譚崇堯,徐 軍
(湖北枝江酒業(yè)股份有限公司,湖北枝江443200)
中國(guó)白酒歷史悠久,工藝獨(dú)特,是中華民族的瑰寶。中國(guó)白酒受氣候、土質(zhì)、水質(zhì)等自然因素以及歷史、文化、消費(fèi)習(xí)慣等社會(huì)因素的影響,各地白酒更呈現(xiàn)不同的風(fēng)格組成,在科技工作者及釀酒企業(yè)的共同努力下,中國(guó)白酒逐步形成和確立了醬香型、清香型、濃香型、米香型、鳳香型等十二大香型。濃香型大曲酒占全國(guó)白酒產(chǎn)銷量的70%,國(guó)家級(jí)名酒中濃香型約占50%。由于濃香型白酒市場(chǎng)大,生產(chǎn)廠家多,目前行業(yè)公認(rèn)的濃香型白酒在風(fēng)格上又劃分為北方派、江淮派和川派等。不同派別的濃香型白酒各有特點(diǎn)。2015年,喬曉梅[1]利用高通量測(cè)序技術(shù)分析了清香型白酒大曲中真菌群落結(jié)構(gòu)。本文以濃香型白酒為研究對(duì)象,利用目前較為先進(jìn)的高通量測(cè)序分析技術(shù)對(duì)不同地域的大曲真菌和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行取樣分析,樣品來(lái)源于北方派、長(zhǎng)江中游派、江淮派和川派等代表企業(yè)。
樣品:來(lái)自北方派、長(zhǎng)江中游派、江淮派和川派等代表企業(yè)大曲。
試劑:PBS緩沖溶液(pH7.0),無(wú)水乙醇,氯仿,10×TE Buffer,1%的瓊脂糖凝膠,Trans15k Marker,DL2000 DNA Marker,2×PCR Mix Buffer。
儀器設(shè)備:TG16-W微量高速離心機(jī),PCR儀(ABI),凝膠成像儀,電泳槽,Miseq高通量測(cè)序平臺(tái),美國(guó)Illumina公司。
大曲樣品的準(zhǔn)備、大曲總DNA的提取、PCR擴(kuò)增和高通量測(cè)序、文庫(kù)建立及數(shù)據(jù)分析見(jiàn)參考文獻(xiàn)[2]。
從圖1可以看出,長(zhǎng)江中游地區(qū)和江淮地區(qū)的濃香型白酒大曲真菌主要為曲霉屬,數(shù)量占50%以上;北方地區(qū)和四川地區(qū)的白酒大曲差異較大,地域共性不如長(zhǎng)江中游和江淮區(qū)域明顯,如川派的15號(hào)、17號(hào)和19號(hào)的優(yōu)勢(shì)真菌為熱子囊菌屬和嗜熱真菌屬這類高溫菌,而16號(hào)和18號(hào)則為曲霉屬;而北方派主要呈現(xiàn)以酵母(異常維克漢姆酵母)和嗜熱高溫菌(熱子囊菌屬和嗜熱真菌屬)為主要優(yōu)勢(shì)菌的差異。
圖1 不同地域濃香型白酒大曲真菌群落結(jié)構(gòu)
圖2 不同地域濃香型白酒大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
不同地域濃香型大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析如圖2,從圖2中可以看出,同為濃香型白酒大曲,微生物結(jié)構(gòu)有其相同地方,但各企業(yè)大曲微生物構(gòu)成均存在差異。濃香大曲中原核微生物主要為厚壁菌門,其中乳酸菌群為優(yōu)勢(shì)菌,部分樣品還有高溫嗜熱菌、丙酸菌和Rheinheimera。
圖3 四川地區(qū)濃香型大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
2.2.1 川派大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析
從屬分類水平上,四川地區(qū)5種大曲的主要微生物結(jié)構(gòu)數(shù)量圖見(jiàn)圖3,熱圖見(jiàn)圖4。結(jié)果表明,樣品1的數(shù)量超過(guò)10%的細(xì)菌為檸檬酸菌屬(Citrobacter)、魏斯氏菌屬(Weissella)、葡萄酒菌屬(Staphylococcus)和丙酸菌屬(Propionibacterium),數(shù)量分別占15.7%、15.4%、12.1%和11.6%;樣品2的數(shù)量超過(guò)10%的細(xì)菌為丙酸菌屬、Rheinheimera和Desmospora3個(gè)菌屬,數(shù)量分別占20.46%、18.49%和12.0%;樣品3的數(shù)量超過(guò)10%的細(xì)菌為乳桿菌屬(Lactobacillus)、明串珠菌屬(Leuconostoc)和芽孢桿菌屬(Bacillus),數(shù)量分別占20.28%、10.59%和10.28%;樣品4的數(shù)量超過(guò)10%的細(xì)菌為Rheinheimera、乳桿菌屬和魏斯氏菌屬,數(shù)量分別占38.74%、14.26%和12.64%;樣品5的數(shù)量超過(guò)10%的細(xì)菌僅為高溫放線菌屬(Thermoactinomyces),數(shù)量占62.35%。
濃香型大曲的微生物組成復(fù)雜,主要來(lái)源于原料和生產(chǎn)環(huán)境,受制曲工藝影響,如制曲溫度。樣品5為典型的高溫曲,其中高溫放線菌屬數(shù)量超過(guò)60%,芽孢桿菌屬含量為7.77%,這兩種菌都為嗜熱微生物,能夠在溫度較高的制曲條件下生長(zhǎng)、繁殖和代謝,其產(chǎn)生的酶在高溫條件下具有很高的活性和熱穩(wěn)定性,是白酒特殊風(fēng)味物質(zhì)的重要來(lái)源之一。
數(shù)量超過(guò)10%的細(xì)菌在5個(gè)大曲中出現(xiàn)兩次的菌屬為乳桿菌屬、魏斯氏菌屬、丙酸菌屬和Rheinheimera;除此之外,含量較高的菌還有葡萄酒菌屬、明串珠菌屬、高溫放線菌屬、芽孢桿菌屬等。
圖4 四川地區(qū)濃香型大曲細(xì)菌群落熱圖分析
2.2.2 北方派大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析
從屬分類水平上,北方地區(qū)5種大曲的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)數(shù)量圖見(jiàn)圖5。結(jié)果表明,22號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為糖球菌和高溫放線菌,數(shù)量分別占53.7%和23.0%;24號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為葡萄球菌和真絲菌,數(shù)量分別占55.8%和22.8%;12號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為高溫放線菌和丙酸菌,數(shù)量分別占40.9%和27.3%;13號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為鏈孢子菌屬和丙酸菌屬,數(shù)量分別占42.7%和21.5%;14號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為魏斯氏菌屬、高溫放線菌屬和葡萄球菌屬,數(shù)量分別占27.2%、20.8%和14.4%。熱裸單胞菌屬、高溫放線菌屬、真絲菌屬、鏈孢子菌屬和芽孢桿菌屬都為嗜熱高溫菌,5個(gè)樣品的高溫菌數(shù)量分別占23.8%、23.1%、41.6%、43.5%和27.4%。因此,這些高溫菌為北方大曲的優(yōu)勢(shì)菌屬,另有魏斯氏菌屬和丙酸菌。
2.2.3 江淮派大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析
從屬分類水平上,江淮地區(qū)大曲的主要微生物結(jié)構(gòu)數(shù)量圖見(jiàn)圖6。結(jié)果表明,10號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為乳球菌屬、芽孢桿菌屬、明串珠菌屬、魏斯氏菌屬、乳桿菌屬等,其中乳酸菌群數(shù)量占69.8%,芽孢桿菌屬占20.8%;1號(hào)樣品的優(yōu)勢(shì)菌為乳桿菌屬、鏈孢子菌屬、魏斯氏菌屬、明串珠菌和片球菌,其中乳酸菌數(shù)量占63.4%,其次為鏈孢子菌屬,數(shù)量為22.6%。
圖5 北方地區(qū)濃香型大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
圖6 江淮地區(qū)濃香型大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
2.2.4 長(zhǎng)江中游大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析
長(zhǎng)江中游地區(qū)大曲的主要微生物結(jié)構(gòu)比例圖見(jiàn)圖7,如圖7所示,優(yōu)勢(shì)菌為乳酸菌群。
圖7 長(zhǎng)江中游地區(qū)濃香型大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)
濃香型白酒發(fā)酵過(guò)程中的微生物和酶主要來(lái)源于大曲,而微生物群落分布和生長(zhǎng)與地域、氣候、環(huán)境條件等息息相關(guān)。本研究針對(duì)不同地區(qū)濃香型白酒大曲中微生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。綜上結(jié)果表明,濃香型酒曲中原核類微生物種類占總體69%,數(shù)量占總數(shù)31%。濃香大曲中原核微生物主要為厚壁菌門,其中乳酸菌群為優(yōu)勢(shì)菌,部分樣品還有高溫嗜熱菌、丙酸菌和Rheinheimera。