白酒酿造中微生物的相关作用

类别报告名称：微生物在白酒生产中的相关作用首先，课堂报告所依据的知识背景1.发酵是指在无氧条件下，微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接转移到底物本身未完全氧化的中间产物中，同时释放能量，产生各种代谢产物。2.生物体内葡萄糖降解主要分为电磁脉冲途径、HMP途径、ed途径和磷酸酮酶途径。3.生态系统是由一定区域内的生物和非生物环境紧密结合而成的系统。4.人口关系与社区演替4.1人口关系1)种群定义：在一定时期内，生活在同一生境中的同一完整细胞生长形成的生物种群2)关系：一、交替出现的两种生物，当它们在一起时，通过各自的新陈代谢活动相互受益，或者偏向一边的生活方式。这是一种松散的“可分可分，分数高”的关系。例如，在曲酒的生产中，根霉或曲霉分解淀粉以产生可发酵的糖用于酵母生长和发酵。b、共生是指两个有机体共同生活，相互分工合作，共同生活，甚至形成一定的生理分工，在新的组织结构和形式中形成特殊的共生体的相互关系，可以看作是相互关系的发展。共生形式主要有：微生物之间的共生；微生物与植物的共生；微生物与动物的共生。c拮抗作用也称为抗菌作用，指的是某一生物产生的特定代谢物与抑制其他生物生长发育甚至杀死它们之间的相互关系。此外，有时由于某些微生物的生长，其他条件也发生了变化，从而抑制了其他微生物的现象。对抗可分为特定对抗和非特定对抗。非特异性拮抗没有选择性。特异性拮抗作用是指微生物在一生中产生特殊的代谢产物，特异性地抑制或杀死一种或几种微生物，即这些产物具有选择性作用，包括抗生素和细菌素。产生抗生素的微生物被称为抗生素细菌。细菌素是由某些细菌产生的蛋白质物质，能够抑制或杀死同一细菌的不同菌株，并具有高特异性。例如，在乳酸发酵中，乳酸菌的生命活动产生大量的乳酸，这阻碍了腐败细菌的生长。D.捕食也被称为狩猎，通常指的是一个大的有机体直接捕捉和吞咽一个小的有机体以满足营养需求之间的相互关系。对于微生物，一般有以下几种情况：原生动物吞噬细菌和藻类；(2)粘细菌吞噬细菌和其他微生物；(3)真菌不是线虫和其他原生动物。在极端条件下，如果不被吞食，捕食者种群可能会消失，从而威胁到捕食者自身的生存。然而，在正常情况下，总会有一些生命力很强的食肉动物，当它们因食物短缺而被捕杀时，它们可以逃脱并繁殖。因此，捕食者和猎物的数量是一个交替的过程。e寄生虫是一种生活在另一种微生物表面或身体上并从后者获得营养的微生物。前者是寄生虫，而后者是宿主。寄生可分为细胞内寄生和细胞外寄生、特化寄生和兼性寄生。体外寄生中的寄生蜂只寄生在宿主细胞上，相互关系的特异性较弱。寄生蜂还具有兼性寄生的特性。内寄生虫是宿主细胞中的一种寄生虫，并且这种关系的特异性很强。寄生形式主要包括：噬菌体-细菌寄生；(2)寄生在蛭弧菌和细菌之间；(3)真菌-真菌寄生；真菌、真菌和原生动物之间的寄生。4.2社区继承1)在一个生态区域内，经过一段时间的发展，由于一些内外环境因素的变化，原有的微生物群落被另一个新的微生物群落所取代。2)群落中优势种群的演替是渐进的，通常在群落中发生变化5.乳酸发酵：在乳酸菌的作用下，将可发酵的糖转化为乳酸的功能。它分为均质乳酸发酵(指90%以上的发酵终产物是乳酸)和异型乳酸发酵(指除乳酸外，头发和毛发的终产物还含有乙醇、二氧化碳和其他成分)。6.发酵食品：指在加工原料中，经过微生物(细菌、酵母、霉菌等)的作用，发生许多理想的、非常重要的生化和物理变化后制成的食品。)或酶。7.酿造和发酵的异同点：相同点是通过控制环境生态因素和使用有益微生物改变原料特性来获得所需产品的过程。在不同点酿造是一个过程，其中多个菌株混合形成更复杂的生态系统，该生态系统一起作用于固体或原料，并通过长期作用形成特定的产品。发酵主要是通过工业生产控制将单一特定微生物转化为特定容器中特定产品的过程。第二，写班级报告的目的了解白酒的分类和酿造过程以及不同类型白酒中微生物的相关功能和机理。第三，撰写课堂报告的思考摘要：通过对微生物生态学和食品酿造相关知识的研究，将白酒酿造中微生物的相关操作作为科学问题，根据微生物的特点分析和探讨其作用机理，从而了解白酒的分类和生产过程。4.课堂报告的文本1.在我国传统的酿酒工艺中，酒曲和窖泥的糟醅富含微生物资源，也是生产优质白酒的直接原料。这些微生物能催化原料发生一系列复杂的生化反应，分解淀粉、脂肪形成糖和氨基酸，引发美拉德反应生成酱香型白酒。酱香型白酒独特的风味前体将蛋白质分解成小分子肽，最终形成重要的白酒香气成分，如醛固酮酯，从根本上影响白酒质量。然而，由于地理分布、生态环境和酿造加工技术的不同，酿造微生物的多样性也不同，从而呈现出独特的白酒风味。4.白酒按原料分类：粮食酒(主料)、马铃薯酒和替代原料酒按工艺：固态白酒、液态白酒、半固态白酒葡萄酒根据酒曲的种类：大曲、小曲和澳曲酒按香型：浓香型、酱香型、清香型、米香型白酒和凤香型白酒按酒精含量：高档白酒(酒精含量50%-65%及以上)，中酒(酒精含量40%-49%)，低度白酒(酒精含量20%-40%)4.1浓香型白酒1)简介：浓香型白酒以泸州老窖特酒和五粮液酒为代表，也称浓香型白酒。主要香气成分是己酸乙酯，最高含量不超过250毫克/100毫升。感官特征是酱香浓郁、味甜适口、香气和谐、干净长尾，最佳品质产品是浓香型和清纯型。目前，我国大多数名优葡萄酒都属于这种风味。2)微生物：优质老窖泥菌群是由己酸菌、丙酸菌、丁酸菌、醋酸菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌、产甲烷菌、硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌等组成的复合菌群。它们之间的相互作用和代谢产生了浓香型白酒中的各种香气成分。窖泥中的细菌是互利共生的。通过细菌的协同作用，在酒醅中形成“多微共发酵生态系统”，对浓香型白酒香气成分的形成及其配比的协调起着至关重要的作用。4.2酱香型白酒1)简介：以贵州茅台酒为代表，又称毛香型。茅台、苏格兰威士忌和法国白兰地被誉为世界三大名酒。主题香气更加复杂。感官特征是突出的酱香味，优雅而2)微生物：细菌、霉菌、酵母等。其中，细菌最多，发菜次之，酵母、根霉、毛霉等。更少。可以从积累物(物质)和发酵谷物中分离出大量的类球形物、假丝酵母等。枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和其他芽孢杆菌在高温阶段和老化过程中具有绝对优势。4.3清香型白酒1)简介：山西兴化汾酒村是其代表，又称汾乡型。主要香气成分是乙酸乙酯和乳酸乙酯。感官特征是香味纯正、口感和谐、甘甜柔和、余味清亮，这是中国北方的传统白酒。2)微生物：酵母菌主要包括酵母菌、奈瑟菌、汉逊酵母和假丝酵母；主要霉菌类型有梨形毛霉、米曲霉、根霉、毛霉和红曲霉。细菌主要包括乳酸菌、醋酸菌、出芽菌(革兰氏阳性)和革兰氏阴性芽。孢子细菌。4.4米香型白酒简介：广西桂林是华三酒的代表，又名蜂蜜味。主要香气成分是-苯乙醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯。感官特征是优雅的蜂蜜香味，入口柔和顺滑，口感清凉，回味宜人。适合南方人。4.5凤翔酒1)简介：以陕西喜峰酒为代表。香气成分主要是乙酸乙酯和辅助己酸乙酯。感官特征是醇美典雅、甘甜爽口、口感和谐、尾干净长。2)微生物：放线菌、霉菌(主要是黑曲霉、根霉和红曲霉)、酵母(主要是啤酒酵母、酒精酵母和产香酵母)、细菌(主要是枯草芽孢杆菌、己酸菌和乳酸菌)。5、白酒生产流程：6.酵母它主要由酵母菌和汉逊酵母组成，也包括奈瑟氏球菌和念珠菌丝孢酵母等。它是乙醇发酵的代表，是乙醇发酵的主要驱动力。同时，在酯化酶的作用下，乙酸和乙醇可以合成乙酸乙酯或其他酸和酯。可以利用原料中的糖代谢合成一些醇和酯类物质，同时可以消耗发酵液中的部分溶解氧，有利于提供前体物质和产酸。7.细菌汾酒醅中的主要细菌有乳酸菌、醋酸菌、芽孢杆菌和革兰氏阴性无芽孢杆菌。这些细菌在汾酒的风格中起着一定的作用。虽然细菌有利于汾酒的生产，但如果大量繁殖，会造成酸败，影响酒的质量和产量。因此，对细菌作用的进一步研究是必要的。7.1乳酸菌乳酸菌为棒状或球形，后者为单链、双链或短链，革兰染色阳性。乳酸菌可以利用葡萄糖生产乳酸。乳酸发酵包括同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵。同型发酵的过程是葡萄糖通过EMP途径降解成丙酮酸，丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下被NADH 2还原成乳酸，每分子葡萄糖产生两分子乳酸和两分子三磷酸腺苷。在异型乳酸发酵过程中，葡萄糖首先通过PK途径分解成3-磷酸-甘油醛和乙酰磷酸，然后分别还原成乳酸和乙醇，每分子葡萄糖生成一分子乳酸、乙醇、二氧化碳和三磷酸腺苷。双歧杆菌发酵是葡萄糖分解途径通过HK途径、HMP途径和PK途径有机结合，葡萄糖最终转化为乳酸和乙酸，每两个葡萄糖分子产生两个乳酸分子、三个乙酸分子和五个三磷酸腺苷分子的过程。7.2醋酸菌醋酸菌菌落呈圆形、白色，半透明、凸起，周围有明显的碳酸钙溶解圈、格氏阴性细菌、短杆棒、过氧化氢酶，可利用葡萄糖产酸，氧化乙醇产醋酸。一些细菌可以进一步将乙酸氧化成二氧化碳和水。微量的醋酸有利于调节葡萄酒的口感和酒香，但过量的醋酸对葡萄酒的质量不利。7.3芽孢杆菌芽孢杆菌菌落大，中间略凸，向四周扩散，边缘不规则，白色粉末状，表面干燥，为革兰氏阴性杆菌，单链、双链或短链，有芽生，大多产于中间，芽孢杆菌主要具有水解淀粉和分解蛋白质的能力，具有正的V和P反应，产生膜，能生产二乙酰和2，3-丁二醇。这些物质对提高汾酒的甜度和香味有一定的作用，因此芽孢杆菌仍被认为是汾酒发酵的有益细菌。7.4己酸菌它属于几种棱形芽孢杆菌。它可以利用葡萄糖及其碳水化合物，并水解明胶，其中大多数与产甲烷菌生活。丁酸、己酸和氢气是由己酸菌在含有乙醇、乙酸、二氧化碳、生物素、对氨基苯甲酸和无机盐的培养基中厌氧发酵产生的。7.5丁酸细菌梭状芽孢杆菌有20多种。它以糖类为基质，发酵产生丁酸，并散发出汗味或水果腐烂的气味，使葡萄酒的味道变得不健康。但它能产生丁酸和少量己酸。7.7产甲烷菌氢气被用作能源，二氧化碳被用作碳源来生长，从而产生甲烷。产甲烷菌和己酸菌共存，不仅有利于己酸发酵，而且能有效地进行窖池内各种产氢发酵。8.真菌霉菌的功能主要是糖化淀粉和分解蛋白质、糖化酶，并将淀粉转化为可发酵糖。根霉能产生酒精酶系统，因此能提高淀粉的利用率。8.1梨渣菌落为浅灰色至蓝灰色，孢子囊柄由葡萄枝产生，假根侧生，孢子囊呈梨形，有明显的孢子囊基，糖化力不高，但在糟醅中数量最多，因此仍可视为汾酒酿造中的主要糖化菌。8.2米曲霉群其中，黄曲霉为深绿色，米曲霉为淡黄色至黄绿色。因此，黄曲霉菌落呈黄绿色，菌柄粗糙或突起，顶端膨大，瓶状小茎从膨大的上部放射出来。一系列分生组织、孢子体和分生孢子在其上诞生。它的糖化力、液化力和蛋白水解力都很高。然而，由于糟醅的数量远远少于腐霉，它只能被认为是次级糖化细菌。8.3根霉菌丝没有隔膜，有孢子囊、根茎和葡萄枝。孢子囊柄是单生或丛生的，与根状茎相对。孢子囊柄顶端的膨大部分是中轴。孢子囊孢子是内生的。大多数根茎都有厚壁孢子。它们的糖化和液化能力很强，但在糟醅中不多，所以糖化效果不明显。8.4粘膜菌群相对较低，菌丝整齐、有光泽、灰棕色或黄褐色，有葡萄枝和假根，营养菌丝有较多厚壁孢子，在糟醅中数量较少。8.5红色霉菌其特征是红色被子，圆到近圆，无性繁殖形成后代，糖化力小，产酸强，酒精发酵弱，耐酸耐酒精，发酵过程中始终能发育繁殖。9.丙酸菌：浓香型大曲酒的主要风味物质是己酸乙酯。丙酸菌能大大降低葡萄酒中乳酸及其酯的含量，使己酸乙酯和乳酸乙酯的比例适当，从而有利于葡萄酒质量的提高。10.腐殖质真菌：新的腐殖质可以通过分解谷物残渣形成，谷物残渣可以与其他微生物发酵，改善窖泥的物理结构，防止窖泥老化。11.放线菌：放线菌不仅参与土壤中有机物的转化，还产生许多有用的物质，如纤溶酶、高温淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等，它们定向降解淀粉、纤维素等高分子物质，进而产生乙醇、乙酸、乙酸乙酯等低分子物质。通过酵母和细菌的作用。同时，它们将蛋白质水解成多肽和氨基酸，为己酸菌和底物代谢物的生长和繁殖提供前体物质12.硫酸盐还原菌：弧菌。是一种特殊的厌氧菌。硫酸盐还原菌可以以硫酸盐为最终受体，将硫酸盐还原为硫化氢，完成无机硫化物的还原。硫酸盐还原菌可以在代谢中以乳酸作为生物氧化基质，将乳酸氧化成乙酸。硫酸盐还原菌可以减少窖泥中微生物产生的乳酸和黄水中的乳酸，防止乳酸在窖泥中的积累，减缓降解过程中窖泥中两种物质乳酸亚铁和乳酸钙的生成。因此，窖泥中硫酸盐还原菌的种类和数量是衡量窖泥是否降解的重要指标。13.甲烷细菌与己酸细菌的共生关系：甲烷是甲烷细菌发酵甲烷的产物，己酸是己酸细菌发酵己酸的产物。当甲烷细菌和己酸细菌一起工作时，它们产生双重效应，即甲烷的产生也增加了酸的产生。在己酸菌的单一培养中，除了发酵产生的己酸外，还积累了H2。与产甲烷菌共培养时，生物物质得到改善，生物量增加，产甲烷菌利用H2产甲烷。共发酵后，不仅生长旺盛，而且H2产量增加，表现出“