江南大学徐岩教授、杜海副教授:初始温度对白酒发酵过程中微生物群落演替速率及挥发性风味的影响_杏鑫注册线路

杏鑫注册 www.etaoshi.com 3年前 (2021-01-25) 225次浏览

责任编辑:食品科学

亮点:

•酱香型白酒发酵过程中,初始温度影响发酵。

•高温会增加总酸含量,减少总酯含量。

•较高的温度加速乳酸杆菌的增加和微生物的繁殖。

•乳酸杆菌/酵母菌是基于温度的风味成分差异的关键。

摘要

发酵温度因与微生物群落的生物多样性和微生物代谢有关,其重要性已被强调。江南大学生物工程学院,食品安全与营养协同创新中心,工业生物技术教育部重点实验室的Hongxia Zhang、Hai Du、Yan Xu等人采用Illumina-Miseq测序和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术,研究了不同初始温度(LT组:28±2 ℃,HT组:37±2 ℃)下酱香型白酒发酵过程中微生物群落演替和挥发性风味的变化。

首先,研究者发现不同的初始温度对发酵参数有显著影响(P<0.001),较高的初始温度增加了乙酸的积累并降低了乙醇的产量。其次,堆发酵过程中微生物群落的α多样性降低,β多样性增加(P<0.05)。初始温度越高,乳酸杆菌数量增加速度越快,微生物演替速率越快,乳酸杆菌可作为酱香型白酒发酵微生物演替速率的微生物标志物。其次,研究者发现乙酸在较高的发酵温度下驱动微生物的演替。分子生态网络分析表明,不同发酵温度对微生物相互作用有影响。较高的温度增强了乳酸杆菌与微生物的相互作用。此外,在发酵谷物中还鉴定出50种挥发性风味物质。高温使总酸含量增加,总酯含量减少,乳酸杆菌和酵母菌是与两组不同风味物质相关的重要微生物群。总的来说,改变初始温度会导致酱香型白酒发酵过程中微生物演替速率和挥发性风味的差异。因此,这些结果对于探索自然发酵过程中的质量控制和管理策略具有一定的参考价值。

通讯作者简介:

杜海副教授

江南大学生物工程学院副教授。入选江苏省高层次创新创业人才引进计划。中国蒸馏酒产业技术创新战略工作委员会委员。从事酿酒工程与微生物学科领域科学研究。运用风味导向学术新思想,采用多组学技术,对不同地域、香型工艺酿造菌群多样性及其演替规律进行系统研究,涉及功能菌群生长、相互作用及代谢功能机制解析。发表论文30余篇(SCI收录16篇),参与完成专著1部。以第一作者,在食品发酵行业国际TOP级期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry发表多篇学术论文。申请发明专利17项,授权发明专利9项。近5年主持、参与国家自然科学基金(青年科学项目、重点项目、面上项目)、国家重点研发计划等项目9项。近5年研究的4项成果均被鉴定达到国际领先水平。科研成果分别获省部级、协会科技进步一、二、三等奖5项。指导学生获江苏省优秀本科毕业生1名。连续4年指导本校“大学生创新训练计划项目”,获得“国家级大学生创新创业训练计划”项目资助1项。

徐岩教授

徐岩,教授,博士导师,美国化学学会(ACS)农业与食品化学部Fellow、教育部长江学者与创新团队的发展计划团队带头人、首批教育部新世纪优秀人才、全国优秀教师、享受国务院政府特殊津贴。

徐岩教授主要从事酿造科学与工业酶学领域科学研究,通过在酿造发酵过程中群体微生物结构与功能、微生物及其代谢机理、微生物新酶及其分子改造等研究工作,从基因组学、蛋白组学和代谢组学的水平上,解析微生物发酵机制、探索微生物酶蛋白的结构与催化功能的相互关系,提升和改造传统发酵工艺,采用发酵技术和酶技术发掘和延展新的生物制造过程,满足工业生物制造的需求。

徐岩教授先后主持国家十三五重点研发计划项目、“973计划”、“863 计划”、国家科技支撑计划、国家自然科学基金(重点项目)等国家级重大科研项目18项。发表高水平SCI论文270余篇(TOP级期刊论文82篇),申请国家发明专利150余项(其中国际专利11项),授权90余项(其中国际专利9项)。在传统发酵工程领域,针对中国传统酿造等相关产业的技术水平,形成的风味导向学术思想,成果辐射全国,推动了产业的改造。在包括茅台、五粮液、洋河等40余家全国知名白酒企业实现科技成果转化。在食品生物技术领域,开发的高效安全焙烤专用脂肪酶打破国际垄断,实现在3家企业产业化规模发酵制备与应用效果显著。研究成果以第一完成人荣获国家技术发明二等奖,中国专利银奖、中国轻工业联合会技术进步奖一等奖,中国商业联合会科学技术奖特等奖等国家级及省部级奖励13项。

徐岩教授目前担任江南大学酿酒科学与酶技术中心主任、中国酒业协会副理事长,中国酿酒工业协会白酒技术委员会副主任,中国蒸馏酒产业技术创新战略委员会理事长。担任Systems Microbiology and Biomanufacturing期刊主编,Bioresouce and Bioprocess、微生物学报、食品生物技术等多本学术期刊编委。

(该文章《Effects of initial temperature on microbial community succession rate and volatile flavors during Baijiu fermentation process》在线发表于Food Research International。)

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