多轮富集下窖泥产酸微生物的演替及功能微生物筛选应用

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窖泥中富含丰富的厌氧菌群,其代谢所产生的有机酸和酯类物质是浓香型白酒窖香的基础。本试验通过对窖泥富集方法进行优化,筛选出具有稳定产己酸、丁酸、乙酸等酸类物质的厌氧富集菌群进行测序以探究多轮富集条件下窖泥产酸微生物的演替情况。同时以窖泥、产酸显著的富集液为出发样本,分离筛选产酸力强的厌氧梭菌及产酶较高的芽孢杆菌;将菌株制成纯种强化剂,通过单因素、响应面探究其最佳条件,应用于后续研究。本论文研究内容及主要试验结果如下:(1)窖泥功能菌液的富集筛选:通过不同培养基、不同处理方法对优质老窖泥进行富集培养,以发酵代谢产物为筛选指标,筛选出稳定的产酸样本,进行连续传代培养,通过高通量测序对窖泥及筛选样本进行宏基因组分析,结果发现:13、14号样本具有稳定产酸能力,最终总酸可达2000-6000mg/100m L。经过富集后,窖泥产酸菌群得到一定的驯化,核心菌群包括格厌氧芽孢杆菌属(clostridium_sensu_stricto)、乳杆菌属(Lactobacillus)、产己酸属(Caproiciproducens)、片球菌属(Pediococcus)。(2)产酸产酶功能菌的筛选鉴定及特性分析:在厌氧条件下通过传统分离筛选方法结合代谢产物、酶学性质分析,从优质富集液及窖泥中筛选获得3-8和Y-10,通过观察其形态、开展相关生理生化以及分子生物学鉴定分别为拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)和苏诺尔芽孢杆菌(Saccharomycopsis fibuligera)。其中3-8具有较好的产丁酸能力,可达680mg/100ml,生长在厌氧菌中较迅速,32h左右进入稳定期,pH值为4时出现抑制,耐受8%的乙醇。Y-10具有较好的产淀粉酶、酯酶、蛋白酶能力。(3)纯种酒曲强化剂的制备工艺。研究了原料中麸皮与麦粉比例、培养基中水分含量、菌株接种量、发酵温度、发酵时间时间等因素对厌氧梭菌、芽孢杆菌强化曲酸度、糖化力的影响,以单因素试验结果为基础,通过Box-Behnken响应面试验对工艺进行进一步优化。结合实际情况,得到厌氧梭菌强化曲最优发酵条件为发酵47.8h、水分含量45%、接种量10.3%。芽孢杆菌强化曲最优发酵条件为发酵温度37℃、水分含量46%、接种量8%、麸皮占比90%。
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