小曲清香型白酒发酵过程微生物菌群合成高级醇代谢特征

曲冠颐,唐洁,姜健,杨强,刘源才,吴群*,陈申习*,徐岩

1(工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡,214122) 2(江南大学 生物工程学院,江苏 无锡,214122) 3(酿造微生物学与应用酶学研究室,江苏 无锡,214122) 4(劲牌有限公司,湖北 大冶,435100) 5(劲牌有限公司 劲牌研究院,湖北 大冶,435100)

高级醇是3个及3个C以上一元醇的总称,是小曲清香型白酒重要的风味物质之一,对酒的品质有很大的影响,但高级醇含量过高会引起白酒冲辣以及消费者头痛,对白酒品质产生不利影响[1-2]。针对小曲清香型白酒中高级醇含量过高的问题,目前主要采用基因工程的手段,改造Saccharomycescerevisiae获得低产高级醇的酵母[3],或高产酯类酵母将体系中的高级醇转化为酯类物质[4]。但这种单菌改造的方法对于自然发酵、互作复杂的白酒而言作用极为有限,并且工程菌在食品中应用的安全性仍存争议。因此,对于自然接种发酵的白酒酿造体系,有必要揭示微生物菌群发酵及高级醇的代谢特征,为生产控制高级醇提供理论基础。

本研究以春秋两季小曲清香型白酒发酵过程为研究对象,重点分析了2种含量较高的高级醇(异丁醇、异戊醇)的差异及变化规律。通过高通量扩增子测序揭示发酵过程中微生物的群落结构及变化规律。由随机森林算法判定春秋季发酵的差异微生物,相关性分析算法判定发酵过程中与高级醇产生相关的微生物。通过固态模拟发酵验证了微生物菌群互作对高级醇合成代谢的调控作用,这对白酒以及其他食品发酵的定向调控具有一定的理论意义。……