摘要
乳酸是浓香型白酒中的四大有机酸之一，其含量不仅影响白酒的发酵进程，还会影响酒的品质与风味。目前浓香型白酒发酵过程乳酸的合成机制，如乳酸的合成途径、与乳酸合成相关的微生物等尚不十分清楚，限制了通过精准调控白酒发酵过程保证基酒品质与风味稳定性的发酵技术的开发。因此，解析浓香型白酒发酵过程乳酸合成与代谢机制对实现酿造过程乳酸的合成调控和稳定浓香型白酒的风味和品质具有重要意义。本研究以浓香型白酒发酵为研究体系，在研究乳酸合成规律与相关微生物的基础上，采用宏转录组测序分析技术较为全面得解析了浓香型白酒发酵过程微生物合成与代谢乳酸的机制，并初步探究了在白酒发酵过程减控乳酸合成的方法，主要研究结果如下： （1）浓香型白酒发酵过程乳酸合成规律解析。在浓香型白酒发酵过程中，有氧（0?2d）和厌氧发酵时期（3?30d）都有乳酸合成。其中厌氧发酵时期为乳酸的主要合成时期，且以合成D-乳酸为主。白酒发酵第14d的微生物在浓香型白酒发酵体系中合成乳酸的能力最强，Lactobacillus（主要为Lactobacillusozensis和Lactobacillusdiolivorans）是此发酵时期酒醅中的优势细菌属。浓香型白酒发酵过程与乳酸合成呈正相关性的微生物主要包括Lactobacillus、Staphylococcus、Pichia。 （2）浓香型白酒发酵过程乳酸合成机制解析。基于宏转录组测序结果，在构建浓香型白酒发酵过程乳酸的合成途径的基础上，揭示了厌氧发酵时期以L.ozensis为主的乳杆菌通过碳源代谢进行异型乳酸发酵合成D-乳酸是浓香型白酒发酵过程中乳酸合成的主要途径。此外，本研究还阐明了有氧发酵时期Acetobactermalorum等需氧微生物通过氮源代谢合成D-乳酸，以及Torulasporadelbrueckii、Lactobacillusacetotolerans等通过碳源代谢合成L-乳酸的机制。 （3）浓香型白酒发酵过程乳酸合成减控方法研究。通过对浓香型白酒发酵过程的乳酸代谢途径和相关基因表达分析发现，有氧发酵时期乳酸代谢相关基因的表达水平高于乳酸合成基因的表达水平，且主要由Acetobacter、Saccharomyces和Zygosaccharomyces等需氧微生物通过丙酮酸途径代谢乳酸合成乙酸。通过将浓香型白酒有氧发酵时间增加到3d和4d，可有效减少酒醅中乳酸的含量。其中有氧发酵时间为4d时发酵终点酒醅中乳酸、D-乳酸和L-乳酸分别比对照减少21.3%、32.4%和51.4%。
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