邱增鈺，王亞平，李博藝，謝彪，劉國(guó)峰，肖冬光*

（1.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院天津市工業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300457；2.金開(kāi)生物工程有限公司，四川成都611130；3.尤特爾生物科技有限公司，山東鄒城273500）

溫度對(duì)高溫大曲液態(tài)培菌過(guò)程菌群結(jié)構(gòu)的影響

邱增鈺1，王亞平1，李博藝1，謝彪2，劉國(guó)峰3，肖冬光1*

（1.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院天津市工業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300457；2.金開(kāi)生物工程有限公司，四川成都611130；3.尤特爾生物科技有限公司，山東鄒城273500）

選用高溫大曲在30℃、37℃、40℃、43℃和53℃不同溫度條件下液體培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)過(guò)程中微生物菌群結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)物的變化進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，較低的培養(yǎng)溫度有利于酵母菌和乳酸菌的生長(zhǎng)，而較高的培養(yǎng)溫度有利于耐高溫細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng)。其中，酵母菌在37℃培養(yǎng)60 h數(shù)量最多，霉菌在53℃培養(yǎng)48 h數(shù)量最多，乳酸菌在37℃培養(yǎng)24 h數(shù)量最多，總細(xì)菌在40℃培養(yǎng)24 h數(shù)量最多。從代謝產(chǎn)物的分析結(jié)果看，酒精度和總酸含量在37℃時(shí)含量最高，乙酸乙酯、總酯含量在30℃時(shí)最高，α-氨基酸態(tài)氮含量在53℃時(shí)最高?？筛鶕?jù)增強(qiáng)發(fā)酵活力、提高酒度和酯含量等需求，延長(zhǎng)不同培養(yǎng)溫度范圍的保持時(shí)間。

高溫大曲；菌群結(jié)構(gòu)；代謝產(chǎn)物；液態(tài)培養(yǎng)

QIU Zengyu1,WANG Yaping1,LI Boyi1,XIE Biao2,LIU Guofeng3,XIAO Dongguang1*

(1.Tianjin Key Lab of Industrial Microbiology,College of Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457, China;2.Jinkai Biological Technology Company,Chengdu 611130,China;3.Youter Bio-Technology Co.,Ltd.,Zoucheng 273500,China)

醬香型白酒是中國(guó)白酒的典型香型之一，其“四高一長(zhǎng)”（高溫制曲、高溫堆積、高溫發(fā)酵、高溫流酒和長(zhǎng)期貯存）的獨(dú)特工藝造就了醬香型白酒獨(dú)特的風(fēng)味特征，在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛的影響[1]。高溫大曲在白酒發(fā)酵過(guò)程中具有重要的地位，因其開(kāi)放型的發(fā)酵工藝、自然接種，讓微生物種類(lèi)、數(shù)量和消長(zhǎng)情況極為復(fù)雜[2]，至今尚未完全研究透徹大曲在釀酒發(fā)酵過(guò)程中各種微生物的作用機(jī)理[3-4]。而其生產(chǎn)工藝的堆積工序，是大曲酒工藝中的獨(dú)特方式，堆積發(fā)酵是富集有益微生物、酶類(lèi)的重要工序，也是在多種酶類(lèi)共同作用下合成風(fēng)味物質(zhì)和風(fēng)味前體物質(zhì)的重要過(guò)程[5]。據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，溫度是培菌過(guò)程中的主要控制指標(biāo)，大多通過(guò)堆積厚度、大小、形狀和室溫來(lái)控制，一般收堆溫度控制在28～32℃，堆積發(fā)酵56～72 h，局部堆積溫度高達(dá)54.6～58.5℃，所產(chǎn)酒醬香比較突出[6]。近年來(lái)，有許多關(guān)于醬香型白酒堆積過(guò)程微生物演替規(guī)律和代謝產(chǎn)物分析的報(bào)道，如張榮[7]從高溫大曲中篩選出三株產(chǎn)醬香功能細(xì)菌，并發(fā)現(xiàn)55℃高溫環(huán)境是菌株BL-L1發(fā)酵產(chǎn)生醬香香氣的重要條件；王貴軍等[8]對(duì)醬香型白酒酒醅堆積和窖內(nèi)發(fā)酵過(guò)程中微生物、理化性質(zhì)、工藝研究進(jìn)展等方面進(jìn)行了總結(jié)，得出窖內(nèi)發(fā)酵上、中、下層次就的風(fēng)格不同，上層產(chǎn)的基酒醬味突出，下層酒窖香突出的理論；黃永光等[9]對(duì)醬香型白酒生產(chǎn)堆積發(fā)酵過(guò)程酒醅中的酵母菌進(jìn)行分離、形態(tài)學(xué)初篩和鑒定分析，從堆積酒醅中共分離鑒定出釀酒酵母，拜氏接合酵母，膠紅酵母等屬種酵母并對(duì)發(fā)酵性能及其發(fā)酵代謝風(fēng)味成分貢獻(xiàn)進(jìn)行研究；申孟林等[10]依據(jù)大曲原料和制作工藝，對(duì)大曲中微生物的來(lái)源、主要微生物類(lèi)群以及各類(lèi)微生物的主要功能進(jìn)行分析。在堆積過(guò)程中，由于各處物料溫度、濕度、供氧的差異，導(dǎo)致了釀酒微生物及其代謝產(chǎn)物的多樣性。在研究微生物菌群結(jié)構(gòu)和代謝時(shí)不同取樣點(diǎn)微生物的種類(lèi)和代謝產(chǎn)物相差很大，所得的結(jié)果各不相同，對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義有限。

由于不同溫度對(duì)高溫大曲培菌過(guò)程菌群結(jié)構(gòu)及代謝產(chǎn)物的影響不同，收堆溫度為28～32℃，局部堆積溫度高達(dá)54.6～58.5℃，高溫大曲堆積發(fā)酵時(shí)間一般為56～72 h，獲得培菌成熟醅（即酒精度不再變化），因此該文通過(guò)采用液態(tài)培菌法，選取30℃、37℃、40℃、43℃和53℃條件下培養(yǎng)72 h獲得培菌液，并分析培養(yǎng)過(guò)程中各個(gè)時(shí)間點(diǎn)下霉菌、酵母菌、細(xì)菌和乳酸菌的菌群結(jié)構(gòu)[11]以及代謝產(chǎn)物的變化，總結(jié)高溫大曲不同培菌溫度下菌群結(jié)構(gòu)的演替規(guī)律，觀察代謝產(chǎn)物與菌群結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為醬香型白酒高溫堆積工藝的改進(jìn)和完善提供一些理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

高粱（含淀粉63.71%）：產(chǎn)地東北；醬香大曲：貴州國(guó)臺(tái)酒業(yè)有限公司；液化酶（酶活2×104U/mL）：丹麥諾維信公司。

1.1.2 主要培養(yǎng)基

（1）馬鈴薯葡萄糖瓊脂（potato dextrose agar，PDA）培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g/L，葡萄糖20 g/L，氯霉素100 μg/mL，瓊脂2%。

（2）酵母浸出粉胨葡萄糖瓊脂（yeast extract peptone dextrose，YPD）培養(yǎng)基：酵母浸粉10 g/L，蛋白胨20 g/L，葡萄糖20 g/L，氯霉素100 μg/mL，瓊脂2%。

（3）MRS培養(yǎng)基（乳酸細(xì)菌瓊脂培養(yǎng)基）：蛋白胨10g/L，牛肉膏10 g/L，酵母膏5 g/L，檸檬酸氫二銨2 g/L，葡萄糖20 g/L，吐溫-80 1 mL/L，乙酸鈉5 g/L，磷酸氫二鉀2 g/L，硫酸鎂0.58 g/L，硫酸錳0.25 g/L，放線菌酮25 μg/mL，pH 6.2～6.6，瓊脂2%。

（4）LB培養(yǎng)基（細(xì)菌基礎(chǔ)瓊脂培養(yǎng)基）：酵母浸粉5g/L，蛋白胨10 g/L，氯化鈉10 g/L，放線菌酮25 μg/mL，瓊脂2%。

1.2 儀器與設(shè)備

UVmini-1240分光光度計(jì)：島津儀器（蘇州）有限公司；Agilent 7890B氣相色譜儀、Agilent HP-INNOWAX色譜柱（30 m×320 μm×0.25 μm）：美國(guó)安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 高溫大曲培菌液制備方法

取高粱粉20 g，加入80 mL的水和16 μL液化酶，攪拌均勻，加熱至85～90℃，液化1 h。在0.1 MPa、121℃下糊化30 min，冷卻至30℃，加入5 g的高溫大曲，補(bǔ)水至120 mL，混勻，在不同溫度下培菌72 h，培菌溫度及升溫方式見(jiàn)表1。培菌過(guò)程每12 h取樣分析，培養(yǎng)72 h為培菌成熟醅。

表1 不同溫度培菌控制方式Table 1 Control modes of microbial culture at different temperature

1.3.2 微生物菌群計(jì)數(shù)

（1）平板菌落計(jì)數(shù)法。在無(wú)菌操作下，將三角瓶中培菌液搖勻，取1 mL菌液進(jìn)行10倍稀釋法，稀釋到合適的濃度，取100 μL加入裝有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，涂布均勻，同一稀釋度操作三個(gè)平行樣品，倒置培養(yǎng)。培養(yǎng)一段時(shí)間后，取平板生長(zhǎng)數(shù)量在20～100之間的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，三個(gè)平行數(shù)據(jù)取平均值，絕對(duì)誤差小于5%。

（2）霉菌用PDA培養(yǎng)基[12]，酵母菌用YPD培養(yǎng)基[13]，乳酸菌用MRS培養(yǎng)基[14]，總細(xì)菌數(shù)用LB培養(yǎng)基[15]。

1.3.3 主要理化指標(biāo)測(cè)定

培菌液酒精度的測(cè)定：將培菌成熟醅進(jìn)行蒸餾，取100mL蒸餾液，用酒精計(jì)法測(cè)量[16]。還原糖測(cè)定：菲林滴定法[17]。α-氨基酸態(tài)氮測(cè)定：茚三酮法[18]?？偹釡y(cè)定：酸堿滴定指示劑法[19]?？傰y(cè)定：酸堿滴定指示劑法[19]。

1.3.4 主要風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

取培菌蒸餾液進(jìn)行氣相色譜測(cè)定：氣相色譜檢測(cè)條件：Agilent HP-INNOWAX色譜柱（30 m×320 μm×0.25 μm）；載氣為高純氮?dú)猓兌龋?9.999%）；柱流速為0.8 mL/min；進(jìn)樣口溫度200℃；檢測(cè)器溫度150℃；程序升溫：起始溫度50℃保持8 min，以5℃/min升至150℃，保持15 min；進(jìn)樣體積為1 μL；分流進(jìn)樣，分流比為10∶1。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫大曲不同溫度下培菌過(guò)程微生物菌群結(jié)構(gòu)分析

高溫大曲培菌過(guò)程中的微生物種類(lèi)很多，培菌過(guò)程中微生物菌群的演替規(guī)律對(duì)酒質(zhì)的好壞和風(fēng)味物質(zhì)的含量有著很大的影響。由于各種微生物生長(zhǎng)與代謝的最適溫度不同，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度即可以調(diào)節(jié)不同微生物的比例和動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)味物質(zhì)的比例和酒質(zhì)。白酒發(fā)酵過(guò)程中的主要功能菌群為霉菌、酵母菌、細(xì)菌，其中乳酸菌對(duì)于平衡各類(lèi)微生物的生長(zhǎng)和代謝有很大影響，所以同時(shí)對(duì)高溫大曲不同培菌溫度下乳酸菌的演替規(guī)律進(jìn)行分析。

2.1.1 30℃條件下培菌過(guò)程中菌群結(jié)構(gòu)的變化

高溫大曲30℃條件下培菌過(guò)程中霉菌、酵母菌、乳酸菌和總細(xì)菌數(shù)的變化情況結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，霉菌菌量從培養(yǎng)開(kāi)始逐漸減少，在36h左右菌落數(shù)幾乎為零，分析原因，可能是由于霉菌為好氧菌[20]，當(dāng)酵母菌和細(xì)菌生長(zhǎng)較快，使培養(yǎng)液中的含氧量很快耗盡導(dǎo)致霉菌死亡。酵母菌在60h達(dá)到峰值1.0×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為8.00）。乳酸菌數(shù)和總細(xì)菌數(shù)在24h達(dá)到峰值，其含量分別為1.4×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值8.15）、1.8×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為8.26），此后其數(shù)量有所減少，乳酸菌所占比重增加，分析原因乳桿菌屬是發(fā)酵中后期的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬，是乳酸的主要產(chǎn)生菌屬[21]。

圖1 高溫大曲30℃培菌過(guò)程中微生物數(shù)量變化Fig.1 Changes of microbial count at 30℃during high temperature Daqu cultivation

2.1.2 37℃條件下培菌過(guò)程中菌群結(jié)構(gòu)的變化

高溫大曲37℃條件下培菌過(guò)程中霉菌、酵母菌、乳酸菌和總細(xì)菌數(shù)的變化情況結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，霉菌菌落的變化規(guī)律與30℃培菌時(shí)差別不大。酵母菌在60 h達(dá)到峰值3.1×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為8.49），明顯高于30℃培養(yǎng)時(shí)的酵母菌量。乳酸菌和總細(xì)菌數(shù)在24h量達(dá)到峰值，分別為5×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值8.90）和1.1×109CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為9.04），然后逐漸減少，其中酵母菌、乳酸菌和細(xì)菌總數(shù)的峰值數(shù)明顯高于30℃培養(yǎng)時(shí)的菌數(shù)峰值數(shù)。

圖2 高溫大曲37℃培菌過(guò)程中微生物數(shù)量變化Fig.2 Changes of microbial count at 37℃during high temperature Daqu cultivation

2.1.3 高溫大曲40℃條件下培菌過(guò)程中菌群結(jié)構(gòu)的變化

高溫大曲40℃條件下培菌過(guò)程中霉菌、酵母菌、乳酸菌和總細(xì)菌數(shù)的變化情況結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，霉菌菌數(shù)從培養(yǎng)開(kāi)始越來(lái)越少，在60h左右菌落數(shù)幾乎為零，其變化規(guī)律與30℃、37℃大致相同；酵母菌在60h達(dá)到峰值1.0×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為8.00），其菌落數(shù)與30℃時(shí)相當(dāng)，但比37℃有所減少；乳酸菌和總細(xì)菌菌落數(shù)在24 h達(dá)到峰值，分別為3×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為8.48）和2.6×109CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為9.42），其中乳酸菌菌落數(shù)比37℃時(shí)有所減少，而總細(xì)菌菌落數(shù)比37℃時(shí)有所增加。

圖3 高溫大曲40℃培菌過(guò)程中微生物數(shù)量變化Fig.3 Changes of microbial count at 40℃during high temperature Daqu cultivation

2.1.4 高溫大曲43℃條件下培菌過(guò)程中菌群結(jié)構(gòu)的變化

高溫大曲43℃條件下培菌過(guò)程中霉菌、酵母菌、乳酸菌和總細(xì)菌數(shù)的變化情況結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，霉菌菌量在前12 h有所增加，12 h至48 h有所減少，48 h后菌落數(shù)又開(kāi)始增加，至72 h達(dá)最高值，為培養(yǎng)開(kāi)始時(shí)的3.8倍。霉菌菌量有所增長(zhǎng)，可能是由于培養(yǎng)溫度較高，其他菌群繁殖速度減慢或停止生長(zhǎng)，耗氧量減少，所以霉菌繁殖增加。酵母菌在24 h時(shí)有所減少，在36 h后又開(kāi)始增加，至60 h達(dá)到峰值2.8×107CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為7.45）。分析原因，可能是升溫階段，許多非耐高溫的酵母菌逐漸減少，耐高溫的酵母菌凸顯生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始生長(zhǎng)繁殖，所以43℃時(shí)酵母菌數(shù)峰值延遲。乳酸菌和總細(xì)菌菌落數(shù)在24h達(dá)到峰值，分別為1×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為8.00）和1.1×109CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值為9.04），后隨之減少，其中乳酸菌和總細(xì)菌菌落數(shù)較40℃時(shí)有所減少。

圖4 高溫大曲43℃培菌過(guò)程中微生物數(shù)量變化Fig.4 Changes of microbial count at 43℃during high temperature Daqu cultivation

2.1.5 高溫大曲53℃下培菌過(guò)程中菌群結(jié)構(gòu)的變化

高溫大曲53℃下培菌過(guò)程中霉菌、酵母菌、乳酸菌和總細(xì)菌數(shù)的變化情況結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，霉菌菌量前12h有所增加，在12h后開(kāi)始減少，36h后又開(kāi)始增加，后又開(kāi)始減少。而酵母菌在12 h后開(kāi)始減少，在48 h達(dá)到峰值3.4×103CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值3.53）后幾乎為零，分析原因，可能是53℃培養(yǎng)時(shí)，只有升溫培養(yǎng)階段的前24 h酵母菌菌落數(shù)增加，培養(yǎng)至36h后培養(yǎng)溫度逐漸升高到達(dá)53℃，由于培養(yǎng)溫度過(guò)高，酵母菌開(kāi)始大量死亡，48 h已無(wú)活的酵母菌。乳酸菌在12 h達(dá)到峰值8.3×107CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值7.92）后隨之減少，在36 h之后幾乎為零，由于培養(yǎng)溫度逐步升高，乳酸菌開(kāi)始死亡?？偧?xì)菌菌落數(shù)在12 h量達(dá)到峰值3.3×108CFU/mL（菌數(shù)對(duì)數(shù)值8.52）后遂漸減少，在培養(yǎng)過(guò)程中隨著溫度和酸度的升高，其細(xì)菌數(shù)量逐漸減少，后期生存的細(xì)菌大部分為耐高溫耐酸細(xì)菌[22-24]，所以總細(xì)菌數(shù)量較其他四個(gè)溫度明顯減少。

圖5 醬香大曲53℃培菌過(guò)程中微生物數(shù)量變化Fig.5 Changes of microbial count at 53℃during high Moutai flavor Daqu cultivation

2.2 高溫大曲不同溫度下培菌過(guò)程理化指標(biāo)分析

2.2.1 不同溫度培菌液的理化指標(biāo)

（1）不同溫度培菌成熟醅酒精度情況分析

圖6 不同培養(yǎng)溫度對(duì)培菌液酒度的影響Fig.6 Effect of different culture temperature on alcohol content of fermentation broth

高溫大曲在不同溫度下培菌72 h培菌液的酒精度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知，30℃、40℃、43℃條件下酒精度差別不大，在37℃時(shí)酒精度最高，53℃時(shí)其酒精度幾乎為零。分析原因，37 ℃時(shí)酵母菌數(shù)量最多，因此酒精度最高。

（2）不同溫度培菌液α-氨基酸態(tài)氮情況分析

高溫大曲在不同溫度下培菌液的α-氨基氮含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖7。由圖7可知，在30℃、37℃、40℃、43℃條件下培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)24 h時(shí)的α-氨基酸態(tài)氮含量最高，其含量范圍為140～180 mg/L；而53℃培養(yǎng)時(shí)，在72 h時(shí)的α-氨基酸態(tài)氮含量最高，達(dá)到226 mg/L。分析原因，蛋白酶的最適作用溫度在40℃左右，37℃培養(yǎng)時(shí)，α-氨基酸態(tài)氮在24 h后逐漸下降，主要是37℃培養(yǎng)時(shí)微生物的生長(zhǎng)總量最多，微生物的生長(zhǎng)消耗了較多的α-氨基酸態(tài)氮；53℃培養(yǎng)時(shí)，微生物的生長(zhǎng)總量最少，微生物的消耗的α-氨基酸態(tài)氮也最少，至72 h時(shí)積累了較多的α-氨基酸態(tài)氮。

圖7 不同培養(yǎng)溫度對(duì)培菌液α-氨基氮含量的影響Fig.7 Effect of different culture temperature on α-amino nitrogen content of fermentation broth

（3）不同溫度培菌成熟醅總酸情況分析

高溫大曲在不同溫度下培菌液總酸含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖8。由圖8可知，37℃時(shí)酸度最高，其次為40℃和30℃，53℃時(shí)，總酸含量最少，約為37℃時(shí)的1/9。分析原因，在30℃、37℃、40℃培菌液中，總酸含量較大，說(shuō)明嗜酸菌生長(zhǎng)溫度更適合30～40℃；而37℃時(shí)酸度最高，與之對(duì)應(yīng)的乳酸菌含量最多；53℃培養(yǎng)時(shí)，24h后乳酸菌大量死亡，因而其總酸含量較少。

圖8 不同培養(yǎng)溫度對(duì)培菌液總酸含量的影響Fig.8 Effect of different culture temperature on total acid content of fermentation broth

（4）不同溫度培菌成熟醅總酯情況分析

高溫大曲在不同溫度下培菌液總酯含量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖9。由圖9可知，在30℃時(shí)，總酯含量最高，其次為53℃和40℃，37℃時(shí)酯含量最低。分析原因，由于酵母產(chǎn)酯適合在較低溫度，故30℃時(shí)酯含量高；化學(xué)合成溫度越高越快，因此53℃時(shí)，酯含量也較高；40℃左右是酯化酶合成最適溫度，所以40℃時(shí)酯的含量中等。

圖9 不同培養(yǎng)溫度對(duì)培菌液總酯含量的影響Fig.9 Effect of different culture temperature on total ester content of fermentation broth

2.2.2 高溫大曲不同培菌溫度下培菌成熟醅風(fēng)味物質(zhì)分析

高溫大曲不同培菌溫度下培養(yǎng)72 h后培菌成熟醅中常見(jiàn)風(fēng)味物質(zhì)的分析數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，30℃培菌成熟醅中的乙酸乙酯含量到達(dá)210 mg/L左右，明顯高于其他溫度時(shí)的含量，說(shuō)明乙酸乙酯合成適宜溫度為30℃，在37℃培菌培菌成熟醅中乙酸含量高達(dá)150mg/L，說(shuō)明乙酸合成適宜溫度為37℃，在30℃、37℃、40℃、43℃時(shí)高級(jí)醇中異丁醇、異戊醇、苯乙醇的含量差別不大，乙酸異丁酯只有30℃時(shí)有少量含量，53℃培菌成熟醅中常見(jiàn)風(fēng)味物質(zhì)含量較低。

表2 主要風(fēng)味物質(zhì)含量分析結(jié)果Table 2 Results of main flavor substance contents analysis mg/L

3 結(jié)論

從不同溫度下培菌過(guò)程微生物菌群結(jié)構(gòu)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，霉菌為好氧菌，在43℃培養(yǎng)12 h時(shí)菌落數(shù)最多。酵母菌在37℃培養(yǎng)至60 h時(shí)菌落數(shù)最多。乳酸菌在37℃培養(yǎng)至24 h時(shí)菌落數(shù)最多。細(xì)菌在40℃培養(yǎng)至24 h時(shí)菌落數(shù)最多。

從理化指標(biāo)來(lái)看，酒精度在37℃培養(yǎng)時(shí)最高，53℃培養(yǎng)時(shí)酒精度幾乎為零。比較不同培養(yǎng)時(shí)間α-氨基酸態(tài)氮的變化情況，24 h時(shí)培養(yǎng)溫度為37℃時(shí)α-氨基氮含量最高，48 h時(shí)培養(yǎng)溫度為40℃時(shí)α-氨基酸態(tài)氮含量最高，72 h時(shí)培養(yǎng)溫度為53℃時(shí)α-氨基酸態(tài)氮含量最高。從總酸情況來(lái)看，37℃培養(yǎng)時(shí)酸度最高，53℃培養(yǎng)時(shí)酸度最低。從總酯含量看，30℃時(shí)總酯含量最高，其次是53℃和40℃。從常見(jiàn)風(fēng)味物質(zhì)含量看，30℃時(shí)，風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)和總量都最多，隨著培養(yǎng)溫度的上升，風(fēng)味物質(zhì)總量逐漸下降。53℃時(shí)，非耐高溫菌逐漸失活，常見(jiàn)風(fēng)味物質(zhì)含量較低，但耐高溫菌的生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生特殊的醬香風(fēng)味成分，分析原因，高溫培養(yǎng)環(huán)境，是芽孢桿菌富集，芽孢桿菌屬細(xì)菌可以產(chǎn)生吡嗪、芳香族類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)，它們可能對(duì)白酒的風(fēng)味產(chǎn)生重要作用[25]。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，溫度對(duì)高溫大曲培菌過(guò)程菌群結(jié)構(gòu)及代謝產(chǎn)物有很大影響，如果要提高霉菌量，以生產(chǎn)多種釀酒酶系，就應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)供氧量，提高堆積的松散度或減少堆積厚度；如要增強(qiáng)發(fā)酵活力，提高酒度和酯含量，就應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)溫度在30～37℃范圍內(nèi)的時(shí)間，以促進(jìn)酵母菌的生長(zhǎng)與代謝，并合成較多的乙酸酯類(lèi)物質(zhì)；如要提高酸度和乳酸酯的含量，就應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)溫度在37～40℃范圍內(nèi)的時(shí)間，以促進(jìn)乳酸菌等產(chǎn)酸菌群的生長(zhǎng)。如要增加風(fēng)味前體物質(zhì)α-氨基氮的含量，促進(jìn)醬香風(fēng)味物質(zhì)的形成，就應(yīng)適當(dāng)提高堆積厚度，增加43～53℃的高溫區(qū)域，從而提高耐高溫菌群的數(shù)量。

4展望

微生物在白酒發(fā)酵過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，生物多樣性與后期發(fā)酵風(fēng)味的產(chǎn)生密切相關(guān)，各菌種相互平衡、協(xié)同作用，有利于發(fā)酵的進(jìn)行。因此研究高溫大曲在堆積培菌過(guò)程中的菌群結(jié)構(gòu)變化，對(duì)提高酒質(zhì)，穩(wěn)定醬香白酒品質(zhì)有著重要的影響，也為實(shí)現(xiàn)高溫大曲堆積培菌過(guò)程中微生物的可控性提供依據(jù)。

由于高溫大曲培菌過(guò)程中微生物種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受環(huán)境影響大，其不可控性較高，了解其微生物的生長(zhǎng)規(guī)律性，即可獲得較為成熟的培菌方式，逐漸揭開(kāi)醬香白酒主要風(fēng)味物質(zhì)的神秘面紗。探究微生物生長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)醬香白酒具有非常重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。

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TS261.1

0254-5071（2017）05-0030-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.05.007

2016-12-03

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃‘863計(jì)劃’項(xiàng)目（2012AA022108）；中國(guó)白酒3C計(jì)劃項(xiàng)目（1400040024）

邱增鈺（1992-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榘l(fā)酵工程。

*通訊作者：肖冬光（1954-），男，教授，博士，研究方向?yàn)榘l(fā)酵工程。