芽孢杆菌属(Bacllus)细菌,如解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)广泛存在于酿酒的各个过程中,且能产生多种风味物质,对白酒的香味、口感具有重要贡献。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是酒精发酵的主体菌,广泛存在于制曲阶段、堆积发酵阶段及入窖发酵前中期。它们都在白云边酒酿造过程中占有重要地位。研究它们之间相互作用关系,对白云边酒酿造工艺的改进与生产实践的指导具有重要意义。本研究对7株来源于白云边酒厂的芽孢杆菌(BYB1～BYB7)进行了菌种鉴定和初步的性质研究,挑选出1株解淀粉芽孢杆菌、1株地衣芽孢杆菌,再加上1株筛选自白云边酒厂的酿酒酵母(BYS1),以这3株菌为材料进行了相互作用关系的研究。本文主要研究内容及结果如下:(1)芽孢杆菌的鉴定。本实验室前期筛选出7株产香细菌,经16S rDNA、gyrA基因、gyrB基因序列分析,鉴定菌株BYB2、BYB4、BYB5为解淀粉芽孢杆菌,BYB1、BYB6、BYB7为地衣芽孢杆菌,BYB3为索诺拉沙漠芽孢杆菌(Bacillus sonorensis)。(2)芽孢杆菌抑菌活性的研究。用滤纸片-混菌平板法,探究芽孢杆菌对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、溶壁微球菌、酿酒酵母的平板抑制作用。发现解淀粉芽孢杆菌对上述四种指示菌均有抑制作用。地衣芽孢杆菌与索诺拉沙漠芽孢杆菌能抑制金黄色葡萄球菌与溶壁微球菌,不抑制大肠杆菌与酿酒酵母;并且3株地衣芽孢杆菌对金黄色葡萄球菌、溶壁微球菌的抑制程度有较大差别,抑制能力由强到弱为BYB7>BYB1>BYB6。说明在抑菌活性方面,芽孢杆菌各种间有很大差异,地衣芽孢杆菌种内也有一定差异。(3)解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌代表菌株的选择。在液体共培养条件下,探究解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌对酿酒酵母乙醇产量的影响,并进一步探究地衣芽孢杆菌对酿酒酵母生物量的影响。发现解淀粉芽孢杆菌能强烈抑制酿酒酵母,3株解淀粉芽孢杆菌之间抑制程度差别不大,菌株BYB2、BYB5略强于BYB4。地衣芽孢杆菌能相对温和地抑制酿酒酵母,3株地衣芽孢杆菌对酿酒酵母的影响程度有较大差异,由强到弱为BYB7>BYB1>BYB6。选择对酿酒酵母抑制能力较强的解淀粉芽孢杆菌BYB2、地衣芽孢杆菌BYB7为代表,进行后续研究。(4)解淀粉芽孢杆菌BYB2、地衣芽孢杆菌BYB7、酿酒酵母BYS1之间相互作用的研究。本文首次在多种条件下探究白酒优势微生物间的相互作用。建立了 7种组合方式(各菌纯培养3种,两菌混合培养3种,三菌混合培养1种),在3种条件(液体摇床透气,液体静置密封,固体静置密封)下培养,以活菌浓度、葡萄糖剩余量、乙醇生成量等为指标,探究各菌之间的相互作用。发现随培养条件的改变,各菌的生存能力强弱有很大改变。当液体摇床透气培养时,解淀粉芽孢杆菌是优势菌种,在有解淀粉芽孢杆菌的组合中,培养全时期检测不到地衣芽孢杆菌,酿酒酵母活菌数从培养前期的1×105数量级下降为后期的1×102数量级。当液体静置密封培养时,解淀粉芽孢杆菌依然是优势菌种,不过地衣芽孢杆菌和酿酒酵母所受到的抑制明显减轻;在有解淀粉芽孢杆菌的组合中,培养前期能检测到地衣芽孢杆菌,其活菌数为1×107数量级,中后期检测不到地衣芽孢杆菌,酿酒酵母的数量级在1×105～1×107之间波动。当固体静置密封培养时,地衣芽孢杆菌成为优势菌种,在混合培养中,地衣芽孢杆菌的活菌数均在1×108以上;在有地衣芽孢杆菌的组合中,解淀粉芽孢杆菌的数量一直比地衣芽孢杆菌低1～2个数量级,酿酒酵母在培养前中期生物量在107～108数量级之间,后期锐减为106数量级。在固体静置培养中,由于空间位阻效应,三种菌都能以较大的数量存在,固体发酵具有最好的生物多样性。(5)固体发酵产物GC-MS定性分析。对7种组合的固体发酵产物进行GC-MS定性分析,发现三种菌纯培养均有各自的独特的峰谱,解淀粉芽孢杆菌BYB2高产乙偶姻、丁二醇、四甲基吡嗪等,地衣芽孢杆菌BYB7能产生对乙烯基愈创木酚、乙偶姻、4-乙基愈创木酚、四甲基吡嗪、2,3-二氢苯并呋喃等多种风味物质,酿酒酵母高产苯乙醇、异戊醇等。在三菌混合发酵中,地衣芽孢杆菌对风味的贡献最大。本研究对芽孢杆菌鉴定,芽孢杆菌抑菌活性,以及解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母间相互作用关系及其对风味物质生产的影响,做了一个较为全面的研究,为深入认识白云边酒酿造打下了基础。