夏冬两季食醋微生物群落演替特征及其特征微生物研究

发布时间：2020-05-25 10:40

【摘要】：近年来夏季高温气候条件下我国食醋酿造企业在生产过程中时常出现过程控制难的问题,且经常伴随着成品醋的返浑、发粘、胀气等异常现象,严重地影响了食醋的营养成分和品质。食醋的品质与发酵过程中的微生物代谢密切相关,为了深入了解食醋高温稳态酿造机制,本课题利用分子生态学技术对夏冬两季食醋酿造过程中的微生物群落结构及其演替特征做了深入研究,并对腐败醋样中的特征微生物的生长与代谢特征进行了初步研究,得到以下研究结果:1、经Illumina高通量测序分析,夏冬两季的细菌菌群结构具有显著的统计学差异(p0.05)。整体上,夏季细菌菌群的丰富度在醋酸发酵阶段更高,而冬季细菌菌群的丰富度在酒精阶段更高,且冬夏两季醋酸发酵期内各阶段的菌群构成具有较高的相似性。冬季细菌菌群的丰富度(除酒精发酵第6天)及多样性(除酒精发酵第3天及第6天)大于夏季。夏季细菌菌群来源于8个门及51个属,有12个菌属(相对丰度0.1%)首次在山西老陈醋发酵过程中检测到;冬季细菌菌群共归属于22个门及226个属,有6个属(相对丰度0.1%)是首次发现。夏冬季的优势菌门均为厚壁菌门,优势菌属为乳酸菌属,季节变化对低丰度菌属的影响远大于优势菌属。2、经Illumina高通量测序分析,夏季醋酸发酵期的真菌菌群丰富度大于酒精发酵期,且各发酵阶段的真菌菌群结构相似性较低。冬季醋酸发酵期的真菌菌群丰富度小于酒精发酵期,且醋酸发酵期内各阶段的真菌菌群构成具有较高的相似性。冬季酒精发酵期的菌群丰富度及多样性大于夏季,而醋酸发酵期的小于夏季。夏季真菌菌群归属于3个门及35个属,有7个属(相对丰度0.1%)首次发现;冬季菌群归属于4个门及46个菌属,有15个属(相对丰度0.1%)首次发现。夏冬季的优势真菌菌门均为子囊菌门,优势属为酵母菌属,冬季发酵过程中主要霉菌及酵母菌的多样性远大于夏季。3、从5个不同批次的腐败醋样中共分离得到4个稳定菌群及46株细菌,其中44株细菌分别来自鲁梅利杆菌属、肠球菌属、漫游球菌属、乳酸杆菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、短波单胞菌属和类芽孢杆菌属,另外2株分离菌株尚无已知定义属。其中强产气菌群TYF-LIM-L09主要由六个细菌菌属组成,其中优势菌属为乳酸杆菌属(45.77%)。TYF-LIM-L09所产气体为CO_2,浓度可高达71.43%,产气量随pH值的减小及乙醇浓度的增加而减小。该菌群可以在50℃下快速生长,最适温度为45℃;能耐受的最低pH值为5.5;能耐受的乙醇及NaCl浓度分别为8%(v/v)及13%(w/v)。菌株Rummeliibacillus sp.TYF-05可以在55℃下快速增长,最适温度为45℃,能耐受的最低pH值为5.5,耐受的乙醇及NaCl浓度分别为7.5%(v/v)及13%(w/v);菌株Rummeliibacillus sp.TYK-07可以在55℃下快速增长,最适温度为45℃,能耐受的最低pH值为5.0,耐受的乙醇及NaCl浓度分别为7.5%(v/v)和13%(w/v)。4、分别以葡萄糖和天然玉米秸秆为唯一碳源时,菌群TYF-LIM-L09、TYF-05以及TYK-07所对应的含量最高的代谢物分别为乙醇和丙酮、乙醇和乙醇以及乙酸乙酯和乙偶姻。其中菌株TYK-07可生成食醋中重要香味物质。3个特征菌株在6种不同碳源上的主要代谢产物含量检测结果显示,菌群TYF-LIM-L09在以淀粉为唯一碳源时,乙醇产量最高,为9.3 mM;菌株TYF-05在天然玉米秸秆上的乙醇产量最高,为5.6 mM;菌株TYK-07以天然玉米秸秆为唯一碳源时乙偶姻产量最高,浓度可高达150.8 mM。
【图文】：

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、酸性蛋白酶和脂肪酶等五十多种酶[17]。常用的发酵原料（高）中富含淀粉及蛋白质等营养物质。对发酵原料的处理包括三个。其中润料时加的水量要适中，否则会直接影响后期发酵的效小时。待原料处理好后，将制好的曲磨成粉后，按照一定的比。各种食醋的工艺条件不同，通常情况下，曲作为糖化剂，对原分解成大量的单糖类物质。糖化与酒精发酵没有明确的界限，在，酒精发酵开始。酒精发酵为厌氧发酵，发酵缸会被封口。糖化靠真菌完成，其中糖化靠霉菌，而酒精的积累主要依赖酵母菌[在酒醅中拌入醋酸发酵后期的老醅及辅料，开始醋酸发酵。醋酸工作人员定时对醋醅进行充分的搅拌，，保证发酵缸中的氧气量关键时期，其具体的操作较为复杂，该过程中细菌发挥着巨大的束后，加盐，加水进行淋醋，淋醋分三次得到不同浓度的醋，最缩。

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图 1-2 食醋液态发酵流程Fig. 1-2 Liquid state fermentation chart of vinegar大名醋介绍大名醋分别为山西老陈醋、镇江香醋、福建永春老醋、四川保特的酿造技术及原料，并且地理位置相隔较远，其微生物区系老陈醋陈醋以其风味绵，酸，香，甜，醇而位居中国四大名醋之首[27]大曲，制曲原料为大麦和豌豆；酿造原料为高粱；辅料为麸皮、固态发酵技术，其中熏醅、淋醋及陈酿颇具山西特色[28]。其酿西有数百家老陈醋生产商，其具体的酿造技术略有不同，根据段的含水量不同，大致可分为两种：半固-固发酵，即稀醪发酵水量多且发酵周期长；固-固发酵，酒精发酵阶段含水量少且发
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q938;TS264.22

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