[发明专利]一种产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一种产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌及其应用，其中所述地衣芽孢杆菌的分类命名为地衣芽孢杆菌GJBL055(Bacillus licheniformis GJBL055)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2017年4月24日，保藏编号为CCTCC NO：M 2017204，保藏地址为中国武汉武汉大学。使用中温架子培养模式，将本发明的地衣芽孢杆菌接入到平板大曲中，通过对功能微生物的预培养、架子曲空间模型的构建，区房温度的四阶段调控，形成一种中温条件下高产四甲基吡嗪的大曲制造工艺，使大曲中四甲基吡嗪含量提高到提高到400mg/kg。

技术领域

本发明涉及一种产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌及其应用，属于发酵工程技术领域。

背景技术

“曲是酒之骨”，大曲在白酒生产中起到至关重要的作用。其制备目的为：多功能菌系、多酶体系以及多种生香物质的形成。在大曲生产工艺中，细菌和酵母菌首先发酵，使曲心温度升高，热量外散形成适宜霉菌生长的表层；而后，随着水分的散发，霉菌内生，曲面逐渐干燥，形成封闭层，大曲内部多菌系发酵所产生的生物热散发受阻，形成较高的“顶火温度”，香气成分也是在这时开始产生的。为了达到以上目的，传统工艺巧妙地采取了压曲、微生物富集、并房与收堆等策略，在自然富集的基础上，通过逐渐增加曲块的空间密度提高曲温，达到了菌系与酶系的自然纯化，以及曲制风味物质的形成。近年来的研究表明，白酒中的多种类化合物具有健康功能性，特别是存在于白酒中的含氮化合物-四甲基吡嗪类化合物；在传统制曲工艺中，该类物质需要在高温条件下(﹥60℃)合成。但是，鉴于较高的曲房温度、较大的翻曲劳动强度，以及复杂的工艺调节致使产品品质较难控制，致使高温大曲中四甲基吡嗪的合成效果并不理想。近年来，在大曲制备工艺中，从原料粉碎到压曲已实现机械化，但是后续工艺仍停留在传统手工操作水平。所以，如何在降低制曲温度、减少劳动强度的前提下，生产高四甲基吡嗪含量的大曲，成为行业研究的重点课题。

此前，发明人利用地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、解脂肪芽孢杆菌四种菌，分别采取单独和混合菌株培养模式进行产四甲基吡嗪实验，结果显示，虽然这些菌株实验室四甲基吡嗪的产量较高，但在高温大曲培养模式中，四甲基吡嗪含量仅为中温架式大曲培养模式的1/10到1/5水平，远不能满足工业生产功能大曲的需求。因此，筛选一株能够采用中温架式生产高四甲基吡嗪含量大曲的地衣芽孢杆菌十分有必要。

发明内容

为了降低制曲温度和劳动强度，提高大曲四甲基吡嗪含量，本发明旨在提供一种产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌及其应用。本发明将筛选得到的具有高四甲基吡嗪合成能力的地衣芽孢杆菌经过初期培养后，应用到优化后的架式大曲培养工艺中。由于在发酵过程中前期保持适宜的制曲温度，使功能微生物合成较多的四甲基吡嗪前体物，经28d中温(﹤50℃)制曲工序，四甲基吡嗪含量达到达到400mg/kg。

本发明产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌，分类命名为地衣芽孢杆菌GJBL055(Bacillus licheniformis GJBL055)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2017年4月24日，保藏编号为CCTCC NO：M 2017204，保藏地址为中国武汉武汉大学。

本发明产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌的应用，是将产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌应用到中温架式大曲培养工艺中，生产高四甲基吡嗪含量的大曲。

本发明产四甲基吡嗪的地衣芽孢杆菌的应用，包括如下步骤：

步骤1：功能菌培养液的制备

用接种环挑取1-2环保存于斜面的地衣芽孢杆菌GJBL055菌株于300-400mL液体培养基中，37℃下120rpm摇床培养24h，获得一级种子液；将一级种子液按10％的接种量接种于发酵罐中，37℃下80rpm培养24h，获得二级种子液；再将二级种子液按10％的接种量接种于发酵罐中，37℃下80rpm培养24h，获得三级种子液，即为功能菌培养液；

10％的接种量是指一级或二级种子液的体积占发酵罐体积的比例。