窖泥是传统固态法白酒发酵的基础[1]，窖泥中含有数量庞大、种类复杂的微生物菌群，部分微生物在发酵过程中进入白酒糟醅中繁殖和代谢，产生复杂多样的代谢产物，形成种类丰富的风味物质，影响白酒风格和品质。乳酸菌是窖泥主要细菌类别之一，是固态法白酒发酵过程中的重要功能菌群[2]。乳酸菌可产生有机酸，降低发酵体系pH值，为酵母菌提供适宜的生长环境，抑制杂菌生长，利于白酒发酵及保持酿酒微生态环境[2-4]。乳酸菌的主要代谢产物乳酸有调和酒味的缓冲功能。乳酸与酒精发生酯化反应形成的乳酸乙酯，具有减少酒体刺激感、增加酒体回甜感和浓厚度，延长白酒后味的作用，但含量过多则口感变差[5]；此外，乳酸菌可通过产生细菌素等拮抗物质[6]以及与其他微生物竞争底物[7]等方式影响发酵体系中其他微生物的生长代谢，调节发酵过程中的菌群结构，从而调控整个发酵过程。适量的乳酸菌对白酒风味起到较好的作用，影响白酒的香型和风格。对窖泥中乳酸菌及其代谢产物的研究，将有助于白酒酿造功能微生物菌种资源的开发及应用。目前，对白酒酿造乳酸菌虽有不少研究，但是主要集中在乳酸菌产乳酸对发酵的影响，以及乳酸菌的分离鉴定及其群落结构和多样性分析等方面，对具体菌株发酵产风味物质特性方面的研究还少有报道。

本研究拟对白酒窖泥中的乳酸菌进行分离鉴定，在研究其产乳酸情况基础上，对短乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌和铅黄肠球菌发酵产挥发性风味物质进行分析，旨在了解窖泥中乳酸菌的存在属性和代谢特性，探索白酒酿造中通过调节乳酸菌优化发酵和提升白酒品质的可能。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验样品

窖泥由四川某白酒企业提供，分离所得菌种由本实验室冷藏保存。

1.1.2 主要培养基

MRS培养基：葡萄糖20 g/L，蛋白胨10 g/L，牛肉粉5 g/L，酵母粉4 g/L，乙酸钠5 g/L，柠檬酸三铵2 g/L，磷酸氢二钾2 g/L，硫酸镁0.2 g/L，硫酸锰0.05 g/L，吐温80 1 mL/L，自然pH值。固态培养基加入1.5%～2.0%的琼脂，121 ℃灭菌15 min。

乳酸菌筛选培养基：在MRS固体培养基中加入0.04%溴甲酚绿，自然pH值,121 ℃灭菌15 min。

高粱培养液：称取10 g高粱(粉碎)于锥形瓶中，用适量蒸馏水润湿后加入热水(蒸馏水总体积为100 mL)，并在热水浴中糊化30 min。按照50 U/g加入α淀粉酶，70 ℃液化20 min，冷却后，按600 U/g加入糖化酶，40 ℃糖化1 h，121 ℃灭菌20 min。

1.2 主要仪器与设备

HVA- 110型高压灭菌锅，日本Hirayama公司；HZQ- F160型全温培养箱，太仓市实验设备厂；SQP型电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；CX31RBSFA型光学显微镜，日本Olympus公司；Infinite 200 pro型酶标仪，澳大利亚Tecan 公司；SBA- 40E型生物传感分析仪，山东省科学院生物研究所；7890B- 5977A型气相质谱联用仪，美国安捷伦公司；PHS- 3D型pH计, 上海精科实验设备有限公司；S1000TM thermal cycler型PCR仪，新加坡BIO- RAD公司；DYY- 6C型电泳仪，北京市六一仪器厂；BioSpectrum 510型凝胶成像仪，美国UVP公司；DHG- 9246A型恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；KQ5200DE型超声波清洗仪，昆山市超声仪器有限公司；TGL- 20bR型离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.3 实验方法

1.3.1 乳酸菌分离纯化

将窖泥样品用生理盐水梯度稀释后涂布于乳酸菌筛选培养基上，37 ℃恒温倒置培养2～3 d。挑选底部及周围变黄的单菌落，在MRS平板上重复划线分离菌株，单菌落纯化菌株用甘油管保藏备用。

1.3.2 乳酸菌鉴定

1.3.2.1 形态学特征鉴定[8]

对乳酸菌菌落特征、细胞特征进行鉴定，并对其进行革兰氏染色观察。

1.3.2.2 分子生物学鉴定[9]

1)DNA提取。细菌基因组DNA用试剂盒(天根生物有限公司)提取。

2)16S rDNA 的PCR 扩增及测序。根据细菌的16S rDNA 基因序列的保守区域，利用上游引物27F(5′-AGAGTTTGATCCTGGCCTCA-3′)和下游引物1492R(5′-GGTTACCTTGTTACGACTT-3′)，以各菌株基因组为模板进行PCR扩增，扩增片段长度约1 500 bp。PCR反应体系(50 μL)：10×buffer 5 μL，三磷酸脱氧核糖核苷(deoxyribonucleoside triphosphate，dNTP) 1 μL，上游引物(10 μmol/L) 1 μL，下游引物(10 μmol/L) 1 μL， TaqDNA聚合酶(50 U/μL) 0.5 μL，DNA模板100 ng，超纯水40 μL。PCR扩增条件为：95 ℃，5 min；95 ℃，30 s；60 ℃，30 s，28个循环；72 ℃，90 s；72 ℃，10 min。对该扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳验证，并将达到测序要求的扩增产物测序。

3)分离菌株16S rDNA的同源性比较和系统进化树构建。将菌株测序结果输入NCBI数据库，利用Blast进行序列比对，找到与目的基因序列同源性最高的已知分类地位的菌株；用软件MEGA7.0中的邻接法(neighbor-joining method)进行系统进化树的构建。

1.3.3 种子液制备

将纯化菌株涂布于平板，37 ℃倒置培养2 d活化菌株，取1环接种到MRS液体培养基中，37 ℃培养12 h作为种子液，按相同细胞浓度定容待用。

1.3.4 产乳酸发酵实验

取1.3.3中的种子液，以5%接种量接种至MRS液体培养基中，37 ℃静置发酵36 h，0～24 h每隔2 h取样，24～36 h每隔4 h取样，每株菌共计16个取样点，每个样3次实验。测定发酵液OD600值、乳酸含量和pH值，绘制菌株0～36 h生长曲线和产乳酸曲线。

生长曲线测定：吸取200 μL样品至96孔板，使用酶标仪测定600 nm处吸光值，以时间为横坐标，吸光值为纵坐标绘制生长曲线。

乳酸含量测定：利用生物传感分析仪测定乳酸含量。计算方法见式(1)。

样品乳酸含量=样品测定值×稀释倍数。

(1)

1.3.5 高粱培养液发酵实验

以5%接种量将1.3.3中的种子液接种至高粱培养液中，37 ℃静置发酵5 d，取发酵液作为后续分析样品。

1.3.6 发酵风味物质组分测定

采用SPME- GC- MS方法测定1.3.5中发酵5 d样品的可挥发性风味成分。

固相微萃取条件：选用65 μm PDMS/DVB萃取头，在20 mL顶空瓶中加入4 mL发酵液样品和1.5 g NaCl，60 ℃预热10 min，插入萃取头，萃取吸附30 min，GC解吸5 min(250 ℃)。

色谱条件：色谱柱为DB- Wax毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。升温程序：35 ℃保持4 min，以5 ℃/min的速度升温至150 ℃，恒温保持4 min，然后以3 ℃/min的速度升温至220 ℃，保持5 min。载气He，流速1.0 mL/min，不分流进样。

质谱条件：EI离子源，电子能量为70 eV，离子源温度为230 ℃，质量扫描范围m/z 35～500 u。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌分离纯化及形态特征分析

按照1.3.1的方法，从窖泥原料中分离纯化菌株，其中11株菌株，菌落呈圆形、中等大小、凸起，微白色、湿润，边缘整齐，革兰氏染色阳性，不运动、不产生孢子。结合形态学特征可初步确定菌株为乳酸菌，依次命名为L1至L11，菌落图及镜检图见图1(a)和图1(b)。利用16S rDNA测序鉴定菌株的种属，结果见表1和图2。

2.2 乳酸菌分子生物学鉴定结果

菌株16S rDNA序列经 NCBI序列比对及同源性分析，得最相似的物种名、相似率及其登录号(表1)，再利用 MEGA7.0 软件构建系统发育树(图2)。

由表1和图2可知，鉴定窖泥分离得到的11株乳酸菌为：肠球菌属中的铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)7株和乳杆菌属中的短乳杆菌(Lactobacillus brevis)1株、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)1株和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)2株。

2.3 乳酸菌生长特性分析

按照1.3.4的方法得乳酸菌生长曲线，如图3。由图3可知，11株菌生长情况由下到上可分为3部分：菌株L1、L2、L3、L4、L6、L7、L8的OD600较低，0～4 h时为菌株的生长延滞期，4～10 h为菌株对数生长期，12 h时OD600最高，达0.43～0.48，此后进入稳定期，16 h后OD600有下降趋势，进入衰亡期；菌株L5的OD600居中，0～4 h为生长延滞期，4～24 h为对数生长期，24～36 h为稳定期，OD600达0.77；菌株L9、L10、L11的OD600最高，0～4 h为生长延滞期，4～18 h为对数生长期，18 h时OD600分别为1.28、1.25和1.05，菌体浓度达到最高，此后逐步进入稳定期，36 h未见OD600有明显下降。

2.4 乳酸菌产乳酸特性分析

按照1.3.4的方法，得11株菌产乳酸特征实验结果，见图4。菌株产乳酸情况可分为两大类：1) L1至L8菌株，4 h后产乳酸速度明显增快，14 h乳酸质量浓度为3.5～4.5 g/L，24 h发酵液乳酸质量浓度达到最高(4.5～5.5 g/L)，pH 值4.7～4.8，24～36 h曲线平缓，乳酸含量无明显增多；2) L9、L10、L11菌株，4 h后产乳酸速度加快，乳酸含量明显高于第一类菌，14 h时乳酸含量均大于6 g/L，28 h左右产乳酸速度减缓，稳定至36 h，发酵液乳酸含量最高，分别达15.74 、15.58、14.74 g/L，明显优于其余8株菌，其乳酸含量高出2倍。文献报道，干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)发酵MRS肉汤培养基72 h，乳酸质量浓度为(25.231±0.121) g/L[10]，凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)发酵蔗糖培养基72 h，乳酸质量浓度为20 g/L[11]。本窖泥乳酸菌产乳酸量与文献报道结果相比较低，最终pH值为3.7～3.8，比肠膜明串珠菌肠膜亚种(Leuconostoc mesenteroides)豆清发酵20 h时pH值(4.16)[12]更低。

2.5 乳酸菌发酵高粱培养液产风味物质分析

选取L5、L8、L9和L11菌株，按照1.3.5方法进行高粱培养液发酵。第5天采用固相微萃取- 气质联用(SPME- GC- MS) 法，按1.3.6方法测发酵液可挥发性风味组分，风味物质总离子流图见图5。图谱经NIST 14谱库检索及相关资料分析，4株菌的可挥发性风味物质种类及相对含量如表2，各菌产生酸类、醇类、酯类、酮类、吡嗪类、芳香族类和烷烃类风味物质的种类和相对含量的分析结果见图6和图7。

由表2可知，4株乳酸菌的发酵液中共检测出52种可挥发性风味物质，包括酸类7种、醇类10种、酯类5种、酮类3种、吡嗪类4种、芳香族6种、烷烃类17种，这与白酒中常见的呈香呈味化合物种类相符[13]。乙酸、2-甲基己酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、乙酸苯乙酯、十六酸乙酯、3-羟基-2-丁酮、苯甲醛、四甲基吡嗪在酒中均有检出[14]。菌株L5、L8、L9和L11检测出的可挥发性风味物质数量分别为35、34、28和22种，相对含量总量分别为78.67%、81.86%、63.65%和56.1%。乙酸、己酸、辛酸、壬酸、正辛醇、乙酸苯乙酯、十六酸乙酯、苯乙醇、2，3-二氢苯并呋喃、2，6，10-三甲基十二烷、十四烷、正十五烷、正十六烷等13种可挥发性风味物质为4株菌共有，其中乙酸、己酸、乙酸苯乙酯和苯乙醇是白酒中的重要香气成分。乙酸、己酸是共有挥发性风味物质中相对含量最高的两种物质，菌株L9和L11产生乙酸为10.54%和10.86%，产己酸为11.94%和8.56%。乙酸、丁酸、乳酸、己酸是浓香型白酒中的四大酸，占酒体总酸含量 90%以上[15]。适量的乙酸能使白酒有爽快感，适量己酸能增加酒的丰满感，在白酒中有呈味助香作用，且乙酸、己酸分别可与乙醇形成乙酸乙酯和己酸乙酯[13,15-16]，二者对白酒的香型和风格有重要影响。

“-”代表未检出。

据报道，乙酸苯乙酯是牛栏山二锅头白酒中重要的香气成分，可由扣囊复膜酵母代谢产生[17]。苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香气，可增加酒的醇厚感[18]，钱冲等[19]在研究不同香型白酒的聚类分析和主成分分析时发现，苯乙醇是芝麻香型白酒的关键风味物质。本研究中4株菌产生乙酸苯乙酯的相对含量为0.2%～1.5%，产生苯乙醇的相对含量为0.7%～3.0%，可对白酒香气产生一定影响。

除共有挥发性风味物质外，L5和L8产生相对含量为32.86%和40.41%的乙醇。L5产生微量的四甲基吡嗪(相对含量0.16%)，有研究报道该物质是酱香型白酒的特征风味成分，具有扩张血管、改善血循环、护肝等对人体有益的功能，被认为是白酒中的主要功能性成分之一，在不同香型白酒中普遍存在[20-21]。在L9和L11发酵液中检测到少量3-羟基-2-丁酮(相对含量为2.22%和1.47%)。3-羟基-2-丁酮是四甲基吡嗪的前体物质[22]，该物质稍有糟香，并有类似蜂蜜样的甜味，是酒中重要的芳香成分，在名优白酒中含量尤为重要[13]。吴树坤等[23]在研究沉香型酒醅中产香芽孢杆菌代谢产物时发现，3-羟基-2-丁酮是其优势产物之一。可见4株菌代谢产生的可挥发性风味物质可对白酒的风味和口感起重要作用。

由图6可知，除L5不产生酮类物质外，4株菌发酵液均产生酸类、醇类、酯类、酮类、吡嗪类、芳香族类和烷烃类化合物，且除L5和L8分别产生15和10种烷烃类物质外，其余各类可挥发性风味物质的化合物种类均为1～6种。

由图7可知，4株菌发酵液产生的酸类、醇类、酯类、酮类、吡嗪类、芳香族类和烷烃类化合物相对含量差别较为明显。4株菌中L5产烷烃能力最强，其发酵液中烷烃类物质的相对含量占总量的27.91%，分别是L11、L9、L8发酵液的3.36、2.97和1.81倍。L8产醇能力最强，其发酵液中醇类物质的相对含量占总量的43.14%(其中乙醇高达40.41%)，分别是L11、L9、L5发酵液的7.07、4.72和1.23倍。L9产酯、产酮及产吡嗪能力最强，其发酵液中酯类物质的相对含量占总量的7.35%，分别是L5、L8、L11发酵液的4.32、2.98和1.89倍；酮类物质的相对含量占总量的3.61%，分别是L8、L11发酵液的11.65和2.46倍；吡嗪类物质的相对含量占总量的3.3%，分别是L5、L8、L11发酵液的2.50、1.45和1.03倍。L11产酸和产芳香族类化合物能力最强，其发酵液中酸类物质的相对含量占总量的27.98%，分别是L5、L8、L9发酵液的2.50、1.81和1.11倍；芳香族类物质的相对含量占总量的5.96%，分别是L5、L8、L9发酵液的3.97、2.14和1.05倍。

3 结 论

从窖泥中分离得到11株乳酸菌，经16S rDNA鉴定，分别为7株肠球菌属(Enterococcus)菌株和4株乳杆菌属(Lactobacillus)菌株。菌体生长代谢与产乳酸能力呈正相关，与文献报道的结论一致[12，24]。各菌生长性能不同，产乳酸能力不同，鼠李糖乳杆菌和2株干酪乳杆菌产乳酸量明显优于获得的其余乳酸菌，发酵36 h乳酸质量浓度分别达到15.74、15.58、14.74 g/L，pH值为3.7～3.8。采用固相微萃取和GC- MS法分析L5、L8、L9和L11菌株发酵高粱培养液产可挥发性风味物质，可知，4类乳酸菌都产生酸类、醇类、酯类、吡嗪类、芳香族化合物等物质，但每类物质所含组分物质各不相同，且相对含量差异明显。短乳杆菌、铅黄肠球菌、鼠李糖乳杆菌和干酪乳杆菌分别产烷烃类，醇类，酯类、酮类和吡嗪类，酸类和芳香类化合物能力较强。产生的13种共有物质中，乙酸、己酸、乙酸苯乙酯和苯乙醇是白酒中的重要香气成分，其中乙酸、己酸相对含量较高。研究发现，仅短乳杆菌产生四甲基吡嗪，短乳杆菌和铅黄肠球菌明显产生乙醇，鼠李糖乳杆菌和干酪乳杆菌产生3-羟基-2-丁酮，这些挥发性风味物质对白酒风味和口感有重要影响。

本研究显示，窖泥中含有不同种类的乳酸菌，各菌生长及产乳酸性能不同；不同菌株可不同程度产生与白酒中常见呈香、呈味物质种类相同的酸类、醇类、酯类、酮类、吡嗪类、芳香族类和烷烃类化合物，并可产生多种对白酒香气有重要影响的风味物质。希望本研究结果可为进一步挖掘白酒酿造功能微生物，拓展乳酸菌的应用研究提供理论依据。乳酸菌在白酒发酵过程中的增酸应用潜力和对风味组分的影响作用需要继续研究。

参考文献：

[1] 汪文鹏, 王艳丽, 吴树坤, 等. 浓香型白酒窖泥中3株厌氧菌的分离鉴定及代谢产物分析[J]. 食品科技, 2018，43(2): 16-20.

WANG W P, WANG Y L, WU S K, et al. Isolation and identification of three anaerobic bacteria strains in Luzhou-flavor liquor and metabolites analysis[J]. Food Technology, 2018, 43(2): 16-20.

[2] 谢玉球, 钟雨, 谢旭, 等. 乳酸菌在固态法白酒生产中的地位与作用[J]. 酿酒科技, 2008(11): 83-86.

XIE Y Q, ZHONG Y, XIE X, et al. Roles & functions of lactic acid bacteria in the production of liquor by solid fermentation[J]. Brewing Technology, 2008(11): 83-86.

[3] 张艳, 杜海, 吴群, 等. 酱香型白酒发酵中两株主要乳酸菌对酿造微生物群体的影响[J]. 微生物学通报, 2015, 42(11): 2087-2097.

ZHANG Y, DU H, WU Q,et al. Impacts of two main lactic acid bacteria on microbial communities during Chinese Maotai-flavor liquor fermentation[J]. Microbiology Bulletin, 2015, 42(11): 2087-2097.

[4] TSUJI A, KOZAWA M, TOKUDA K, et al. Robust domination of Lactobacillus sakei in microbiota during traditional Japanese sake starter Yamahai-Moto fermentation and the accompanying changes in metabolites[J]. Current Microbiology, 2018, 75(11): 1498-1505.

[5] 李维青. 浓香型白酒与乳酸菌、乳酸、乳酸乙酯[J]. 酿酒科技, 2010, 37(3): 90-93.

LI W Q. Relationship between Luzhou flavor liquor, lactic acid bacteria, lactic acid and ethyl lactate[J]. Brewing Technology, 2010, 37(3): 90-93.

[6] LAY C L, COTON E, BLAY G L, et al. Identification and quantification of antifungal compounds produced by lactic acid bacteria and propionic bacteria[J]. International Journal of Food Microbiology, 2016,239: 79-85.

[7] AHLBERG S H, JOUTSJOKI V, KORHONEN H J. Potential of lactic acid bacteria in aflatoxin risk mitigation[J]. International Journal of Food Microbiology, 2015,207: 87-102.

[8] 钱存柔,黄仪秀. 微生物学实验教程[M]. 北京: 北京大学出版社, 2008: 27-28.

[9] YANG Q, FRANCO C, ZHANG W. Sponge-associated actinobacterial diversity: validation of the methods of actinobacterial DNA extraction and optimization of 16S rRNA gene amplification[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2015, 99(20): 8731-8740.

[10] 杜仁鹏, 赵丹, 王晓宇, 等. 1株乳酸高产菌的分离鉴定与系统发育分析[J]. 中国食品学报, 2017, 17(9): 243-250.

DU R P, ZHAO D, WANG X Y, et al. Isolation, identification and phylogenetic analysis of a high lactate-producing Bacterium[J]. Chinese Journal of Food Science, 2017, 17(9): 243-250.

[11] 莫祺红. 优良泡菜乳酸菌的筛选及其发酵性能研究[D]. 南宁: 广西大学, 2008.

[12] 孔彦卓, 尹乐斌, 雷志明, 等. 一株高产酸乳酸菌的分离鉴定及生物学特性研究[J]. 中国食品添加剂, 2017(9): 88-94.

KONG Y Z, YIN L B, LEI Z M, et al. Study on isolation and characterization of high acid producing lactic acid bacteria[J]. Chinese Food Additives, 2017(9): 88-94.

[13] 沈怡方. 白酒生产技术全书[M]. 北京: 中国轻工业出版社. 2017: 767-769.

[14] 李贺贺, 柳金龙, 梁金辉，等. 2 种古井贡酒中挥发性成分的研究[J]. 食品科学技术学报. 2016, 34(1):55-65.

LI H H, LIU J L, LIANG J H, et al. Research on volatile compounds in 2 kinds of Gujinggong liquor[J]. Journal of Food Science and Technology. 2016, 34(1):55-65.

[15] 张杰, 程 伟, 潘天全, 等. 浓香型白酒风味成分研究现状及展望 [J]. 酿酒, 2019, 46(1): 29-31.

ZHANG J, CHENG W, PAN T Q, et al. Research progress about flavor substances of strong flavour Chinese spirits[J].Liquor Making, 2019, 46(1): 29-31.

[16] 张博. 白酒中酸酯含量及平衡性在勾兑中的作用[J]. 酿酒科技, 2005(3): 52-53.

ZHANG B. Acids content and ester content in liquor and their equilibrium functions in liquor blending[J]. Brewing Technology, 2005(3): 52-53.

[17] 郝文军, 刘红霞, 于晓涛, 等. 牛栏山白酒酿造过程中扣囊复膜酵母的分离与产物分析 [J]. 酿酒科技, 2019(2): 49-52.

HAO W J, LIU H X, YU X T, et al. Isolation of S. fibuligera from the production process of Niulanshan liquor and its metabolites[J]. Brewing Technology, 2019(2): 49-52.

[18] 路晓伟, 吴群, 徐岩, 等. 中国酱香型白酒酿造酿酒酵母的独特生理代谢特征 [J]. 微生物学通报, 2015, 42(11): 2098-2107.

LU X W, WU Q, XU Y, et al. Specific physiological characteristic of Saccharomyces cerevisiae in Chinese Maotai flavor liquor making[J]. Microbiology Bulletin, 2015, 42(11): 2098-2107.

[19] 钱冲, 廖永红, 刘明艳, 等. 不同香型白酒的聚类分析和主成分分析 [J]. 中国食品学报, 2017, 17(2): 243-254.

QIAN C, LIAO Y H, LIU M Y, et al. Cluster analysis and principal components analysis of different flavor types of liquor[J]. Chinese Journal of Food Science, 2017, 17(2): 243-254.

[20] 丁海龙, 敖灵, 邓波, 等. 中国白酒微量健康成分分析[J]. 中国酿造, 2018, 37(2): 11-14.

DING H L, AO L, DENG B, et al. Analysis of trace healthy components of Chinese Baijiu[J]. Chinese Brewing, 2018, 37(2): 11-14.

[21] 李习, 方尚玲, 刘超, 等. 酱香型白酒风味物质主体成分研究进展[J]. 酿酒科技, 2012, 39(3): 19-23.

LI X, FANG S L, LIU C, et al. Research progress of the main flavor substances in Maotai flavor[J]. Brewing Technology, 2012, 39(3): 19-23.

[22] 王奕芳, 周容, 张明春, 等. 白酒中重要的功能化合物吡嗪的研究进展[J]. 酿酒, 2018, 45(6): 20-23.

WANG Y F, ZHOU R, ZHANG M C, et al. Research progress in important function pyrazine compounds in Baijiu[J]. Liquor Making, 2018, 45(6): 20-23.

[23] 吴树坤, 杨磊, 杨玲麟, 等. 沉香型酒醅中产香芽孢杆菌的分离鉴定及代谢产物分析[J]. 中国酿造, 2018, 37(1): 35-40.

WU S K, YANG L, YANG L L, et al. Isolation, identification and metabolite analysis of aroma producing Bacillus from fermented grains of chen-xiang flavor Baijiu[J]. Chinese Brewing, 2018, 37(1): 35-40.

[24] 林龙镇, 邹卫玲, 李安章, 等. 产酸、耐酸乳酸菌的分离鉴定及益生特性[J]. 华南农业大学学报, 2018, 39(2): 95-102.

LIN L Z, ZOU W L, LI A Z, et al. Isolation, identification and probiotic characteristics of acid-producing and acid-resistant Lactobacillus strains[J]. Journal of South China Agricultural University, 2018, 39(2): 95-102.

Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria from Mud of Baijiu and Comparison of Fermented Volatile Flavor Compounds

WANG Hui, PU Ye, LI Jiyang, YIN Xian, LIAO Yonghong*

(School of Light Industry/Key Laboratory of Cleaner Production and Integrated Resource Utilization of China National Light Industry, Beijing Technology and Business University， Beijing 100048，China)

Abstract： 11 strains of lactic acid bacteria were isolated from mud of Baijiu and identified by 16S rDNA gene sequence homology analysis. There were 1 strain of Lactobacillus brevis, 1 strain of Lactobacillus rhamnosus, 2 strains of Lactobacillus casei and 7 strains of Enterococcus casseliflavus. Lactic acid production was analyzed using MRS medium fermented by 11 strains, respectively. And the results showed that lactic acid production was positively correlated with bacterial growth. The lactic acid yields of the strains Lactobacillus rhamnosus L9, Lactobacillus casei L10 and L11 were relatively higher, which were 15.74, 15.58, 14.74 g/L, respectively. The fermentated volatile flavor components from sorghum medium by each lactic acid bacteria were analyzed. There were 13 kinds of substances, including the important aroma components of Baijiu, such as acetic acid, caproic acid, phenylethyl acetate and phenylethyl alcohol. The relative content of acetic acid and caproic acid was relatively higher. The volatile flavor compounds produced by each bacterium were significantly different: Lactobacillus brevis L5 could produce alkanes(27.91%), Enterococcus casseliflavus L8 could produce alcohol compounds(43.14%), Lactobacillus rhamnosus L9 produced esters(7.35%), ketones(3.61%) and pyrazines(3.3%), Lactobacillus casei L11 had strong ability to produce acids(27.98%) and aromatic compounds(5.96%). Tetramethylpyrazine was produced by Lactobacillus brevis L5 only, ethanol was obviously produced by strains of L5 and L8, and 3-hydroxy-2-butanone was produced by strains of L9 and L11. All the substances above strongly influenced the flavor and taste of Baijiu. Previous studies had shown that various lactic acid bacteria in the mud had different characteristics and effects on Baijiu brewing. This study provided a basis for further tapping the functional microbes of Baijiu brewing and expanded the application of lactic acid bacteria.

Keywords： mud; lactic acid bacteria; species identification; lactic acid; volatile flavor compound

doi:10.3969/j.issn.2095-6002.2020.01.004

文章编号：2095-6002(2020)01-0026-10

引用格式：王晖，蒲叶，李霁阳，等. 白酒窖泥中乳酸菌分离鉴定及其发酵产挥发性风味物质比较[J]. 食品科学技术学报，2020,38(1):26-35.

WANG Hui, PU Ye, LI Jiyang, et al. Isolation and identification of lactic acid bacteria from mud of Baijiu and comparison of fermented volatile flavor compounds[J]. Journal of Food Science and Technology, 2020,38(1):26-35.

收稿日期： 2019-03-31

基金项目： 国家重点研发计划项目子课题(2016YFD0400502- 02)。

第一作者： 王 晖，女，硕士研究生，研究方向为食品生物技术。

*通信作者： 廖永红，女，教授，主要从事食品发酵技术方面的研究。

中图分类号： TS261.1； TS262.3

文献标志码：A

(责任编辑：叶红波)