文王贡酒微生物群落结构及其与主要风味代谢物的关联研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jsrgchf
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天然多菌种的固态发酵是酿造中国白酒所必须的工艺程序,复杂的微生物种群会产生多种风味代谢物,在从谷物原料到醇香白酒的酿制历程中,窖泥和糟醅中的微生物扮演着极其重要的角色。本文以文王贡酒2、20和30年份窖泥及不同发酵阶段的糟醅为实验研究对象,采用理化因子检测、风味代谢物分析和高通量测序关联分析方法,剖析了窖泥及糟醅的理化因子、风味代谢物和微生物群落的变化特征及其相关关系。主要研究内容如下:(1)窖泥和糟醅的理化因子及风味代谢物分析。理化因子的检测结果表明:新窖泥具有低p H、低有效磷和高钙含量的特征;糟醅在发酵过程中其水分含量、酸度和酒精含量整体呈上升趋势,淀粉和还原性糖含量呈明显的下降趋势。结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)分析和ROAV值,确定窖泥中的主要风味贡献组分为己酸乙酯、辛酸乙酯、己酸、对甲酚、辛酸、丁酸乙酯、3-苯丙酸乙酯和戊酸;糟醅中为己酸、己酸乙酯、辛酸乙酯、4-甲基苯酚和丁酸乙酯。利用氨基酸分析仪对窖泥和糟醅的游离氨基酸进行了检测,窖泥样品中共检测出5种游离氨基酸,其中2年窖泥中游离氨基酸总含量最高;糟醅样品中共检测出11种游离氨基酸,糟醅的氨基酸总含量在发酵过程中呈现出先上升后缓慢下降的趋势。(2)窖泥和糟醅中细菌微生物群落组成及其与风味代谢物的关联分析。16S rDNA高通量测序结果显示:窖泥中的细菌微生物归属为6个门,25个属;糟醅中的细菌微生物归属为9个门,44个属;Spearman相关性分析结果表明:窖泥的p H、水分和铵态氮含量对细菌微生物影响最为显著,且与Lactobacillaceae(乳酸杆菌科)呈显著负相关;而糟醅中的水分、酸度和酒精含量与Lactobacillaceae之间呈显著正相关。窖泥和糟醅中的己酸乙酯、Ala(丙氨酸)和Met(蛋氨酸)与Lactobacillaceae呈显著正相关。(3)窖泥和糟醅中真菌微生物群落组成及其与风味代谢物的关联分析。ITS高通量测序结果显示:仅在2年窖泥中检测到真菌,且窖泥中的真菌微生物归属为4个门,25个属;糟醅中的真菌微生物归属为3个门,28个属。Spearman相关性分析结果表明:窖泥的p H、水分和铵态氮含量是对真菌微生物菌群影响最为显著的理化因子,并且水分含量和p H与unclassified Ascomycota(未分类的子囊菌门)、铵态氮与Pichiaceae(毕赤酵母科)和Saccharomycetaceae(酵母菌科)的相对丰度均呈显著负相关性;糟醅中水分、酸度和酒精含量与Pichiaceae的相对丰度具有显著正相关性;窖泥和糟醅中的己酸乙酯和游离氨基酸与Pichiaceae、Saccharomycetaceae和unclassified Ascomycota之间均具有显著相关性。本文研究了文王贡酒发酵过程中理化因子、风味代谢物及微生物群落多样性的变化情况,揭示了白酒发酵过程中窖泥和糟醅特色风味物质形成与微生物之间的相互作用关系,为文王贡酒的风味代谢定向调控提供了思路,同时也为浓香型白酒品质的提升提供了一定的数据支持。
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