优势菌株进行深入的分析和研究.结果表明:在该品牌白酒发酵中,乳酸的产生是在发酵过程中占绝对优势的芽孢细菌、酵母菌、霉菌、部分非芽孢细菌以及数量不多的乳酸菌共同作用的结果,乳酸菌和醋酸菌的作用是次要的.
【总页数】3页(P86-88)
【作者】刘俊红;谢朝晖;周俊勇
【作者单位】河南城建学院生物工程系,河南平顶山,467034;河南城建学院生物工程系,河南平顶山,467034;河南城建学院生物工程系,河南平顶山,467034
【正文语种】中文
【中图分类】Q935
【相关文献】
1.南京板鸭中产细菌素乳酸菌菌株的筛选鉴定及理化特性研究 [J], 赵冬兵;王丽媛;付源;王佳慧;谭传欣;王萌萌;刘学军
2.鲜奶中产γ-氨基丁酸乳酸菌株的筛选与鉴定 [J], 李远宏;吕凤霞;邹晓葵;李颖;陆兆新
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乳酸降解菌在白酒酿造中的研究进展
乳酸降解菌在白酒酿造中的研究进展王新叶,李芳香,张依香,钟艳霞,莫新良,赵 亮*收稿日期:2020-08-17修回日期:2021-03-07基金项目:中国轻工业浓香型白酒固态发酵重点实验室开放基金项目(2018JJ019) ;2019民办高校发展专项基金(myk2019005);贵州省科学技术基金(黔科合基础[2020]1Y076);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY 字[2018]003,黔教合KY 字[2018]449);贵州省教育厅项目(黔教合KY 字[2018]451)作者简介:王新叶(1986-),女,副教授,博士,研究方向为功能微生物。
*通讯作者:赵亮(1983-),男,副教授,博士,研究方向为微生物生态。
(茅台学院 酿酒工程系+贵州仁怀564500)摘要:乳酸降解菌是一类可以利用乳酸作为碳源或者电子受体的微生物,在清香型或浓香型白酒生产过程中加入乳酸降解菌可有效 酒体中乳酸或乳酸乙酯的含量,改善酒体品质。
乳酸 菌一般 酒 中分离得到,因此,将其 到大 或酒'中对其生物的 活动无明显影响。
该文 乳酸 菌的种类、分离筛选策略、乳酸的测 法、乳酸 菌的耐受特 以及乳酸菌在生产上的应五面对乳酸菌的研究进展进行了总,旨在为乳酸降解菌的应用与研究提参考。
关键词:乳酸降解菌;乳酸降解;发酵;白酒中图分类号:TS262.3;TS261.1 文章编号:0254-5071 (2021)06-0007-04doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.06.002引文格式:王新叶,李芳香,张依香,等•乳酸降解菌在白酒酿造中的研究进展[J ].中国酿造,2021,40(6):7-10.Research progress on lactic acid-degrading bacteria in Bai/iu-making processWANG Xinye, LI Fangxiang, ZHANG Yixiang, ZHONG Yanxia, MO Xinliang, ZHAO Liang *(Departement ofBrewin^g Engineering, Moutai Institute, Renhuai 564500, China)Abstract : Lactic acid degrading bacteria are a kind of microorganism that can utilize lactic acid as carbon source or electron acceptor. Adding lactic acid degrading bacteria in the production of light-flavor or strong-flavor Baijiu (Chinese liquor) can effectively reduce the content of lactic acid or ethyl lactate inliquor and improve the quality of Baijiu . Lactic acid-degrading bacteria were generally isolated from Baijiu -making environment, so adding them to Daquor fermented grains had no obvious effect on the metabolic activities of other microorganisms. In the paper, the research progress of lactic acid-degradingbacteria was summarized from five aspects: the types of lactic acid-degrading bacteria, isolation and screening strategies, determination methods of lacticacid, tolerance characteristics of lactic acid-degrading bacteria and the application of lactic acid-degrading bacteria in production, in order to provide refer ence for the application and research of lactic acid-degrading bacteria.Key words : lactic acid-degrading bacteria; lactic acid degradation; fermentation; Baijiu乳酸(2-羟基丙酸)(CH s OJ 及其酯类是中国白酒中重要的成分,其在各香型酒中所占的比重差异较大[1]。
五粮浓香型白酒糟醅中一株降解乳酸菌株的分离筛选及初步鉴定
汁有一定程度的稀释作用,滴定酸因溶解壳聚糖需要而引入柠檬酸,使该指标有所升高外,其他各项指标均有不同程度的下降,说明壳聚糖的絮凝吸附能力很强。
3结论3.1通过用不同用量的壳聚糖对荔枝冰酒进行不同澄清试验,并经过稳定性试验,得出了壳聚糖最佳澄清剂用量为0.5g/L,此时荔枝冰酒透光率最大,为98.8%。
3.2壳聚糖能有效去除酒体中可溶性蛋白质、果胶和酚类等物质,提高酒的稳定性,使酒体色泽理想,风味纯正,且处理后的澄清酒样不容易出现混浊,是荔枝冰酒澄清较理想的澄清剂。
[参考文献][1]黄星源,郭正忠,寇兆民.浅谈冰荔枝酒的生产工艺[J].酿酒,2011,(04):60-62.[2]郭正忠,寇兆民,葛芳,等.“十二岭”青梅酒的研制[J].酿酒科技,2010,(02):101-103.[3]申世轩,谭书明.壳聚糖在刺梨酒(原酒)澄清中的应用[J].酿酒科技,2006,(5):76-77.[4]王谦,宋桂庆.几种澄清剂对茯苓发酵酒的澄清效果比较研究[J].酿酒科技,2007,(6):68-72.[5]黄星源,郭正忠.几种澄清剂对橄榄酒澄清效果的比较[J].酿酒,2013,(04):61-63.[6]周文化,周晔,周其中,等.壳聚糖在荔枝果酒澄清中的应用研究[J].中南林业科技大学学报.2007,27(3):106—108.表3荔枝冰酒处理前后主要成分含量成分可溶性蛋白质/μg·mL-1总酚/μg·mL-1酒精度(20℃)/%vol总糖(以葡萄糖计)/g·L-1干浸出物/g·L-1挥发酸(以乙酸计)/g·L-1果胶/mg·L-1可溶性固形物/oBx总酸/g·L-1处理前46.67264.1215.85142.842.20.4582.758.36.8处理后22.3125.8515.22138.732.60.3452.466.97.1第41卷第3期2013年5月酿酒LIQUORMAKINGVol.41.№.3May,2014五粮浓香型白酒糟醅中一株降解乳酸菌株的分离筛选及初步鉴定邓汉森1,赵东1,2*,唐贤华3,彭志云2,童梁1,秦涛1(1.四川理工学院,四川自贡,643000;2.五粮液集团技术研究中心,四川宜宾,644000;3.四川省酿酒研究所,四川广汉618300)摘要:从五粮浓香型白酒发酵糟醅中筛选出一株能够降解乳酸的菌株,通过对菌株的形态学观察和相关的生理生化实验,依据《酵母菌的特征与鉴定手册》初步确定该菌株为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)。
浓香型白酒酒醅中乳酸菌分离及其对模拟固态发酵的影响
产酸性能培养基:葡萄糖 2%,酵母膏 1%,蛋白胨 1% pH6.0,灭菌 115℃,30min。在培养液中加入数滴 1.6%溴甲酚 紫指示剂。
3 总结
多或少显示出了球型颗粒状微观形态。
据报道,[4]不同香型不同品牌的名优白酒具有各异的微观
[参考文献]
形态,从图三到图七,在五种川产浓香型白酒的 AFM 扫描图 [1]郑洁,欧仕益,蔡继业,等.原子力显微镜在食品科学中应用[J].食品
中可以观察到,不同厂家生产的浓香型白酒,由于其所用原料 不同,生产条件不同,生产工艺和勾兑措施有差异,使得产品 的口味和质量不同,因而所含呈香呈味微量物质在乙醇 - 水 体系中形成不同的微观形态。
1.3.5.1 嗜热定向试验
取样品每瓶 50g 发酵酒醅浸于装有 100mL 纯水的三角
ห้องสมุดไป่ตู้
将芽孢杆菌接种于完全培养基,置于 55℃恒温培养 18~ 瓶中,充分混匀过滤,将样品浸提液按照 1.3.2 的方法进行乳
24h 观察其生长状况。
酸纸层析半定量,观测乳酸的变化量。以 pH 计直接测定发酵
1.3.5.2 过氧化氢酶定向试验
片,挑取菌落接于过氧化氢溶液中,观察产生气泡的为阳性反
应。
1.3.6.2 淀粉酶试验
淀粉培养基 2 点接种,30℃培养 2~4d,平皿上滴加碘
液,以刚好铺满菌落周围为度,平皿呈蓝色,观察菌落周围出
现透明圈为阳性反应。
降解乳酸菌种的选育及其在固态白酒生产中的应用
降解乳酸菌种的选育及其在固态白酒生产中的应用乳酸菌种的选育是生物发酵工程中的重要过程,乳酸菌是制作固态白酒的重要因素。
乳酸菌能够将乳酸糖分解成乳酸及其它代谢物,乳酸对于固态白酒的口感及其存储有重要的作用。
本文介绍了乳酸菌种的选育及其在固态白酒生产中的应用。
一、乳酸菌种的选育1、乳酸菌的基本分类实验室中使用的乳酸菌可以分为乳杆菌科、乳酸菌科和短棒杆菌科三种类型。
乳杆菌科主要由乳杆菌和棒状乳杆菌组成,它们会产生乳酸、乙酸和乙醇等有机酸。
乳酸菌科主要由乳酸菌和硫酸乳酸菌组成,它们会产生乳酸、乙醇、乙酸、乙醛和其他次生产物。
短棒杆菌科主要由短棒杆菌组成,它们会产生乳酸和乙醇,也可以产生其他有机酸。
2、乳酸菌的选育乳酸菌的选育经常利用远缘杂交和转基因技术来获得高产乳酸菌株。
首先,目标微生物需要在合适的培养基中繁殖,有利于该微生物进行进化,调节代谢能力。
其次,利用质粒转移技术将高效乳酸合成基因转入原汁乳酸菌株,使该菌株具有高产乳酸特性,从而产生适应特定理想生产特性的高效乳酸株。
最后,利用正交试验法检测不同培养条件下乳酸菌的生理、生化和分子特性,以挑选出最适合的高效乳酸菌。
二、乳酸菌在固态白酒生产中的应用1、乳酸菌可以催化乳酸糖的代谢在固态白酒中,正是乳酸菌的作用使糖分成碳水化合物及乳酸,乳酸的产生降低了固态白酒的糖分,使其具备低糖口感。
此外,乳酸还可以有助于更好地提升及稳定固态白酒的口感,并提高固态白酒的存储稳定性,从而保持其颜色和香气。
2、明确乳酸菌的理想状态在固态白酒生产过程中,乳酸菌的理想状态应受到考虑。
首先,乳酸菌的种类需要根据固态白酒的特性来确定,例如口感、颜色等。
其次,需要利用乳酸菌表型来确定乳酸菌的产量,保证固态白酒需要的乳酸产生量。
最后,乳酸菌的活性、耐受性还需要检测,确保乳酸菌不被外界因素影响。
总之,乳酸菌在固态白酒生产中占有重要作用,通过选育乳酸菌种可以获得丰富的有效乳酸菌株,利用乳酸菌产生的乳酸可以改善固态白酒的口感和颜色,从而提高其品质和存储期限,满足消费者的需求。
酱香型白酒发酵中微生物功能分析
酱香型白酒发酵中微生物功能分析
酱香型白酒是中国特色的一种传统酒类,其独特的风味和香气来自于发酵过程中的微生物。
本文将对酱香型白酒发酵中微生物的功能进行分析。
酱香型白酒发酵中的主要微生物是曲霉和酵母。
曲霉种植在窖池壁上,通过其代谢产物包括酶、酸和其他物质,对淀粉和蛋白质进行分解和转化。
曲霉产生的淀粉酶能够将淀粉分解为糖,并进一步由酵母进行发酵,产生酒精和二氧化碳。
酵母还会合成一些芳香酯类物质,赋予酒类独特的香气。
曲霉和酵母在酱香型白酒发酵过程中的活动还会产生其他物质,包括酸和酯类化合物等。
曲霉代谢产生的有机酸,如乳酸、苹果酸和琥珀酸等,能够调整发酵液的pH值,并影响酒类的风味。
酵母产生的酯类化合物是酱香型白酒香气的主要成分,如乙酸乙酯、酒石酸乙酯和乙酸异戊酯等,给白酒带来了特殊的芳香。
酱香型白酒发酵中还有许多其他微生物的存在,如乳酸菌、醋酸菌等。
乳酸菌的存在可以抑制有害菌的生长,并产生一些有益的物质,如乳酸和酒精等。
醋酸菌则参与了酸化过程,产生醋酸,并对酒类的风味起到调节作用。
酱香型白酒发酵中微生物的功能主要包括酵母发酵产生酒精和芳香酯类物质、曲霉利用淀粉和蛋白质产生酶和有机酸、乳酸菌和醋酸菌的参与等。
这些微生物相互协同作用,共同决定了酱香型白酒的风味和品质。
研究酱香型白酒发酵中微生物的功能,对于改进酒类发酵工艺和提升产品质量具有重要意义。
酱香型白酒酿造过程产乳酸关键微生物室
酱香型白酒酿造过程产乳酸关键微生物室
1 做白酒的过程
白酒的酿造工艺主要分为三个阶段,粮食淬火、酿酒发酵和陈酿
制品。
粮食淬火主要使用天然或人工淬火的粮食,淬火过程可以增强
白酒的香气和口感。
在酿酒发酵阶段,酿造工艺会产生甜味的乳酸,
使白酒更加出色。
最后,酿制完成的酒会经过若干个月的陈酿过程,
以使白酒更为醇厚。
2 产乳酸关键微生物
在白酒酿造过程中,要产出甜味的乳酸,重要的关键微生物是乳
酸菌。
它在此过程中发挥着重要的作用,可以将木糖、乳糖、葡萄糖
等多种碳源进行消化合成乳酸,从而有效地提高白酒的酒精度和甜度。
3 乳酸菌的添加
白酒酿造过程对乳酸菌的添加是必要的。
一般来说,需要先将乳
酸菌活化,活性化处理后的乳酸菌有效利用碳源产生乳酸,方能使白
酒具有良好的甜度和酒精度。
白酒有时还需要添加一些其他的微生物,如酵母菌,才能让酿制过程变得更容易,更加香浓。
4 管理乳酸菌
管理乳酸菌对于白酒酿造也至关重要,正确的管理方式可以有效
抑制有害微生物的增殖和抗药性,同时也可以在酿造过程中获得更好
的发酵性能。
此外,它还可以改善酒的口感,使其具有醇厚的口感和高品质的甜度。
5 小结
白酒酿造过程中,乳酸菌是产生甜味的关键微生物之一。
它可以帮助白酒消化碳源产生多种有用成分,并发挥着重要作用,提升酒精度和甜度,使白酒醇厚而细腻。
正确的乳酸菌管理,也是酿造出精品白酒的关键。
发酵食品中乳酸菌的菌种鉴定与优化
发酵食品中乳酸菌的菌种鉴定与优化发酵食品已经成为人们餐桌上不可缺少的一部分,而乳酸菌作为发酵的关键成分,在其中发挥着重要的作用。
乳酸菌不仅可以增加食品的口感和风味,还能提供人体所需的益生菌,对于维持肠道健康和促进免疫系统功能有益处。
因此,对发酵食品中乳酸菌的菌种鉴定与优化显得尤为重要。
菌种鉴定是发酵食品生产中必不可少的一环。
通过准确鉴定乳酸菌的菌种,可以确保产品的质量和安全性。
传统的菌种鉴定方法主要依赖于形态学和生理学特征,如形状、色素、生长温度等。
然而,这些方法存在一定的局限性,不仅需要耗费大量时间和人力,而且对技术要求较高。
因此,现代的分子生物学方法逐渐被应用到菌种鉴定中。
PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的分子生物学技术,可以准确鉴定乳酸菌的菌种。
通过设计特异性引物,可以从菌落或食品样品中扩增目标DNA片段,并利用电泳技术测定DNA的迁移速率,从而确定乳酸菌的菌种。
此外,最近兴起的高通量测序技术也为菌种鉴定带来了革命性的突破。
通过对乳酸菌样品进行DNA提取、测序,再与已知菌种的DNA序列进行比对,就可以快速准确地鉴定乳酸菌的菌种。
除了鉴定菌种,优化乳酸菌的生长条件也是提高发酵食品品质的重要环节。
乳酸菌对温度、pH值等环境因素敏感,不同菌种对环境的适应性也不同,因此合理的生长条件可以促进乳酸菌的生长和代谢产物的形成。
目前,常用的优化方法主要包括传统的单因素实验和统计学方法。
传统的单因素实验通过改变一个因素,如温度或酸碱度,来观察其对乳酸菌生长的影响。
这种方法简单直观,容易掌握,但繁琐且耗时。
与之相对的是统计学方法,如响应面法和正交试验设计。
这种方法能够同时考虑多个因素之间的相互作用和影响程度,从而找到最优条件。
通过这些方法,可以优化乳酸菌的生长条件,提高其存活率和代谢产物的质量。
发酵食品中乳酸菌的菌种鉴定与优化是一个综合性的过程,需要借助于多种技术和方法。
通过科学合理的菌种鉴定和生长条件优化,可以提高发酵食品的质量和产品的市场竞争力。
酱香型白酒发酵中乳酸菌群结构及功能研究
酱香型白酒发酵中乳酸菌群结构及功能研究
前言:
白酒是中国传统饮品,其中酱香型白酒因其独特的酱香味道而广受欢迎。
酱香型白酒的发酵过程中起着关键作用的是乳酸菌。
本文旨在探讨酱香型白酒发酵中乳酸菌群结构及其功能。
主体:
酱香型白酒的发酵过程分为两个阶段:酿造阶段和贮藏阶段。
在酿造阶段,乳酸菌发挥着重要作用,其通过代谢木质素和单糖,产生乳酸,促进木槽菌的生长,同时也可以抑制有害菌的生长。
在贮藏阶段,乳酸菌的作用也是不可或缺的。
它们通过产生乳酸,使酒液酸度升高,有利于酒液的保存。
此外,乳酸菌还能产生一些特殊的代谢产物,如乙酸,丁酸等,为酱香型白酒的独特风味做出贡献。
研究表明,乳酸菌群结构在酱香型白酒发酵过程中也发挥着重要作用。
乳酸菌群结构的多样性有利于酱香型白酒的复杂香气的形成。
例如,研究发现,在酱香型白酒发酵过程中,乳酸菌群结构中含有较多的乳酸菌属,如 Lactobacillus 和 Pediococcus。
这些乳酸菌属可以产生大量的乳酸,并且还能产生一些特殊的代谢产物,如丁酸和乙酸,为酱香型白酒的独特香气做出贡献。
此外,乳酸菌群结构中还含有一些非乳酸菌属,如Brettanomyces 和 Saccharomyces,这些菌属可以产生一些特殊的代谢产物,如酒精,为酱香型白酒的独特香气做出贡献。
结尾:
综上所述,乳酸菌在酱香型白酒发酵过程中起着重要作用,其群结构的多样性也是影响酱香型白酒独特香气的因素之一。
进一步的研究有望为酱香型白酒的生产提供新的思路。
酱香型白酒发酵中微生物功能分析
酱香型白酒发酵中微生物功能分析酱香型白酒是一种传统的中国特色酒类,采用糯米、小麦、玉米等为主要原料,通过固态发酵、液态发酵、蒸馏等过程制成。
白酒的品质与发酵过程中的微生物种类、数量和代谢产物密切相关。
因此,对酱香型白酒发酵中微生物功能的研究具有重要的理论和实践意义。
酱香型白酒发酵过程中的微生物主要包括酵母菌、乳酸菌、酸泡菌、鼠李糖醇菌等。
不同微生物在发酵过程中有着不同的功能作用。
首先是酵母菌。
酵母菌是酿造过程的主要微生物,它们能够分解淀粉、蛋白质等复杂有机物质,生成酒精和二氧化碳等代谢产物。
同时,酵母菌还能产生一些芳香物质,如酯类、醇类、醛类等,对白酒的风味和香气产生重要影响。
酵母菌种类的不同也对香味的形成产生影响,一些芳香酵母在发酵过程中能够产生各种复杂的芳香物质,并能够调整酸度和酶活性,进一步影响白酒的品质。
其次是乳酸菌。
乳酸菌通常是在白酒发酵过程中的酒糟中被找到的,它们能够使用糖类等有机物质进行代谢,产生乳酸等代谢产物,同时还释放出一些芳香物质和食品级酸。
由于乳酸菌产生的乳酸具有一定的抑制作用,能够调整酸碱度,防止其他微生物的生长,对白酒的品质和贮存期有着重要的影响。
此外,乳酸菌还能够提高酒精和芳香物质的含量,发酵过程中的跟随作用对白酒风味和口感的形成具有重要作用。
再次是酸泡菌。
酸泡菌能够代谢葡萄糖、乳酸等有机物质,产生一些挥发性有机酸和乙酸等代谢产物。
这些产物具有一定的杀菌能力,能够预防其他微生物的污染和生长。
同时,酸泡菌还能够调节酸碱度,调整发酵过程中的微生物生长环境。
最后是鼠李糖醇菌。
鼠李糖醇菌能够发酵鼠李糖和木糖,产生相应的酸和其他代谢产物。
与乳酸菌和酸泡菌不同的是,鼠李糖醇菌的作用在于促进白酒风味的形成和调节发酵环境。
综上所述,在酱香型白酒发酵过程中,不同的微生物通过不同的代谢途径进行协同作用,从而形成具有酱香特色的白酒香气和口感。
因此,对酱香型白酒发酵中微生物功能的深入研究,有助于提高白酒品质、保障食品安全、拓宽白酒的产业空间。
酱香型白酒发酵中微生物功能分析
酱香型白酒发酵中微生物功能分析酱香型白酒是中国白酒中的一种,其独特的香气和口感使得它备受消费者青睐。
而酱香型白酒的发酵过程中微生物起着至关重要的作用,对其功能进行分析有助于更好地了解酱香型白酒的发酵过程和品质形成机制。
本文将对酱香型白酒发酵中微生物功能进行分析。
一、发酵过程中的微生物酱香型白酒的发酵过程中主要涉及到大麦、小麦、糯米、玉米等粮食作物的淀粉水解和发酵,其主要微生物包括曲霉、酵母和细菌。
这些微生物在发酵过程中协同作用,完成淀粉的水解和糖分的发酵,产生酒精、香气物质和呈色物质,形成酱香型白酒的特有风味。
1. 曲霉曲霉是酱香型白酒发酵中的关键微生物,其不仅能够分解淀粉产生发酵所需的糖分,还能够分解蛋白质产生氨基酸,为酵母生长提供养分。
曲霉还能够分泌多种水解酶和酶类物质,进一步促进淀粉和蛋白质的分解,加速发酵进程。
曲霉在发酵过程中还会产生一些有机酸和酶类物质,如抗氧化酶等,这些物质对白酒的品质具有重要影响。
2. 酵母酵母是酱香型白酒发酵中的主要发酵微生物,其主要功能是将曲霉分解的糖分通过酵酶作用转化为酒精和二氧化碳。
酵母的种类多样,包括酒母菌、酿酒酵母、野生酵母等。
不同种类的酵母对酒液的风味和品质有着不同的影响,因此酱香型白酒的酵母选择和利用是影响其品质的重要因素。
3. 细菌在酱香型白酒的发酵过程中,还有一部分细菌参与其中。
这些细菌主要通过产酸和抗氧化剂的作用对酒液的品质起着重要作用。
乳酸菌是酱香型白酒中最主要的细菌种类之一,其产酸作用有助于降低酒液的pH值,抑制有害微生物的生长,促进食物中有益微生物的繁殖,从而起到保鲜、防腐的作用。
二、微生物功能分析1. 淀粉水解和蛋白质分解酱香型白酒的发酵过程中,曲霉能够通过分泌淀粉酶和蛋白酶等水解酶,将原料中的淀粉和蛋白质分解为糖分和氨基酸。
这些糖分和氨基酸为酵母的生长提供了必要的营养物质,同时也为后续的酵母发酵和香气物质的产生提供了养分。
2. 酒精和香气物质的产生3. pH值调节和抗氧化作用在酱香型白酒的发酵过程中,产酸细菌能够通过产酸作用将酒液的pH值调节到适宜的范围,抑制有害微生物的生长,起到保鲜、防腐的作用。
浓香型白酒产酸细菌的筛选及有机酸产物分析
浓香型大曲和窖泥中含有丰富的菌系,这些配比协调的功能菌群合成了白酒中的重要风味物质,微生物的种群和营养成分影响着传统白酒的生产质量和风格的稳定性[1]。
白酒的化学成分主要为水和乙醇,而1%~2%是呈香呈味的微量组分却是十分重要的[2-3]。
由于微量组分有机酸、酯、醇、醛等在白酒中的种类和含量的不同,形成了不同风格、不同香型、不同质量的白酒[4-6]。
酸是浓香型白酒生产过程中的重要物质,是形成酯的主要前驱物质和形成酒中芳香组分的基础物质[7-8]。
白酒中的酸类物质主要由有机酸组成,适当比例的有机酸能使酒体更加饱满、协调、回味悠长,有利于消除白酒中的苦味并促进新酒浓香型白酒产酸细菌的筛选及有机酸产物分析*董琪,刘露,吴文睿(亳州学院生物与食品工程系,安徽亳州236800)摘要:有机酸是白酒的重要呈味物质,也是香味成分的前驱物质。
采用稀释涂布法从浓香型白酒生产大曲和窖泥中分离得到20株细菌,经初筛、复筛、产酸实验得到来自大曲中的芽孢杆菌属产酸较强的2株细菌SJ-7和SJ-5,经放大产酸实验得pH 及总酸分别为:4.30、0.95mmol/100mL 和4.35、0.89mmol/100mL 。
利用气相色谱对这两株菌发酵产酸物质进行定量分析,结果表明两株菌可发酵产9种有机酸,其中乙酸产量最高,其次为丁酸、庚酸和己酸。
关键词:浓香型白酒;有机酸;产酸菌;产酸性能中图分类号:TS262.31;TS261.13;TS261.15;TS201.2文献标识码:BScreening of Acid-producing Bacteria and Analysis of Organic AcidProducts in Strong-flavor Baijiu *DONG Qi,LIU Lu,WU Wenrui(Biology and Food Engineering Department,Bozhou University,Bozhou 236800,China)Abstract:Organic acids are important flavor components in Baijiu(Chinese liquor),and also the precursor of aroma components .With plate dilution method,20bacteria strains were isolated from the production of Strong-flavor Daqu and pit mud.Through primary screening and secondary screening and acid-producing experiments,2high-acid-yield bacteria strains including SJ-7and SJ-5which come from Strong-flavor Daqu were obtained.By amplified acid-producing experiments,pH value and total acid content were 4.30and 0.95mmol/100mL,4.35、0.89mmol/100mL respectively.Quantitative analysis of acid-producing substances by gas chromatography showed that the two strains could ferment 9kinds of organic acids,among which acetic acid was the highest,followed by butyric acid,heptanoic acid and hexanoic acid.Key words:Strong-flavor Baijiu;organic acids;acid-producing bacteria;acid-production performance*基金项目:安徽高校自然科学研究项目重点项目(kj2018A0815)收稿日期:2020-07-02作者简介:董琪(1989-),女,工程师,硕士,主要从事生物资源综合利用。
白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较
第38卷第1期2020年1月食品科学技术学报Journal of Food Science and TechnologyVol.38No.1Jan.2020专题研究专栏编者按:白酒㊁黄酒是中国传统发酵食品的典型代表,中国白酒是世界6大蒸馏酒之一,黄酒与葡萄酒㊁啤酒并称为 世界三大酿造酒”,其中酿造微生物㊁风味形成是白酒和黄酒酿造与良好控制的基础和核心,也是该领域研究的重点和热点㊂本期选择了白酒㊁黄酒酿造方面的3篇文章,分别研究白酒窖泥中乳酸菌及所产挥发性风味物质,白酒黄水的红曲霉处理优化及酯化液制备,以及燕麦黄酒发酵过程微生物群落结构及其对高级醇影响㊂该方面研究可对挖掘白酒和黄酒酿造功能微生物,提高其品质和资源利用率提供参考,希望此方面的工作能为酒品质提升研究提供有益借鉴㊂(主持人:王成涛教授)doi:10.3969/j.issn.2095⁃6002.2020.01.004文章编号:2095⁃6002(2020)01⁃0026⁃10引用格式:王晖,蒲叶,李霁阳,等.白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较[J].食品科学技术学报, 2020,38(1):26-35.WANG Hui,PU Ye,LI Jiyang,et al.Isolation and identification of lactic acid bacteria from mud of Baijiu and comparison of fermented volatile flavor compounds[J].Journal of Food Science and Technology,2020,38(1):26-35.白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较王 晖, 蒲 叶, 李霁阳, 殷 娴, 廖永红* (北京工商大学轻工科学技术学院/中国轻工业清洁生产和资源综合利用重点实验室,北京 100048)收稿日期:20190331基金项目:国家重点研发计划项目子课题(2016YFD0400502-02)㊂第一作者:王 晖,女,硕士研究生,研究方向为食品生物技术㊂ *通信作者:廖永红,女,教授,主要从事食品发酵技术方面的研究㊂摘 要:从白酒窖泥中分离得到11株乳酸菌,经16S rDNA基因序列同源性分析,鉴定为1株短乳杆菌㊁1株鼠李糖乳杆菌㊁2株干酪乳杆菌和7株铅黄肠球菌㊂分析了11株菌MRS培养基发酵产乳酸性能,结果表明:乳酸产量与菌群生长呈正相关,鼠李糖乳杆菌L9㊁干酪乳杆菌L10与L11发酵液乳酸含量较高,分别为15.74㊁15.58㊁14.74g/L㊂4株代表菌相同条件下发酵高粱培养液产挥发性风味组分,共有物质13种,包含了白酒中重要香气成分:乙酸㊁己酸㊁乙酸苯乙酯和苯乙醇,且乙酸㊁己酸相对含量较高㊂各菌产可挥发性组分差异明显,相对含量较高的化合物种类为:短乳杆菌L5产烷烃类化合物(27.91%),铅黄肠球菌L8产醇类化合物(43.14%),鼠李糖乳杆菌L9产酯类(7.35%)㊁酮类(3.61%)和吡嗪类(3.3%)化合物,干酪乳杆菌L11产酸类(27.98%)和芳香类(5.96%)化合物㊂仅有短乳杆菌L5产四甲基吡嗪,短乳杆菌L5和铅黄肠球菌L8可明显产乙醇,鼠李糖乳杆菌L9和干酪乳杆菌L11产3⁃羟基⁃2⁃丁酮㊂这些物质对白酒风味和口感有重要影响㊂研究显示,窖泥中各种乳酸菌特征不一,对白酒酿造有不同影响㊂本研究旨在为进一步挖掘白酒酿造功能微生物㊁拓展乳酸菌的应用提供理论依据㊂关键词:窖泥;乳酸菌;菌种鉴定;乳酸;挥发性风味物质中图分类号:TS261.1;TS262.3 文献标志码:A62 窖泥是传统固态法白酒发酵的基础[1],窖泥中含有数量庞大㊁种类复杂的微生物菌群,部分微生物在发酵过程中进入白酒糟醅中繁殖和代谢,产生复杂多样的代谢产物,形成种类丰富的风味物质,影响白酒风格和品质㊂乳酸菌是窖泥主要细菌类别之一,是固态法白酒发酵过程中的重要功能菌群[2]㊂乳酸菌可产生有机酸,降低发酵体系pH值,为酵母菌提供适宜的生长环境,抑制杂菌生长,利于白酒发酵及保持酿酒微生态环境[2-4]㊂乳酸菌的主要代谢产物乳酸有调和酒味的缓冲功能㊂乳酸与酒精发生酯化反应形成的乳酸乙酯,具有减少酒体刺激感㊁增加酒体回甜感和浓厚度,延长白酒后味的作用,但含量过多则口感变差[5];此外,乳酸菌可通过产生细菌素等拮抗物质[6]以及与其他微生物竞争底物[7]等方式影响发酵体系中其他微生物的生长代谢,调节发酵过程中的菌群结构,从而调控整个发酵过程㊂适量的乳酸菌对白酒风味起到较好的作用,影响白酒的香型和风格㊂对窖泥中乳酸菌及其代谢产物的研究,将有助于白酒酿造功能微生物菌种资源的开发及应用㊂目前,对白酒酿造乳酸菌虽有不少研究,但是主要集中在乳酸菌产乳酸对发酵的影响,以及乳酸菌的分离鉴定及其群落结构和多样性分析等方面,对具体菌株发酵产风味物质特性方面的研究还少有报道㊂本研究拟对白酒窖泥中的乳酸菌进行分离鉴定,在研究其产乳酸情况基础上,对短乳杆菌㊁鼠李糖乳杆菌㊁干酪乳杆菌和铅黄肠球菌发酵产挥发性风味物质进行分析,旨在了解窖泥中乳酸菌的存在属性和代谢特性,探索白酒酿造中通过调节乳酸菌优化发酵和提升白酒品质的可能㊂1 材料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验样品窖泥由四川某白酒企业提供,分离所得菌种由本实验室冷藏保存㊂1.1.2 主要培养基MRS培养基:葡萄糖20g/L,蛋白胨10g/L,牛肉粉5g/L,酵母粉4g/L,乙酸钠5g/L,柠檬酸三铵2g/L,磷酸氢二钾2g/L,硫酸镁0.2g/L,硫酸锰0.05g/L,吐温801mL/L,自然pH值㊂固态培养基加入1.5%~2.0%的琼脂,121℃灭菌15min㊂乳酸菌筛选培养基:在MRS固体培养基中加入0.04%溴甲酚绿,自然pH值,121℃灭菌15min㊂高粱培养液:称取10g高粱(粉碎)于锥形瓶中,用适量蒸馏水润湿后加入热水(蒸馏水总体积为100mL),并在热水浴中糊化30min㊂按照50U/g 加入α淀粉酶,70℃液化20min,冷却后,按600U/g 加入糖化酶,40℃糖化1h,121℃灭菌20min㊂1.2 主要仪器与设备HVA-110型高压灭菌锅,日本Hirayama公司; HZQ-F160型全温培养箱,太仓市实验设备厂;SQP 型电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司; CX31RBSFA型光学显微镜,日本Olympus公司;In⁃finite200pro型酶标仪,澳大利亚Tecan公司; SBA-40E型生物传感分析仪,山东省科学院生物研究所;7890B-5977A型气相质谱联用仪,美国安捷伦公司;PHS-3D型pH计,上海精科实验设备有限公司;S1000TM thermal cycler型PCR仪,新加坡BIO-RAD公司;DYY-6C型电泳仪,北京市六一仪器厂;BioSpectrum510型凝胶成像仪,美国UVP公司;DHG-9246A型恒温干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;KQ5200DE型超声波清洗仪,昆山市超声仪器有限公司;TGL-20bR型离心机,上海安亭科学仪器厂㊂1.3 实验方法1.3.1 乳酸菌分离纯化将窖泥样品用生理盐水梯度稀释后涂布于乳酸菌筛选培养基上,37℃恒温倒置培养2~3d㊂挑选底部及周围变黄的单菌落,在MRS平板上重复划线分离菌株,单菌落纯化菌株用甘油管保藏备用㊂1.3.2 乳酸菌鉴定1.3.2.1 形态学特征鉴定[8]对乳酸菌菌落特征㊁细胞特征进行鉴定,并对其进行革兰氏染色观察㊂1.3.2.2 分子生物学鉴定[9]1)DNA提取㊂细菌基因组DNA用试剂盒(天根生物有限公司)提取㊂2)16S rDNA的PCR扩增及测序㊂根据细菌的16S rDNA基因序列的保守区域,利用上游引物27F (5′⁃AGAGTTTGATCCTGGCCTCA⁃3′)和下游引物1492R(5′⁃GGTTACCTTGTTACGACTT⁃3′),以各菌株基因组为模板进行PCR扩增,扩增片段长度约1500bp㊂PCR反应体系(50μL):10×buffer5μL,三磷酸脱氧核糖核苷(deoxyribonucleoside triphos⁃72第38卷第1期 王 晖等:白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较phate,dNTP)1μL,上游引物(10μmol/L)1μL,下游引物(10μmol/L)1μL,TaqDNA聚合酶(50U/μL) 0.5μL,DNA模板100ng,超纯水40μL㊂PCR扩增条件为:95℃,5min;95℃,30s;60℃,30s,28个循环; 72℃,90s;72℃,10min㊂对该扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳验证,并将达到测序要求的扩增产物测序㊂3)分离菌株16S rDNA的同源性比较和系统进化树构建㊂将菌株测序结果输入NCBI数据库,利用Blast进行序列比对,找到与目的基因序列同源性最高的已知分类地位的菌株;用软件MEGA7.0中的邻接法(neighbor⁃joining method)进行系统进化树的构建㊂1.3.3 种子液制备将纯化菌株涂布于平板,37℃倒置培养2d活化菌株,取1环接种到MRS液体培养基中,37℃培养12h作为种子液,按相同细胞浓度定容待用㊂1.3.4 产乳酸发酵实验取1.3.3中的种子液,以5%接种量接种至MRS液体培养基中,37℃静置发酵36h,0~24h每隔2h取样,24~36h每隔4h取样,每株菌共计16个取样点,每个样3次实验㊂测定发酵液OD600值㊁乳酸含量和pH值,绘制菌株0~36h生长曲线和产乳酸曲线㊂生长曲线测定:吸取200μL样品至96孔板,使用酶标仪测定600nm处吸光值,以时间为横坐标,吸光值为纵坐标绘制生长曲线㊂乳酸含量测定:利用生物传感分析仪测定乳酸含量㊂计算方法见式(1)㊂样品乳酸含量=样品测定值×稀释倍数㊂(1) 1.3.5 高粱培养液发酵实验以5%接种量将1.3.3中的种子液接种至高粱培养液中,37℃静置发酵5d,取发酵液作为后续分析样品㊂1.3.6 发酵风味物质组分测定采用SPME-GC-MS方法测定1.3.5中发酵5d 样品的可挥发性风味成分㊂固相微萃取条件:选用65μm PDMS/DVB萃取头,在20mL顶空瓶中加入4mL发酵液样品和1.5g NaCl,60℃预热10min,插入萃取头,萃取吸附30min,GC解吸5min(250℃)㊂色谱条件:色谱柱为DB-Wax毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)㊂升温程序:35℃保持4min,以5℃/min的速度升温至150℃,恒温保持4min,然后以3℃/min的速度升温至220℃,保持5min㊂载气He,流速1.0mL/min,不分流进样㊂质谱条件:EI离子源,电子能量为70eV,离子源温度为230℃,质量扫描范围m/z35~500u㊂2 结果与分析2.1 乳酸菌分离纯化及形态特征分析按照1.3.1的方法,从窖泥原料中分离纯化菌株,其中11株菌株,菌落呈圆形㊁中等大小㊁凸起,微白色㊁湿润,边缘整齐,革兰氏染色阳性,不运动㊁不产生孢子㊂结合形态学特征可初步确定菌株为乳酸菌,依次命名为L1至L11,菌落图及镜检图见图1(a)和图1(b)㊂利用16S rDNA测序鉴定菌株的种属,结果见表1和图2㊂2.2 乳酸菌分子生物学鉴定结果菌株16S rDNA序列经NCBI序列比对及同源性分析,得最相似的物种名㊁相似率及其登录号(表1),再利用MEGA7.0软件构建系统发育树(图2)㊂ 由表1和图2可知,鉴定窖泥分离得到的11株乳酸菌为:肠球菌属中的铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)7株和乳杆菌属中的短乳杆菌(Lactoba⁃cillus brevis)1株㊁鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rham⁃nosus)1株和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)2株㊂2.3 乳酸菌生长特性分析按照1.3.4的方法得乳酸菌生长曲线,如图3㊂由图3可知,11株菌生长情况由下到上可分为3部分:菌株L1㊁L2㊁L3㊁L4㊁L6㊁L7㊁L8的OD600较低,0~4h 时为菌株的生长延滞期,4~10h为菌株对数生长期,12h时OD600最高,达0.43~0.48,此后进入稳定期,16h后OD600有下降趋势,进入衰亡期;菌株L5的OD600居中,0~4h为生长延滞期,4~24h为对数生长期,24~36h为稳定期,OD600达0.77;菌株L9㊁L10㊁L11的OD600最高,0~4h为生长延滞期,4~ 18h为对数生长期,18h时OD600分别为1.28㊁1.25和1.05,菌体浓度达到最高,此后逐步进入稳定期, 36h未见OD600有明显下降㊂2.4 乳酸菌产乳酸特性分析按照1.3.4的方法,得11株菌产乳酸特征实验结果,见图4㊂菌株产乳酸情况可分为两大类:1)L1至L8菌株,4h后产乳酸速度明显增快,14h乳酸质量浓度为3.5~4.5g/L,24h发酵液乳酸质量浓度82食品科学技术学报 2020年1月图1 11株乳酸菌形态特征Fig.1 Morphological characteristics of11strains of lactic acid bacteria 表1 11株乳酸菌16S rDNA序列Blast比对结果Tab.1 16S rDNA sequence Blast alignment results of11strains of lactic acid bacteria 菌株编号同源菌株同源性NCBI登录号L1铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus CCFM8316)98%KJ803873.1 L2铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus MES-1)97%MF959774.1 L3铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus EC1)98%MH376356.1 L4铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus CCFM8316)97%KJ803873.1 L5短乳杆菌(Lactobacillus brevis Lb2H)98%KP793167.1 L6铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus EC1)97%MH376356.1 L7铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus EC2)98%MH376403.1 L8铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus EC1)98%MH376356.1 L9鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus HT2)99%JF414108.1 L10干酪乳杆菌(Lactobacillus casei CECT9104)99%LS991421.1 L11干酪乳杆菌(Lactobacillus casei NWAFU1544)99%MG551218.1达到最高(4.5~5.5g/L),pH值4.7~4.8,24~ 36h曲线平缓,乳酸含量无明显增多;2)L9㊁L10㊁L11菌株,4h后产乳酸速度加快,乳酸含量明显高于第一类菌,14h时乳酸含量均大于6g/L,28h左右产乳酸速度减缓,稳定至36h,发酵液乳酸含量最高,分别达15.74㊁15.58㊁14.74g/L,明显优于其余8株菌,其乳酸含量高出2倍㊂文献报道,干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)发酵MRS肉汤培养基72h,乳酸质量浓度为(25.231±0.121)g/L[10],凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)发酵蔗糖培养基72h,乳酸92第38卷第1期 王 晖等:白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较图2 11株乳酸菌系统进化树Fig.2 Phylogenetic tree of11strains of lactic acid bacteria 质量浓度为20g/L[11]㊂本窖泥乳酸菌产乳酸量与文献报道结果相比较低,最终pH值为3.7~3.8,比肠膜明串珠菌肠膜亚种(Leuconostoc mesenteroides)豆清发酵20h时pH值(4.16)[12]更低㊂2.5 乳酸菌发酵高粱培养液产风味物质分析选取L5㊁L8㊁L9和L11菌株,按照1.3.5方法进行高粱培养液发酵㊂第5天采用固相微萃取-气质联用(SPME-GC-MS)法,按1.3.6方法测发酵液可挥发性风味组分,风味物质总离子流图见图5㊂图谱经NIST14谱库检索及相关资料分析,4株菌的可挥发性风味物质种类及相对含量如表2,各菌产生酸类㊁醇类㊁酯类㊁酮类㊁吡嗪类㊁芳香族类和烷烃类图3 11株乳酸菌生长曲线Fig.3 Growth curve of11strains of lactic acidbacteria图4 11株乳酸菌产乳酸特性分析Fig.4 Analysis of lactic acid production characteristics of11strains of lactic acid bacteria03食品科学技术学报 2020年1月风味物质的种类和相对含量的分析结果见图6和图7㊂图5 菌株发酵液风味物质总离子流图Fig.5 Total ion current chromatogram of flavor compounds from fermentation liquid of strains图6 4株菌发酵液中挥发性风味物质数量比较Fig.6 Comparison of quantity of volatile flavor substancesin fermentation liquid of 4strains 由表2可知,4株乳酸菌的发酵液中共检测出52种可挥发性风味物质,包括酸类7种㊁醇类10种㊁酯类5种㊁酮类3种㊁吡嗪类4种㊁芳香族6种㊁烷烃类17种,这与白酒中常见的呈香呈味化合物种类相符[13]㊂乙酸㊁2⁃甲基己酸㊁己酸㊁庚酸㊁辛酸㊁壬酸㊁乙酸苯乙酯㊁十六酸乙酯㊁3⁃羟基⁃2⁃丁酮㊁苯甲醛㊁四甲基吡嗪在酒中均有检出[14]㊂菌株L 5㊁L 8㊁L 9和L 11检测出的可挥发性风味物质数量分别为35㊁34㊁28和22种,相对含量总量分别为78.67%㊁81.86%㊁63.65%和56.1%㊂乙酸㊁己酸㊁辛酸㊁壬酸㊁正辛醇㊁乙酸苯乙酯㊁十六酸乙酯㊁苯乙醇㊁2,3⁃图7 4株菌发酵液中挥发性风味物质含量比较Fig.7 Comparison of content of volatile flavor substancesin fermentation liquid of 4strains二氢苯并呋喃㊁2,6,10⁃三甲基十二烷㊁十四烷㊁正十五烷㊁正十六烷等13种可挥发性风味物质为4株菌共有,其中乙酸㊁己酸㊁乙酸苯乙酯和苯乙醇是白酒中的重要香气成分㊂乙酸㊁己酸是共有挥发性风味物质中相对含量最高的两种物质,菌株L 9和L 11产生乙酸为10.54%和10.86%,产己酸为11.94%和8.56%㊂乙酸㊁丁酸㊁乳酸㊁己酸是浓香型白酒中的四大酸,占酒体总酸含量90%以上[15]㊂适量的乙酸能使白酒有爽快感,适量己酸能增加酒的丰满感,在白酒中有呈味助香作用,且乙酸㊁己酸分别可与乙醇形成乙酸乙酯和己酸乙酯[13,15-16],二者对白酒的13第38卷第1期 王 晖等:白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较 表2 L5㊁L8㊁L9和L11乳酸菌发酵液中挥发性风味物质Tab.2 Volatile flavor substances in fermentation liquid of lactic acid bacteria of L5,L8,L9and L11化合物相对含量/%L5L8L9L11化合物相对含量/%L5L8L9L11酸类吡嗪类乙酸5.185.7610.5410.862⁃甲基吡嗪0.510.741.631.61 3⁃甲基戊酸---4.272,5⁃二甲基吡嗪0.650.91.671.59 2⁃甲基己酸1.12.14--2,6⁃二甲基吡嗪-0.63--己酸3.665.5311.948.562,3,5,6⁃四甲基吡嗪0.16---庚酸0.30.54-1.12吡嗪类总百分数1.322.273.33.2辛酸0.60.741.41.48芳香族类壬酸0.360.711.281.69苯乙醇0.760.961.962.93酸类总百分数11.215.4225.1627.982⁃羟基⁃5⁃甲基苯乙酮-0.350.721.01醇类苯甲醛-0.521.53-乙醇32.8640.41--2,4⁃二甲基苯甲醛-0.59-1.21 3⁃丁烯⁃1⁃醇--1.881.35苯并噻唑--0.72-1⁃辛烯⁃3⁃醇-0.582.22-2,3⁃二氢苯并呋喃0.740.370.770.81 2⁃乙基己醇--4.083.8芳香族总百分数1.52.795.75.96环庚醇0.990.88--烷烃类正辛醇0.480.620.460.952,6,10,14⁃四甲基十五烷0.91---环辛醇0.16---2,6,10⁃三甲基十二烷1.92.391.331.98 3⁃呋喃甲醇-0.170.49-十四烷2.862.111.571.91 1⁃壬醇0.420.48--2,6,10⁃三甲基十三烷4.522.31.9-1⁃癸醇0.13---2⁃甲基十四烷-0.58--醇类总百分数35.0443.149.136.12,6,11,15⁃四甲基⁃十六烷2.2---酯类3⁃甲基⁃十四烷0.85---乙酸乙烯酯--4.49-正十五烷7.483.783.133.32乙酸苯乙酯0.280.441.011.457⁃甲基-十六烷0.76---磷酸三丁酯--0.76-4⁃甲基⁃十四烷0.42---十六酸乙酯0.330.431.091.644⁃甲基-十五烷0.28---γ⁃壬内酯1.091.6--2⁃甲基-十五烷0.930.51--酯类总百分数1.72.477.353.093⁃甲基十五烷-0.28--酮类正十六烷2.391.31.471.09 3⁃羟基⁃2⁃丁酮--2.221.47正壬基环已烷0.210.2--2⁃壬酮--0.86-正十七烷0.17---大马士酮-0.310.53-1⁃十六烯2.032.01--酮类总百分数00.313.611.47烷烃类总百分数27.9115.469.48.3 -”代表未检出㊂香型和风格有重要影响㊂据报道,乙酸苯乙酯是牛栏山二锅头白酒中重要的香气成分,可由扣囊复膜酵母代谢产生[17]㊂苯乙醇具有柔和㊁愉快而持久的玫瑰香气,可增加酒的醇厚感[18],钱冲等[19]在研究不同香型白酒的聚类分析和主成分分析时发现,苯乙醇是芝麻香型白酒的关键风味物质㊂本研究中4株菌产生乙酸苯乙酯的相对含量为0.2%~1.5%,产生苯乙醇的相对含23食品科学技术学报 2020年1月量为0.7%~3.0%,可对白酒香气产生一定影响㊂除共有挥发性风味物质外,L5和L8产生相对含量为32.86%和40.41%的乙醇㊂L5产生微量的四甲基吡嗪(相对含量0.16%),有研究报道该物质是酱香型白酒的特征风味成分,具有扩张血管㊁改善血循环㊁护肝等对人体有益的功能,被认为是白酒中的主要功能性成分之一,在不同香型白酒中普遍存在[20-21]㊂在L9和L11发酵液中检测到少量3⁃羟基⁃2⁃丁酮(相对含量为2.22%和1.47%)㊂3⁃羟基⁃2⁃丁酮是四甲基吡嗪的前体物质[22],该物质稍有糟香,并有类似蜂蜜样的甜味,是酒中重要的芳香成分,在名优白酒中含量尤为重要[13]㊂吴树坤等[23]在研究沉香型酒醅中产香芽孢杆菌代谢产物时发现,3⁃羟基⁃2⁃丁酮是其优势产物之一㊂可见4株菌代谢产生的可挥发性风味物质可对白酒的风味和口感起重要作用㊂由图6可知,除L5不产生酮类物质外,4株菌发酵液均产生酸类㊁醇类㊁酯类㊁酮类㊁吡嗪类㊁芳香族类和烷烃类化合物,且除L5和L8分别产生15和10种烷烃类物质外,其余各类可挥发性风味物质的化合物种类均为1~6种㊂由图7可知,4株菌发酵液产生的酸类㊁醇类㊁酯类㊁酮类㊁吡嗪类㊁芳香族类和烷烃类化合物相对含量差别较为明显㊂4株菌中L5产烷烃能力最强,其发酵液中烷烃类物质的相对含量占总量的27.91%,分别是L11㊁L9㊁L8发酵液的3.36㊁2.97和1.81倍㊂L8产醇能力最强,其发酵液中醇类物质的相对含量占总量的43.14%(其中乙醇高达40.41%),分别是L11㊁L9㊁L5发酵液的7.07㊁4.72和1.23倍㊂L9产酯㊁产酮及产吡嗪能力最强,其发酵液中酯类物质的相对含量占总量的7.35%,分别是L5㊁L8㊁L11发酵液的4.32㊁2.98和1.89倍;酮类物质的相对含量占总量的3.61%,分别是L8㊁L11发酵液的11.65和2.46倍;吡嗪类物质的相对含量占总量的3.3%,分别是L5㊁L8㊁L11发酵液的2.50㊁1.45和1.03倍㊂L11产酸和产芳香族类化合物能力最强,其发酵液中酸类物质的相对含量占总量的27.98%,分别是L5㊁L8㊁L9发酵液的2.50㊁1.81和1.11倍;芳香族类物质的相对含量占总量的5.96%,分别是L5㊁L8㊁L9发酵液的3.97㊁2.14和1.05倍㊂3 结 论从窖泥中分离得到11株乳酸菌,经16S rDNA 鉴定,分别为7株肠球菌属(Enterococcus)菌株和4株乳杆菌属(Lactobacillus)菌株㊂菌体生长代谢与产乳酸能力呈正相关,与文献报道的结论一致[12,24]㊂各菌生长性能不同,产乳酸能力不同,鼠李糖乳杆菌和2株干酪乳杆菌产乳酸量明显优于获得的其余乳酸菌,发酵36h乳酸质量浓度分别达到15.74㊁15.58㊁14.74g/L,pH值为3.7~3.8㊂采用固相微萃取和GC-MS法分析L5㊁L8㊁L9和L11菌株发酵高粱培养液产可挥发性风味物质,可知,4类乳酸菌都产生酸类㊁醇类㊁酯类㊁吡嗪类㊁芳香族化合物等物质,但每类物质所含组分物质各不相同,且相对含量差异明显㊂短乳杆菌㊁铅黄肠球菌㊁鼠李糖乳杆菌和干酪乳杆菌分别产烷烃类,醇类,酯类㊁酮类和吡嗪类,酸类和芳香类化合物能力较强㊂产生的13种共有物质中,乙酸㊁己酸㊁乙酸苯乙酯和苯乙醇是白酒中的重要香气成分,其中乙酸㊁己酸相对含量较高㊂研究发现,仅短乳杆菌产生四甲基吡嗪,短乳杆菌和铅黄肠球菌明显产生乙醇,鼠李糖乳杆菌和干酪乳杆菌产生3⁃羟基⁃2⁃丁酮,这些挥发性风味物质对白酒风味和口感有重要影响㊂本研究显示,窖泥中含有不同种类的乳酸菌,各菌生长及产乳酸性能不同;不同菌株可不同程度产生与白酒中常见呈香㊁呈味物质种类相同的酸类㊁醇类㊁酯类㊁酮类㊁吡嗪类㊁芳香族类和烷烃类化合物,并可产生多种对白酒香气有重要影响的风味物质㊂希望本研究结果可为进一步挖掘白酒酿造功能微生物,拓展乳酸菌的应用研究提供理论依据㊂乳酸菌在白酒发酵过程中的增酸应用潜力和对风味组分的影响作用需要继续研究㊂参考文献:[1] 汪文鹏,王艳丽,吴树坤,等.浓香型白酒窖泥中3株厌氧菌的分离鉴定及代谢产物分析[J].食品科技,2018,43(2):16-20.WANG W P,WANG Y L,WU S K,et al.Isolation andidentification of three anaerobic bacteria strains inLuzhou⁃flavor liquor and metabolites analysis[J].FoodTechnology,2018,43(2):16-20.[2] 谢玉球,钟雨,谢旭,等.乳酸菌在固态法白酒生产中的地位与作用[J].酿酒科技,2008(11):83-86.XIE Y Q,ZHONG Y,XIE X,et al.Roles&functionsof lactic acid bacteria in the production of liquor by solidfermentation[J].Brewing Technology,2008(11):83-86.33第38卷第1期 王 晖等:白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较[3] 张艳,杜海,吴群,等.酱香型白酒发酵中两株主要乳酸菌对酿造微生物群体的影响[J].微生物学通报,2015,42(11):2087-2097.ZHANG Y,DU H,WU Q,et al.Impacts of two mainlactic acid bacteria on microbial communities during Chi⁃nese Maotai⁃flavor liquor fermentation[J].MicrobiologyBulletin,2015,42(11):2087-2097.[4] TSUJI A,KOZAWA M,TOKUDA K,et al.Robustdomination of Lactobacillus sakei in microbiota during tra⁃ditional Japanese sake starter Yamahai⁃Moto fermentationand the accompanying changes in metabolites[J].Cur⁃rent Microbiology,2018,75(11):1498-1505. [5] 李维青.浓香型白酒与乳酸菌㊁乳酸㊁乳酸乙酯[J].酿酒科技,2010,37(3):90-93.LI W Q.Relationship between Luzhou flavor liquor,lac⁃tic acid bacteria,lactic acid and ethyl lactate[J].Brew⁃ing Technology,2010,37(3):90-93.[6] LAY C L,COTON E,BLAY G L,et al.Identificationand quantification of antifungal compounds produced bylactic acid bacteria and propionic bacteria[J].Interna⁃tional Journal of Food Microbiology,2016,239:79-85.[7] AHLBERG S H,JOUTSJOKI V,KORHONEN H J.Potential of lactic acid bacteria in aflatoxin risk mitigation[J].International Journal of Food Microbiology,2015,207:87-102.[8] 钱存柔,黄仪秀.微生物学实验教程[M].北京:北京大学出版社,2008:27-28.[9] YANG Q,FRANCO C,ZHANG W.Sponge⁃associatedactinobacterial diversity:validation of the methods of acti⁃nobacterial DNA extraction and optimization of16S rRNAgene amplification[J].Applied Microbiology and Bio⁃technology,2015,99(20):8731-8740. [10] 杜仁鹏,赵丹,王晓宇,等.1株乳酸高产菌的分离鉴定与系统发育分析[J].中国食品学报,2017,17(9):243-250.DU R P,ZHAO D,WANG X Y,et al.Isolation,iden⁃tification and phylogenetic analysis of a high lactate⁃pro⁃ducing Bacterium[J].Chinese Journal of Food Science,2017,17(9):243-250.[11] 莫祺红.优良泡菜乳酸菌的筛选及其发酵性能研究[D].南宁:广西大学,2008.[12] 孔彦卓,尹乐斌,雷志明,等.一株高产酸乳酸菌的分离鉴定及生物学特性研究[J].中国食品添加剂,2017(9):88-94.KONG Y Z,YIN L B,LEI Z M,et al.Study on isola⁃tion and characterization of high acid producing lacticacid bacteria[J].Chinese Food Additives,2017(9):88-94.[13] 沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京:中国轻工业出版社.2017:767-769.[14] 李贺贺,柳金龙,梁金辉,等.2种古井贡酒中挥发性成分的研究[J].食品科学技术学报.2016,34(1):55-65.LI H H,LIU J L,LIANG J H,et al.Research on volatilecompounds in2kinds of Gujinggong liquor[J].Journal ofFood Science and Technology.2016,34(1):55-65.[15] 张杰,程伟,潘天全,等.浓香型白酒风味成分研究现状及展望[J].酿酒,2019,46(1):29-31.ZHANG J,CHENG W,PAN T Q,et al.Research pro⁃gress about flavor substances of strong flavour Chinesespirits[J].Liquor Making,2019,46(1):29-31.[16] 张博.白酒中酸酯含量及平衡性在勾兑中的作用[J].酿酒科技,2005(3):52-53.ZHANG B.Acids content and ester content in liquorand their equilibrium functions in liquor blending[J].Brewing Technology,2005(3):52-53. [17] 郝文军,刘红霞,于晓涛,等.牛栏山白酒酿造过程中扣囊复膜酵母的分离与产物分析[J].酿酒科技,2019(2):49-52.HAO W J,LIU H X,YU X T,et al.Isolation of S.fibuligera from the production process of Niulanshan liq⁃uor and its metabolites[J].Brewing Technology,2019(2):49-52.[18] 路晓伟,吴群,徐岩,等.中国酱香型白酒酿造酿酒酵母的独特生理代谢特征[J].微生物学通报,2015,42(11):2098-2107.LU X W,WU Q,XU Y,et al.Specific physiologicalcharacteristic of Saccharomyces cerevisiae in ChineseMaotai flavor liquor making[J].Microbiology Bulletin,2015,42(11):2098-2107.[19] 钱冲,廖永红,刘明艳,等.不同香型白酒的聚类分析和主成分分析[J].中国食品学报,2017,17(2):243-254.QIAN C,LIAO Y H,LIU M Y,et al.Cluster analysisand principal components analysis of different flavortypes of liquor[J].Chinese Journal of Food Science,2017,17(2):243-254.[20] 丁海龙,敖灵,邓波,等.中国白酒微量健康成分分析[J].中国酿造,2018,37(2):11-14.DING H L,AO L,DENG B,et al.Analysis of tracehealthy components of Chinese Baijiu[J].ChineseBrewing,2018,37(2):11-14.[21] 李习,方尚玲,刘超,等.酱香型白酒风味物质主体成分研究进展[J].酿酒科技,2012,39(3):43食品科学技术学报 2020年1月19-23.LI X,FANG S L,LIU C,et al.Research progress ofthe main flavor substances in Maotai flavor[J].BrewingTechnology,2012,39(3):19-23.[22] 王奕芳,周容,张明春,等.白酒中重要的功能化合物吡嗪的研究进展[J].酿酒,2018,45(6):20-23.WANG Y F,ZHOU R,ZHANG M C,et al.Researchprogress in important function pyrazine compounds inBaijiu[J].Liquor Making,2018,45(6):20-23.[23] 吴树坤,杨磊,杨玲麟,等.沉香型酒醅中产香芽孢杆菌的分离鉴定及代谢产物分析[J].中国酿造,2018,37(1):35-40.WU S K,YANG L,YANG L L,et al.Isolation,iden⁃tification and metabolite analysis of aroma producingBacillus from fermented grains of chen⁃xiang flavor Bai⁃jiu[J].Chinese Brewing,2018,37(1):35-40.[24] 林龙镇,邹卫玲,李安章,等.产酸㊁耐酸乳酸菌的分离鉴定及益生特性[J].华南农业大学学报,2018,39(2):95-102.LIN L Z,ZOU W L,LI A Z,et al.Isolation,identifi⁃cation and probiotic characteristics of acid⁃producing andacid⁃resistant Lactobacillus strains[J].Journal of SouthChina Agricultural University,2018,39(2):95-102.Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria from Mud of Baijiu and Comparison of Fermented Volatile Flavor Compounds WANG Hui, PU Ye, LI Jiyang, YIN Xian, LIAO Yonghong*(School of Light Industry/Key Laboratory of Cleaner Production and Integrated ResourceUtilization of China National Light Industry,Beijing Technology andBusiness University,Beijing100048,China)Abstract:11strains of lactic acid bacteria were isolated from mud of Baijiu and identified by16S rDNA gene sequence homology analysis.There were1strain of Lactobacillus brevis,1strain of Lactobacillus rhamnosus,2strains of Lactobacillus casei and7strains of Enterococcus ctic acid production was analyzed using MRS medium fermented by11strains,respectively.And the results showed that lactic acid production was positively correlated with bacterial growth.The lactic acid yields of the strains Lactobacillus rhamnosus L9,Lactobacillus casei L10and L11were relatively higher,which were 15.74,15.58,14.74g/L,respectively.The fermentated volatile flavor components from sorghum medium by each lactic acid bacteria were analyzed.There were13kinds of substances,including the important aroma components of Baijiu,such as acetic acid,caproic acid,phenylethyl acetate and phenylethyl alcohol.The relative content of acetic acid and caproic acid was relatively higher.The volatile flavor compounds produced by each bacterium were significantly different:Lactobacillus brevis L5 could produce alkanes(27.91%),Enterococcus casseliflavus L8could produce alcohol compounds (43.14%),Lactobacillus rhamnosus L9produced esters(7.35%),ketones(3.61%)and pyrazines (3.3%),Lactobacillus casei L11had strong ability to produce acids(27.98%)and aromatic compounds (5.96%).Tetramethylpyrazine was produced by Lactobacillus brevis L5only,ethanol was obviously produced by strains of L5and L8,and3⁃hydroxy⁃2⁃butanone was produced by strains of L9and L11.All the substances above strongly influenced the flavor and taste of Baijiu.Previous studies had shown that various lactic acid bacteria in the mud had different characteristics and effects on Baijiu brewing.This study provided a basis for further tapping the functional microbes of Baijiu brewing and expanded the application of lactic acid bacteria.Keywords:mud;lactic acid bacteria;species identification;lactic acid;volatile flavor compound(责任编辑:叶红波)53第38卷第1期 王 晖等:白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较。
白酒制曲环境和成品曲中产酸微生物分析
白酒制曲环境和成品曲中产酸微生物分析王春晓,袁国亿,苏伟,王啸,邱树毅*(贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳550025)摘 要:为更好地控制小曲白酒风味,通过检测小曲白酒成品曲、成品曲糖化样品和制曲环境中的微生物,分析产生主要酸类物质的主导微生物,采用高效液相色谱法检测成品曲糖化样品中主要的酸类物质含量,采用高通量测序方法检测成品曲中细菌的相对丰度和多样性,采用传统分离筛选和序列分析方法鉴定成品曲糖化样品和制曲环境中的主导产乙酸微生物,并通过实验室糖化样品制备验证该微生物的产酸能力。
结果表明:小曲白酒成品曲糖化样品中主要的酸类物质为乳酸和乙酸,乳酸的形成与成品曲中的乳杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)和片球菌属(Pediococcus)多个主导菌种有关,乙酸的形成与制曲环境和成品曲糖化样品中的扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)有关,醋酸菌几乎未检测到,因此推断与乙酸的形成相关性较小。
本研究报道了扣囊复膜酵母的产乙酸能力,为其在白酒酸类物质形成中的研究和利用提供了新的思路。
关键词:白酒;糖化样品;高通量测序;扣囊复膜酵母;酸度检测Analysis of Acid-producing Microorganisms from Qu-making Environment and Mature Qu (Baijiu Fermentation Starter) WANG Chunxiao, YUAN Guoyi, SU Wei, WANG Xiao, QIU Shuyi*(Guizhou Provincal Key Laboratory of Fermentation Engineering and Biopharmacy,School of Liquor and Food Engineering, Guizhou University, Guiyang550025, China) Abstract: The aim of this study was to analyze the main acid-producing microorganisms in mature Qu of Xiaoqu Baijiu, saccharified samples made with it and the Qu-making environment, in order to better control the flavor Xiaoqu Baijiu. High performance liquid chromatography (HPLC) was applied to detect the contents of the main acids in the saccharified samples, and high throughput sequencing was applied to analyze the relative abundance and diversity of bacterial community in the mature Qu, and the traditional isolation, screening and sequencing methods were applied to identify the main acetic acid-producing microorganisms in the saccharified samples and Qu-making environment. The acid production ability of the isolated microorganisms was verified in laboratory-prepared saccharified samples. The results indicated that the main acids in the saccharified samples made withmature Qu of Xiaoqu Baijiu were lactic acid and acetic acid. The formation of lactic acid was correlated with the main genera of Lactobacillus, Weissella and Pediococcus, while the formation of acetic acid was caused by Saccharomycopsis fibuligera isolated from the Qu-making environment and saccharified samples. Acetic acid bacteria were scarcely detected and thus hardly correlated with acetic acid formation in this study. This study is the first to report the acetic acid production ability of S. fibuligera, which provides new insights for research on its role and application in acid formation in Baijiu.Keywords: Baijiu; saccharified samples; high throughput sequencing; Saccharomycopsis fibuligera; acidity detectionDOI:10.7506/spkx1002-6630-20190819-199中图分类号:TS261.1 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2020)18-0120-07引文格式:王春晓, 袁国亿, 苏伟, 等. 白酒制曲环境和成品曲中产酸微生物分析[J]. 食品科学, 2020, 41(18): 120-126.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190819-199. 收稿日期:2019-08-19基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(31801523);贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2019]2263号;黔科合平台人才[2018]5781号;黔科合支撑[2016]2577-1号);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2018]120);贵州大学引进人才科研项目(贵大人基合字[2017]44号)第一作者简介:王春晓(1987—)(ORCID: 0000-0001-8646-863X),女,教授,博士,研究方向为酿酒工程、应用生物技术。
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收稿日期:2009-10-19 作者简介:刘俊红,女,博士,主要从事生物学方面的研究与教学工作。
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研究[J]. 酿酒, 2005, 32(5):35-37. [3] 魏景超. 真菌鉴定手册[M]. 上海:上海科学技术出版,1979. [4] 中国科学院微生物研究所《常见与常用真菌》编写组. 常见与常用真
酵中,乳酸的产生是在发酵过程中占绝对优势的芽孢细菌、酵母菌、霉菌、部分非芽孢细菌以及数量不多的乳酸菌共同作用的结果,
乳酸菌和醋酸菌的作用是次要的。
关 键 词:白酒;优势菌株;乳酸
中图分类号:Q935
文献标识码:A
文章编号:0254-5071(2010)03-0086-02
Analysis and indentification of dominant strain producing lactic acid in Chinese liquor fermentation
菌株号 S14 S17 S18 S19 S20 S23 S25 S29
OD560 0.47 0.41 0.10 0.37 0.21 0.45 0.22 0.50
OD乳 7.14 6.14 1.58 5.78 3.10 6.93 3.34 7.61
C乳 35.70 18.38 7.88 28.88 15.48 34.65 16.68 38.07
30株芽孢细菌培养3d,培养液稀释50倍,经离心后,使 用光谱仪测定乳酸含量,结果见表1。
由表1可知,在芽孢菌中产乳酸的菌株较多,5个菌株 的产乳酸量超过20.00mg/100mL。其中18#菌株产乳酸量 最大,达到38.33 mg/100mL;其次是7#、10#和13#菌株,产量 达24.68 mg/100mL;1#菌株次之;其他菌株的乳酸产量明 显降低。 2.1.2 非芽孢细菌产乳酸结果
LIU Junhong, XIE Zhaohui, ZHOU Junyong
(Faculty of Biological Engineer, Henan University of Urban Construction, Pingdingshan 467044, China)
Abstract: The dominant strains producing lactic acid in a certain br and liquor fermentation were analyzes by microbiological and biochemical method. The results showed that the lactic acid was produced by Bacillus spp., yeast, mold and part of some non-Bacillus and a small number of lactic acid bacteria, among which, lactic acid bacteria and acetic acid bacteria played the secondary role. Key words: Chinese liquor; dominant strain; lactic acid
表5 不同种属优势菌株的产乳酸量 Table 5. Amount of lactic acid produced by different kinds of
dominant strains
菌株
第7d
第10d
第15d
第20d
号 OD560 OD乳 C乳 OD560 OD乳 C乳 OD560 OD乳 C乳 OD560 OD乳 C乳
16株非芽孢细菌培养3d后,培养液稀释50倍,经离心 后,使用光谱仪测定乳酸含量,结果见表2。
由表2可知,非芽胞菌中乳酸产量高的菌株较多,7个菌 株的产乳酸量超过20.00mg/100mL。S29号菌株乳酸产量最 高,达到38.07mg/100mL;S14和S23号菌株乳酸产量次之,分 别为35.70mg/100mL和34.65mg/100mL;和上述3个菌株相 比,其他菌株的产乳酸量差距较大。
0 0
C乳 3.57 12.60 1.82 0.91 7.62 32.29
0 0
由表4可知,M27号菌株的产乳酸优势显著,乳酸产量为 32.29mg/100mL;其他菌株的乳酸产量极低,甚至没有乳酸 产生,说明在该研究的范围内,霉菌中产乳酸的菌株较少。 2.1.5 优势菌株的乳酸产量
选取乳酸产量较高(乳酸含量测定时OD560>0.2)的芽 孢细菌、非芽孢细菌、霉菌、酵母菌菌株,连续培养20d,测 出乳酸含量,结果见表5。
16.54 Y19
0.029 9.45
Y25
0.26 3.99
Y6
0.16 2.46 12.29 Y5
0.08 1.16
Y22
0.06 0.87 4.31
Y11
0
0
Y7
0.02 0.21 1.05
Y2
0.02 0.29
Y32 0.04 0.53 2.63 Y23 0.25 3.83
研究报告
中国酿造
2010 年 第 3 期
总第 216 期 ·87·
表1 芽孢菌的产乳酸量 Table 1. Amount of lactic acid produced by Bacillus
菌株号 OD560
1
0.28
2
0.11
3
0.10
4
0.08
5
0.19
6
0.13
7
0.32
8
0.10
9
0.10
S14 0.50 7.81 42.85 0.53 8.10 45.31 0.47 7.14 35.70 0.43 6.26 32.80 Y1 0.25 3.89 19.45 0.27 4.15 20.75 0.20 3.05 15.25 0.22 3.47 17.35 Y23 0.36 5.45 27.25 0.40 6.09 30.45 0.34 5.20 26.00 0.20 3.05 15.25 Y25 0.30 4.61 23.05 0.36 5.39 26.95 0.40 6.09 30.45 0.28 4.36 21.86 M27 0.52 7.39 39.65 0.55 8.40 42.00 0.42 6.47 32.30 0.40 6.01 30.05
(2)酵母菌、霉菌培养基:蛋白胨 0.1% ,琼脂0.2%,麦 芽 糖 0.4% ,NaCl 0.4% ,K2HPO40.02% ,pH7.0,121℃ 灭 菌 30min。 1.2.2 乳酸的测定方法[4]
取100mL无菌三角瓶,加入灭菌培养基40mL~50mL。 芽孢菌35℃培养、酵母菌28℃培养、霉菌30℃培养[5],定期取 菌液1mL,离心除去菌体,用光谱仪测定菌液中乳酸的含量。 2 结果与讨论 2.1 不同微生物产生乳酸的结果 2.1.1 芽孢菌产乳酸结果
菌[M]. 北京:科学出版社,1973.
[5] 游 剑,陈茂彬,方尚玲,等. 枝江大曲酒大曲和窖泥中优势菌的分离 与初步鉴定[J]. 酿酒科技,2009,179(5):77-80,83.
[6] 张中义,畅晓霞,钟其顶. 酒曲酶系、菌系特征及酿造过程中微生物动 态变化[J]. 酿酒,2008,35(5):24-29.
7 0.46 6.93 34.65 0.59 9.03 45.15 0.61 9.24 46.20 0.61 9.40 47.00
18 0.43 6.62 33.10 0.46 7.04 35.20 0.49 7.30 36.50 0.61 9.47 47.35
20 0.33 4.94 24.70 0.20 3.05 15.25 0.27 3.99 19.95 0.36 5.39 26.95
2010 No.3
·86· Serial No.216
China Brewing
Research Report
白酒发酵过程中产乳酸优势菌株的分析与鉴定
刘俊红,谢朝晖,周俊勇
(河南城建学院 生物工程系,河南 平顶山 467034)
摘 要:运用微生物学与生物化学的方法,对某品牌白酒中产生乳酸的优势菌株进行深入的分析和研究。结果表明:在该品牌白酒发
研究表明,该品牌大曲中的微生物大致种类有细菌、 酵母菌、霉菌、放线菌、醋酸菌、乳酸菌,其余的皆为非主要 菌种,后3种可能是主要菌种[2]。
取样鉴定30株芽孢细菌、16株非芽孢细菌、18株酵母 菌与16株霉菌。 1.2 方法 1.2.1 产乳酸培养基的制备[3]
(1)芽孢细菌培养基:蛋白胨0.2%,葡萄糖1%,NaCl 0.5%,K2HPO4 0.03%,pH7~7.2,121℃灭菌30min。
15 0.10 1.52 7.62 30 0.13 1.93 9.72
注 :OD乳 :相 当 于 OD值 的 乳 酸 含 量(μg/mL);C 乳 :培 养 液 中 乳 酸 含 量 (mg/100mL),(下同)。
表2 非芽孢菌的产乳酸量 Table 2. Amount of lactic acid produced by non-Bacillus
2.1.3 酵母菌产乳酸结果 18株分属于7个属的酵母菌株,培养5d,培养液稀释
50倍,测定乳酸含量,结果见表3。
表3 酵母菌的产乳酸量 Table 3. Amount of lactic acid produced by yeast
菌株号 OD560
Y1
0.22
OD乳 3.31
C乳 菌株号 OD560
酯类中的乙酸乙酯和乳酸乙酯对清香型白酒酒质影 响极大。白酒生产中的主要菌类(酵母菌、霉菌和细菌)在 发酵过程中产生的乳酸直接关系到乳酸乙酯的形成[1]。本 实验通过对某品牌白酒酒曲中产生乳酸的微生物进行深 入的分析和研究,找出产生乳酸的优势菌株,以期指导生 产、降低成本。 1 材料与方法 1.1 材料