冰球突破大曲行动糖化发酵剂，为白酒酿造供给了首要且富厚的菌系、酶系和物系，即为后续窖内酒醅发酵供给微生物，将原料降解成幼分子物质的水解酶或催化酯类物质合成的酯化酶，以及白酒风韵物质或其前体物。大曲出产进程平常蕴涵1 个月驾御的主发酵期和2～6 个月驾御的储存期。近年来，闭于大曲主发酵时间微生物群落及性能改观机造的探求很是生动，而储存期大曲微生物群落组织、酶系以及风韵物质改观也越来越受到闭怀。总之，现有探求显示储存进程对大曲质料拥有首要影响，但闭于储存期大曲微生物群落组织及代谢产品改观机造的探求鲜有报道。

　　四川轻化工大学生物工程学院的徐千惠，罗惠波，黄丹*等通过高通量测序解析浓香型大曲的曲心和曲皮正在储存时间产生的微生物群落组织改观，并理会糖化酶、液化酶生气的改观，行使HS-SPME-GC-MS探求挥发性代谢产品的分别，修建零模子解析微生物群落的拼装进程，使用闭连性理会探究糖化力、液化力、风韵物质与大曲微生物之间的干系，揭示浓香型大曲储存期菌系、酶系以及物系的改观机造，为优化大曲储存工艺、抬雄伟曲质料供给表面根据。

　　大曲微生物正在接续举行的储存进程中此消彼长，采用高通量测序时间对其演替处境举行解析。正在大曲储存时间共诠释到16 个细菌门和4 个线 个真菌属，个中将均匀相对丰采前10的上风微生物属改观处境绘造成柱形图映现。由图1a可知，曲皮正在入库储存第0天的紧要上风细菌是芽孢杆菌属（

　　Bacillus）（23.69%）、假单胞菌属（Pseudomonas）（26.58%）、魏斯氏菌属（Weissella）（20.94%）等，这种上风位置到了储存第43天被链球菌属（Streptococcus）（33.31%）、放线菌属（Actinomyces）（18.83%）代替。储存第43～108天，魏斯氏菌属速捷成长成为绝对上风细菌（1.41%～63.08%）。储存第108天和第161天的曲皮细菌构成较为相像，这与唐贤华等得出的储存期导致大曲微生物品种趋于安稳的探求结论类似。而且有探求结果能够注明这一景色：储存进程中温度、水分、酸度等处境前提的改观会导致大曲微生物之间进一步互相感化，使群落组织趋于相像，最终造成一种安宁系统。而正在曲心，储存前43 d的细菌构成较为类似，由芽孢杆菌属、克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）、假单胞菌属、葡萄球菌属（Staphylococcus）等构成。假单胞菌属的相对丰采最高，呈清楚的上升趋向（15.84%～76.70%），而芽孢杆菌属正在接续低重（43.24%～9.23%）。葡萄球菌属正在储存前9 d的含量较为富厚（12.73%～10.74%），随后立时让位给其他细菌，正在储存第108～161天的相对丰采坚持正在0.42%～1.67%。跟着储存时期的拉长，除了芽孢杆菌属的相对丰采正在10%驾御摇动表，其余正在储存开首时呈清楚上风的细菌都正在衰减，而乳杆菌属（Lactobacillus）、放线菌属、链球菌属、肠球菌属（Enterococcus）等相对丰采增长。由图1b可知，曲皮和曲心正在储存进程中的真菌皆以嗜热子囊菌属（Thermoascus）为主，其相对丰采正在曲皮和曲心中的改观纪律概略类似，均从一个极高的相对丰采（96.89%、93.29%）摇动低重。其次是曲霉属（Aspergillus），正在储存第0天险些没有，尔后巨额成长，但分其余是从储存第9天开首，曲霉正在曲心中总体呈摇动上升趋向（22.17%～30.35%），而正在曲皮中呈急速低重趋向（60.82%～2.41%）。毕赤酵母属（Pichia）正在曲心中的相对丰采很低（0%～0.96%），但正在曲皮中却巨额成长，是曲皮正在储存第108天的绝对上风线%）。

　　总体看来，大曲储存进程使曲皮中的魏斯氏菌属、乳杆菌属、毕赤酵母属和曲心中的高温放线菌属、魏斯氏菌属、乳杆菌属、链球菌属、曲霉属的相对丰采纳得了极大抬高，同时使曲皮和曲心中的芽孢杆菌属、假单胞菌属、嗜热子囊菌属等的相对丰采低重。别的，曲皮中others的改观处境显示了大曲中极少本来的极低丰采微生物也许因为顺应曲库的处境前提以及微生物之间友谊的互闭连络而巨额成长，同时极少微生物由于顺应性差而走向衰竭。这些结果都注脚储存使大曲微生物间互相感化从新平均，改动了微生物群落构成。

　　多样性指数如图2所示。Chao1指数反应物种的富厚度，大曲储存前43 d的微生物富厚度相差不大，跟着储存时期的拉长，曲心中细菌的Chao1指数正在储存第108天拉长至最大，而线天抵达最高值后减幼。总体看来，储存进程使大曲微生物的富厚度略有低重。Pielou’s evenness指数表征匀称度食品，正在大曲储存时间，微生物群落的匀称度暴露先增长再裁汰的趋向。储存第161天的细菌群落均阐扬出稍稍低于储存第0天的匀称度，而真菌群落的匀称度总体增长，注脚储存进程塑造了更为匀称的真菌群落。Shannon指数反应物种多样性，大曲的物种多样性与匀称度的改观趋向较为相像，总体上储存进程增长了大曲的微生物多样性。

　　为探究大曲储存进程中微生物群落组织的改观，对大曲样品举行PCoA。由图3a可知，PC1和PC2对细菌群落构成分其余注明度分离为29.63%和22.15%，共计51.78%。储存前43 d的曲心细菌组织附近，但曲皮细菌样本互相离别较远，证明储存前43 d内曲皮细菌组织产生了清楚改观。储存第108、161天曲心和曲皮的细菌样本各自聚正在沿途，注脚大曲储存3 个月后，细菌组织仍旧趋于安宁，这与以往的探求类似。如图3b所示，PC1和PC2对真菌群落构成分其余注明度分离为53.02%和41.79%，总注明度高达94.81%。曲心的真菌组织总体间隔附近，证明曲心真菌组织正在储存进程中改观不大，而且与储存第0、43、161天的曲皮真菌组织相像性较高，但分离与曲皮正在第9、108天的真菌组织相差甚远。为进一步明白大曲储存时间微生物群落组织，Venn图映现了分别储存时候间的共有微生物及特有微生物数目。如图4所示，正在属水准上，曲皮食品、曲心正在5 个储存时候分离有13、14 个共有物种，个中绝大局部如曲霉属、芽孢杆菌属、乳杆菌属、毕赤酵母属、魏斯氏菌属等都属于图1中的上风菌属，但它们正在储存分别时候的相对丰采各不相像。曲皮和曲心正在每个储存时候的特有物种数目总和分离占53%和50%，注脚大曲储存进程中的微生物分别由一半的共有物种的丰采分别和一半的特有物种的物种分别构成。这些结果同样注脚极少本来的极低丰采微生物也许会跟着储存的举行巨额成长，同时极少微生物丰采降至极低，也有探求显示局部特有低丰采微生物来自储存处境。

　　糖化酶是微生物代谢形成的首要酶类，能将酿酒原料中的淀粉、纤维素等多糖降解为还原糖，再由酵母等微生物进一步转化为乙醇，于是糖化力是大曲首要的生化目标。由图5a可知，曲皮糖化力正在储存前108 d先上升后低重（272、398、107 mg/（g·h）），正在储存第108～161天内大幅回升（107～256 mg/（g·h））。而曲心糖化力正在48～187 mg/（g·h）之间暴露对照纪律的摇动。液化酶能断裂淀粉分子的

　　-1,4-糖苷键天生糊精等中心产品。图5b所示的曲皮液化力正在储存第0～43天内略有低重（0.37～0.12 g/（g·h）），从储存第43天开首接续增长至储存下场（0.12～0.30 g/（g·h））。曲心液化力正在储存前43 d内支柱正在0.08 g/（g·h），之后急速上升并安宁正在0.27～0.21 g/（g·h）。总体看来，与以往的探求类似，糖化力和液化力正在储存约43 d内呈低重趋向，随后完全回升。曲皮的糖化力和液化力均正在储存后略微低重，而曲心中的二者正在储存后升高。有探求注脚，大曲正在储存初期拥有较高的液化和糖化活性，且二者往往呈正闭连，其后酶活性低重，变动为较高的酯化活性，这与储存后期酯类物质含量急速增长相闭。

　　大曲中的风韵物质能够行动酒体中香气物质的直接起原，也可行动酒中香气物质的首要先驱物起原。采用HS-SPME-GC-MS分离正在储存进程的曲心和曲皮身分检测到67、70 种挥发性化合物，可分为醇类、酯类、酚类、酸类、醛酮类、烷烯类、吡嗪类和其他物质。由图6可知，曲皮中风韵物质的总含量跟着储存时期暴露先低重后上升再低重的改观趋向，个中正在储存约3 个月时总含量抵达最高，这正在其他报道中也有同样的觉察，比拟之下，曲心中的风韵物质含量总体较为安宁，仅正在储存下场时产生了较大的低重。酯类物质是中国白酒中令人愉悦的生果、花香、蜂蜜香气的紧要奉献者，是储存时间占比最大的挥发性风韵物质，令人防卫的是其正在曲皮储存第108天时产生了激增，与前述微生物群落演替结果相联合，估计这种改观也许与魏斯氏菌和毕赤酵母的猛烈增长相闭。据报道，魏斯氏菌发酵形成乳酸，为乳酸乙酯的合成供给前体物质，毕赤酵母能行使蔗糖和葡萄糖缔造乙酸乙酯等芬芳化合物，二者均正在酯化进程中施展首要感化。醇行动酸和酯的首要前体物质，其含量仅次于酯类，正在储存时间改观幅度不大。酸类、烷烯类、醛酮类物质的改观对照类似，阐扬为储存初期有较高的含量，之后速捷低重，并正在之后的储存时间坚持很是低的含量。总体上，储存进程使风韵物质总含量裁汰，这与Zhang Yuandi等的探求结果类似。个中醇类物质、酯类物质略微低重，酸类物质、烷烯类物质、醛酮类物质巨额裁汰。结果注脚跟着储存时期的推移，极少首要的风韵化合物被富厚，极少异杂味被裁汰或去除，同时伴跟着局部风韵物质的挥发，证明储存进程有帮于“净化”风韵、造成特有浓厚的“大曲味”。

　　为探究大曲储存进程中微生物群落组织的改观出处，采用体系发育零模子策动大曲微生物群落的βNTI来鉴定群落的修建进程。如图7a所示，曲皮细菌群落的βNTI值正在－1.12～5.05之间改观，曲心细菌正在－1.28～5.55之间改观，二者的βNTI＞2的占比均为40%，证明细菌群落的拼装进程紧要受60%的随机性进程影响，同时受40%切实定性进程影响。曲皮真菌群落的βNTI值正在－0.64～3.61之间摇动，其βNTI＞2的比例为20%，证明曲皮真菌群落受随机性进程主导（80%）。而曲心线之间摇动，证明其统统受随机性进程影响（100%）。总体上，大曲储存时间微生物群落的拼装紧要由随机性进程主导。相较于真菌来说，细菌受确定性进程的影响更大；相较于曲心微生物来说，曲皮微生物受确定性进程的影响更大。

　　为了进一步量化随机性和确定性进程正在储存期大曲微生物群落修建中的奉献水准，图7b显示了群落的更正RCbray。结果注脚无论是曲皮仍是曲心，对细菌群落修建的影响要素蕴涵40%的变量采用（处境因子、微生物互相感化等）、40%的扩散限定以及20%的不决义进程（生态漂变等）。而真菌群落则大局部受不决义进程的影响（曲皮70%、曲心90%），证明紧要由生态漂变等导致真菌组织产生随机改观。变量采用对曲皮线%，但对曲心线。匀质扩散只正在曲心真菌群落修建进程中施展了必然感化（10%），这种生态进程会导致群落组织的相像性。而对付细菌群落来说，相对安宁的储存处境也许导致扩散限定较大地影响了细菌正在曲库中的扩散。有探求注脚，真菌群落正在曲心中偏向于随机疏散，而细菌群落则偏好蚁集状况。结果注脚，变量采用对微生物菌群（更加是曲皮中）施展较大的感化，证明储存前提的改动及微生物间的互相感化对群落演替特别首要。而目前的出产中，储存时间险些都未采纳人为调控温湿度等门径，负天气前提成了首要要素，可见正在大曲储存期推行工艺调控对安宁大曲质料拥有首要道理。

　　大曲储存进程中微生物的生态位宽度如图8所示。曲心细菌和曲皮线天时的生态位宽度产生激增，证明这岁月微生物对处境资源的行使水准大大增长，这偶然期的改观与图1中上风菌群组织产生猛烈演替相适当。对照储存前后的生态位宽度，结果显示除了曲皮细菌表，其余菌群的生态位宽度经储存后都增长，证明储存使大曲微生物对处境资源的行使增长，对微生物间互相感化的顺应情况更好。储存进程中分别时候的大曲微生物盘踞着分其余生态位食品，显示了对处境扰动的分别相应，这种相应是由其心理耐受性、扩散才干、分类多样性和性能多样性等合伙介导，于是储存期大曲微生物群落分其余拼装进程也许是受到微生物群对处境作对的分别相应和生态位宽度的分别所影响。此结果与零模子的理会结果类似反应了储存处境对大曲微生物成长代谢的首要性。

　　储存时间大曲微生物群落持续改观，并通过代谢举动惹起酶生气的改观。通过RDA探究两种首要酶生气与大曲微生物间的相干，个中RDA1和RDA2（加权）程序正交物种得分大于0.09的菌属见图9。如图9a所示，曲皮中，糖化力与嗜热子囊菌属呈负闭连，与毕赤酵母属、魏斯氏菌属、乳杆菌属、芽孢杆菌属和曲霉属呈正闭连。储存第108天和第161天的曲皮样本与液化力极为闭连，个中属毕赤酵母属、魏斯氏菌属、乳杆菌属奉献最大。由图9b可知，曲心中的糖化力和液化力均与科萨克氏菌属（

　　Kosakonia）呈负闭连，与嗜热子囊菌属、曲霉属呈强正闭连，比拟之下，与嗜热真菌属（Thermomyces）、高温放线菌属的正闭连性较弱。结果显示，毕赤酵母属、魏斯氏菌属、乳杆菌属、嗜热子囊菌属、曲霉属等微生物通过代谢感化有帮于抬高糖化酶、液化酶生气。极少探求报道了嗜热子囊菌属、曲霉、根毛霉属及芽孢杆菌属等大曲重心微生物拥有宏大的水解才干，有帮于淀粉的液化和糖化，为后续风韵化合物的造成打下根蒂。

　　为探究大曲储存时间挥发性风韵物质的改观机造，行使Spearman闭连性理会评估挥发性化合物与微生物的相干。如图10a所示，曲皮中极少酯类物质如9-十六碳烯酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、十六酸乙酯、十八烯酸乙酯与根霉属（

　　Rhizopus）、威克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）等呈明显负闭连。乙酸乙酯与黄杆菌属（Flavobacterium）、假单胞菌属呈明显正闭连，与放线菌属、链格孢属（Alternaria）、棒状杆菌属（Corynebacterium）、梭杆菌属（Fusobacterium）等呈明显负闭连。而且苯乙醇也和这些菌属呈明显负闭连，而与假单胞菌属、克罗彭斯特菌属呈明显正闭连。乙醇、正戊醇、2,3-丁二醇聚为一类，与醋杆菌属（Acetobacter）、链霉菌属（Streptomyces）呈极明显正闭连。有探求显示，大曲中的苯乙醇、戊醇等高级醇也许是通过Ehrlich代谢途径的氨基酸剖判代谢造成，也也许是由极少微生物菌株的脂质氧化造成。正在曲皮中仅检测到2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪两种吡嗪物质，均与假单胞菌属、克罗彭斯特菌属呈明显正闭连。如图10b所示食品食品，正在曲心中检测到了更多吡嗪品种，个中2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪与魏斯氏菌属、乳杆菌属、肠球菌属呈明显负闭连，与芽孢杆菌属、嗜热子囊菌属呈明显正闭连；而2,6-二甲基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪则与轻微杆菌属（Exiguobacterium）、短状杆菌属（Brachybacterium）、热杆菌属（Thermobacillus）呈极明显正闭连，这与以往的探求类似，于是通过调动这些微生物的丰采和活性有帮于白酒中行动壮健因子的吡嗪含量的提拔。据报道，芽孢杆菌通过渗透淀粉酶、卵白酶、纤维素酶等将淀粉和卵白质转化为葡萄糖和氨基酸，从而形成挥发性化合物及其前体物质，如吡嗪、芬芳族化合物、酚类化合物和有机酸，可见芽孢杆菌对大曲的风韵和质料有着首要奉献。曲心中心伤乙酯、癸酸乙酯、十七酸乙酯等与根霉属、克雷伯菌属（Klebsiella）呈明显正闭连冰球突破，与威克汉姆酵母属呈明显负闭连。正己酸乙酯与魏斯氏菌属、肠球菌属、乳杆菌属以及极少非上风菌如栖热菌属（Thermus）食品、克洛氏菌属（Crossiella）等呈明显正闭连。总之，大曲储存进程中挥发性风韵物质正在很大水准上受到微生物组织及其代谢活性杂乱改观的影响，是风韵物质挥发和微生物转化合伙感化的结果，此结果为后续推敲通过物种加强抬雄伟曲风韵质料供给必然的表面根蒂。

　　本探求行使高通量测序探究浓香型大曲储存进程中的微生物群落构成及组织特性。结果显示大曲的储存进程是微生物进一步互相感化并从新平均群落组织的进程，长时期的储存改动了性能微生物比例，最终导致微生物多样性增长、群落组织趋于安宁、匀称。储存下场后，成熟大曲的曲心微生物群落紧要由芽孢杆菌属、魏斯氏菌属、高温放线菌属、克罗彭斯特菌属、乳杆菌属、嗜热子囊菌属、曲霉属等构成；曲皮微生物紧要蕴涵魏斯氏菌属、乳杆菌、高温放线菌属、嗜热子囊菌属、毕赤酵母属等上风微生物。别的探求了糖化力、液化力以及挥发性风韵物质的改观纪律，觉察储存进程使曲皮中糖化力、液化力有所低重，但正在曲心中有所增长，同时有帮于风韵物质的富厚和转化，这些改观使曲香特别浓厚。通过修建零模子查究微生物群落的拼装机造，觉察随机性进程主导了群落组织的改观，同时确定性进程也有首要影响，个中变量采用施展了较大的感化，生态位分别也有必然影响，这一结论还需更多的探求验证。多元统计理会显示微生物区系与大曲糖化力、液化力及挥发性代谢产品之间有明显闭连性，证明储存有帮于通过改动微生物群落出产出高质料大曲。

　　总之，储存进程对大曲微生物群落组织的从新平均、酶生气及挥发性代谢产品的堆集与转化拥有首要道理，这与Fan Guangsen等的探求结果类似。惹起这些改观切实定性进程是变量采用，证明大曲储存期推行工艺调控对安宁大曲质料很是首要。别的，还应对微生物的代谢通途举行理会，进一步完满储存时间大曲品德的改观机造。本探求对优化大曲的储存工艺、抬雄伟曲品德拥有首要道理。

　　本文《浓香型大曲储存期微生物群落演替及代谢产品的改观机造》起原于《食物科学》2023年44卷第22期225-234页，作家徐千惠，饶家权，邹永芳，张 明，罗惠波，黄 丹。DOI:10.7506/spkx0228-257。点击下方阅读原文即可查看著作闭连新闻。

　　实验编纂；云南师范大学人命科学学院 母朵银；职守编纂：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片起原于著作原文及摄图网。

　　为进一步煽动异日食物科学的开展，全盘践行“大食品观”的辅导思念，接续提拔食物科技立异和计谋安详。由北京食物科学探求院、中国肉类食物归纳探求中央及中国食物杂志社《食物科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食物与壮健学院、北京纠合大学生物化学工程学院、河北农业大学食物科技学院、西华大学食物与生物工程学院、大连民族大学人命科学学院、齐齐哈尔大学食物与生物工程学院、河北科技大学食物与生物学院合伙主办，北京盈盛恒泰科技有限职守公司、古井集团等企业赞帮的“第一届大食品观·异日食物科技立异国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 正在 中国 北京 召开。

　　为抬高我国食物养分与安详科技自立立异和食物科技资产维持才干，胀励食物资产升级，帮力‘壮健中国’计谋，北京食物科学探求院、中国食物杂志社将与湖北省食物科学时间学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学食品、中国农业科学院油料作物探求所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品德调控湖北省重心实行室、武汉食物化妆品磨练所、国度市集囚禁实行室（食用油质料与安详）、处境食物学教训部重心实行室合伙举办“第五届食物科学与人类壮健国际研讨会”。集会时期： 2024年 8月 3—4 日 ，集会位置： 中国 湖北 武汉 。

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