清香型白酒酿造微生物菌群快速检测方法的研究与应用
清香型白酒被视为中国白酒的起源，在全国市场中有很大的占比。决定白酒品质的中国传统固态发酵是开放式生产过程，其间微生物变化极其复杂。在传统的固态发酵过程中微生物群落自发富集生长，工艺过程依赖工人经验来控制，多种环境因素的影响将导致酒的品质不稳定。基于实验室以往研究成果，本研究将构建一种快速、准确的微生物群落动态检测方法，从而可以及时制定有效的微生物调控策略，保证白酒品质。 清香型白酒酿造微生物复杂多样，基质干扰大，提取不纯，经过改进，优化了白酒酒醅和大曲的样品预处理以及DNA提取方法。以清香型白酒酿造过程为研究对象，基于PCR-DGGE技术构建优势细菌和优势真菌标准物种质粒库和物种DNA Marker。利用已构建的细菌和真菌物种DNA Marker，分析清香型白酒酿造过程微生物菌群结构，结果表明，清香型白酒酿造过程中，检测到的优势细菌属包括Lactobacillus、Levilactobacillus、Lactiplantibacillus、Acetilactobacillus、Lentilactobacillus、Latilactobacillus、Bacillus、Saccharopolyspora、Pediococcus、Weissella、Streptomyces、Staphylococcus。优势真菌属包括Saccharomyces、Wickerhamomyces、Saccharomycopsis、Rhizopus、Candida、Aspergillus、Preussia、Kazachstania、Pichia、Monascus。发现清香型白酒酿造过程中，细菌菌群结构比真菌更为复杂多样，丰度以及丰富度更高。利用高通量测序方法分析清香型白酒酿造过程微生物菌群结构，结果表明，清香型白酒酿造过程中，检测到的优势细菌属包括Lactobacillus、Lactiplantitibacillus、Lentilactobacillus、Levilactobacillus、Weissella、Pedicoccus、Staphylococcus、Companilactobacillus、Bacillus、Saccharopolyspora。优势真菌属包括Pichia、Thermoascus、Wickerhamomyces。利用高通量测序和PCR-DGGE技术对清香型白酒酿造微生物分别进行检测，发现两种技术分析清香型白酒酿造过程得到的优势菌属基本一致。在种水平上，高通量测序结果所得菌种信息大部分为未分类菌，而DGGE能进一步在种水平上鉴定菌落成员，获得更加准确的菌种信息。在DGGE分析中可检测出的乳酸菌包括Lactobacillus plantarum、Lactobacillus acetotolerans、Lactobacillus crispatus、Lactobacillus futsaii、Lactobacillus ponits、Lactobacillus kefiri等，而高通量测序结果分析为unclassified Lactobacillus。 本研究基于PCR-DGGE技术构建清香型白酒优势细菌和优势真菌标准物种DNA Marker并应用于白酒酿造微生物群落动态检测，可初步确定微生物菌群中的优势微生物及其在白酒酿造过程中的变化，与高通量测序技术相比，耗时更短，一般24h即可完成基因组提取和菌群结构分析。可快速、准确的检测微生物群落动态并及时制定有效的微生物调控策略，为白酒酿造发展提供理论和实践指导。
清香型白酒;固态发酵;微生物菌群;PCR-DGGE技术
山西大学
硕士
微生物学
聂志强;杨秀清
2023
中文
TS262.32
2023-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）