窖泥微生态研究

作     者：甄攀 

作者单位：四川理工学院 

学位级别：硕士

导师姓名：罗惠波

授予年度：2010年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：窖泥 XRF GS-MS PCR-SSCP 微生物群落 微生物多样性 

摘      要：窖泥微生态系统是窖泥微生物群落和窖泥生态因子相互依存、相互作用所构成的有机整体,窖泥的老熟过程,就是窖泥微生态系统逐步演变的过程,决定着浓香型大曲酒的质量和风格。以往对窖泥的研究多集中于矿质元素含量的测定,理化成分的分析,及菌种的分离培养和鉴定等单方面上,对窖泥整个微生态的演变趋势研究较少。本研究以泸州老窖不同窖龄窖泥样品为试验对象,利用X射线荧光分析技术(XRF),气相色谱质谱联用分析技术(GC-MS)和单链构象多态性分析技术(SSCP),对窖泥在老熟过程中矿质元素演变趋势,微生物代谢产物多样性和微生物群落多样性进行研究,结果表明: 1、窖泥生态因子有着规律性变化:(1)窖泥水分含量随着窖龄的增加有上升的趋势;(2)不同窖龄窖泥pH值均为弱酸性;(3)不同窖龄窖泥氨态氮含量均在3000mg/Kg左右,且其含量变化规律与pH值的变化规律非常相似;(4)窖泥腐殖酸含量随着窖龄的增加有下降的趋势;(5)窖泥总氮含量随着窖龄的增加有下降的趋势;(6)窖泥Ca、K、Zn元素含量随着窖龄的增加有着上升的趋势;(7)窖泥Fe、Mg、Mn、Al元素含量随着窖龄的增加有着下降的趋势;(8)窖泥Ba、Cl、Cr、Rb元素含量随着窖龄的增加有着先下降后上升的趋势,100年窖龄的元素含量最低;(9)不同窖龄窖泥Cu元素含量保持在40mg/Kg左右,S、P元素含量表现为百年以上老窖要高于20年窖龄含量;2、窖泥微生物代谢产物有着规律性变化:(1)窖泥中醇类物质的含量,随着窖龄的增加而呈下降趋势,并在低龄窖泥中发现微毒性物质——二甘醇;(2)窖泥中酯类物质的含量和种类,随着窖龄的增加而呈上升趋势;(3)窖泥中醛类物质含量,随着窖龄的增加呈下降趋势;(4)窖泥中酸类物质只在100年窖龄窖壁上层检出棕榈酸。 3、窖泥细菌群落结构:(1)通过SSCP图谱丰度分析,发现随着窖龄的增加,窖泥细菌群落结构发生了较大的改变;(2)通过SSCP图谱条带优势度分析,发现随着窖龄的增加,条带的优势度发生了较大变化,某些条带间表现出互惠共生或种间竞争的生态关系;(3)通过SSCP图谱条带多样性指数分析,发现随着窖龄的增加,窖泥细菌的生物多样性指数呈现递增的趋势,表现为窖泥微生态的稳定性和抵抗力的提高;(4)通过SSCP图谱条带相似性指数分析,发现不同窖龄间细菌群落结构相似性较低,随着窖龄的增加,窖泥细菌群落结构发生了较大的变化。 4、窖泥古菌群落结构:(1)通过SSCP图谱丰度分析,发现随着窖龄的增加,窖泥古菌群落结构发生了较大的改变;(2)通过SSCP图谱条带优势度分析,发现随着窖龄的增加,条带的优势度发生了较大变化,2条条带所代表的古菌菌群之间存在表观的种间竞争关系。经过与细菌的条带优势度变化规律的对比分析,发现古菌的19号条带的优势度变化与细菌的9号和19号条带存在表观的互惠共生关系;(3)通过SSCP图谱条带多样性指数分析,发现随着窖龄的增加,窖泥古菌的生物多样性指数呈现递增的趋势,表现为窖泥微生态系统的稳定性和抵抗力的提高;(4)通过SSCP图谱条带相似性指数分析,发现不同窖龄间古菌群落结构相似性较低,随着窖龄的增加,窖泥古菌群落结构发生了较大的变化。