高温大曲中的微生物研究

维普资讯 http://www.cqvip.com 酿酒科技２００７年第５期（总第１５５期）・ＭＱＵＯＲ—ＭＡＫＩＮＧ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　２００７　Ｎｏ．５（Ｔｏ１．１５５）　高温大曲中的微生物研究　杨代永，范光先，汪地强，吕云怀　（贵州茅台酒股份有限公司技术中心，贵州仁怀５６４５０１）　摘要：　通过对茅台高温大曲制曲发酵过程进行跟踪检测，初步分离出地霉属、汉逊酵母属、假　丝酵母属、毕赤酵母属、丝孢酵母属、红酵母属６种酵母；枯草杆菌群、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆　菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等４１种细菌；曲霉属、毛霉属、根霉属、犁头霉属、红曲霉属、　青霉属、拟青霉属等５１种霉菌，共９８种微生物。研究发现，高温大曲发酵过程中的微生物总数以　细菌为主，高达２．１　１８ｘ１０’ｃｆｕ／ｇ・曲；霉菌次之，为６．４４６ｘ１０　ｃｆｕ／ｇ・曲；酵母最少，仅有６．６ｘ１０　ｃｆｕ／ｇ・曲。种类却以霉菌为最多，高达５１种；细菌次之，为４１种；酵母最少，仅发现６种。随着发酵　过程的进行，微生物呈现出不同的消长规律，前期以细菌为主，中后期霉菌大幅度增多，在前期和　后期酵母偶有发现。　关键词：微生物；　高温大曲；　消长规律　中图分类号：Ｑ９３—３；ＴＱ９２５．７；ＴＳ２６１．１文献标识码：Ｂ文章编号：１００１—９２８６（２００７）０５—００３７—０２　Ｍｉｃｒｏｂｅｓ　ｉｎ　Ｈｉｇｈ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｔａｒｔｅｒ　ＹＡＮＧ　Ｄａｉ—ｙｏｎｇ，ＦＡＮ　Ｇｕａｎｇ—ｘｉａｎ，ＷＡＮＧ　Ｄｉ—ｑｉａｎｇ　ａｎｄ　ＬＵ　Ｙｕｎ—ｈｕａｉ　（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆＭｏｕｔａｉ　Ｄｉｓｔｉｌｌｅｒｙ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｒｅｎｈｕａｉ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　５６４５０１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　９８　ｓｔｒａｉｎｓ　ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｆｅｒｍｅｎｔｉｎｇ　Ｍａｏｔａｉ　Ｄａｑｕ　ｓｔａｒｔｅｒ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　６　ｙｅａｓｔ　ｇｅｎ—　ｅｒａ，４　１　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｓｐｅｃｉｅｓ，ａｎｄ　５　１　ｍｉｌｄｅｗ　ｓｐｅｃｉｅｓ．Ｙｅａｓｔ　ｇｅｎｅｒａ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ，Ｈａｎｓｅｎｕｌａ，Ｃａｎｄｉｄａ，Ｐｉｅｈｉａ，Ｔｒｉ－　ｃｈｏｓｐｏｒｏｎ　ｓｐ．ａｎｄ　Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ；Ｂａｃｔｅｒｉａ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　Ｂａｃ．Ｓｕｂｔｉｌｉｓ，Ｂａｃ．１ｉｅｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ，Ｂａｃ．ｃｏａｇｕｌａｎｓ，Ｂａｃ．ｃｅｒｅｕｓ　ａｎｄ　Ｂａｃ．ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｕｓｉｓ；Ｍｉｌｄｅｗ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎｃｌｕｄｅｄ　Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｓ，Ｍｕｃｏｒ，Ｒｈｅｓｕｕｓ，Ａ　ｂｓｉｄｉａ，Ｍｏｎａｃｃｕｓ　ｓｐ．，Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ　ａｎｄ　Ｐａｅ—　ｃｉｌｏｍｙｃｅｓ　ｖａｔｉｏｔｉｉ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｈｅ　ａｍｏｕｎｔｔ　ｏｆｂａｃｔｅｒｉａ　ｗａｓ　２．１　１８ｘ１０’ｃｆｕ，ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｉｎ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄａｑｕ　ｄｒｕｉｎｇ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅ　ｍｉｌｄｅｗｓ，６．４４６ｘ　１　０６ｃｆｕ　ｎｄ　ａｙｅａｓｔｓ，６．６ｘ　１　０　ｃｆｕ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｍｏｕｎｔ　ｒａｎｋｅｄ　ｉｎ　ｄｅｃｒｅａ－　ｓｉｎｇ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ａｓ　ｍｉｌｄｅｗ（５　１　ｓｐｅｃｉｅｓ），ｂａｃｔｅｒｉａ（４　１　ｓｐｅｃｉｅｓ），ａｎｄ　ｙｅａｓｔ（６　ｓｐｅｉｃｅｓ）．Ｍｉｃｒｏｂｅｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｎｄ　ａｄｅｃｌｉｎｅ　ｒｕｌｅｓ　ｗｉｈ　ｔｈｅ　ｔｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ｈｅ　ｔｂａｃｔｅｒｉａ　ｓ　ａｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　ｆｅｒｍｅｎｔｎｇ　ｉｐｒｏｐｈａｓｅ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｍｉｌｄｅｗ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｒａｐｉｄｌｙ　ｉｎ　ｍｅｔａｐｈａｓｅ　ｎｄ　ａｎａｐｈａａｓｅ，ｂｕｔ　ｏｎｌｙ　ａ　ｌｉｔｔｌｅ　ｙｅａｓｔ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ｎ　ｉｐｒｏｐｈａｓｅ　ａｎｄ　ｎａｐｈａａｓｅ）．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｂｅｓ；ｈｉ　ｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄａｑｕ　ｓｔａｒｔｅｒ；ｇｒｏｗｔｈ　ｎｄ　ａｄｅｃｌｉｎｅ　ｒｕｌｅ　以茅台酒生产用曲为主的高温大曲完全是利用传　统工艺，在特殊的自然生态环境条件下发酵生产的，它　的风格特征．为什么适量饮用严格按照传统工艺生产出　来的白酒有益于人体健康，为什么环境因素、工艺特点　是白酒质量、风格的决定性因素。带着这些疑问，本文作　者着重研究了高温大曲发酵过程中的微生物及其与其　他理化指标的变化关系。　主要是为制酒发酵富集微生物，提供以糖化酶为主的各　种酶类和各种香味前驱物质，是酱香酒主体香味成分的　重要来源。由于其对自然生态环境的特殊依赖性，形成　了中国白酒的各种风格和分类，也使以茅台酒为主要代　表的中国白酒成为世界发酵食品中的一枝奇葩。　为此．对中国白酒的研究一直成为历代食品发酵工　１制曲过程中的微生物　１．１　实验方法　程技术人员的重要课题。为什么中国白酒要分为酱、浓、　清、凤等香型，为什么不同香型的酒会呈现出各种各样　收稿日期：２００７—０３—０６　本文利用生物传感技术、选择性分离培养技术、ＢＩ－　ＯＬＯＧ鉴定系统、生理生化鉴定技术【Ｉ】、电子显微技术、　作者简介：杨代永（１９６３一），贵州省天竹县人，现任贵州茅台酒股份有限公司技术中心常务副主任，工程师，省级白酒评委，曾多次参与贵州茅台酒　及其系列产品国家标准的制订和完善工作。　维普资讯 http://www.cqvip.com 酿酒科技２Ｏ０７年第５期（总第１５５期）・￣ＱＵＯＲ－ＭＡｍＮＧ　ＳＣＩＥＮＣＥ＆　ＩＩＥＣＨＮＯ　）ＧＹ　２ｏ０７　Ｎｏ．５ｆＩｏｌ１．１５５）　超低温保藏技术跟踪监测制曲发酵过程中的温湿度、水　分、酸、糖、淀粉、糖化力等指标的变化规律，测定制曲发　酵过程中微生物的消长规律，分类鉴定并保藏微生物菌　到２．１１８ｘｌ０７ｃｆ　・曲。图１也表明，细菌在制曲前期能　够达到一个顶峰值，中期有所回落，后期又有所回升。　１．２－３霉菌有曲霉属中的黄曲霉、米曲霉、黑曲霉、烟曲　霉、温特曲霉、寄生曲霉；毛霉属中的总状毛霉、卡盛毛　霉、微小毛霉、构巢毛霉：根霉属中有毛状根霉、米根　种。了解制曲发酵过程中微生物的种类、数量及其与温　度、湿度等理化指标变化的相互关系，最终通过对发酵　过程中各理化指标及香味成分变化的规律来揭示微生　物在制曲发酵过程中的作用。　１．２主要微生物分析　霉、黑根霉、华根霉：犁头霉属中有伞枝梨头霉、蓝色梨　头霉：红曲霉属中有红色红曲霉、紫色红曲霉、烟色红曲　霉、橙色红曲霉；青霉属中有青霉、桔青霉、岛青霉、拟　根据生产特点对不同季节、不同地点制曲发酵过程　中的微生物进行了选择性分离培养，通过形态鉴定和生　理生化特性测定，得到高温大曲发酵过程中的主要微生　物．共分得细菌４１种、霉菌５１种、酵母菌６种。　１．２．１　酵母菌中有地霉属、汉逊酵母属、假丝酵母属、毕　赤酵母属、丝孢酵母属、红酵母属等，见表１。　表１　高温大曲中常见的微生物　（×１０　个／ｇ曲）　枷　Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　０　０　２　２　１　１　啪　瑚　咖　伽　。　从表１看出，酵母菌的数量达到５．６ｘ１０　ｃｆ　・曲。　它们主要来源于空气、场地、原辅料、母曲及人体，偶尔　出现在制曲发酵的前期和后期。高温大曲发酵中期品温　较高．达６５℃，酵母菌已不能够生存。　１．２．２细菌中多数属于芽孢杆菌属．其中有能在６０～　６５℃下生长的嗜热芽孢杆菌，它们大都属于孢囊不膨　大，菌体直径小于０．９岬的枯草杆菌群、地衣芽孢杆　菌、凝结芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、坚　强芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、环状芽孢杆　菌、栗褐芽孢杆菌、腐生葡萄球菌，还有巨大芽孢杆菌、　嗜热脂肪芽孢杆菌等。细菌主要来源于空气、场地、原辅　料、母曲及人体。从表１中可以看出，细菌的数量可以达　青霉属等。它们主要来源于空气、场地、原辅料、母曲及　人体。表１表明，它们的数量可达６．￣６ｘ１０　ｃ　ｇ－曲；　并从图１可看出，它们在发酵前期出现较少，中后期逐　渐增多　１　５　１Ｏ　１５　２Ｏ　２５　３Ｏ　３５　４Ｏ　时间（ｄ）　图ｌ制曲过程中微生物总数的变化　２微生物与理化指标的变化关系（图２、图３）　（％）　１００　８Ｏ　６Ｏ　４Ｏ　２０　１　５　１０　１５　２０　２５　３０　３５　４Ｏ　时间（ｄ）　图２制曲过程中化学成分的变化　（％）　１００　８０　６０　４０　２０　１　５　１０　１５　２０　２５　３０　３５　４０　时间（ｄ）　图３制曲过程中温度、湿度及水分的变化　从图２、图３可以看出，曲块进仓后酸度和糖分逐　（下转第４ｌ页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ＾　申玉香，汪志君，方维明・紫外诱变及苯黄隆抗性处理选育低双乙酰啤酒畦壁　＿【　霉再对进　经过稳定性实验。最后选取２　菌株进行１２００　一　。一巡舞鼷　ｍＬ　ｌ９８２．４７３－５０３．　小型放大试验，发酵１４　ｄ后，双乙酰含量为０．２　０　８　６　４　０　０　０　０　０．０　０　０　０７　ｍｇ门Ｌ，　［２】李绒．啤酒生产过程中双乙酰的控制［Ｊ］．酿酒科技，２００２，ｌ１０　峰值为０．３６　ｍｇ门Ｌ，真正发酵度为６５．８％，啤酒风味基本　（２）：６６—６７．　不变。检测指标见图１。　［３】顾国贤新世纪中国啤酒工业发展展望［Ｊ】．酿酒科技，２００２，ｌ１２　（４）：２８－３０．　０．４０　［４】Ｅｎａｒｉ，Ｔ．Ｍ．Ｏｎｅ　ｈｕｎｄｒｅＡ　ｙｅａｒｓ　ｏｆｂｒｅｗｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　０．３５磐　ｔｈｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＢｒｅｗｉｎｇ，１９９５，１０１（３）：８９－９７．　０・３０咖　［５】顾国贤．酿造酒工艺学（第二版）［Ｍ】．北京：轻工业出版社，　０．２５钿　１９９６．１７２－２２３．　０．２０　［６】管敦仪．啤酒工业手册（中册）［Ｍ】．北京：轻工业出版社，１９８２．　０．１５　２１１—２１６．　０．１０　［７】诸葛健，王正祥．工业微生物实验技术手册［Ｍ】．北京：轻工业　０．０５　出版社．１９９４．５４４—５４５．　０．００　０　２　４　６　８　１０　１２　１４　［８】檀耀辉．微生物学（第二版）口ｖＩ］．北京：轻工业出版社，１９．９４．　发酵时间（ｄ）　５４２－５４６．　［９】杜绿君，袁惠民．啤酒酵母和微生物管理［Ｍ】．北京：轻工业出　图１　２　菌株发酵曲线　版社，ｌ９９０．１０９—１】１．　３结论　［１０】黄祖新．控制啤酒酿造过程中的双乙酰的生物工程技术进　展［Ｊ］．酿酒，１９９８，１２６（３）：１２－１４．　最后筛选得到１株大小为５．１　ｍ×７．５　ｍ，双乙酰　［１１】郑国昌．细胞生物学（第二版）［Ｍ】．北京：高等教育出版社，　峰值为０．３６ｍｇ门Ｌ，成品啤酒真正发酵度为６５．８％，风味　１　９９２．２０４．　基本不变的较理想菌株。　［１２】葛清秀，黄祖新．应用遗传育种技术控制啤酒双乙酰生成量　参考文献：　［Ｊ］．泉州师范学院学报（自然科学），２００．１，１　９（２）：６８－７０．　［１３】周德庆．微生物学教程【Ｍ】．北京：高等教育出版社，１９９３．　［１】管敦仪．啤酒工业手册（上册）口ｖＩ］．北京：轻工业出版社，　】０２－】０３．　（上接第３８页）　渐上升，在第二次翻曲前达到高峰，由于小麦本身带来　霉菌有毛霉、根霉、曲霉、红曲霉和拟青霉等，酵母很少　的淀粉酶，开始糖化力较高，随着品温的上升而下降；第　见到。　二次翻曲后水分减少，霉菌增殖，糖化力又有所回升，最　对选筛出的有代表性的７株芽孢杆菌株，逐株制成　后稳定在２００￣３００之间。　三角瓶曲，培曲温度为３５￣６５℃，１５　ｄ后，成品曲都不　大曲中的微生物来自曲母、麦粉、稻草、发酵仓、空　同程度地带有酱香气。并用乙醚浸提后，挥发乙醚，闻香　气、人体和水。开始时在曲块表面生长的霉菌主要是毛　并与生产曲粉作对照，结果表明，香气相近，纸上层析分　霉类，随着温度上升，霉菌的生长受到抑制，到第二次翻　析可见到香草醛、阿魏酸及丁香酸的斑点。可以说明这　曲时。水分减少，曲霉类尤其是拟青霉、梨头霉及红曲霉　些嗜热芽孢杆菌是茅台酒生产的有益菌株，其代谢产物　代之而起，直至出仓一直存在。细菌在制曲过程中占有　在高温条件下生成的香味物质和茅台酒的香味有密切　绝对优势．在高温阶段分离到的细菌多数是嗜热芽孢杆　关系［２］。　菌。而酵母在制曲过程中出现较少，进仓前５　ｄ及撤仓　参考文献：　时偶尔可以分离到白地霉、汉逊酵母、假丝酵母等。　［１１］　俞子牛＿细菌的分类［Ｍ】．北京：科学出版社，１９８０．　从表１中也可看出，细菌是茅台大曲中的主要微生　［２　严淳泰．２］酿造学［Ｍ】．武汉：华中农业大学出版社，１９７８．　物，数量很大，主要是耐高温（６０￣６５℃）的芽孢杆菌。