许正宏教授团队在Food Research International发表了与浓香型白酒“泥窖生香”相关的微生物代谢机制研究成果

来源:生物工程学院   发布时间 :  2021-06-22  点击数:  

近期,我校生物工程学院许正宏教授团队在浓香型白酒泥窖酿造生香的微生物群落代谢机制方面取得重要进展,研究成果“Cooperation within the microbial consortia of fermented grains and pit mud drives organic acid synthesis in strong-avor Baijiu production”正式发表于Food Research International (IF=4.972) (https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110449)。

泥窖酿酒是浓香型白酒最具特点的工艺特征,是我国劳动人民数百年实践经验的总结与结晶。泥窖池内网罗了来自原料、大曲、窖泥和环境等的微生物,形成了高度复杂多样的酿造微生物集群。在窖池内,酒醅与窖泥是酿造微生物的天然栖息地,然而,发酵过程这些微生物在浓香型白酒典型风格形成中的协作机制有待解析。

许正宏教授团队分析了在浓香型白酒酿造过程酒醅和窖泥微生物群落的结构和代谢产物变化规律,通过与环境因子相关性分析、微生物交互网络分析、PICRUSt功能预测和发酵验证实验,发现浓香型白酒泥窖中存在两个环境特征显著差异的发酵模块,一是以乳酸杆菌属(Lactobacillus)为优势菌主要代谢产乳酸和乙酸的酒醅发酵体系,另一个是以梭菌(包括HydrogenisporaCaproiciproducensClostridium等)为优势菌主要代谢产己酸和丁酸的窖泥发酵体系,两者之间可以通过黄水进行代谢产物的传递,酒醅菌群产生的乳酸和乙酸为窖泥菌群提供了底物,后者产生的己酸和丁酸通过黄水带入酒醅,与乙醇酯化为浓香型白酒的典型香气物质己酸乙酯和丁酸乙酯。以上研究为理解浓香型白酒泥窖生香发酵的独特工艺提供了理论依据。

许正宏教授为论文通讯作者,生物工程学院博士生钱玮为第一作者。上述研究工作得到了国家重点研发计划项目(2018YFC1603800)、国家自然科学基金(31901658)、中国博士后科学基金(2020M671407)、中央高校基本科研业务费专项资金(JUSRP12055)和轻工业技术与工程国家级一级学科项目(LITE2018-11)的资助。

图1浓香型白酒酿造过程酒醅与窖泥微生物群落结构

图2酒醅与窖泥菌群的“分工合作,协同产香”机制示意图

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