一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法，从池底泥的不同深度和不同位点因地制宜改良窖泥促进窖泥菌群老熟。因为窖泥老熟的本质是窖泥菌群的老熟，窖泥菌群是窖泥功能的执行者。本发明专利技术方法可以因地制宜从不同深度不同位点对新窖池池底泥全面养护，促进窖泥菌群老熟。

A method of improving pit bottom mud by layering artificial culture medium

【技术实现步骤摘要】
一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法
本专利技术涉及一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法，属于酿酒

技术介绍
窖泥是浓香型白酒发酵的重要物质基础，其中丰富的厌氧菌群对浓香型白酒呈香味物质的形成具有重要作用。目前公认，窖泥质量与窖龄有密切关系，窖池越老，窖泥越好。与池壁泥相比，池底泥对酿酒的影响更大，越接近池底部分，酿造出来的酒质量越好。因此，通过人工改良窖泥促进窖泥老熟，尤其是池底窖泥的老熟是目前很多浓香型酒厂努力研究的方向。毕竟，老窖池的数量有限，所以加快新窖泥向老窖泥的转变就显得尤为重要。目前对窖泥改良的方法涉及到：培养制作人工窖泥、窖泥养护液等各种窖泥养护介质进行养护窖泥，不过以上改良窖泥的方式都局限于对表面窖泥的改良。改良窖泥的本质是改良窖泥菌群。窖泥作为承载窖泥菌群的载体，存在其三维立体结构，因此菌群也并不是均质存在的，具体来说，池底泥表面和池底泥深处之间，池底泥在中心点和角点之间由于发酵过程中营养物质的渗透性差异，其窖泥菌群组成也有差异。因此，对窖泥的改良，应该根据不同位点、不同深度窖泥菌群的具体分布因地制宜。从原理上说，成熟老窖泥菌群已经形成了相互合作的代谢链。窖泥表面由于比较容易接触氧气的缘故，兼性厌氧菌(比如乳酸杆菌Lactobacillus)比较多；而深层窖泥绝对厌氧菌比较多。因此，仅仅维护表面窖泥菌群，而不维护深层窖泥菌群，只能起到短期效果，无法从根本上促进窖泥菌群的老熟。根据目前已知菌属的代谢功能，老窖泥菌群的代谢是由很多菌属的相互协作完成的，即形成了完备的窖泥菌群代谢链。己酸菌(Caproiciproducens)和梭菌(Clostridium)可以通过厌氧发酵生成H2，CO2，丁酸和己酸；互营单胞菌属(Syntrophomonas)可以将C4-C8的脂肪酸降解为丙酸、乙酸和H2；氨基酸菌(Aminobacterium)和沉积菌属(Sedimentibacter)可以代谢氨基酸形成乙酸和丁酸；氢营养型的甲烷菌(如Methanoculleus和Methanobrevibacter)可以转化H2和CO2为甲烷。原理上，窖泥菌群的代谢功能是代谢有机物质同时释放氢气、甲烷等气体的过程。该过程中，氢气产生菌(如己酸菌)和甲烷菌两者之间的“种间氢转移”现象对促进窖泥老熟很重要，因为氢气是氢营养型甲烷菌的底物，而甲烷菌的存在是窖泥老熟的标志。目前已知氢气浓度需要达到一定浓度才可以满足甲烷菌吸收氢气用于产生甲烷的需求。因此，促进窖泥老熟需要从两方面入手，一方面促进氢气产生菌(如己酸菌和梭菌)的生长繁殖；另一方面促进甲烷菌的生长繁殖。
技术实现思路
本专利技术针对现有窖泥改良方法只改良表面窖泥的问题，提供了一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法，从池底泥的不同深度和不同位点因地制宜改良窖泥促进窖泥菌群老熟。因为窖泥老熟的本质是窖泥菌群的老熟，窖泥菌群是窖泥功能的执行者。本专利技术方法可以因地制宜从不同深度不同位点对新窖池池底泥全面养护，促进窖泥菌群老熟。本专利技术通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法，包括如下步骤：步骤1：将成熟老窖池(窖龄≥50年)和待改良新窖池(窖龄<10年)的池底窖泥分为四层深度(垂直深度0-1cm，1-3cm，3-5cm和5-7cm)，每层深度的窖泥分三个位点(中心点、角点以及两者连线的中点，即四分之一点)进行取样。取样方法如图1所示。步骤2：对步骤1获得的老窖池和新窖池的窖泥样品取样进行菌群分布的检测，检测方法包括但不局限于高通量测序等非培养的分子生物学方法，不采用纯培养方法。因为纯培养检测方法受限于培养条件的限制不能涵盖所有的可培养菌，更无法检测大量的未培养菌。通过高通量测序等免培养的分子生物学方法可以更准确的得到窖泥菌群的真实组成。待改良窖泥菌群菌属的组成比例代表了窖泥菌群的成熟度，特别地，越不成熟的窖泥中乳酸菌的比例越大，显著大于己酸菌(Caproiciproducens)、梭菌(Clostridium)以及甲烷菌(如Methanoculleus)的相对含量；中等成熟度的窖泥中己酸菌和梭菌的比例明显大于乳酸菌，但是甲烷菌的比例依然很低；成熟度很高的窖泥中己酸菌为优势菌，同时甲烷菌的比例高达10％左右。根据窖泥菌群的检测结果可以确定窖泥的成熟度，根据待检测窖泥的成熟度，确定稍后表层窖泥养护液和深层窖泥养护液的比例。若窖泥处于低等成熟度，需要表层窖泥养护液的量大于深层窖泥养护液，因为表层窖泥养护液中的己酸具有抑制乳酸菌的功能；若窖泥处于中等成熟度，需要深层窖泥养护液的量大于表层窖泥养护液，因为深层窖泥养护液中的乙酸有促进甲烷菌生长的作用，以促进窖泥向更高成熟度的方向老熟。步骤3：对步骤1获得的老窖池和新窖池的窖泥取样进行理化性质的检测，所述理化性质包括pH值和氧化还原电位等。将新窖池窖泥样品和去离子水以1g:5mL的质量体积比混匀后，检测新窖池窖泥样本的pH值(如使用FE20pH计)和氧化还原电位(如使用E-501复合电极)。之所以检测pH值，是因为目前公认pH值对窖泥菌群的影响最大，而检测氧化还原电位的目的是为了方便预测甲烷菌的存在情况，因为氧化还原电位代表环境中还原力的大小，正值代表氧化力比较大，负值代表还原力比较大。目前已知甲烷菌适宜生长在负的氧化还原电位的环境中。而甲烷菌是窖泥老熟的标志菌，通过检测氧化还原电位可以更方便了解哪些环境适宜甲烷菌的生存。待改良窖泥的pH值是窖泥菌群所生长环境的pH值，待改良窖泥的氧化还原电位反映了窖泥中绝对厌氧菌的生活条件。待改良窖泥的pH值与氧化还原电位，综合反映了窖泥菌群的生长环境，因此根据窖泥pH值和氧化还原电位可以判断窖泥的质量。不成熟窖泥的pH值低于5，偏酸性，正适合乳酸菌生存，因此乳酸菌含量比较丰度；中等成熟度的窖泥pH值大于5，接近于7，己酸菌和梭菌的含量更丰富；成熟度最高的深层老窖泥的pH值为8～9之间，为弱碱性，正适合甲烷菌生存，甲烷菌是窖泥老熟的标志性菌。不成熟窖泥中绝对厌氧菌的丰度较低，氧化还原电位为正值；中等和高等成熟度窖泥的氧化还原电位均为负值，窖泥成熟度越高，氧化还原电位越低。因此，根据待检测窖泥的pH值和氧化还原电位可以确定窖泥的成熟度，进而确定所使用的表层窖泥氧化液和深层窖泥养护液的相对量。一般来说，对老熟度低的窖泥的养护，所需要的表层窖泥养护液的量多于深层窖泥养护液；不过对于中等成熟度的窖泥来说，则所需要的深层窖泥养护液的量与表层窖泥养护液持平或者要多于表层窖泥养护液。因为窖泥的老熟是随窖泥深度递进的，越往深处窖泥的老熟程度度越高，对于中等成熟度的窖泥来说，主要养护深层窖泥，而使用表层窖泥养护液的目的则主要是为了保护表层窖泥，免受因为深层窖泥改良带来的伤害。步骤4：人工培养菌液的扩大培养根据老窖泥菌群组成的检测结果，分别将表面窖泥和深层窖泥进行分组培养。4a、将表层老窖泥与无菌去离子水以0.5-2g:5-10mL的质量体积比混合均匀，获得混合液A；向所得混合液A中加入混合液A体积5-20％的老窖池黄水(即取即用，下同)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤1：将成熟老窖池和待改良新窖池的池底窖泥分为四层深度，每层深度的窖泥分三个位点——中心点、角点以及两者连线的中点进行取样；/n步骤2：对步骤1获得的老窖池和新窖池的窖泥样品取样进行菌群分布的检测，检测方法包括但不局限于高通量测序等非培养的分子生物学方法，以获得窖泥菌群的真实组成；/n步骤3：对步骤1获得的老窖池和新窖池的窖泥取样进行理化性质的检测，所述理化性质包括pH值和氧化还原电位等；/n步骤4：人工培养菌液的扩大培养/n根据老窖泥菌群组成的检测结果，分别将表面窖泥和深层窖泥进行分组培养。/n4a、将表层老窖泥与无菌去离子水以0.5-2g:5-10mL的质量体积比混合均匀，获得混合液A；向所得混合液A中加入混合液A体积5-20％的老窖池黄水以及5-20g/L的己酸，最后调节pH值至6.0-8.0，30-34℃下静置培养5-10天，获得表层窖泥养护液，用于新窖池表层窖泥的改良；/n4b、将深层老窖泥与无菌去离子水以0.5-2g:5-10mL的质量体积比混合均匀，获得混合液B；向所得混合液B中加入混合液B体积25％的老窖池黄水和5-7g/L的乙酸，调节pH值至7.0-9.0，利用干冰除氧后，30-34℃下静置培养5-10天，即获得深层窖泥养护液，用于新窖池深层窖泥的改良；/n步骤5：新窖池池底窖泥的改良/n首先，使用窖泥钢板叉将新窖池池底窖泥插出深度为1-7cm的孔，向孔中均匀地洒上深层窖泥养护液，用工具抹平窖泥表面；然后使用窖泥钢板叉将新窖池池底窖泥插出深度为0-1cm的孔，向孔中均匀地洒上表层窖泥养护液，用工具抹平，改良完毕窖池用于入池发酵。/n...

【技术特征摘要】
1.一种通过人工培养菌液分层改良池底窖泥的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：将成熟老窖池和待改良新窖池的池底窖泥分为四层深度，每层深度的窖泥分三个位点——中心点、角点以及两者连线的中点进行取样；
步骤2：对步骤1获得的老窖池和新窖池的窖泥样品取样进行菌群分布的检测，检测方法包括但不局限于高通量测序等非培养的分子生物学方法，以获得窖泥菌群的真实组成；
步骤3：对步骤1获得的老窖池和新窖池的窖泥取样进行理化性质的检测，所述理化性质包括pH值和氧化还原电位等；
步骤4：人工培养菌液的扩大培养
根据老窖泥菌群组成的检测结果，分别将表面窖泥和深层窖泥进行分组培养。
4a、将表层老窖泥与无菌去离子水以0.5-2g:5-10mL的质量体积比混合均匀，获得混合液A；向所得混合液A中加入混合液A体积5-20％的老窖池黄水以及5-20g/L的己酸，最后调节pH值至6.0-8.0，30-34℃下静置培养5-10天，获得表层窖泥养护液，用于新窖池表层窖泥的改良；
4b、将深层老窖泥与无菌去离子水以0.5-2g:5-10mL的质量体积比混合均匀，获得混合液B；向所得混合液B中加入混合液B体积25％的老窖池黄水和5-7g/L的乙酸，调节pH值至7.0-9.0，利用干冰除氧后，30-34℃下静置培养5-10天，即获得深层窖泥养护液，用于新窖池...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会敏，孟雅静，王艳丽，王银辉，胡心行，袁志强，周庆伍，李安军，刘国英，何宏魁，
申请(专利权)人：安徽瑞思威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34