[发明专利]一株源自白酒酿造窖泥中的产丁酸型梭菌及其应用

说明书

本发明公开了一株源自白酒酿造窖泥中的产丁酸型梭菌及其应用，属于酿造微生物技术领域。本发明的菌株Clostridium amylolyticum LBM 11027，可发酵利用葡萄糖、麦芽糖、白酒酿造原料高粱水解液，产生挥发性脂肪酸丁酸和乙酸，利用葡萄糖发酵可产1324mg/L丁酸和606mg/L乙酸。本发明的菌株具有的麦芽糖利用能力与白酒发酵过程的糖谱相适应。以高粱水解液为碳源和以大曲粉替代传统使用的酵母粉和蛋白胨氮源的培养基上，该菌也可以保持产丁酸能力，丁酸产量为605mg/L。本发明的菌株可在白酒酿造领域的应用，包括窖泥制作、白酒风味的提升、优化白酒窖泥质量。

技术领域

本发明涉及一株源自白酒酿造窖泥中的产丁酸型梭菌及其应用，属于酿造微生物技术领域。

背景技术

中国白酒分为浓香型、清香型、酱香型、凤香型和米香型五大香型以及特香型、豉香型、兼香型、药香型、老白干香型、芝麻香型和馥郁香型七小香型。浓香型白酒的市场份额占全国白酒行业的70％左右。浓香型白酒主要以谷物为原料，泥窖为发酵容器，采用多菌种自发发酵的固态发酵模式，经蒸馏、储存及勾调等制成的酒精饮料。窖泥中栖息着大量的酿酒功能性微生物，泥窖固态发酵是浓香型白酒发酵独特的生产工艺，窖泥微生物经过长期的连续的生产逐渐被驯化并趋于稳定。厚壁菌门、广古菌门、拟杆菌门是老熟窖泥和优质窖泥的优势微生物，这些菌群以及它们之间的相互作用建立起了窖泥独有的微生物体系，也赋予了窖泥微生物在浓香型白酒中的功能性和重要性，因此窖泥对浓香型白酒的酿造有着重要的影响。

浓香型白酒过程是一种由多菌种共同进行发酵的固态发酵过程，丁酸菌、己酸菌、丙酸菌是窖泥中重要酿造功能微生物。丁酸菌所产丁酸是合成浓香型白酒中的重要酯类——丁酸乙酯的前体物质，同时丁酸和乙酸是浓香型白酒中主体己酸菌合成己酸的电子受体，可以促进己酸菌的己酸合成(Wang H,GuY,Zhou W,Zhao D,Qiao Z,Zheng J,Gao J,Chen X,Ren C,Xu Y.2021.Adaptability of a caproate-producing bacteriumcontributes to its dominance in an anaerobic fermentation system.Appl EnvironMicrobiol 87:e01203-21)。目前窖泥中分离出的产丁酸的主要为丁酸梭菌(Clostridiumbutyricum)、酪丁酸梭菌(Clostridium tyobutyricum)。目前所筛选窖泥中的产丁酸菌种，如酪丁酸梭菌会产少量异嗅物质4-甲基苯酚，以及可产较高含量的丁酸(4100mg/L左右)(CN201610677492.7，一株高产4-甲基苯酚的酪丁酸梭菌)。浓香型白酒需要一定含量的丁酸，酒醅中浓度约为1000mg/kg(Jiangjing Gao et al.,domination of pit mudmicrobes in the formation of diverse flavour compounds during Chinese strongaroma-type Baijiu fermentation.LWT-Food Science and Technology 137(2021)110442)，其含量需保持在适当水平，过量会导致窖泥pH过低，且影响白酒口感。

因此从白酒窖泥中分离不产异嗅物质如4-甲基苯酚和产适量的丁酸的丁酸菌对于浓香型白酒风味改善具有重要作用。另外一方面，目前所分离的丁酸菌培养需添加过多的外源营养物质，如葡萄糖、酵母粉、蛋白胨等，丁酸菌培养方式亟需与大生产需求相适配，如从窖泥中挖掘能利用生产原料如高粱、大曲中营养物质生长的丁酸菌。

发明内容

本发明从白酒老窖泥中筛选得到一株解淀粉梭菌，经鉴定不产生4-甲基苯酚，在高粱水解液中具有良好生长能力，且能在以大曲作为氮源条件下发酵高粱水解液产丁酸。