红枣白兰地发酵过程中细菌群落结构及与风味物质的相关性研究

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1、硕士学位（毕业）论文红枣白兰地发酵过程中细菌群落结构及与风味物质的相关性研究学位申请人：严超指导教师：王颉教授学科专业：食品科学学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一八年六月三日分类号：TS261.4单位代码：10086密级：公开学号：20152070097红枣白兰地发酵过程中细菌群落结构及与风味物质的相关性研究BacterialCommunitiesandProfileofAromaCompounds:ACorrelationStudyintheProcessofJujubeBrandyFermentation学位申请人：严超指导教师：王颉教授学科

2、专业：食品科学学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一八年六月三日摘要红枣白兰地，俗称枣杠子，产自我国河北太行山区，酿造历史悠久,是以红枣为原料，经固态发酵、蒸馏、陈酿而成。发酵过程是红枣白兰地酿造的关键步骤，直接影响着酒的产量和质量。课题组前期对红枣白兰地的风味物质进行了研究，但对于红枣白兰地酿造过程中微生物与风味物质的相关性研究尚待开展。本研究以红枣白兰地发酵过程中酒醅为研究对象，对发酵过程中细菌结构与风味物质组成、理化指标变化进行相关性研究；并从发酵酒醅中筛选出3株产香细菌。主要研究结果如下：1.红枣白兰地发酵过程中酒醅风味物质和理化指标变化研究

3、。通过气相色谱-质谱(GC/MS)法对红枣白兰地发酵过程中酒醅挥发性风味物质进行检测，并对其中49种主要组分进行分析，其中酯类物质22种，醇类7种，酸类6种，醛类7种，酮类4种，酚类3种，其中酯类物质含量最高。通过高效液相色谱(HPLC)法对酒醅中非挥发性风味物质氨基酸和有机酸进行测定。氨基酸中脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸含量最高。有机酸中乙酸、苹果酸、乳酸、琥珀酸含量较高。在发酵过程中酒醅温度、水分含量、酒精度、还原糖含量均呈先升高后降低趋势；pH值呈明显下降趋势，酸度则呈先升后降并趋于平稳的趋势。2.通过16SrDNA高通量测序技术研究了发酵过程中酒醅细菌群落结构变化

4、。酒醅样本中共检测到413个属的细菌，其中相对含量大于1%的有27个属，主要包括乳杆菌属、醋酸杆菌属、乳球菌属、芽孢杆菌属、假单孢菌属等。其中，乳杆菌属和醋酸杆菌属在发酵过程中占优势地位。3.采用PLSR对酒醅发酵过程中细菌群落组成与风味物质组成的相关性进行了分析。结果表明，乳杆菌属与辛酸乙酯、十一酸乙酯、乙酸苯乙酯具有较强的相关性；醋酸杆菌属、芽孢杆菌属与己酸乙酯、壬酸乙酯、苯甲酸乙酯、癸酸乙酯等具有较强的相关性；乳球菌属、假单孢菌属与十二酸乙酯、苯丙酸乙酯、十四酸乙酯具有较强的相关性；伯克氏菌属与异戊醇、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇等具有较强的相关性。芽孢杆菌、乳酸杆菌

5、属与氨基酸具有较强的相关性。乳杆菌属与柠檬酸、乙酸具有较强的相关性。乳酸杆菌属、醋酸杆菌属与水分含量和酒精度呈正相关，与还原糖含量、pH值呈负相关。芽孢杆菌属、假单孢菌属等与pH值、还原糖含量呈正相关，与水分含量和酒精度呈负相关。4.通过对发酵液挥发性风味物质进行检测，从发酵酒醅中筛选出3株产香细菌，经鉴定分别为短小芽孢杆菌、产酸克雷伯氏菌、解淀粉芽孢杆菌。对3株细菌的纯培养发酵产物进行GC-MS测定，3株细菌都能够产乙酸、苯甲醇、苯乙醇、2,3-丁二醇、三甲基吡嗪等。将3株细菌进行枣汁模型发酵试验，与空白对照组进行比较3个试验组发酵产物中挥发性风味物质含量均高于对照

6、组，说明这些细菌具有产香能力。本文研究了红枣白兰地发酵过程中风味物质变化及细菌的群落多样性，并对二者进行相关性分析，为红枣白兰地风味调控提供了思路，为提高红枣白兰地品质提供了理论支持。关键词：红枣白兰地；发酵酒醅；风味物质；细菌群落结构；相关性分析；产香细菌BacterialCommunitiesandProfileofAromaCompounds:ACorrelationStudyintheProcessofJujubeBrandyFermentationAuthor：YanChaoSupervisor：WangJieProfessorMajor：FoodScien

7、ceAbstractJujubebrandy,commonlyknownasZaogangziisakindofspecialalcoholicbeveragemadeoutofJujube,producedbysolidfermentationanddistillation.ItproducedinHebeiProvinceTaihangMountainsarea,hadthousandsofyearsofbrewinghistory.It’sofgreatsignificancetoresearchtheformingmechanismwhich