芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌多样性及其演替规律

【背景】乳酸菌是白酒发酵过程中一类非常重要的微生物,其种类及动态变化对于白酒品质具有重要影响。然而,目前对于芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌群落结构及其演替规律的认识并不全面。【目的】揭示芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌的多样性及菌群的演替规律,为更好地探索白酒酿造机理和控制白酒品质提供生物学依据。【方法】利用高通量测序技术对芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌菌群演替进行跟踪分析,同时采用实时荧光定量PCR对发酵过程中乳酸菌的生物量进行定量分析。【结果】高通量测序结果显示,芝麻香型白酒发酵过程涉及5个属的乳酸菌:魏斯氏菌属(Weissella)、片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leuconostoc)和乳球菌属(Lactococcus),共计43种乳酸菌。其中,在发酵过程中平均相对丰度大于0.5%的乳酸菌有10种,分别是类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)、食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、融合魏斯氏菌(Weissella confusa)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、假肠膜明串珠菌(Leuconostoc pseudomesenteroides)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)和Lactobacillus sp.。在堆积发酵过程中,Weissella属占细菌总量的50%以上,其次是Pediococcus属和Lactobacillus属,而Leuconostoc属和Lactococcus属相对较少。在窖池发酵过程中Lactobacillus属的乳酸菌逐渐成为优势细菌,尤其是Lactobacillus sp.在窖池发酵中后期相对丰度达到80%以上。实时荧光定量PCR结果显示,在堆积发酵和窖池发酵前期乳酸菌总量变化不大;从窖池发酵5 d开始,乳酸菌总量迅速上升,30 d时达到最大值。【结论】对白酒发酵过程中乳酸菌种类及动态变化的研究有助于探究白酒酿造过程中乳酸菌功能,进而解析白酒酿造机理,最终达到控制白酒品质的目的。     

酱香型白酒酿造酒醅中酵母菌多样性研究

为解析酱香型白酒酿造酒醅中酵母菌的菌群结构,获取酒醅中的主要酵母菌,采用高通量测序法分析酱香型白酒酒醅中酵母菌多样性及主要功能菌群,同时采用可培养分离方法获取酒醅中酵母菌活性菌株。从酱香型白酒下沙至五轮次酒醅中共检出59个属、129个种的酵母菌,分离得到酵母菌活性菌株41种,检测到的酵母菌种类与获得的酵母菌活菌在各香型白酒中最多。不同时期酒醅中的酵母菌种类和数量差异明显,其中下沙、造沙轮次以Pichia kudriavzevii为绝对优势酵母菌;一至五轮次随着轮次的递增,酒醅中优势酵母菌的种类增多,其中主要的优势酵母菌有Pichia kudriavzevii、Pichia manshurica、Zygosaccharomyces bailii、Saccharomyces cerevisiae、Candida apicola。酱香型白酒酒醅中蕴藏着极其丰富的酵母菌资源,对酵母菌菌群结构的解析有助于科学地认识酱香型白酒酿造过程中产酒与风味代谢机理,为发酵过程的调控提供一定依据。     

中间型高温放线菌特异PCR快速鉴别方法的应用

根据中间型高温放线菌的gyrB基因设计了中间型高温放线菌的特异性引物,建立了快速筛选中间型高温放线菌菌种的特异PCR方法,并将其应用于芝麻香型白酒高温大曲中的中间型高温放线菌筛选。结果表明,所设计的特异性引物对中间型高温放线菌具有较高的特异性,可以快速鉴别中间型高温放线菌菌种,并成功从芝麻香型白酒高温大曲中快速筛选获得中间型高温放线菌,与传统的菌种鉴定方法相比,具有高效、灵敏、便捷及成本低廉等显著优点。     

乙醇与酸度协同作用推动芝麻香型白酒固态发酵过程的微生物群落演替

【背景】揭示白酒固态发酵过程中微生物组装规律及其环境驱动因素,对于解析白酒酿造微生物特征具有重要作用。【目的】揭示芝麻香型白酒固态发酵过程中微生物群落的演变规律及其演替的环境推动力。【方法】通过高通量测序揭示固态发酵过程中的优势微生物及群落结构演变过程;通过PICRUSt预测固态发酵过程中原核微生物群落代谢途径分布变化;通过关联分析揭示酒醅理化因子对微生物群落结构演变的解释率;通过实验室模拟发酵验证理化因子对群落组成的影响。【结果】芝麻香型白酒固态发酵过程包括2个阶段:阶段I (0-5 d),乙醇合成速率和还原糖消耗速率最高,Bacillus和Pichia是丰度最高的微生物属,酸度是群落演替最关键推动力;阶段II(5-30d),Lactobacilus和Saccharomyces是丰度最高的微生物属,乙醇是群落演替最关键推动力。在固态发酵过程中酒醅理化因子对群落演替的解释率为68.27%,其中乙醇(最高解释变量)和酸度的解释率分别为13.76%和4.43%,二者的共同解释率为23.17%,对推动微生物群落演替具有协同作用。【结论】揭示了芝麻香型白酒固态发酵过程的微生物群落演变规律及其演替的环境推动力,为提高白酒固态发酵过程可控性提供依据。     

浓香型白酒酒醅微生物分子生物学研究

作为我国四大香型白酒之一,浓香型白酒的酿造过程一直深受人们的关注。在浓香型白酒的酿造过程中,窖泥微生物、酒醅微生物、大曲微生物以及环境微生物这三者构成了其特有的酿酒微生物群落。在整个浓香型白酒的酿造过程中,各个微生物群落在酿酒环境中相互作用从而造就了浓香型白酒复杂的风味。由此可见,要想提高浓香型白酒的质量,需要从浓香型白酒酿造过程中的微生物群落研究着手。本文重点对浓香型白酒的酒醅微生物分子生物学进行研究,以期从中获得能够提高浓香型白酒质量的方法。     

芝麻香型白酒微生物多样性及其与胁迫因子相关性

【背景】近年来芝麻香型白酒的生产工艺日臻成熟,然而相应的科学研究却没有同步发展起来。高通量测序技术越来越多地应用于物种多样性的研究,但偏重于研究物种的相对丰度,没有关注物种的生物数量。【目的】深度解析芝麻香型白酒发酵过程微生物群落结构变化及其与胁迫因子相关性,并研究主要酵母菌与细菌的相关性,为揭示芝麻香型白酒发酵机理和控制发酵质量提供理论支撑。【方法】使用Thermofisher的Ion S5~(TM)XL测序平台进行16S rDNA和ITS rDNA扩增子高通量测序,结合微生物传统的定量方法,测定芝麻香型白酒发酵过程微生物群落结构的变化,同时监测发酵过程乳酸、乙酸、乙醇的含量变化,通过样品复杂度分析、多样品比较分析、环境因子关联性分析探究发酵过程微生物群落及其与胁迫因子的关系。通过Pearson相关性分析酵母菌与细菌的相关性。【结果】发酵前期纤维素菌、魏斯氏菌和芽孢杆菌占主要优势,发酵中后期乳杆菌占绝对优势,其次是纤维素菌、魏斯氏菌和芽孢杆菌。整个发酵过程伊萨酵母占绝对优势,其次是维克霉菌、酿酒酵母、假丝酵母。大部分微生物与胁迫因子呈负相关,只有乳杆菌与乙酸呈极显著性正相关。酵母菌与部分细菌呈正相关性。【结论】白酒发酵过程胁迫因子和微生物间的相互作用促进了群落演替过程,发酵后期乳杆菌和芽孢杆菌发酵产酸抑制了大部分不耐酸菌,有机酸是影响群落结构变化的主要胁迫因子。微生物数量结合相对丰度揭示了发酵过程群落结构演替及其与环境因子相关性的更多信息。     

三种酒曲酿造的崇明老白酒的挥发性风味物质分析及比较

分别采用八二酒曲、纯种米根霉曲及酿酒酵母曲、纯种米根霉曲和粘红酵母曲按崇明老白酒工艺酿造老白酒,应用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法对样品进行挥发性物质的检测,并对其进行醇酯比、香气活力值(OAVs)的计算及主成分分析,筛选出较佳的酒曲,得出崇明老白酒的主体香气.辛酸乙酯、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸异戊酯的OAVs大于10,是崇明老白酒的主要呈香物质.由八二酒曲酿造的酒液挥发性物质总量最高,醇酯比为5.89∶1,呈香物质以具蘑菇香的1-辛烯-3-醇为主.米根霉和酿酒酵母曲酿造的酒液酯类、芳香族化合物种类最多,醇酯比3.24∶1,香气以丁酸乙酯的甜香、苯乙醛、苯乙醇和乙酸苯乙酯的玫瑰花香为主要特征.米根霉和粘红酵母曲酿造的酒液挥发性化合物总量最低,醇酯比为2.86,主要香气特征为辛酸乙酯的甜香和己酸乙酯的水果香.纯种曲酿造的酒液的香气类型、风味种类比例、呈香物质的丰富程度均优于八二酒曲酿造的酒液.     

一株芝麻香型白酒高温大曲的施莱格尔氏菌的分离与鉴定

从芝麻香型白酒高温大曲中分离到一株革兰氏阴性高温细菌Zm91,并对其进行形态学、生理生化代谢特征以及细胞代谢酶活性和药物敏感性分析,结合16S rRNA基因序列分析结果,Zm91鉴定为水生施莱格尔氏菌(Schlegelella aquatica).该菌株是首次从我国芝麻香型白酒高温大曲中分离得到的施莱格尔氏菌,其G+C mol％含量为67.5％,具有碱性磷酸盐酶、酯酶(C4)、脂酯酶(C8)、白氨酸芳胺酶、颉氨酸芳胺酶、胰凝乳蛋白酶、萘酚-AS-BI-磷酸水解酶及α葡萄糖苷酶活性,对青霉素、氨苄西林、链霉素、利福平敏感.     

酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌菌群的差异性分析

【目的】为认识乳酸菌在中国白酒酿造过程中的作用与影响, 分析、比较了酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌的菌群结构及其差异。【方法】运用PCR-DGGE技术分析酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌群的演变规律。并利用传统微生物分离筛选方法进一步确定酱香型白酒发酵中的主要乳酸菌种。【结果】DGGE图谱表明, 白酒发酵过程中的主要乳酸菌种是乳杆菌。但两种香型白酒发酵过程中乳酸菌群组成及动态变化均呈现出明显的差异。清香型白酒酒醅中Lactobacillus fuchuensis是优势菌种, 而酱香型白酒发酵中检测到多种含量较高的乳酸菌种。利用MRS培养基从酱香型白酒酒醅中共筛选获得5种乳酸菌种。通过两种方法, 确定Lactobacillus homohiochii是酱香型白酒发酵过程中含量最高的乳酸菌。【结论】深入研究白酒发酵过程中乳酸菌的组成及分布规律, 对于更好地认识中国白酒酿造中主要的细菌类群——乳酸菌的作用, 具有重要的理论意义和实践价值。     

中国白酒大曲细菌群落结构的未培养方法分析

用于白酒酿造的酒曲被西方学者誉为中国的第五大发明[1],是白酒生产中微生物及酶的主要来源,不同的酒曲在微生物群落结构上存在差异,并直接影响酒的出酒率及酒质。因而,研究和鉴定白酒生产中与特征风味物质相关的关键微生物种类,对生产工艺改进具有重要意义。     

Analysis and comparison of the bacterial community in fermented grains during the fermentation for two different styles of Chinese liquor

Bacterial populations in fermented grains during fermentation may play important roles in Chinese liquor flavor. PCR-based denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and 16S rRNA gene library analysis were performed to analyze the bacterial community structure of two styles of liquor. The results of DGGE profiles showed that bacterial diversity decreased with the fermentation process and Lactobacillus acetotolerans became the predominant species at the end of the fermentation. But the obvious differences of bacterial community appeared in the middle stage of two styles of liquor fermentation, in which the different upstream production techniques were used. Moreover, 16S rRNA gene libraries of two styles were constructed. A total of 125 and 107 clones, chosen from two libraries, were grouped into 46 and 49 operational taxonomic units (OTUs) by amplified ribosomal DNA restriction analysis. According to sequencing results of clones, the predominant bacteria in strong aroma style fermented grains were those from the class Bacilli, Bacteroidetes, and Clostridia, whereas the predominant bacteria in fermented grains of roasted sesame aroma style belonged to Bacilli, Flavobacteria, and Gammaproteobacteria. Molecular analysis of the bacterial diversity of the liquor fermentation will benefit the analysis of important microorganisms playing key roles in the formation of liquor flavor components.     

酱香型白酒发酵中地衣芽孢杆菌与酿酒酵母的相互作用

【目的】为解析酱香型白酒酿造群体微生物的发酵过程, 研究了酱香型白酒酿造中重要微生物地衣芽孢杆菌与酿酒酵母之间的相互作用, 并对它们之间的作用机制进行初步探讨。【方法】通过地衣芽孢杆菌与酿酒酵母共培养体系的构建, 认识了两者的相互作用, 初步分析了酿酒酵母产生抑制物的分子量, 耐热性及对蛋白酶敏感性等特性。【结果】研究表明, 酿酒酵母发酵造成的酸性环境以及某些代谢物质能够抑制地衣芽孢杆菌的生长, 这些物质分子量大于10 kD, 对热和蛋白酶敏感。【结论】白酒酿造中酿酒酵母通过产酸以及大分子的蛋白质类物质对地衣芽孢杆菌生长形成抑制, 该研究促进了对白酒酿造群体微生物发酵过程的解析。     

大曲贮存过程中原核微生物群落结构及风味成分演替规律

【目的】研究大曲贮存过程中原核微生物群落结构及风味成分变化规律,阐述大曲贮存阶段的必要性和重要性,并探索不同微生物种属之间的相互关系,为更好地控制大曲品质提供微生物和风味方面的参考依据。【方法】通过Mi Seq高通量测序剖析大曲成熟过程中原核微生物群落结构变化;利用共存(Co-occurrence)模式方法分析不同种属微生物之间的相关关系,预测其相关性;利用SPME-GC-MS分析贮存过程中大曲风味成分的变化规律。【结果】采用Mi Seq测序方法共得到3 710个OTUs,除不能有效比对的序列外共鉴定出29个门和160个种属。其中,乳杆菌属、芽孢杆菌属、明串珠菌属、高温放线菌属、乳球菌属等是大曲中的优势菌群。随大曲贮存时间推移,贮存前期不断积累酸、醇类物质,后期酯类及含氮类等重要风味物质不断形成,而4-甲基苯酚等异味物质的含量却不断降低。相关性分析结果表明,乳酸菌与乳酸、乙酸等酸类物质之间存在显著的相关性,芽孢杆菌与酸类及含氮化合物之间存在显著的相关性。【结论】大曲贮存过程中,原核微生物结构不断发生调整,风味物质向更优质白酒风味进行变化。除环境因素外,原核微生物的代谢活动对风味物质的形成具有重要的影响,因此大曲贮存是白酒酿造过程中必不可少的环节。     

窖泥群落结构及功能微生物研究进展

窖泥是浓香型白酒的特征发酵载体,包含多种功能微生物,这些功能微生物对浓香型白酒的风格特征和品质有着重要的影响。本文对不同窖龄窖泥、不同浓香型白酒产地的窖泥及不同质量窖泥的窖泥微生物研究进展进行总结分析,并在此基础上对窖泥主体微生物的功能进行阐述。以期为窖泥微生物的研究提供思路,为浓香型白酒的质量和香味成分研究提供思考,促进窖泥微生物的研究,加深对浓香型白酒窖泥的认知。     

The association between flavor labeling and flavor recall ability in children

This study sought to determine if the ability to label a flavor is associated with an improved ability to recall having tasted the flavor in preschool-aged children. A total of 120 3- to 6-year-old English-speaking children tasted and labeled 20 different flavors, blinded to color. Children's labels for the flavors were scored for consistency and accuracy. Recall for having tasted the flavor was tested. Both labeling ability and recall ability improved rapidly between the ages of 3 and 6 years in this cohort. Regression analysis indicated that independent of the child's age, consistent accurate labeling was positively associated with recall ability. Higher maternal education was an independent and marginal contributor to greater recall ability. The combination of consistent and accurate labeling, age, and maternal education accounted for 28% of the variance in flavor recall ability. Consistent but inaccurate labeling alone contributed little to the variance in flavor recall ability. We conclude from these findings that children's ability to recall having tasted a flavor develops rapidly during the preschool age range and that improved recall ability is associated with the ability to consistently and accurately label the flavor. We conclude that language mediates memory for flavors in young children.     

香料生产的研究进展与展望

从动植物中提取天然香料受原料来源的限制,从而使天然香料物质的开发和应用受到限制;化学合成的香料又非天然,因此利用生物技术生产天然香料越来越为人们所重视。就生物法生产天然香料的方法、优点及应用前景作一介绍。     

Wine flavor and aroma

The perception of wine flavor and aroma is the result of a multitude of interactions between a large number of chemical compounds and sensory receptors. Compounds interact and combine and show synergistic (i.e., the presence of one compound enhances the perception of another) and antagonistic (a compound suppresses the perception of another) interactions. The chemical profile of a wine is derived from the grape, the fermentation microflora (in particular the yeast Saccharomyces cerevisiae), secondary microbial fermentations that may occur, and the aging and storage conditions. Grape composition depends on the varietal and clonal genotype of the vine and on the interaction of the genotype and its phenotype with many environmental factors which, in wine terms, are usually grouped under the concept of “terroir” (macro, meso and microclimate, soil, topography). The microflora, and in particular the yeast responsible for fermentation, contributes to wine aroma by several mechanisms: firstly by utilizing grape juice constituents and biotransforming them into aroma- or flavor-impacting components, secondly by producing enzymes that transform neutral grape compounds into flavor-active compounds, and lastly by the de novo synthesis of many flavor-active primary (e.g., ethanol, glycerol, acetic acid, and acetaldehyde) and secondary metabolites (e.g., esters, higher alcohols, fatty acids). This review aims to present an overview of the formation of wine flavor and aroma-active components, including the varietal precursor molecules present in grapes and the chemical compounds produced during alcoholic fermentation by yeast, including compounds directly related to ethanol production or secondary metabolites. The contribution of malolactic fermentation, ageing, and maturation on the aroma and flavor of wine is also discussed.     

酱香型白酒酿造拜耳接合酵母生理代谢特征及其与地衣芽孢杆菌相互作用

【目的】拜耳接合酵母(Zygosaccharomyces bailii)是酱香型白酒酿造过程优势菌株。通过研究拜耳接合酵母酿造相关生理代谢特征及其与酿造环境中其它功能菌株的相互作用,探索其在白酒酿造过程中的贡献。【方法】从酱香酒酿造中筛选一株性能优良的拜耳接合酵母,比较其与模式菌株(Z.bailii,ATCC 58445)的生理代谢特征。通过组合发酵研究其与产酱香特征风味细菌地衣芽孢杆菌的相互作用。【结果】从酱香型酒醅中筛选得到一株性状优良的拜耳接合酵母(Z.bailii 15),可耐受p H 2.0和37°C高温及8%酒精浓度(体积比),较模式株更适应酿造环境,酒精产量(33.58 g/L)也远高于模式株(19.04 g/L),且与酱香型白酒酿酒酵母MT1(34.29 g/L)相当。该菌可产多种风味物质,与模式株相比,独特产生法呢醇、十二醇、2-壬醇、2-乙基己醇、癸酸、月桂酸、辛酸、辛酸乙酯、苯乙酮、4-叔丁基苯酚。共培养体系中,30°C条件下地衣芽孢杆菌对拜耳接合酵母生长影响不大,而在37°C地衣芽孢杆菌抑制拜耳接合酵母生长。此外,地衣芽孢杆菌对拜耳接合酵母乙醇转化率有促进作用,共培养体系风味物质种类及含量也都受到很大影响。【结论】拜耳接合酵母在酱香型白酒酿造体系中产酒精、产风味方面表现优异,对酱香型白酒生产具有重要贡献。     

萎凋处理对乌龙茶风味品质形成的转录组分析

乌龙茶是一种高香型半发酵茶,因其具有的花果香和鲜醇浓厚口感而广受消费者青睐.在鸟龙茶加工过程中,萎凋是促进乌龙茶风味品质形成的第一道工序.然而,乌龙茶萎凋过程中影响风味品质形成的分子机制尚不明确.利用转录组测序对乌龙茶鲜叶、室内萎凋叶和日光萎凋叶进行分析.结果 表明,从3个样品中共鉴定出10793个差异表达基因.KEG...     

Taste: unraveling tomato flavor

New research integrating genetics, chemistry and psychophysics has led to a model for tomato flavor intensity comprising sugars and acids plus six volatile molecules, providing a blueprint for improving the flavor of what has become an iconic symbol of the declining quality of fresh fruits and vegetables.