[发明专利]一种窖泥合成微生物组及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种窖泥合成微生物组、制备方法及其在酿酒窖池中的应用，属于生物技术及发酵技术领域。所述微生物组包括：瘤胃菌梭菌，己酸杆菌、毛螺旋菌、楔形梭菌、甲烷八叠球菌和甲酸甲烷杆菌。本发明根据窖泥基质特性及其微生态群落特点，选取乳酸利用梭菌和产乙酸、丁酸和己酸等功能菌，以及氢型和乙酸型甲烷菌等多种微生物有机组合，利用上述微生物之前的互养代谢和相互作用，构建一种合成微生物组。该微生物组经过扩大培养后应用于窖泥制备、改良或恢复，可快速提高窖泥中有益菌的丰度，促进窖泥微生态的优化及稳定，提高白酒的品质。

技术领域

本发明涉及一种窖泥合成微生物组及其制备与应用，属于生物技术及微生物发酵技术领域。

背景技术

中国浓香型白酒主要通过传统的窖池固态发酵工艺生产，窖池的优劣与白酒品质密切相关，其中决定窖池优劣的关键就是窖池四周与底部的窖泥及其中的微生物。研究表明优质窖泥中的主要功能微生物为厚壁菌门、拟杆菌门和古菌等微生物，如瘤胃菌、梭菌、乳酸菌、紫单胞菌、互养单胞菌和甲烷菌等。这些微生物经过长期生产驯化会达到一个相对稳定的动态平衡，形成一种适宜的微生态环境，即所谓“老窖”。这些功能微生物通过相互作用及代谢可产生多种风味物质，形成浓香型白酒所特有的窖香。“老窖出好酒”已是酿酒界的共识，但是不幸的是，老窖(微生态)的形成和稳定通常要经过一个慢长的过程(比如10年，甚至20年)，这严重限制了优质白酒的生产。

窖泥通常用黄土制备，而黄土中的优势微生物主要为变形杆菌，放线菌等。这些微生物会抑制窖泥正常功能菌的生长，并释放异味，影响白酒的品质。因此“新窖老熟”一直是浓香白酒企业扩大生产面临的重要难题。传统方法制备新窖泥时，通常要在黄土中添加一定比例的老窖泥作为接种物，目的是让老窖泥中的有益微生物在新窖泥中生长增殖，提高丰度，同时抑制黄土的土著杂菌。但是，受限于优质老窖泥本身数量有限，无法在新窖泥制备时大量添加。而添加量过低，窖泥有益菌与土著微生物竞争不占优势，难以达到预期效果。

一些研究者常采用“自上而下”的思路，通过在特定的培养基中传代驯化的方法富集窖泥微生物群落，使有益菌的比例不断增加，杂菌丰度不断减少，从而构建功能菌群(剂)。与老窖泥相比，其优点是可人工扩大培养，作为新窖泥的接种物。但是，这种方法富集的微生物群落是一种自组装微生物组，其中既有优质窖泥所需要有益的微生物，也有许多冗余甚至有害的微生物，群落结构不够稳定，尤其是扩大培养时群落结构容易改变失衡，从而影响应用效果。此外，也有筛选单一菌种(比如产己酸菌)，经扩大培养后，添加至窖泥中提高其在窖泥中含量的的技术路线。但是，由于窖池是一个开放的生态系统，本身含有复杂多样的各种微生物，单一菌种添加后的效果还有待于进一步验证。

近年来，兴起一种“自下而上”的构建复合菌剂的新策略，使用自然产生或工程微生物组装设计的微生物组合，通过多个微生物之间的互营或偶联代谢，构建合成微生物组，实现单一菌种无法完成的底物利用和产物输出。通过实验室试验确定功能后，添加到环境中，可快速发挥其生物性能，起到生态调控或群落优化的目的。与通过“自上而下”驯化的自组装组相比，合成微生物群落结构更加简单稳定，没有冗余微生物，易于扩大培养；同时又比单一菌种的环境适应性强，可以实现一些单一菌种无法完成的功能。因此，从厌氧发酵系统中，如老窖泥、沼气池或厌氧污泥中分离相应的功能菌，进行设计和组合，构建合成微生物组，用于窖泥的快速老熟是一种有潜力的策略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种窖泥合成微生物组及其制备与应用，所要解决的技术问题是:提供一种窖泥合成微生物组，用于能调控窖泥微生物群落，加速新窖或退化窖泥的微生态结构优化和改善，实现新窖泥的快速老熟，以及退化窖池恢复。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种窖泥合成微生物组，其制备包括下述原料：