甜酒曲中微生物群落結(jié)構(gòu)及辣蓼甜酒曲的制曲工藝研究

1、甜酒曲中微生物群落結(jié)構(gòu)及辣蓼甜酒曲的制曲工藝研究甜米酒是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵類食品。甜米酒是以糯米為主要原料,經(jīng)微生物的發(fā)酵作用,產(chǎn)生多種易于被人體吸收的單糖類、有機(jī)酸及氨基酸等益生成分,糖含量和酸度比較適中,酒精度也相對(duì)較低,因而屬高營養(yǎng)價(jià)值的飲品。甜酒曲是甜米酒的發(fā)酵劑,是其質(zhì)量的關(guān)鍵決定因素。目前對(duì)于傳統(tǒng)甜酒曲的研究還比較少,主要集中在優(yōu)勢菌株的分離利用方面,對(duì)于甜酒曲中微生物菌群在發(fā)酵過程中的作用機(jī)理認(rèn)識(shí)還不深入,因而對(duì)甜酒曲的質(zhì)量控制相對(duì)滯后。本研究主要集中在三個(gè)方面:一是針對(duì)甜酒曲質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)狀,以酒曲評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)為依據(jù),通過模糊綜合評(píng)價(jià)法,初步構(gòu)建起甜酒曲的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),有助于促

2、進(jìn)甜酒曲生產(chǎn)的科學(xué)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化;二是結(jié)合傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)手段并通過基因序列分析及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGG豉術(shù)的分子生物學(xué)方法,較為全面的展示出甜酒曲中優(yōu)勢霉菌和優(yōu)勢細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)的多樣性,為闡述甜酒曲在甜米酒發(fā)酵過程中的機(jī)理及指導(dǎo)甜酒曲的生產(chǎn)應(yīng)用提供了相關(guān)的理論基礎(chǔ)。三是研究傳統(tǒng)草藥辣蓼在甜酒曲中所起的作用,并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化辣蓼甜酒曲的制曲工藝,并應(yīng)用辣蓼甜酒曲經(jīng)響應(yīng)面分析法探討對(duì)紅棗甜米酒的釀造工藝,為甜酒米的工藝開發(fā)提供相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室采集的12種具有代表性的傳統(tǒng)甜酒曲進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。在評(píng)價(jià)過程中,應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法,通過對(duì)甜酒曲的外觀形態(tài)描述、水

3、分含量測定、糖化力、液化力和發(fā)酵力等主要指標(biāo)的測定為依據(jù)構(gòu)建評(píng)價(jià)模型,從而將甜酒曲分為三個(gè)等級(jí)。其中,第一等級(jí)的甜酒曲綜合評(píng)價(jià)值小于1.4,第二等級(jí)的甜酒曲模綜合價(jià)值為1.41.6,第三等級(jí)的甜酒曲曲綜合評(píng)價(jià)值大于1.6。以此標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),Q2、Q7、Q9Q11、Q12為第一等級(jí)甜酒曲，Q1、Q88Q10為第二等級(jí)甜酒曲，Q3、Q4Q5Q6為第三等級(jí)甜酒曲。為了驗(yàn)證此評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確性,再進(jìn)行釀酒試驗(yàn)并結(jié)合感官評(píng)定的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,最后的結(jié)果支持了模糊綜合評(píng)價(jià)法可以應(yīng)用于傳統(tǒng)甜酒曲的品質(zhì)評(píng)價(jià),因而以此為依據(jù)建立的甜酒曲質(zhì)量評(píng)價(jià)模型能夠?qū)μ鹁魄M(jìn)行分級(jí),從而指導(dǎo)甜酒曲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的確立。采用傳統(tǒng)的微生物分

4、離培養(yǎng)方法對(duì)12種甜酒曲中的霉菌進(jìn)行分離鑒定,分離出20株主要霉菌,依據(jù)形態(tài)學(xué)的方法并結(jié)合18SrRNA序列分析的的分子生物學(xué)手段可以將這20株霉菌鑒定為米根霉(Rhizopusoryzae),卷枝毛霉(Mucorcircinelloides),黑曲霉(Aspergillusniger),小孢根霉(Rhizopusmicrospores),日本曲霉(Aspergillusjaponicas),灰色小克銀漢霉(Cunninghamellapolymorpha)這六類主要的霉菌。通過PCR-DGGE析甜酒曲細(xì)菌及真菌菌群的多樣性。在對(duì)細(xì)菌的中,乳酸菌屬是其中很大的一類,Weissellakimch

5、i,Enterococcusfaecium,unculturedEnterobactersp,Herbaspirillumsp,和unculturedLeuconostocaceaebacterium的存在。其次,在甜酒曲中也分析出Bacillusaryabhattai,Bacillussp,Bacillussubtilis等芽抱桿菌的存在。在PCR-DGGE甜酒曲霉菌群落的多樣性研究中,Rhizopusoryzae和Aspergillussp是兩類優(yōu)勢霉菌,這和經(jīng)傳統(tǒng)分離培養(yǎng)得到的分離鑒定結(jié)果相一致。此外通過PCR-DGGE在甜酒曲中檢測出酵母菌群的存在,主要有畢赤酵母Pichiafabia

6、nii、Pichiafarinose及扣囊復(fù)膜酵母Saccharomycopsisfibuligera。在對(duì)辣蓼甜酒曲研究中,發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)添加辣蓼對(duì)甜酒曲中霉菌和酵母的生長有促進(jìn)作用。對(duì)辣蓼甜酒曲制作過程中辣蓼添加量、種曲添加量和培曲時(shí)間等進(jìn)行單因素分析,以糖化力和發(fā)酵力為指標(biāo),正交試驗(yàn)結(jié)果表明辣蓼甜酒曲的最佳制曲工藝條件為:辣蓼添加量6.0%,種曲添加量4.0%,培曲時(shí)間72h。結(jié)合之前所確立的甜酒曲質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,對(duì)辣蓼甜酒曲的等級(jí)評(píng)價(jià)為第一等級(jí),并通過釀酒試驗(yàn)驗(yàn)證辣蓼甜酒曲所制甜米酒酸甜爽口,酒度適宜。和市售甜酒曲相比,通過對(duì)比不同存放條件下的甜米酒保質(zhì)期,辣蓼甜酒曲能夠延長甜米酒在常溫下的保質(zhì)期1-2周。針對(duì)甜米酒的釀造工藝,在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,通過響應(yīng)面分析,得到了紅棗甜米酒最佳發(fā)酵工藝條件為:辣蓼甜酒曲