混菌发酵提升酱香型白酒中四甲基吡嗪的应用研究

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中文摘要：四甲基吡嗪作为酱香型白酒中重要的呈香物质和功能性成分，提升其在酱香型白酒中的含量有十分重要的意义。本项目首先通过大曲粉与芽孢杆菌混合培养和纯功能菌株单独培养进行比较，然后研究了多菌株协同发酵对提升四甲基吡嗪及其前体物质的效果。将芽孢杆菌强化的功能大曲运用到酱香型白酒的第七轮次酿造中，对酸度、水分、还原糖和淀粉等理化性质以及作为四甲基吡嗪的前体物质，应用高通量测序对加曲酒醅、入池酒醅和出池酒醅的细菌菌群结构分析，将功能大曲运用到第四、五轮次的酿造中，对游离氨基酸的种类和含量进行解析。得出以下主要研究结果：（1）加大曲粉的提升作用：加大曲粉与地衣芽孢杆菌同时发酵和利用地衣芽孢杆菌纯种发酵相比，加大曲粉发酵对四甲基吡嗪，前体物质乙偶姻和氨有明显提升作用。（2）混菌发酵下提高了四甲基吡嗪的产量：先接种霉菌和酵母菌，再接种地衣芽孢杆菌（D）的发酵方法产四甲基吡嗪含量最高，为293.83μg/mL；先接种酵母菌再接种芽孢杆菌（C）产四甲基吡嗪含量为164.63μg/mL；相同条件下芽孢杆菌单独发酵（A）产四甲基吡嗪含量为97.87μg/mL；同时接种酵母菌和地衣芽孢杆菌（B）二者之间会产生抑制，产四甲基吡嗪含量为50.03μg/mL。（3）混菌发酵下提升了四甲基吡嗪的前体物质乙偶姻和氨的含量：先接种霉菌和酵母菌，再接种芽孢杆菌（D）产乙偶姻和氨的含量分别为46.8mg/mL、5.3mg/g；先接种酵母菌再接种芽孢杆菌产（C）乙偶姻和氨的含量分别为50.03mg/mL、5.7mg/g；相同条件下芽孢杆菌单独发酵（A）产乙偶姻和氨的含量分别为33.13mg/mL、4.4mg/g；同时接种酵母菌和地衣芽孢杆菌（B）产乙偶姻和氨的含量分20.6mg/mL、3.6mg/g。（4）对混菌发酵的水分含量、装载量和接种比例优化结果为：水分40%，装载量30g，接种比例（酵母菌：芽孢杆菌=1:1），根霉曲接种量0.6%条件下，四甲基吡嗪的生成量最大，为367.36μg/mL。（5）功能大曲对发酵酒醅中理化特性的影响：在第七轮次酿造中，功能大曲提高了酒醅中淀粉的利用率和还原糖的含量，对水分和酸度影响不明显，酒醅四甲基吡嗪的提升效果不明显。（6）功能大曲对发酵酒醅中游离氨基酸的影响：四、五轮次酿造中，在堆积发酵和入池发酵后，添加功能菌株大曲酿造的酒醅中游离氨基酸的含量总是高于对照组（常规大曲）。主要体现在丙氨酸（Ala）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、苯丙氨酸（Phe）和脯氨酸（Pro）上。（7）功能大曲对发酵过程中细菌群落结构的影响：第七轮次酿造酒醅中，目水平上，堆积发酵中，实验组（功能大曲）外层酒醅Bacillus的的含量为21.76%，在对照组中为1.34%。属水平上，芽孢杆菌属在实验组堆积发酵的外层酒醅和出池酒醅中相对丰度都超过了40%，在对照组的外层酒醅和出池酒醅中的相对丰度都在10%以下。（8）功能大曲对嗜热性微生物的影响：嗜热性的Thermoactinomyces在对照组堆积后的外层酒醅的相对丰度高于实验组，高温放线菌在对照组的堆积发酵过程大量生长，而芽孢杆菌属在窖池发酵过程大量生长，因此各嗜热性细菌之间可能不是相互促进的关系，相反会产生相互抑制。经过高温发酵实验组积累的高温芽孢杆菌属含量比对照组高得多，对照组其他的与四甲基吡嗪产生相关的高温嗜热菌的含量高于实验组。

作者：

吴钱弟

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关键词：

酱香型白酒四甲基吡嗪混菌发酵细菌菌群结构游离氨基酸

授予学位：

硕士

学科专业：

食品工程

导师：

罗爱民、程伟

学位年度：

2021

学位授予单位：

四川大学

语种：

中文

中图分类号：