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烧脑,敢不敢点进去了解“老窖出好酒”的新证据

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研究酿造环境中微生物群落的结构,功能和调控,是阐明泸州白酒生态系统中风味物质形成机理的重要途径之一,揭示了“老酒窖好酒”的内在神秘面纱。它也是创新传统酿造技术的基础。

丁酸及其酯,丁酸乙酯是泸州白酒的主要风味物质,也是其他风味物质的前体,可在适当的浓度范围内提供白酒独特的窖泥和果香。

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江南大学生物工程学院徐正红教授和泸州老窖国家固体酿造工程中心主任沉彩虹共同追踪了过去浓香型白酒中丁酸生产微生物群落的发酵变化100年,并证实梭菌是用发酵谷物和窖泥生产的。与此同时,发现大量独特的梭菌属物种栖息在窖泥中。相关结果有助于了解浓香型泥浆中丁酸的微生物合成机理,阐述“泥坑中香气生成”的科学内涵。

该系统扫描菌群信息以确定酒窖中的丁酸菌的组成。两组研究小组利用宏基因组学技术分析了发酵过程中窖藏和醪液中丁酸菌的结构。发现它主要由梭菌组成,其次是芽孢杆菌和拟杆菌。这些细菌可通过丁酸激酶(buk)和丁酰辅酶A:乙酰辅酶A转移酶(但)完成滇池中丁酸的合成,主要基于buk途径(图1)。鉴于酒窖细菌群落中存在许多杆菌和梭菌,研究组使用特异性引物对梭菌菌群进行了深入分析,并进一步发现了酒窖中的梭菌属(Clostridium)。主要是梭菌和沉积微生物。是一种属(Sedimentibacter),而泥中的梭菌属主要有三种氢原球菌,Sedimentibacter和Clostridium,它们在发酵过程中表现出不同的趋势,本研究首次发现氢气属也是泥浆中的主要梭菌属。 (图2)。相比之下,发现有11个梭菌属和酒窖,并且有4种独特的梭菌属物种,如梭状芽孢杆菌(Clostridiales Incertae Sedis)和Heliobacteriaceae。上述结果表明泥鳅中存在泥泞泥浆。独特的梭菌可能在风味物质如白液丁酸的形成中起重要作用。

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件。提高不同梭菌的定向分离效果。从浓香型白酒酿造环境中分离出15种梭菌,包括同种异丙酸梭菌,C. acetireducens,C。acetireducens等,也产生高产丁酸,以及产生其他有机酸的梭菌属真菌。味道物质如己酸。类。该策略的应用极大地促进了苜蓿型葡萄酒菌株的分离效率,有助于促进微生物资源的收集和菌株库的建设。

一方面,上述研究成果阐明了苜蓿酒的重要风味化合物丁酸的微生物形成机理,并用科学的语言帮助泸州老窖实现了“提高白酒质量”的行业标杆理念;另一方面,它是一个复杂的酿造社区。功能性微生物的靶向分离提供了一种新策略(图3),有助于增强对苜蓿酿酒的微生物酿造功能的理解。最近,相关内容已联合发表在《Frontiers in Food Microbiology》和《International Journal of Food Microbiology》杂志上。

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图1基于功能基因的苜蓿酒窖和枇杷中丁酸菌种类多样性分析

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图2 Clostridium sp。的发酵序列在酒窖和土豆泥。 (A)丁酸代谢途径; (B)Clostridium cellulosus; (C-E)Clostridium faecium

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图3酿造菌群中产丁酸产生微生物菌株的定向分离策略