玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中微生物菌群結(jié)構(gòu)與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性分析

郭建華,趙曉旭,蔣海嬌

(齊齊哈爾大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,黑龍江 齊齊哈爾 161006)

中國(guó)黃酒是以谷物為原料,利用酒曲作為糖化發(fā)酵劑釀造而成的發(fā)酵酒。酒曲中含有多種微生物,包括酵母菌、霉菌和細(xì)菌[1-2]。黃酒的風(fēng)味特點(diǎn)取決于多種微生物共同作用產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì),包括酯、高級(jí)醇、脂肪酸、醛、酚等[3]。對(duì)黃酒發(fā)酵微生物進(jìn)行群落分析發(fā)現(xiàn),優(yōu)勢(shì)細(xì)菌菌群多為芽孢桿菌屬、糖多孢菌屬、葡萄球菌屬、腸桿菌屬[4-6],而優(yōu)勢(shì)真菌菌群為曲霉屬[7]。唐鰻秋等[8]研究表明,黃酒發(fā)酵過(guò)程中葡萄球菌屬、腸桿菌屬、Kosakonia為發(fā)酵前期的主要細(xì)菌菌屬,發(fā)酵第5天時(shí)細(xì)菌菌群多樣性最高。劉蕓雅等[4]研究發(fā)現(xiàn),黃酒發(fā)酵過(guò)程中的微生物組成與酒曲有一定的相關(guān)性,在屬水平上黃酒發(fā)酵液中主要優(yōu)勢(shì)細(xì)菌包括糖多孢菌屬、芽孢桿菌屬、葡萄球菌屬、高溫放線菌屬、乳桿菌屬等,不同的細(xì)菌變化情況呈現(xiàn)多樣性,并與發(fā)酵條件存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。

微生物菌群結(jié)構(gòu)對(duì)黃酒風(fēng)味物質(zhì)的生成具有重要影響。Mou等[9]采用宏基因組學(xué)分析了黃酒發(fā)酵過(guò)程中真菌與風(fēng)味物質(zhì)之間的關(guān)系,結(jié)果表明揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的生成受發(fā)酵液性質(zhì)及微生物多樣性的影響很大。Liu等[10]的研究表明,在黃酒發(fā)酵過(guò)程中,細(xì)菌中 10 個(gè)主導(dǎo)屬具有不同的變化特性,其中芽孢桿菌和乳酸菌是最主要的細(xì)菌屬,并且形成黃酒中重要的風(fēng)味化合物[11]。劉蕓雅[12]研究表明黃酒發(fā)酵過(guò)程中芽孢桿菌屬與 3種酯類、1 種吡嗪類物質(zhì)的相關(guān)性較強(qiáng);而乳桿菌屬、明串珠菌屬和腸桿菌屬與有機(jī)酸有良好的相關(guān)性;假單胞菌屬、腸桿菌屬分別與 13 種、8 種揮發(fā)性成分有較強(qiáng)的相關(guān)性。

本文通過(guò)研究玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中微生物菌群結(jié)構(gòu)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化,利用多元統(tǒng)計(jì)方法分析菌群結(jié)構(gòu)與風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性,為解釋玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)的生成特點(diǎn)和篩選優(yōu)良菌株提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 玉米黃酒發(fā)酵工藝

稱取一定量洗干凈的脫胚玉米(產(chǎn)自黑龍江省齊齊哈爾市)置于0.15%～0.2%的亞硫酸溶液中,55 ℃水浴下浸泡48 h。之后將玉米用清水進(jìn)行沖洗,瀝干后備用。將浸過(guò)的脫胚玉米放入蒸鍋中,蒸米45 min。將蒸熟的脫胚玉米緩慢降溫至35 ℃左右,放入 2 000 mL燒杯中,加入酒曲(0.1%～0.2%,購(gòu)于廣西省),攪拌均勻,用4層紗布封口,置于恒溫培養(yǎng)箱(SPX-150Ⅱ,天津市泰斯特儀器有限公司)中,于30 ℃下培養(yǎng)3 d,然后在燒杯內(nèi)加入玉米質(zhì)量2倍的水,于25 ℃下發(fā)酵30 d。

1.2 16S rDNA/ITS高通量測(cè)序

1.2.1 基因組提取

在玉米黃酒發(fā)酵第0,6,12,18,24,30天取樣,每次取10 mL樣品于無(wú)菌離心管中,在高速離心機(jī)(HERMLE-Z200A,賀默(上海)儀器科技有限公司)中以4 000 r/min離心10 min,上清液用于揮發(fā)性風(fēng)味成分分析,沉淀用于提取基因組高通量分析。

1.2.2 微生物菌群結(jié)構(gòu)檢測(cè)

對(duì)黃酒進(jìn)行宏基因組提取后,使用帶Barcode的引物341F-806R和ITS1F-ITS2R擴(kuò)增16S V4和ITS不同基因區(qū)域[13-14]。PCR擴(kuò)增條件:步驟一:95 ℃進(jìn)行5 min;步驟二:95 ℃進(jìn)行30 s;步驟三:55 ℃進(jìn)行30 s;步驟四:72 ℃進(jìn)行45 s;步驟二～步驟四進(jìn)行27次循環(huán);步驟五:72 ℃進(jìn)行10 min。PCR擴(kuò)增體系見(jiàn)表1。

表1 PCR擴(kuò)增體系Table 1 PCR amplification system

將同一樣品的PCR產(chǎn)物進(jìn)行混合,使用2%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),PCR產(chǎn)物用AxyPrep DNA凝膠回收試劑盒(Axygen公司)進(jìn)行凝膠切割回收,純化好的 DNA 樣品于-20 ℃ 保存。將PCR擴(kuò)增后的產(chǎn)物送交上海美吉公司利用Illumina MiSeq PE300測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行高通量測(cè)序。將測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化序列統(tǒng)計(jì),并根據(jù)序列相似度水平為97%生成OTU。OTU產(chǎn)生后,統(tǒng)計(jì)樣品中含有的OTU情況及每個(gè)OTU中含有序列的數(shù)目,將序列與Silva庫(kù)對(duì)比,得到序列的分類學(xué)信息。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行樣品菌群的豐度指數(shù)(Chao 1)、多樣性指數(shù)(Shannon/Simpson)及覆蓋率指數(shù)(Coverage)分析。多樣性指數(shù)分析利用Mothur軟件實(shí)現(xiàn)[15]。相關(guān)性分析利用Simca-P 14.1和SPSS軟件實(shí)現(xiàn)[16]。根據(jù)屬分類繪制每種玉米黃酒樣品的菌群結(jié)構(gòu)柱狀圖。

1.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

1.3.1 樣品處理

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)利用三重串聯(lián)四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀(7890B,Agilent Technologies Inc.,USA)。樣品處理根據(jù)參考文獻(xiàn)[17],取0.75 mL樣液于10 mL頂空瓶中,加入1 g NaCl、2.25 mL蒸餾水,加蓋密封,混合均勻后放入70 ℃水浴鍋中平衡40 min,用氣密針吸取1 mL瓶?jī)?nèi)液上氣體注入氣質(zhì)色譜儀中進(jìn)行定性和定量分析,得出樣液中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量。

1.3.2 GC/MS分析條件

色譜條件:Agilent HP-5MS色譜柱(30×0.25 mm×0.25 μm),程序升溫:初始溫度50 ℃,保持2 min,然后以5 ℃/min的速率升到100 ℃,再以10 ℃/min的速度升至240 ℃,保持5 min。進(jìn)樣口溫度250 ℃;柱流速1 mL/min;載氣He(純度大于99.999%);不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量1 mL。

質(zhì)譜條件:電子能量70 eV;離子源溫度220 ℃;質(zhì)量掃描范圍35～450 amu;溶劑延遲時(shí)間4 min。

1.3.3 定量分析方法

通過(guò)質(zhì)譜庫(kù)進(jìn)行定性分析,用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算,從而得到待測(cè)組分百分比含量,公式如下:

式中:Mi為樣品中檢測(cè)組分百分比含量,Ai為檢測(cè)組分峰面積,A1+A2+A3+…+An為樣品中所有檢測(cè)到組分峰面積之和。

2 結(jié)果與討論

2.1 玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中微生物菌群結(jié)構(gòu)分析

2.1.1 玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中細(xì)菌菌群分析

在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中,分別在第0,6,12,18,24,30天取酒樣,進(jìn)行菌群結(jié)構(gòu)和多樣性分析。細(xì)菌OTU統(tǒng)計(jì)結(jié)果及多樣性指數(shù)見(jiàn)表2。

表2 細(xì)菌OTU聚類統(tǒng)計(jì)及多樣性指數(shù)表Table 2 Clustering statistics and diversity indexes of bacterial OTU

由表2可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),OTU數(shù)呈先減少后增多再減少的趨勢(shì)。發(fā)酵第0天時(shí),OTU數(shù)最大,說(shuō)明在發(fā)酵初期,細(xì)菌的種類組成最豐富。Chao 1在生態(tài)學(xué)中用來(lái)估算樣品中物種總數(shù)[18]。反映環(huán)境體系中微生物多樣性多采用Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù),Simpson指數(shù)越大,說(shuō)明體系中微生物多樣性越低,而Shannon指數(shù)則正好相反。Chao 1值先減少后增多再減少,Shannon值變化也是如此,說(shuō)明這一階段的物種總數(shù)變化和多樣性也呈此規(guī)律,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),在高酸和高乙醇濃度的抑制下,微生物多樣性逐漸降低。而Simpson指數(shù)的變化也印證了這一規(guī)律,第0天指數(shù)值為0.06,到第12天則為0.123,第18天降為0.093,第30天升到0.118,測(cè)序深度反映了測(cè)序的覆蓋范圍,結(jié)果均大于0.999,說(shuō)明測(cè)序深度足夠,結(jié)果可靠。

利用高通量測(cè)序技術(shù),在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中共檢測(cè)到239個(gè)細(xì)菌屬。其中有18個(gè)主要細(xì)菌屬(以下括號(hào)內(nèi)數(shù)字為該屬的平均豐度),分別為魏斯氏菌屬(Weissella,21.28%)、慢生根瘤菌屬(Bradyrhizobium,16.80%)、嗜氫菌屬(Hydrobacter,10.09%)、糖多孢菌屬(Saccharopolyspora,4.90%)、乳桿菌屬(Lactobacillus,4.26%)、Chloroplast_norank菌屬(3.96%)、乳球菌屬(Lactococcus,3.63%)、檸檬酸桿菌屬(Citrobacter,3.40%)、Ralstonia菌屬(2.76%)、不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter,1.79%)、嗜鹽單胞菌屬(Halomonas,1.53%)、諾卡氏菌屬(Nocardia,1.48%)、假單胞菌屬(Pseudomonas,1.43%)、Reyranella菌屬(1.43%)、貪銅菌屬(Cupriavidus,1.32%)、Pseudolabrys菌屬(1.11%)、鞘氨醇單胞菌屬(Novosphingobium,0.86%)、Muribaculaceae_norank菌屬(0.5%)。其余菌屬總平均豐度小于0.5%。在屬水平上繪制玉米黃酒中細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)柱狀圖,見(jiàn)圖1。

圖1 玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中細(xì)菌屬水平相對(duì)豐度變化Fig.1 Changes of the relative abundance of bacterial genera during the fermentation of corn yellow wine

由圖1可知,在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中,不同的細(xì)菌屬呈現(xiàn)出不同且復(fù)雜的變化特點(diǎn)。其中慢生根瘤菌屬、嗜氫菌屬、乳桿菌屬、糖多孢菌屬呈先升高后下降再升高的趨勢(shì),另外乳桿菌屬、糖多孢菌屬的占比在發(fā)酵末期達(dá)到峰值8.46%和6.25%。說(shuō)明這些菌群在發(fā)酵初期比較適應(yīng)發(fā)酵體系,到了中期由于酸度和乙醇濃度的提高,一部分不耐酸和乙醇的菌群消亡,另一部分則適應(yīng)了這種環(huán)境繼續(xù)繁殖。而貪銅菌屬、嗜鹽單胞菌屬、乳球菌屬、檸檬酸桿菌屬、魏斯氏菌屬、Reyranella菌屬都隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì),并且都在發(fā)酵中期出現(xiàn)相對(duì)豐度最大值,分別為2.75%、3.47%、4.41%、4.31%、27.33%、1.54%。這些細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖大都需要氧氣的參與,因此在發(fā)酵前期氧氣較豐富的情況下,菌屬占比快速升高,而到了發(fā)酵中期,氧氣被消耗形成低氧環(huán)境,抑制了占比擴(kuò)大的趨勢(shì)。不動(dòng)桿菌先下降后上升,說(shuō)明這種菌屬有著較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。Chloroplast_norank菌屬、假單胞菌屬、Muribaculaceae_norank菌屬、鞘氨醇單胞菌屬?gòu)陌l(fā)酵初期就呈下降趨勢(shì),直到末期。諾卡氏菌屬、Pseudolabrys菌屬、Ralstonia菌屬的豐度在發(fā)酵過(guò)程中一直保持穩(wěn)定。

2.1.2 玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中真菌菌群結(jié)構(gòu)變化分析

真菌OTU統(tǒng)計(jì)結(jié)果及多樣性指數(shù)見(jiàn)表3。

表3 真菌OTU聚類統(tǒng)計(jì)及多樣性指數(shù)表Table 3 Clustering statistics and diversity indexes of fungal OTU

由表3可知,真菌測(cè)序深度(覆蓋率)均達(dá)到0.999以上,說(shuō)明檢測(cè)全面。真菌的OTU數(shù)呈現(xiàn)出先增加后減少的變化特點(diǎn),并在第18天達(dá)到峰值,為35。真菌的OTU數(shù)變化與細(xì)菌差別很大,而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于細(xì)菌的OTU數(shù),在發(fā)酵末期真菌OTU數(shù)不到細(xì)菌種類的1/4,這和傳統(tǒng)發(fā)酵食品泡菜的微生物群落變化十分相似[19]。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),Shannon指數(shù)呈先升高后降低的趨勢(shì),Simpson指數(shù)則先降低再升高,說(shuō)明這一階段真菌的物種總類和多樣性也是這樣變化的,但與細(xì)菌多樣性變化不同的是,發(fā)酵末期與發(fā)酵初期相比物種總類和豐度有所增加。

在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中共檢測(cè)出19個(gè)真菌屬,包括1種未分類菌屬。其中曲霉菌屬(Aspergillus,56.76%)、Cyberlindnera菌屬(40.26%)、Kwoniella菌屬(1.23%)、異常威克漢姆酵母菌屬(Wickerhamomyces,1.17%)、紅酵母菌屬(Rhodotorula,0.32%)、根霉菌屬(Rhizopus,0.11%)、毛霉菌屬(Mucor,0.07%)、Meyerozyma菌屬(0.04%)和出芽短梗霉菌屬(Aureobasidium,0.02%)是玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中的9種主要菌屬(括號(hào)內(nèi)數(shù)字為該屬的平均豐度),其余菌屬平均豐度小于0.01%。在屬水平上繪制真菌菌群結(jié)構(gòu)柱狀圖,見(jiàn)圖2。

圖2 玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中真菌屬水平相對(duì)豐度變化Fig.2 Changes of relative abundance of fungi during the fermentation of corn yellow wine

由圖2可知,曲霉菌屬和Cyberlindnera菌屬是玉米黃酒發(fā)酵醪液中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬,對(duì)玉米黃酒芳香物質(zhì)的生成起到重要作用。這兩種菌屬呈現(xiàn)出不同的變化特點(diǎn),從發(fā)酵第0天～第6天,曲霉菌屬相對(duì)豐度明顯下降,而Cyberlindnera菌屬的相對(duì)豐度顯著升高。從第6天～第24天,兩種菌屬的相對(duì)豐度都比較穩(wěn)定,從第24天～第30天,曲霉菌屬的相對(duì)豐度明顯下降,而Cyberlindnera菌屬的相對(duì)豐度又顯著增加,達(dá)到最大值。在發(fā)酵前期,在玉米黃酒發(fā)酵液中含有豐富的氧氣,大量的曲霉菌屬產(chǎn)生水解酶,分解原料的大分子物質(zhì),如將淀粉水解為還原糖,為酒精發(fā)酵提供碳源和能源。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,氧氣逐漸被消耗,乙醇濃度越來(lái)越高,因此曲霉屬的相對(duì)豐度逐漸降低。而Cyberlindnera菌屬是主要產(chǎn)酒精的微生物,它能夠適應(yīng)高酸和高乙醇的環(huán)境,在曲霉菌屬逐漸減少的情況下,Cyberlindnera菌屬為發(fā)酵后期的主要菌屬。在發(fā)酵末期相對(duì)豐度升高的微生物還有Kwoniella菌屬、Meyerozyma菌屬、毛霉菌屬和紅酵母菌屬,說(shuō)明這些微生物能夠耐受高酸、高乙醇環(huán)境。而出芽短梗霉菌屬、根霉菌屬、異常威克漢姆酵母菌屬的相對(duì)豐度有所下降,說(shuō)明這些微生物對(duì)高酸和高乙醇環(huán)境不耐受。

2.2 玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量的變化

玉米黃酒在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)由于菌群的代謝形成大量的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),主要是酯類和醇類物質(zhì),它們對(duì)黃酒酒體風(fēng)格特征起到了重要影響。利用GC-MS技術(shù)對(duì)不同發(fā)酵時(shí)期的玉米黃酒進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)到24種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),包括14種酯類物質(zhì)、5種醇類物質(zhì)以及其他類化合物,結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 玉米黃酒釀造過(guò)程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量變化Table 4 Changes of the content of volatile flavor substances during the fermentation of corn yellow wine

酯類物質(zhì)是玉米黃酒中第一大類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),乙醇酯是主要的酯類物質(zhì),因?yàn)橐掖际蔷浦泻孔罡叩拇碱愇镔|(zhì),它能與各種酸類物質(zhì)進(jìn)行酯化反應(yīng),生成大量乙醇酯[20]。由表4可知,在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中,酯類物質(zhì)含量呈現(xiàn)出比較復(fù)雜的變化特性。有一些酯類物質(zhì)含量在整個(gè)發(fā)酵期間比較穩(wěn)定,如己酸乙酯、乙酸異戊酯、棕櫚酸乙酯、琥珀酸二乙酯、丙位壬內(nèi)酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯。而丁酸異戊酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸苯乙酯的含量呈逐漸升高的趨勢(shì)。乙酸辛酯和亞油酸乙酯的含量下降很多。

高級(jí)醇類物質(zhì)是玉米黃酒中第二大類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。在本次實(shí)驗(yàn)中,從玉米黃酒中共檢測(cè)到5種醇類物質(zhì),其中異戊醇是含量最多的醇類物質(zhì),其次為苯乙醇和異丁醇,庚醇和異丙醇含量較少。玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中,醇類物質(zhì)整體呈先升高后保持平穩(wěn),然后稍有下降的趨勢(shì)。大部分高級(jí)醇類物質(zhì)在發(fā)酵12 d前達(dá)到了峰值,其主要原因是高級(jí)醇主要由酵母通過(guò)代謝作用生成,在發(fā)酵前期,還原糖含量較高,酵母生成乙醇和其他高級(jí)醇的速度較快,而到了中期以后,還原糖含量減少,生成的高級(jí)醇的數(shù)量變少,到了發(fā)酵后期,部分高級(jí)醇被酯化,導(dǎo)致其含量稍有下降。

在玉米黃酒中還檢測(cè)到了3種醛酮類、1種烯類、1種酸類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。其中香葉基丙酮、癸醛、苯甲醛、苯乙烯等揮發(fā)性物質(zhì)都在發(fā)酵開(kāi)始時(shí)含量最高,之后含量逐漸下降。而2-氨基-6-甲基苯甲酸在發(fā)酵18 d時(shí)含量達(dá)到最高,之后含量下降。

2.3 微生物與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性分析

利用Simca軟件對(duì)27個(gè)主要微生物屬和揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行相關(guān)重要性分析。橫坐標(biāo)為微生物屬,縱坐標(biāo)VIP(pred)為微生物屬與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的重要性指標(biāo)。與揮發(fā)性組分相關(guān)的重要微生物屬分析見(jiàn)圖3。

由圖3可知,27種主要微生物屬與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)之間的VIP(pred)值都在0.35～1.25之間,其中VIP(pred)值>1.2的有2個(gè)屬,VIP(pred)值在1.1～1.2之間的有10個(gè)屬,VIP(pred)值在1.0～1.1之間的有4個(gè)屬,選取VIP(pred)值>1的16個(gè)微生物屬與揮發(fā)性組分進(jìn)行相關(guān)性分析,見(jiàn)表5。

表5 微生物與揮發(fā)性組分相關(guān)性分析結(jié)果Table 5 Correlation analysis results of microorganisms and volatile components

相關(guān)性分析結(jié)果顯示,有14種揮發(fā)性物質(zhì)與一種或多種微生物屬具有顯著相關(guān)性。 其中Weissella屬、Lactobacillus屬、Pseudomonas屬、Rhodotorula屬、Kwoniella屬等均與多種酯類物質(zhì)的生成具有顯著相關(guān)性。Weissella屬是發(fā)酵食品領(lǐng)域常見(jiàn)的菌屬,它既可以代謝產(chǎn)生有機(jī)酸,還可以產(chǎn)生大量的酯類物質(zhì),在泡菜以及白酒發(fā)酵過(guò)程中都有發(fā)現(xiàn)[21]。在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中,Weissella屬與異丁醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯的生成具有顯著相關(guān)性。Lactobacillus屬是很多酒中的優(yōu)勢(shì)菌群,與乳酸和乳酸乙酯的生成息息相關(guān),也是白酒中的主要菌群之一,它在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中與丁酸異戊酯、癸酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸苯乙酯代謝生成具有明顯的相關(guān)性。Pseudomonas屬是一種條件致病菌,但它在很多白酒發(fā)酵中又是優(yōu)勢(shì)菌群[22],在玉米黃酒中發(fā)現(xiàn)它與亞油酸乙酯、苯甲醛和苯乙烯有明顯相關(guān)性。Rhodotorula屬是葡萄酒中的重要組成微生物,有增香和降解氨基甲酸乙酯的作用,在乳制品和泡菜中也經(jīng)常出現(xiàn)[23],是玉米黃酒中的主要菌屬之一,它與癸酸乙酯、乙酸苯乙酯等幾種酯類物質(zhì)的生成具有顯著相關(guān)性。Kwoniella屬被發(fā)現(xiàn)存在于茅臺(tái)鎮(zhèn)白酒主釀區(qū)域中,但是對(duì)于生香成分目前研究甚少[24],在玉米黃酒中與丁酸異戊酯、庚醇具有顯著相關(guān)性。

3 結(jié)論

玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中,微生物菌群結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且隨著發(fā)酵的進(jìn)行,微生物菌群結(jié)構(gòu)也發(fā)生著變化,不同微生物的相對(duì)豐度在發(fā)酵期間呈現(xiàn)出不同的變化。在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中共鑒定出239個(gè)細(xì)菌屬,其中有18個(gè)為主要細(xì)菌屬,鑒定出18個(gè)真菌屬,其中Aspergillus和Cyberlindnera等9個(gè)屬是主要真菌屬。在玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中共檢測(cè)出24種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),包括14種酯類物質(zhì)、5種醇類物質(zhì)以及其他類化合物,它們?cè)谡麄€(gè)發(fā)酵過(guò)程中呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。相關(guān)性分析結(jié)果表明,有16種微生物屬與14種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)具很高的相關(guān)性,其中Weissella、Lactobacillus、Pseudomonas、Rhodotorula、Kwoniella與乙酯類化合物及高級(jí)醇有顯著相關(guān)性。由此說(shuō)明玉米黃酒發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)的生成是多種微生物共同作用的結(jié)果。