论文部分内容阅读
白酒发酵过程微生物菌群结构多样性一直是人们研究的热点,对认识传统酿造白酒发酵微生物群落结构及其功能的研究奠定了坚实的基础。但绝大多数研究在实验设计的时候大多没有交代样品采集的季节,忽略了不同酿造季节发酵微生物可能存在差异。清酱香型白酒的酿造还处于发展起步阶段,关于其酿酒微生物多样性的研究目前相对较少,尤其是不同季节清酱香型白酒发酵微生物菌群结构多样性特征尚不清晰,在一定程度上制约着清酱香型白酒酒质的提高及其生产调控。因此,本研究应用高通量测序技术系统分析并比较了春、夏、秋、冬四个季节清酱香型白酒发酵微生物群落结构多样性,同时利用顶空固相微萃取气质联用（HS-SPME-GC-MS）分析比较不同季节酒醅发酵过程中挥发性风味物质代谢情况,取得的主要研究结论如下:（1）从春、夏、秋、冬四个季节发酵酒醅中共检出细菌24个门,真菌6个门。其中厚壁菌门（Firmicutes）及变形菌门（Proteobacteria）是发酵过程的主要细菌门,子囊菌门（Ascomycota）和接合菌门（Zygomycota）是发酵过程的主要真菌门。（2）从春、夏、秋、冬四个季节发酵酒醅中共检出细菌499个属,真菌251个属。其中优势细菌属（至少在一个样品中相对丰度>1%）为Lactobacillus、Gluconobacter、Bacillus、Pediococcus、Brevundimonas、Oxyphotobacteria＿unclassified、Acetobacter、Pseudomonas、Mitochondria＿unclassified、ZOR006、Weissella、Virgibacillus、Staphylococcus、Escherichia、Klebsiella、Enterobacter、Kozakia、Scopulibacillus及Kroppenstedtia。随着发酵的进行,四个季节发酵酒醅中细菌群落结构逐渐演替为Lactobacillus占主导地位,平均相对丰度高达84.21%-99.69%。优势真菌属（至少在一个样品中相对丰度>1%）为Saccharomyces、Rhizopus、Saccharomycopsis、Hyphopichia、Cyberlindnera、Thermomyces、Paecilomyces、Thermoascus、Wickerhamomyces、Preussia、Meyerozyma、Talaromyces、Zygosaccharomyces、Sordariomycetes＿unclassified、Plectosphaerella、Nectria、Aspergillus、Auriculariales＿Incertae＿sedis＿unclassified、Cladosporium及Torulaspora。（3）通过分析比较清香型、酱香型及清酱香型白酒发酵过程优势微生物属（至少在一个样品中相对丰度>1%）,发现Gluconobacter、Brevundimonas、ZOR006、Virgibacillus、Escherichia、Klebsiella、Scopulibacillus及Kozakia是清酱香型白酒发酵过程的特有优势细菌属;Saccharomyces、Rhizopus、Hyphopichia、Cyberlindnera、Paecilomyces、Preussia、Talaromyces、Plectosphaerella、Nectria、Cladosporium及Torulaspora是清酱香型白酒发酵过程的特有优势真菌属。（4）对不同季节清酱香型白酒酒醅发酵酒醅中挥发性风味物质进行解析,共检测出58种挥发性风味物质,包括醇类物质7种、酸类物质5种、酯类物质29种、芳香族化合物9种、其它类物质8种。发酵前期（0～5 d）是四个季节产醇、产芳香族化合物及产酸的主要时期,而发酵中后期（10～25 d）是四个季节产酯的主要时期。（5）不同季节发酵酒醅中挥发性风味物质含量及变化存在一定差异。四个季节酒醅中酸类及酯类物质含量均随发酵时间的延长而逐渐升高,乙酸乙酯和乳酸乙酯均是四个季节发酵酒醅中所有酯类化合物中含量较高的,发酵结束时,秋季酒醅中乙酸乙酯含量及乳酸乙酯含量高于其它三个季节,此外,秋季发酵酒醅中2-辛醇、2-丁醇、月桂醇、2,3丁二醇均高于其它3个季节,（6）不同季节酒醅发酵过程主要细菌属变化规律存在一定差异,这是内在调控因素（微生物相互作用）与外在调控因素（外界环境因子）共同作用导致的。通过发酵过程主要微生物演替与挥发性风味物质变化相关性分析,发现芽孢杆菌属（Bacillus）与2,3,5,6-四甲基哌嗪、2,3,5-三甲基哌嗪、乙偶姻等物质之间呈现较强的正相关性（p≥0.71）;乳杆菌属（Lactobacillus）与大多数挥发性风味物质之间呈现正相关性;酵母属（Saccharomyces）与2-辛醇、2-丁醇、月桂醇、正丙醇、2,3丁二醇、糠醇及异戊醇等醇类物质之间呈现较强的正相关性（p≥0.79）。