传统酿造食醋微生物群落结构分析及功能优化
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传统酿造食醋微生物群落结构分析及功能优化

酿醋工业是我国生物技术产业的重要组成部分,2012年我国食醋产量达500万吨,居世界首位。食醋的酿造方法可分为固态发酵和液态发酵两大类。我国的食醋大多采用传统“固态开放式多菌种混合发酵酿醋工艺”,该方法酿制的食醋不仅具有酸味,还具有独特的风味和保健功能。食醋发酵过程中,醋酸等风味物质以及川芎嗪等功能性物质的生成是一个十分复杂的生化和物化反应过程,其中主要以微生物的代谢作用为主。传统的食醋固态发酵工艺包括淀粉质原料的酒精发酵、酒精醪的固态好氧醋酸发酵和厌氧封醅陈酿等主要步骤,因而食醋发酵微生物的主要来源是接种用醋醅中的微生物菌群,包括各种醋酸菌、乳酸菌、霉菌、酵母菌等,同时也受到生产原料、车间环境微生物的影响。目前,大量的分子生态学技术手段被广泛的应用到复杂微生物群落的研究中,包括PCRDGGE/TGGET-RFLPSSCP FISH以及芯片技术等,并有学者研究应用生物强化技术等改善食醋产品风味品质及功能性。

De Vero, Luciana; Gala, Elisabetta等(2006 应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)对传统香醋中醋酸菌进行分析;Haruta, S; Ueno, S; Egawa, I.等(2006 应用PCR变性梯度凝胶电泳技术对传统罐发酵米醋过程中细菌和真菌群落的演替进行研究。Torija, M. J.Mateo, E.2010)利用TaqMan-MGB探针鉴别及定量分析醋中的醋酸菌;Mamlouk, Dhouha; Hidalgo, Claudio等(2011)建立了直接从醋中提取基因组DNA的方法并且适用于PCR/ DGGE16S rRNA基因序列的检测。KR20020061693提供一种通过使用非加热处理用于生产的糙米醋的方法。包括以下步骤:添加0.32?0.43%重量的淀粉分解酶粉碎糙米至颗粒大小为3542目;将醇发酵微生物接种到糙米进行醇发酵;接种醋酸发酵微生物到发酵的酒醪中,其中淀粉酶主要是来自于根霉的葡糖淀粉酶;酒精发酵微生物是酿酒酵母DJ9KCTC8842BP )和醋酸发酵的微生物是巴氏醋酸菌FC819KCTC10173BP)。

浙江工商大学梁新乐等人(2008)对浙江传统玫瑰醋酿造过程中微生物多样性进行了研究。甘肃农业大学安志刚(2011)针对凉州熏醋酿造过程中微生物群落演替开展基础研究。山西大学的武斌、赵良启(2007)等研究了山西老陈醋醋酸菌选育与酿醋生产工艺;贺鹏飞,李婷等(2011)山西老陈醋生产过程中川芎嗪含量变化规律的研究。江南大学的许正宏及其课题组成员对镇江香醋发酵过程中微生物群落结构、功能及其调控等进行了大量研究,如:CN201210425715.2公开了一种用于检测醋醅中四种功能微生物的多重PCR技术。该方法简便、经济、高效,在同一PCR反应管内能对多种微生物同时检测。CN201110116235.3公开了一种用于固态酿造食醋发酵过程的生物强化技术,操作方法流程为:(1)酿醋功能性微生物的确定:采用PCR-DGGE等分子生态学技术解析固态酿造食醋醋醅中微生物群落的结构,结合与食醋产品品质和功能性相关的关键理化指标确定食醋酿造过程的功能性微生物;(2)酿醋功能性微生物菌株的纯培养:采用微生物纯培养技术从食醋醋醅中获得酿醋功能性微生物菌株;(3)食醋发酵过程的生物强化:选用食醋酿造功能性微生物菌剂或其组合,在食醋固态发酵阶段进行生物强化。该方法具有缩短食醋酿造周期、改善并控制食醋产品风味品质及功能性、提高原料利用率等优点。CN200910026025.8涉及一种保健食醋的酿造方法,其以大米为原料,包括浸泡淘洗、蒸料、糖化和酒精发酵、醋酸发酵、淋醋、调配灭菌等工序,通过醋酸发酵过程中添加大量的植物乳酸菌、芽孢菌功能微生物,使食醋富含川芎嗪保健功能因子。朱其瀚(2008)采用传统的微生物分离计数方法考察镇江香醋醋酸发酵过程中产酸菌和真菌数量的动态变化情况。张丽娟(2008)采用高效液相色谱、固相微萃取和气质联用等分析技术对醋酸发酵过程中醋醅跟踪检测,分析恒顺香醋风味物质的形成与变化规律。

     随着宏基因组测序、PCR-DGGE、克隆文库分析分子生态学技术的发展,将有助于解析传统食醋酿造过程中微生物群落的结构及其动态变化规律,并进一步了解酿醋过程中产品典型风味及功能性物质合成的生物学与物理化学机制,最终实现传统食醋酿造工艺的现代化、标准化和工业化。(

 

江南大学图书馆 张群)

发布日期:2013-10-31浏览次数:

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