一株减少白酒发酵过程正丁醇含量的酪丁酸梭菌制造技术

本发明专利技术公开了一株减少白酒发酵过程正丁醇含量的酪丁酸梭菌。本发明专利技术从窖泥中筛选分离菌株，通过丁醇培养基筛选获得一株具有减少正丁醇含量的酪丁酸梭菌，随后在五粮培养基体系考察了共培养时不同添加比例对正丁醇合成的影响，最终模拟窖泥窖内发酵体系对其减控效果进行验证。在白酒模拟发酵过程中，与只含窖泥的空白对照相比，添加酪丁酸梭菌可使发酵过程中正丁醇的生成量减少30.05％，使浓香型白酒的骨架风味物质己酸乙酯的含量增加25.77％；与添加拜氏梭菌6Y‑1的高产丁醇的发酵体系相比，添加酪丁酸梭菌可使体系内正丁醇的生成量减少27.08％，使己酸乙酯的含量增加5.09％。

【技术实现步骤摘要】
一株减少白酒发酵过程正丁醇含量的酪丁酸梭菌
本专利技术涉及一株减少白酒发酵过程正丁醇含量的酪丁酸梭菌，属于生物工程

技术介绍
高级醇(杂油醇)是指具有3个碳原子及以上的一元醇类，是酒类产品卫生标准中的一个限制性指标。适当含量的高级醇可提高酒的浓厚感，并增加酒的协调性。若少含或不含高级醇，则酒味淡薄；但含量过多会使人头痛、头晕等，同时也是导致醉酒上头的主要原因之一。正丁醇是高级醇的主要成分之一，因此，需要将其在白酒中的含量降至合适的浓度。目前主要从两个方面控制白酒中的正丁醇：1、改进发酵工艺。高级醇含量受发酵因素和发酵工艺的影响，其中加曲量、加糠量、粮糟比、发酵力、糖化力等多因素的调控有可能有效地降低其生成量；此外，发酵过程的温度、pH、氧气含量等发酵条件也存在影响。其弊端是由影响因素过多导致的工作量大，耗时耗力，效率低。2、微生物手段。对微生物进行基因改造来调控正丁醇代谢，可从源头上阻断其生成途径，是目前最有效的一种方法，局限性在于人们担心这类菌株的安全性以及可能会对酒体风味形成产生不可控的影响；因此，筛选能减少白酒发酵过程中正丁醇生成的菌株是当前最安全有效的方法。窖泥是浓香型白酒发酵过程重要功能微生物栖息的主要环境之一，窖泥细菌代谢产生的己酸和丁酸是浓香型白酒主体香己酸乙酯的前体，对白酒品质和风味的形成有重要影响。本课题组前期自合成正丁醇较多的窖池窖泥中分离得到一株高产菌株拜氏梭菌Clostridiumbeijerinckii6Y-1，在不断的驯化以及菌群动态更替过程中，适应各个窖池不同环境的功能微生物菌群逐渐被富集。因此，从优质窖池的窖泥细菌筛选可以减少白酒发酵过程中正丁醇生成的菌株具有可行性，这对于推动降低浓香型白酒酒体中正丁醇含量的应用具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能减少白酒发酵过程中正丁醇含量的菌株。本专利技术提供了一株酪丁酸梭菌(Clostridiumtyrobutyricum)ZY-4，已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M2020650。本专利技术提供了一种所述酪丁酸梭菌ZY-4的培养方法，所述方法是将酪丁酸梭菌ZY-4接种至RCM培养基中在30-40℃进行厌氧培养。本专利技术提供了一种制备酒醅的方法，将所述酪丁酸梭菌与拜氏梭菌同时加入发酵体系中。在本专利技术的一种实施方式中，所述拜氏梭菌已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M2020651。在本专利技术的一种实施方式中，将粮食加水后，进行糊化反应，糊化反应结束后再进行糖化，即得到五粮培养基，将五粮培养基与一定比例大曲混合均匀，将所述酪丁酸梭菌与拜氏梭菌置于窖泥进行发酵，即得到酒醅。在本专利技术的一种实施方式中，所述酪丁酸梭菌与拜氏梭菌的添加比例为(1:1)～(10:1)。在本专利技术的一种实施方式中，所述酪丁酸梭菌的添加量为不低于1.0×105CFU/g。在本专利技术的一种实施方式中，在37℃进行发酵。在本专利技术的一种实施方式中，在无氧条件下发酵。本专利技术提供了一种发酵剂，所述发酵剂中含有所述酪丁酸梭菌。本专利技术提供了一种微发酵剂，所述发酵剂的制备方法为：取200～600μL的酪丁酸梭菌ZY-4接种于10～30mLRCM液体培养基中，30℃下活化2至3代，待酪丁酸梭菌ZY-4达到1.0×106CFU/mL以上活菌数时，6000～1000rpm下离心15min，去除上清液后，在无菌环境下依次加入缓冲液和冷冻保护剂，待细胞浓度不低于1.0×106CFU/mL时，真空冷冻干燥处理得到发酵剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述缓冲液为pH值为6～7的0.1～0.3M磷酸盐缓冲液和/或0.5％～1％的生理盐水和/或双蒸水，冷冻保护剂为10～20％的甘油和/或8～12％的脱脂乳粉和/或8～12％的海藻糖。本专利技术提供了所述酪丁酸梭菌ZY-4，或所述发酵剂，或所述制备酒醅的方法在制备白酒中的应用。有益效果：本专利技术通过对窖泥微生物分离纯化，得到一株能显著减少白酒发酵过程中正丁醇生成的菌株酪丁酸梭菌ZY-4。该菌株与正丁醇合成菌株拜氏梭菌6Y-1共培养，能够很好地降低体系中生成的正丁醇，可使正丁醇减少达68.91％；在模拟白酒的发酵体系中，添加酪丁酸梭菌ZY-4与可使体系内正丁醇的含量减少30.05％，使浓香型白酒的骨架风味物质己酸乙酯的含量增加25.77％；与添加拜氏梭菌6Y-1的高产丁醇的发酵体系相比，添加酪丁酸梭菌ZY-4可使体系内正丁醇的生成量减少27.08％，使己酸乙酯的含量增加5.09％。因此，酪丁酸梭菌ZY-4是一株适用于白酒发酵生产环境并能降低发酵过程中正丁醇含量的菌株，同时能增加浓香型白酒的骨架风味物质己酸乙酯的生成量，这对于在白酒发酵生产中减控正丁醇含量具有重要意义。生物材料保藏本专利技术所提供的拜氏梭菌，分类命名为Clostridiumbeijerinckii6Y-1，已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M2020651，保藏地址为中国.武汉.武汉大学，中国典型培养物保藏中心。本专利技术所提供的酪丁酸梭菌，分类命名为ClostridiumtyrobutyricumZY-4，已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M2020650，保藏地址为中国.武汉.武汉大学，中国典型培养物保藏中心。附图说明图1为减少拜氏梭菌6Y-1正丁醇生成菌株的筛选；对照为只添加拜氏梭菌6Y-1，其余为拜氏梭菌6Y-1与各菌株按1:10添加，各菌株均为本专利技术筛选得到的其他的菌株。图2为五粮培养基体系验证酪丁酸梭菌ZY-4添加比例对丁醇合成的影响；1:0为只添加拜氏梭菌6Y-1，0:1为只添加酪丁酸梭菌ZY-4，10:1为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按10:1添加，5:1为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按5:1添加，1:1为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按1:1添加，1:5为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按1:5添加，1:10为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按1:10添加。图3为模拟发酵装置及完全厌氧条件下酪丁酸梭菌ZY-4减控正丁醇效果的验证；6Y-1为只添加拜氏梭菌6Y-1，6Y-1+ZY-4＝1:10为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按1:10添加。图4为模拟白酒窖内发酵酪丁酸梭菌ZY-4减控丁醇的应用；对照只含窖泥，6Y-1为只添加拜氏梭菌6Y-1，ZY-4为只添加酪丁酸梭菌ZY-4，6Y-1+ZY-4为将拜氏梭菌6Y-1和酪丁酸梭菌ZY-4按1:10添加。具体实施方式RCM培养基：蛋白胨10g/L，牛肉浸粉10g/L，酵母浸粉3g/L，葡萄糖5g/L，可溶性淀粉1g/L，氯化钠5g/L，L-半胱氨酸盐酸盐0.5g/L。...

【技术保护点】
1.一株酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum)，已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M 2020650。/n

【技术特征摘要】
1.一株酪丁酸梭菌(Clostridiumtyrobutyricum)，已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M2020650。


2.一种制备酒醅的方法，其特征在于，将权利要求1所述酪丁酸梭菌和拜氏梭菌加入发酵体系中。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拜氏梭菌已于2020年10月28日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M2020651。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将粮食加水后，进行糊化反应，糊化反应结束后再进行糖化，即得到五粮培养基，将五粮培养基与一定比例大曲混合均匀，将权利要求1所述酪丁酸梭菌与拜...

【专利技术属性】
技术研发人员：方芳，勾文君，王芊婷，吴浪涛，谢专，丁文骏，陈坚，堵国成，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32