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酱香大曲是一种微生物制剂,是酱香型白酒酿造过程中的糖化剂和生香剂,其质量的好坏直接影响白酒的风味和品质。大曲微生物的结构组成和代谢决定了大曲的品质,随着测序技术的发展,人们对大曲和发酵过程中微生物群落结构和和多样性变化有了更深入的了解,在此基础上,通过分离和筛选功能菌种制备强化大曲以强化酒曲性能改善白酒品质得到广泛关注。本文以高粱、小麦、麸皮为原料,以分离自酱香酒醅的异常威客汉姆酵母FBKL 2.00K8、蜂生假丝酵母FBKL 2.0117和分离自酱香大曲的汉逊德巴利酵母FBKL 2.0130、解淀粉芽孢杆菌FBKL 1.0122、地衣芽孢杆菌FBKL 1.0199为试验菌株制备强化大曲,测定强化大曲的理化指标、产酶特性和挥发性成分,进行模拟固态发酵实验和强化发酵实验,探究添加强化大曲对酒醅微生物多样性、理化指标和挥发性成分的积极作用,并采用高通量测序技术分析强化发酵中酒醅微生物的群落结构。主要成果如下:1、运用实验室保藏的5株功能菌株,以高粱、小麦和麸皮为原料,共制备得到20种强化大曲,对制得的强化大曲进行微生物计数、理化指标测定和酶活测定。结果表明强化大曲的菌落数均在10~7 CFU/g～10~9 CFU/g之间;酵母制备的强化大曲水分含量在7.94%～14.02%之间,细菌制备的强化大曲水分含量在4.21%～6.89%之间;以麸皮为原料制备的强化大曲的酸度、氨基酸态氮含量优于以高粱、小麦以及三者混合为原料制备的强化大曲;以高粱、小麦为原料制备的强化大曲淀粉含量高于以麸皮和以三者混合为原料制备的强化大曲的淀粉含量;强化大曲的产酶能力差异较大,总体产酸性蛋白酶和糖化酶能力明显高于其他水解酶类,且产酸性蛋白酶能力高于产糖化酶能力。强化大曲FBKL1.0122+麸皮的中性蛋白酶活力较好,为255.87±0.60 U/g;FBKL2.0130+麸皮的酸性蛋白酶活力最好,为168.61±0.47 U/g;FBKL2.0130+小麦的糖化酶活力最高,为130.08±0.68U/g;FBKL1.0122+混合的纤维素酶活力最好,为11.17±0.03 U/g;强化大曲FBKL1.0199+麸皮的脂肪酶活力最好,为12.89±0.31 U/g。2.运用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用仪对强化大曲挥发性成分进行测定,共检测出了48种成分,醇类9种、酯类6种、醛类6种、酸类6种、吡嗪类6种、烷烃类6种、酚类5种、酮类3种和其他类1种。其中醇类物质种类数量最多的为强化大曲FBKL2.0117+高粱、FBKL2.0130+高粱、FBKL2.0130+麸皮和FBKL2.0130+混合,共有6种;酯类物质种类数量最多的为FBKL2.00K8+高粱,共有3种;酸类物质种类数最多的为FBKL1.0122+麸皮和FBKL1.0122+混合,共有4种;而吡嗪类物质种类数最多的为FBKL1.0122+麸皮,共有6种。3.根据制得的强化大曲进行模拟固态发酵,结果表明,麸曲1酒醅的酱香较浓郁,酒味较好;在堆积发酵期间酵母数量上升,能够达到10~7 CFU/g数量级,堆积发酵结束后,酵母数量有所下降,维持在10~4 CFU/g数量级,酒醅中细菌和霉菌数量维持在10~7 CFU/g数量级;空白对照组和实验组水分含量、酸度、氨基酸态氮含量均逐渐增加,空白组和添加高粱强化大曲的酒醅中还原糖含量先下降后上升,添加混合曲的酒醅中还原糖含量逐渐增加,入窖发酵后还原糖含量逐渐增加,淀粉含量逐渐减少。酒醅挥发性成分分析表明,与空白对照相比,添加混合曲1能提高酒醅中的乙酸乙酯和苯乙酸乙酯的含量;添加麸曲2能提高酒醅中的乙酸乙酯和苯乙醇含量;添加小麦曲1能提高酒醅中2,3-丁二醇含量;添加麸曲1和添加混合曲2均能提高酒醅中的2,3,5,6-四甲基吡嗪含量。根据模拟发酵酒醅感官评价结果、理化指标测定结果与挥发性成分种类和含量差异分析结果,初步选定强化大曲小麦曲1、麸曲1、麸曲2、混合曲1进行下一步强化发酵实验。4.根据模拟固态发酵选出的强化大曲进行强化发酵,结果表明,酒醅中细菌和霉菌的菌落数能够达到10~7 CFU/g,酵母菌落数维持在10~4 CFU/g;强化大曲的添加加快了微生物对酒醅中还原糖和酸的利用;运用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用仪对酒醅挥发性成分进行检测分析,结果共检测到75种挥发性成分,包含21种酯类物质、19种醇类物质、5种醛类物质、4种酚类物质、3种酮类物质、7种酸类物质、10种烯烃类物质、3种吡嗪类物质和3种其他类物质;酒醅中挥发性成分含量差异分析表明,添加麸曲1的酒醅中乙酸乙酯含量为3.16μg/g,提高了53.03%;添加麸曲2的酒醅中苯乙醇含量为0.24μg/g,提高了71.43%;添加麦曲1的酒醅中丙二醇的含量为0.19μg/g,提高了18.75%。5.通过高通量测序技术分析强化发酵酒醅中微生物群落结构,结果表明,添加强化大曲能够提高酒醅中微生物的多样性和丰富度,开窖时,添加强化大曲麸曲1的酒醅XJ3中细菌群落丰富度和多样性最高,添加强化大曲麸曲2的酒醅XJ4中细菌群落多样性最高,添加强化大曲小麦曲1的酒醅XJ2中的真菌群落丰富度最高;开窖时乳杆菌Limosilactobacillus为绝对优势细菌,酿酒酵母Saccharomyces为优势真菌,强化大曲的添加没有影响酒醅中微生物群落结构的演替结果,并且对酒醅的微生物结构有积极作用。