稻花香馫香型根霉曲、中高温大曲和高温大曲的酶活力和微生物数量统计(上)
大曲是传统固态白酒酿造的物质基础。大曲是以大麦、小麦、豌豆等为原料,经粉碎、加水混捏、压成曲醅并在人为控制的一定温度和湿度条件下形成大小不一的块状物。作为糖化发酵剂,大曲含有丰富的微生物群落、功能酶系及在制曲过程中形成的风味前体物质,是白酒质量和产量的重要保障。在大曲的制作过程中温度是一项重要的指标,根据品温的不同,大曲可分为低温大曲、中温大曲、中高温大曲和高温大曲。小曲是用米粉、米糠或麸皮,有的添加中草药或观音土,接入定量的母曲,在一定温湿度条件下制成的。小曲作为同样重要的糖化发酵剂,是小曲白酒香气的主要来源。根霉曲实质上是纯种小曲,将纯种根霉菌和酵母菌分开培养并按一定比例混合制成酿酒所用根霉曲,从而使小曲的质量显著提高。在糖化阶段根霉曲按一定比例与蒸泡摊晾后的原料混合并加入,促进糖化的顺利进行,具有出酒率高,酒质稳定的优点。
馫香型白酒是湖北稻花香酒业股份有限公司开发一种创新型酒体。它的酿造工艺包括糖化培菌、高温堆积、入窖发酵等过程,有效地结合了小曲清香型白酒的糖化培菌,酱香型白酒的高温堆积以及浓香型白酒泥窖发酵的工艺特点,进而形成了独特的馫香型白酒生产工艺,具体为:蒸煮后的高粱加小曲进行培菌糖化,随后糖化好的酒醅配糟后加入高温大曲进行高温堆积,最后堆积好的酒醅加入中高温大曲,进入泥窖开始发酵(图1)。目前尚不清楚稻花香馫香型白酒酿造使用的3种曲——根霉曲、中高温大曲和高温大曲的酶活力和微生物数量及组成,本研究测定了它们的酶活力和微生物数量,并进行了高通量测序,为馫香型白酒的生产及工艺改造提供指导。
1材料与方法
1.1材料
样品:取自稻花香酒业生产的根霉曲(GM)、中高温大曲(ZGW)和高温大曲(GW),每种酒曲取3个批次。
培养基:孟加拉红培养基和LB培养基。
1.2理化性能的测定
酯化力、糖化力、液化力和酸性蛋白酶活力的测定均参照沈怡方《白酒生产技术全书》所示的方法。
1.3微生物数量的检测
本实验采用BioSense微生物快速立体计数仪测定酒曲中的微生物数量。利用孟加拉红培养基计数酵母菌和霉菌,利用LB培养基计数细菌和芽孢杆菌。其中计数芽孢杆菌时先将稀释好的样品液置于80℃水浴15 min后再进行涂布。
1.4高通量测序
将3种酒曲样品提取DNA并进行高通量测序(美吉测序公司,上海),OTU(Operational Taxonomy Unit)分析、Alpha多样性分析及物种注释均通过美吉生物科技有限公司云平台进行,试验数据利用SPSS21.0统计软件进行单因素方差分析和差异显著性检验,以P<0.05为差异显著水平,标注各组差异性。
2结果与分析
2.1理化性质
根霉曲、中高温大曲和高温大曲的各项理化性质见表1。
由表1可知,3种曲的糖化力具有明显差异,中高温大曲糖化力最高;根霉曲的液化力、酸性蛋白酶活力和酯化力最高,与其他两种曲差异性显著,分别达16.36 U/g、189.32 U/g和164.69 mg/g。
2.2微生物计数
采用传统的稀释平板涂布法对酒曲中的霉菌、酵母菌、细菌和芽孢杆菌进行计数,结果见表2。
计数结果表明,高温大曲和中高温大曲的酵母菌数量差异不显著,而根霉曲中没有检测到酵母;中高温大曲和根霉曲的霉菌数量显著高于高温大曲,超出一个数量级;中高温大曲芽孢杆菌显著高于高温大曲,总细菌无显著差异,而根霉曲中未检测到细菌和芽孢杆菌。
2.3高通量测序结果
2.3.1样品多样性
对稻花香馫香型白酒酒曲样品的细菌和真菌群落进行高通量测序分析,结果见表3。由表3可知,中高温大曲和高温大曲细菌的Shannon指数都大于1,与根霉曲有显著差异。而3种曲真菌群落的Shannon指数都具有明显差异性,其中中高温大曲的Shannon指数最高。
表3细菌和真菌群落的Shannon指数表
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