4.1.1 浸米微生物群落结构
浸米环节是黄酒酿造特色性的工艺环节,也是黄酒酿造的关键阶段,浸米的好坏直接影响着黄酒的品质。浸米过程中大米主要发生两个方面的变化:其一,大米吸水膨胀,主成分随浸米过程逐渐分解,有助于大米蒸煮糊化和后期的发酵过程,对黄酒风味和挥发性化合物的产生有着重大的影响;其二,浸米环节也是一个产酸的过程,乳酸等有机酸进入到大米内部,随大米进入发酵醪中,可为后续的发酵环节提供一个酸性环境,抑制杂菌的生长防止其污染,同时促进酵母的生长,保证发酵的正常进行,也决定了浸米后的整个黄酒酿造体系中微生物群落结构的特异性。黄酒的浸米过程处于一个开放环境,网罗原料、器具、周围环境中的微生物,因此微生物资源丰富,群落结构较为复杂。
通过传统培养手段发现黄酒浸米过程中多种微生物可以共存,其中以乳酸菌为最优势微生物,浸米水中的微生物可达到107~109CFU/mL。利用Illumina高通量测序技术检测上海地区黄酒厂的浸米水的细菌群落结构,发现在属水平上,乳杆菌属(Lactobacillus,60.7%)、片球菌属(Pediococcus,6.0%)、醋酸菌属(Acetobacter,2.9%)、不动杆菌属(Acinetobacter,1.9%)为浸米水中主要的微生物。绍兴地区黄酒厂的浸米水中的乳酸菌有乳杆菌属(Lactobacillus)、片球菌属(Pediococcus)、乳球菌属(Lactococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、魏斯氏菌属(Weissella)、四联球菌属(Tetragenococcus)、链球菌属(Streptococcus)等,其中乳杆菌属含量占据乳酸菌的90%。
对绍兴地区四个黄酒厂的浸米水比较分析发现,四个厂区浸米水样品中的微生物均属于厚壁菌门和变形菌门,四个厂区浸米水中共检测到9个优势属,主要包括乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、魏斯氏菌属(Weissella)、片球菌属(Pediococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、醋杆菌属(Acetobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)等。四个厂区样品中微生物分布均以乳酸菌为主,但在属水平上微生物群落结构具有显著差异,A厂与D厂以乳杆菌属为主,占比达到74.14%和98.45%;B厂以乳杆菌属(40.96%)与魏斯氏菌属(56.93%)为主;C厂以乳杆菌属(30.81%)、乳球菌属(57.06%)以及魏斯氏菌属(9.12%)为主。
进一步分析种水平的微生物分布,发现四个厂区样品中乳杆菌属微生物最为复杂。其中以发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、棒状乳杆菌(Lactobacillus coryniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、Lactobacillus pantheris、红色乳杆菌(Lactobacillus rossiae)、弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)等为优势菌种。发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、棒状乳杆菌(Lactobacillus coryniformis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)在四个厂区浸米水样品中均有检测到。乳球菌属中以乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)和乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcus lactis subsp.)为主。魏斯氏菌属微生物以食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)为优势菌种,其中在B厂和C厂浸米水中可分别达到56.33%和7.13%。不同地区由于水和空气等的不同,浸米水中细菌群落结构有所差别,但均以乳酸菌为主,其中以乳杆菌属、乳球菌属、魏斯氏菌属最为显著(图4-1)。
图4-1 绍兴地区A、B、C、D四个酒厂浸米水样品中细菌群落结构组成