摘要
在食醋固态发酵过程中，大曲是重要的液化和糖化发酵剂，其质量的好坏直接影响到食醋产品的风味和质量。食醋大曲固态发酵过程是一种复杂的生物化学相互作用，包括微生物的生长和代谢以及原料的分解和转化。细菌、霉菌和酵母是大曲微生物的主力军，原料主要是靠它们产生的淀粉酶和糖化酶来分解，进而生成醇和酯等影响食醋风味主要挥发性物质。 为探究生物强化对大曲特性和大曲微生物群落的影响，本研究前期进行大曲产酶优势微生物的筛选和接种，控制发酵温度和湿度，在实验室规模下模拟大曲发酵过程。并利用荧光定量PCR，GC-MS分析和高通量测序等方法对大曲的理化性质、微生物生物量、挥发性化合物和微生物群落结构进行了分析。结果表明，产酶微生物Bacillusamyloliquefaciens，Saccharomycopsisfibuligera和Absidiacorymbifera有较高的淀粉酶能力，淀粉酶活最高分别达到48.9U/mL，51.5U/mL和52.7U/mL。 将这3种微生物接种发酵后，强化大曲的含水量、pH值、可滴定酸度等各项理化指标基本保持合理稳定的范围，最终pH值约为7.0，含水量<13%，酸度在0.07-0.14之间，和传统大曲无显著差异。而强化大曲淀粉酶活性提高了6.35%±0.74%，与对照组相比，有显著性差异(P＜0.05)。通过GC-MS测定大曲中主要挥发性物质，发现了22种主要挥发性物质，其中包括醇类4种，酸类4种，酯类5种。其中真菌接种强化组(FI)挥发性物质含量最高，特别是乙醇和异戊醇的含量分别达到46.58±1.36mg/kg和1.55±0.13mg/kg。 利用qPCR分析发现大曲在发酵过程中生物量是先上升然后保持稳定，大火期和成曲期细菌总数显著增加(P<0.05)，比上霉期增加近两个数量级。与对照组(6.7 Log copies/g)相比，成曲期细菌接种强化组(BI)的真菌生物量有显著的增加(P＜0.05)，生物量达到8.4Logcopies/g。利用高通量测序分析强化成曲的微生物群落结构，发现Enterococcus，Bacillus，Saccharomycopsis，Rhizopus和Rhizomucor是主要的微生物。用Analysisofsimilarities(ANOSIM)和Multiresponsepermutationprocedure(MRPP)分析发现生物强化并没有改变大曲微生物群落结构，但提高了大曲微生物群落的丰富度。 本研究表明，生物强化对淀粉酶活性、主要挥发性化合物和微生物群落丰富度均有积极影响，对大曲制作工艺的改良和成品食醋质量的提升都具有重要的意义。
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