西凤酒酒醅发酵过程中挥发性风味物质分析

本研究采用顶空固相微萃取及气相色谱-质谱联用技术,结合主成分分析法,对西凤酒圆窖期酒醅发酵过程中挥发性风味物质的组成进行了分析。结果表明,西凤酒圆窖期酒醅中共检测出33种挥发性风味物质,包括醇类、酸类、酯类、酮类、醛类和酚类共6大类化合物,其中酯类物质含量最高,其次是酸类和醇类物质;酯类物质中乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯的含量较高,占酯类物质总量的95.9%,乙酸乙酯在发酵结束时达到了25.18 mg/kg,增加了1.6倍;主成分分析结果显示,0 d、4 d、7 d、15 d、18 d、30 d酒醅样品整体较为集中,表明风味物质组成相似,11 d和22 d的酒醅样品最为不同,分别包含了10种和13种特征风味物质;聚类分析结果将发酵分为两类,发酵前期0～10 d和发酵中后期11～30 d。     

酱香型白酒的轮次酒以及“二次制曲”过程中的风味物质分析

从酱香型白酒发酵过程中采集酒醅和轮次酒样本,检测其中存在的微量成分及其含量,以期总结出酱香型白酒的风味特性。从轮次酒的检测中发现,醇类含量最高的是正丙醇(max=6.76g/L),酯类是以乳酸乙酯(max=2.98g/L)和乙酸乙酯(max=2.85g/L)的相对含量最高,有机酸中含量最高为乙酸(max=1.48g/L),醛类物质以乙醛(max=2.31g/L)含量较高。从酒醅的检测中发现,醇类物质呈现先上升后下降的趋势,依旧是正丙醇(max=7.11g/kg)含量最高,起窖高,下窖低。含量最高为乙酸乙酯(max=3.78g/kg),其次为乳酸乙酯呈现先升后降趋势,且中间轮次达到最高值(max=0.81g/kg)。酸类变化幅度较小,乙酸含量最高(max=1.83g/kg)。醇、酸、酯类物质在窖池发酵的含量高于堆积发酵阶段,说明高温堆积将部分前体物质带到窖内进行分解,并在酒体中高效提取,成为轮次酒中的关键组分。醛类物质整体变化趋势为逐渐上升再下降。总体趋势均表现在第三、四、五轮次酒中维持较高的含量,为优质基酒的产出提供物质前提。     

浓香型白酒入池酒醅淀粉含量测定的误差来源分析

浓香型白酒的生产是以窖池和酒醅为基础,依靠大曲和窖泥中微生物在窖池中进行着复杂的物质能量代谢的过程。酒醅在窖池环境中充当着物质循环、能量流动和信息传递的载体。窖池中的微生物依赖酒醅中的化学物质进行各种繁殖代谢活动,共同构成了窖池特定的微生物生态系统~([1])。酒醅中的淀粉可降解和转化为还原糖、醇类、酸类、酯类、醛类、酮类等影响白酒品质和风格的物质。酒醅中的糖类物质的动态变化可在一定程度上反映窖池中微生物的代谢活动变化趋势。酒醅淀粉含量测定的原理,是基于淀粉水解成葡萄糖后,利用葡萄糖分子所含醛基的还原性,与费林氏液及指示剂发生化学反应来进行定量测定。而在测定酒醅淀粉时发现其平行实验测定误差较大,误差超过了5%的范围,为此我们对酒醅淀粉测定的整个过程分析,探讨影响酒醅淀粉测定的各个因素,以期通过改善操作方法达到降低淀粉测定误差的目的。     

浓香型白酒入池酒醅淀粉含量测定的误差来源分析

浓香型白酒的生产是以窖池和酒醅为基础,依靠大曲和窖泥中微生物在窖池中进行着复杂的物质能量代谢的过程。酒醅在窖池环境中充当着物质循环、能量流动和信息传递的载体。窖池中的微生物依赖酒醅中的化学物质进行各种繁殖代谢活动,共同构成了窖池特定的微生物生态系统[1]。酒醅中的淀粉可降解和转化为还原糖、醇类、酸类、酯类、醛类、酮类等影响白酒品质和风格的物质。酒醅中的糖类物质的动态变化可在一定程度上反映窖池中微生物的代谢活动变化趋势。酒醅淀粉含量测定的原理,是基于淀粉水解成葡萄糖后,利用葡萄糖分子所含醛基的还原性,与费林氏液及指示剂发生化学反应来进行定量测定。而在测定酒醅淀粉时发现其平行实验测定误差较大,误差超过了5%的范围,为此我们对酒醅淀粉测定的整个过程分析,探讨影响酒醅淀粉测定的各个因素,以期通过改善操作方法达到降低淀粉测定误差的目的。     

酱香型白酒第二轮次酒发酵过程微生物多样性研究

为探究酱香型白酒二轮次发酵过程中微生物群落结构的变化、微生物多样性以及物种与样品之间的关系,应用高通量测序技术对酱香型白酒第二轮次酒生产堆积及窖池发酵过程酒醅中微生物的多样性及其主要功能菌群进行研究。结果表明,在堆积过程中共检测到细菌138个属,真菌54个属;窖池发酵过程中共检测到细菌262个属,真菌267个属。酒醅中主要细菌类群为Firmicutes和Proteobacteria,主要真菌类群为Ascomycota和Basidiomycota。堆积过程中绝对优势细菌属有Bacillus、Enterococcus、Lactococcus、Lactobacillus;绝对优势真菌属有Thermoascus、Thermomyces、Candida、Aspergillus。在窖池发酵酒醅中其绝对优势细菌属为Lactobacillus;绝对优势真菌属为Saccharomyces、Candida、Penicillium、Fusarium。由于堆积、窖池发酵酒醅所处发酵环境、发酵物料物态及其工艺参数差异较大原因,使得两者之间生物物种存在较大差异。     

泸型酒酿造过程中各层酒醅挥发性物质变化规律

采用顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术,对泸州老窖浓香型白酒（泸型酒）酿造过程中上、中、下层酒醅的主要挥发性风味物质的变化规律进行分析,并基于酯类物质进行主成分分析（PCA）。结果表明,三层酒醅的主要挥发性风味物质为醇类、酸类和酯类,其在不同层酒醅发酵过程中的变化趋势相似,醇类物质相对含量变化不明显;发酵前期（0～15 d）,酯类物质相对含量上升,酸类物质相对含量下降,发酵后期（18～39 d）这两种物质变化趋于平稳。发酵结束时,上层酒醅主要挥发性风味物质含量最高,下层酒醅次之,中层酒醅最低。PCA结果表明,泸型酒发酵过程分两个阶段,发酵前期特征酯类物质为乙酸乙酯和丁酸乙酯等,发酵后期特征酯类物质为己酸乙酯、乳酸乙酯等。     

清酱香型白酒冬季发酵细菌群落演替及堆积过程细菌来源解析

利用高通量测序对清酱香型白酒窖池发酵过程中细菌群落结构进行分析,从清酱香型白酒发酵酒醅中共检出14 个菌门,113 个菌属,发酵开始（0 d）时,Firmicutes、Proteobacteria及Cyanobacteria在酒醅占主导地位,平均相对丰度均大于10%。随着发酵的进行,逐渐演替为单一的Firmicutes为主导。发酵过程相对丰度前10的细菌属为Lactobacillus、Bacillus、Weissella、Acetobacter、Gluconobacter、Pediococcus、Kroppenstedtia、Staphylococcus、Enterobacter、Scopulibacillus,随着发酵的进行,逐渐演替为单一的Lactobacillus为主导。为了说明薄层堆积发酵过程酒醅中细菌来源,对发酵用曲中细菌群落结构进行解析,并设置不添加酒曲的堆积样品为空白,通过分析酒醅样品（发酵0 d）、酒曲、环境样品（不添加大曲堆积酒醅）的细菌群落结构,结果表明酒醅中的细菌属31.67%来自于环境,50%来自于酒曲,23.33%由酒曲及环境共同提供,5%的细菌属只由环境提供。此外,优势细菌属中Gluconobacter仅来自于环境。本研究系统解析了清酱香型白酒窖池发酵过程细菌群落结构,初步分析了堆积发酵过程酒醅中细菌来源,有助于完善白酒发酵微生态的研究,并对提升白酒产品质量、安全及生产可控性具有重要的意义。     

“FD工艺”对酱香型白酒堆积过程的影响

为探究酱香型白酒酿造堆积过程中酒醅堆各位点发酵状态及细菌群落结构的变化规律,将“FD工艺”应用于酱香型白酒第二轮次酒生产堆积发酵过程,对堆积过程中的酒醅理化因子和细菌群落变化进行探索和研究。结果表明:相较于传统酒醅堆积发酵而言,“FD工艺”处理后的酒醅酸度能够有效降低,酸度下降了1.72 mmol/10 g,同时能有效控制酒醅中水分含量,使水分含量保持在±0.8%;“FD工艺”能有效促进淀粉转化（增加转化了0.76%）,同时酒醅中还原糖含量也增加（增长了0.46%）;酒醅细菌群落Shannon指数、Sobs指数和Ace指数显著（P<0.05）增加;“FD工艺”处理后的酒醅微生物属分类水平的丰富度和多样性明显增加,有利于好氧菌属如芽孢杆菌属Bacillus、高温放线菌属Thermoactinomyces等微生物生长。综上,“FD工艺”能改善堆积发酵过程中酒醅发酵不均的情况,酒醅细菌群落丰富度和多样性均明显增加,有利于优势好氧及耐高温细菌群落的生长。     

不同处理对浓香型白酒窖外发酵糟醅香气成分和理化的影响研究

该实验对入窖糟醅进行不同处理,在玻璃坛中常温发酵60 d,初步探讨窖泥、黄水中微生物和化学成分对窖外发酵糟醅香气成分和部分理化指标的影响。研究发现,添加窖泥、黄水或窖泥+黄水（灭菌）的发酵糟醅,香味成分种类和含量较入窖糟醅都有增加。与入窖糟醅相比,添加窖泥能促进酯类、酸类、异丁醛、乙缩醛物质的生成;添加黄水能促进酯类、醇类、双乙酰的生成;添加窖泥＋黄水（灭菌）能促进醇类、酸类、糠醛的生成;不同处理对发酵糟醅酸度、还原糖、酒精度含量影响较小,添加黄水的发酵糟醅水分明显高于其他3种糟醅,含量为58.8%,而淀粉明显低于其他3种糟醅,含量为8.95%。     

山西老陈醋不同熏醅工艺对风味物质的影响

该研究主要比较了山西老陈醋传统炭火熏醅池和现代蒸汽熏醅罐两种熏醅工艺的风味物质形成规律。结果表明,在整个熏醅过程中,传统炭火熏醅池共检测出74种挥发性香气物质,远高于现代蒸汽熏醅罐检测的53种。由于传统炭火熏醅池的开放熏醅工艺,随着熏醅时间的延长,其酯类、醇类、酸类和酮类物质的含量均呈现逐渐降低趋势,到熏醅末期,相比于现代蒸汽熏醅罐工艺,其酯类物质含量低4.35%,醇类高2.59%,酸类低3.12%,酮类低1.14%,醛类及其他挥发性香气物质等高3.20%、7.16%,尤其是四甲基吡嗪和糠醛的含量远远高于现代蒸汽熏醅罐工艺。     

高产酯菌株的筛选及其在酱香型白酒堆积发酵中的应用

采用传统培养分离法从酱香型白酒堆积酒醅中分离筛选发酵性能优良的菌株,通过形态观察及分子生物学技术对其进行鉴定,并对其耐受性进行研究,最后将其应用于酱香型白酒堆积发酵,探究其对酒醅风味物质和微生物菌群结构的影响。结果表明,分离筛选得到1株发酵性能优良的菌株,编号为GTY-837,经鉴定其为东方伊萨酵母菌（Issatchenkia orientalis）,该菌株可以耐受乙醇体积分数10%、乙酸0.5%、乳酸4.0%,且在40 ℃高温下仍能生长。使用菌株GTY-837进行堆积培菌实验,与空白相比,当接种量为3%时酒醅中乙酸乙酯和乳酸乙酯的含量分别提高4 059.45%和70.99%,同时酒醅中其他酯类、芳香族和呋喃类等风味物质的含量也显著增加,但四甲基吡嗪（TTMP）含量降低,可能是菌株GTY-837抑制了酒醅芽孢杆菌属（Bacillus）的生长所致。     

酱香型白酒机械化堆积发酵生产试验探究

堆积发酵是酱香型白酒生产过程中重要的工艺环节,本研究通过对机械化堆积发酵试验探究,从堆积发酵温度、时间、入窖糟醅水分、酸度、淀粉、还原糖含量,堆积发酵过程中微生物变化规律以及主要功能微生物变化规律进行探究,并对试验结果的出酒率、优质品率、基酒的相似度与传统工艺进行比较分析。结果表明,机械化堆积发酵试验堆子温度能达到工艺要求,但堆子升温较传统工艺班组慢,堆积发酵时间延长;SPSS显著性分析入窖糟醅水分、酸度、淀粉含量、还原糖含量与传统班组不存在显著差异;堆积发酵过程形成了特有的微生态、生物酶类,富集了大量的酱香风味前体物质与中间体,为后期的窖池发酵奠定了菌系及物质基础,使堆积到达"二次制曲"作用;机械化试验班出酒率、优质品率与传统班组相比存在差距,但差异性不显著;机械堆积发酵不会对基酒色谱成分造成不利影响。机械化堆积仍存在一些不足,将进一步改进完善设备,继续开展试验,调节机械化工艺参数,实现提质增量,促进酱酒机械化推广应用。     

Effects of cellulase‐producing bacteria on bacterial community structure and diversity during fermentation of Chinese liquor grains

To study role of cellulase‐producing bacteria on bacterial community structure during fermentation of Chinese liquor grains, a cellulase‐producing strain called DM‐4 was added to the grains at different levels. The bacterial community structure and diversity were then studied using a high‐throughput sequencing method. Results showed that the bacterial community structure exhibited varied characteristics at different levels of grain fermentation, which amply illustrated that adding cellulase‐producing bacteria to fermenting grains had significant effect on the bacterial community structure. Diversity analysis indicated that abundance and diversity of bacterial community increased significantly by adding 10⁴–10⁶ cfu/g DM‐4 cellulase‐producing bacteria. Also when 0–10⁶ cfu/g of DM‐4 cellulase‐producing bacteria was added, there was significant correlation between the dose of cellulase‐producing bacteria added and bacterial community diversity. The study thus concluded that bacterial community diversity and uniformity increased by adding cellulase‐producing bacteria during fermentation. Copyright © 2017 The Institute of Brewing & Distilling     

酱香型酒醅堆积发酵过程中优势菌群和稀有菌群对细菌总群落演替模式的影响

揭示发酵体系中稀有菌群(rare taxa,RT)和优势菌群(abundant taxa,AT)在总群落(whole taxa,WT)中的作用及影响,可为深入理解发酵过程中微生物群落结构组成机制和演替规律提供线索和依据.本研究针对细菌使用高通量测序技术,分析酱香酒第3轮次堆积发酵过程中AT、RT和条件稀有菌群(cond...     

不同品温大曲及其曲房空气的细菌群落变化规律和相关性

采用高通量测序技术对中温和高温大曲及其曲房空气细菌群落结构进行研究,同时结合环境因素和大曲细菌群落组成,初步验证环境因素对大曲微生物群落的相关性。高通量测序结果表明:从中温大曲及空气得到33细菌属,其细菌种类数与发酵温度变化呈相反趋势;从高温大曲及空气得到31个细菌属,其细菌种类数在整个发酵过程呈减少趋势;主成分分析发现,中温大曲及曲房空气细菌群落组成在发酵前期基本相似,高温大曲细菌群落组成在整个发酵过程都比较相似,与空气细菌群落组成在发酵前期较为相似。冗余分析显示,淀粉、水分、酸度、大曲品温等6个因素对大曲群落物种分布的解释率为57.41%,经Monte Carlo置换检验发现,淀粉含量、水分、酸度是影响大曲细菌群落组成的主要因素。本研究初步揭示了大曲发酵过程曲和空气的细菌群落动态变化规律和相关性,为今后大曲生产和研究提供了重要参考。     

Yeast community associated with the solid state fermentation of traditional Chinese Maotai-flavor liquor

Yeasts are the most important group of microorganisms contributing to liquor quality in the solid-state fermentation process of Chinese Maotai-flavor liquor. There occurred a complex yeast community structure during this process, including stages of Daqu (the starter) making, stacking fermentation on the ground and liquor fermentation in the pits. In the Daqu making stage, few yeast strains accumulated. However, the stacking fermentation stage accumulated nine yeast species with different physio-biochemical characteristics. But only four species kept dominant until liquor fermentation, which were Zygosaccharomyces bailii, Saccharomyces cerevisiae, Pichia membranifaciens, and Schizosaccharomyces pombe, implying their important functions in liquor making. The four species tended to inhabit in different locations of the stack and pits during stacking and liquor fermentation, due to the condition heterogeneity of the solid-state fermentation, including the different fermentation temperature profiles and oxygen density in different locations. Moreover, yeast population was much larger in the upper layer than that in the middle and bottom layers in liquor fermentation, which was in accordance with the profile of reducing sugar consumption and ethanol production. This was a systematical investigation of yeast community structure dynamics in the Maotai-flavor liquor fermentation process. It would be of help to understand the fermentative mechanism in solid-state fermentation for Maotai-flavor liquor.     

山西地方自然发酵蔬菜发酵过程中细菌多样性分析

为探究山西地方自然发酵蔬菜发酵过程中细菌菌群结构,采用Illumina HiSeq对不同发酵时期的发酵蔬菜样品中细菌进行测序,且对地方自然发酵蔬菜制作过程中细菌总数及乳酸菌数、基本理化指标进行检测与分析。结果表明,地方自然发酵蔬菜的发酵前期细菌多样性丰富,随着发酵时间的延长细菌种群结构趋于稳定,发酵中后期样品主要菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）;pH值随发酵时间延长呈下降趋势,总酸反之,成品发酵蔬菜中细菌总数和乳酸菌数分别为1.2×107 CFU/g和2.5×106 CFU/g,亚硝酸盐含量为0.15 mg/kg,pH值为3.22,总酸含量为1.98 g/kg,乳酸菌数与亚硝酸盐呈彼消此长趋势。本研究揭示了山西地方发酵蔬菜中细菌群落结构及差异,为地方自然发酵蔬菜的商业化生产提供理论依据。     

芝麻香型白酒堆积过程微生物群落结构特征的PLFA分析

应用磷脂脂肪酸分析方法(PLFA)研究了芝麻香型白酒堆积过程微生物生物量和群落结构的变化。结果表明:在整个堆积过程,PLFA的种类和数量呈现一定的变化规律,可以反应微生物群落结构的变化。堆积过程中的优势PLFA是直链饱和脂肪酸和偶数碳不饱和脂肪酸。堆积的时间和温度对生物量的含量影响显著。同时,细菌是整个堆积过程的优势微生物菌群,革兰氏阴性菌是细菌中的优势菌群。而厌氧菌和好氧菌在不同的样品中差异较大。