浓香型白酒酿造过程中微生态群落的研究进展(2)
浓香型白酒使用的主要是中温型和中高温型大曲。早期的研究认为,芽孢杆菌(Bacillus)是中高温大曲中的优势菌群,种类和数量均高于中温大曲。但近年来利用高通量测序技术研究发现,乳杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)在中温大曲与中高温大曲发酵过程中均是优势菌群[9-10],而芽孢杆菌属在中温大曲、中高温大曲发酵10d左右才成为优势菌群之一[10-26]。在泸型酒中温大曲发酵过程中,嗜热子囊菌属(Thermoascus)、Thermomyces、假丝酵母属(Candida)、Wickerhamomyces是主要的优势真菌类群。其中假丝酵母属(Candida)、Wickerhamomyces是初期主要的酵母类群,但随着发酵的进行,其相对丰度在第4天至第10天迅速升高,而后持续下降[10]。而嗜热子囊菌初期(0 ~4d)相对丰度较低,但在发酵第4-10d,相对丰度迅速上升,而后逐渐降低。Thermomyces在发酵10d后相对丰度不断升高,至32d相对丰度达49.5%。根霉菌属(Rhizopus)、Trichosporon、Kodamaea和曲霉菌属(Aspergillus)是泸型酒中温大曲中的相对优势菌群。其中,曲霉属在前期(0-4d)相对丰度逐渐降低,而后迅速升高,而根霉菌属、Trichosporon、Kodamaea相对丰度在第6天达到最高,而后迅速降低至不足1%。对四川宜宾中高温大曲[22]、剑南春大曲真菌的研究同样显示,嗜热子囊菌属、Thermomyces、根霉菌属、假丝酵母属、曲霉菌属、根毛霉属(Rhizomucor)等是主要的真菌类群[5],三者表现出较高的一致性。但对古井贡酒中温及中高温大曲的研究发现,曲霉菌属与Rhizopusoryzae是主要优势菌群,而嗜热子囊菌属、Thermomyces在高温大曲中占优势[4]。此外,古井大曲中存在一些特有菌群,如:Pantoeaagglomerans与Pantoeavagans,显示出不同地域与不同制曲工艺对大曲菌群的重要影响[15]。
此外,对制曲过程中微生物数量的研究发现,曲心中的细菌数量始终低于曲皮,但曲心中的细菌数量始终呈上升趋势,而曲皮中则呈现先上升后下降的趋势。与细菌类似,曲心中的霉菌数量始终低于曲皮,但曲皮中霉菌数量呈下降趋势,而曲心中则先上升后下降。在制曲过程中,酵母菌初期数量较多,但后期迅速下降,并在曲心中有少量残留,在曲皮中往往检测不到酵母菌[16]。而放线菌在整个制曲过程中呈下降趋势,并有向曲心转移的趋势。而不同制曲工艺的调控措施及其引起的曲坯理化性质差异是影响大曲微生物菌群结构及多态性的重要原因[17-18]。
经过大曲生料富集培养和环境选择,大曲内微生物发生了定向演变,新曲再经过3~6个月的储存,使菌种得到进一步纯化,酶活力得到钝化,酵母数量也进一步减少,储存过程中在酶和非酶作用下,进一步积累风味物质及前体,酿制出的酒香味更好。曹振华等[19]对泸型大曲中微生物、生理生化指标与曲香之间的关系进行研究发现,酸度、淀粉转化率、氨态氮、芽孢杆菌数量和酵母菌数量与曲香呈极显著正相关;在适宜范围内,酸度、淀粉转化率和氨态氮含量越高,芽孢杆菌数量和酵母菌数量越多,曲香就越浓郁。
浓香型人工大曲生态系统今后的研究方向是进一步弄清微生物种类,群落结构,筛选主要功能微生物,对处于VBNC(存活但无法培养)状态微生物的功能,可借用现代分子生物学研究方法进行量化研究。
3 酒醅人工生态系统中的群落演替
酒醅微生物菌群是浓香白酒酿造过程中另一个重要的人工生态系统。参与白酒酿造过程的酒醅微生物主要来源于大曲和环境,酒醅微生物区系同样是随着发酵时间变化的多种微生物交替演变的动态过程。在此过程中,酒醅微生物的菌群演替与代谢过程与窖池微环境相互作用,不仅决定着微生物群落的演替轨迹,还形成并积累了丰富的代谢产物,为浓香型白酒酒体风格的形成奠定了重要的物质基础。
胡晓龙等[20]对贾湖酒业酒醅微生物的群落演替规律,并对其在酒醅上层、中层和酒醅下层的空间分布进行了分析。结果显示,根据酒醅微生物的群落组成,可将发酵过程分为前期(0~7d)、中期(7~15d)和后期(15~60d)。在时间上,发酵后期微生物的物种多样性指数和丰富度指数均显著低于发酵前期。随着发酵的进行,前期的绝大多数优势属在7d后丰度显著下降,成为非优势菌群,而乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度则明显上升,成为发酵中后期占绝对优势的微生物类群。在空间上,上、中、下酒醅层内的物种多样性(α-多样性)与发酵时间具有显著相关性,但相同发酵时间节点下,各酒醅层内(α-多样性)及各酒醅层间(β-多样性)的微生物多样性不存在显著差异。
文章来源:《中国微生态学杂志》 网址: http://www.zgwstxzz.cn/qikandaodu/2021/0501/381.html
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