[发明专利]一种四川麸醋发酵阶段性特征的判定方法

说明书

本发明先通过仪器分析技术对麸醋发酵过程醋醅理化因子和风味物质组成及含量动态变化进行测定和分析；通过高通量测序技术对麸醋发酵过程细菌属结构组成进行测定分析，揭示细菌属演替规律；再通过风味及细菌多样性分别对整个发酵过程进行聚类，并基于聚类结果分别建立风味与样品、细菌与样品间的OPLS‑DA模型，找到与每个发酵阶段密切相关的特征风味及功能菌属，并对细菌及理化因子进行RDA相关性分析，找出对每个阶段功能菌属影响较大的环境因子，最终分析解释不同理化因子对特征风味及相关功能菌属的阶段性影响。本发明为固态酿造行业实现可控发酵、缩短生产周期、提高产品质量提供理论保障，通过评价发酵状态，以及时做出工艺调整。

技术领域

本发明涉及一种四川麸醋发酵阶段性特征的判定方法，属于生物技术领域。

背景技术

四川麸醋作为中国的名醋，其主要特点是以麸皮为主要原料，药曲作为糖化发酵剂，糖化、酒化、醋化同池进行，经固态发酵酿制而成，以其“色黑褐，味幽香、酸柔和、体澄清、久贮而不腐”等特点深受消费者喜爱。然而，传统四川麸醋的生产工艺是典型的开放式多菌种固态发酵，环境条件不可控，造成生产周期长、风味不稳定等系列问题。目前制醋企业也在积极配合各部门以及科研人员开展相关的分析检测工作，努力实现可控发酵。比如分析描述发酵过程中的常规理化检测、微生物演替以及风味物质动态变化，基于相关性分析寻找一些可能的功能菌等等。但这些分析策略趋向于对结果的陈述和解释，未能深度挖掘信息实现可控发酵，对实际生产意义不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种四川麸醋发酵阶段性特征的判定方法，为制醋行业实现阶段性控制发酵提供一种有力的理论支持，为固态酿造行业实现可控发酵、缩短生产周期、提高产品质量提供理论保障，为各大固态酿造企业快速评价发酵状态，以便及时做出工艺调整，优化发酵策略提供一种完整的分析思路。

本发明采取的技术方案为：

一种四川麸醋发酵阶段性特征的判定方法，包括以下步骤：

步骤一：样本采集及基础数据检测：在发酵池的不同位置采集麸醋发酵过程中不同时间内的醋醅样本，再通过常规理化及现代仪器分析技术对采集的样品分别测定理化因子、风味物质成分(有机酸、氨基酸、挥发性风味物质)以及细菌属结构，获得动态变化结果；三者的关系是，理化因子通过影响微生物(细菌属)的生长和代谢活动，进而影响风味物质的合成。

步骤二：基于风味物质的聚类：运用simca-p软件，基于测定的70种风味物质成分对麸醋整个发酵过程进行聚类分析，从而将整个发酵过程划分为基于风味物质的不同阶段；

步骤三：风味物质OPLS-DA(正交偏最小二乘判别)分析：基于步骤二的阶段划分，进行有监督的正交偏最小二乘判别分析，获得与每个发酵阶段密切相关的特征风味；

步骤四：基于细菌多样性的PCA(主成分分析)：运用R(R语言是生物界通用的一款强大的软件)对麸醋发酵过程进行PCA分析，从而将不同发酵时期的样品聚成四类，从而将整个发酵过程划分为基于细菌属(即微生物)数据的不同阶段；

其中，步骤二是基于风味物质的数据对发酵过程进行阶段划分，而步骤四是基于微生物数据的划分，进而对比这两者划分结果是否一致，从而判断四川麸醋发酵是否具有阶段性。

风味物质属于微生物的代谢物，在进行阶段划分时，对两个划分结果都要分析评价，然后再通过聚类以及主成分的结果进行验证。

步骤五：细菌属OPLS-DA分析：基于步骤四的阶段划分，进行有监督的正交偏最小二乘判别分析，获得与每个发酵阶段密切相关的核心细菌属；