本項目首次對白酒大曲中謝瓦散囊菌(E.chevalieri) CICC 41584開展了系統功能性研究。通過多相鑒定技術,結合表型形態特征和基因型系統發育分析,確定該菌株的分類學地位為謝瓦散囊菌。通過高效液相色譜和滴定法測定菌株發酵液阿魏酸酯酶和酯化酶活力分別為84.97 mU/mL 和6300 mU/mL。采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術,結合相對氣味活度值(ROAV)分析方法,確定了菌株發酵液茶香型風味關鍵化合物(ROAV≥1)為1-辛烯-3-醇、芳樟醇、癸醛和香茅醇,其中1-辛烯-3-醇和芳樟醇ROAV值分別為100和26.87,為主要特征風味物質。通過單因素和響應面方法優化了菌株生長條件和發酵條件,菌絲體干重和阿魏酸酯酶酶活較優化前分別提高82.9%和58.4%;完成了菌株全基因組測序,并注釋了碳水化合物活性酶、阿魏酸酯酶、耐鹽調控基因和芳樟醇等風味物質的相關代謝通路基因。首次通過真菌毒素檢測、小鼠毒力試驗、抗真菌藥物敏感性試驗及全基因組產毒基因分析方法,系統評價了謝瓦散囊菌(E. chevalieri) CICC 41584的安全性。結果顯示菌株安全性良好,不產黃曲霉毒素B1、B2,伏馬毒素B1、B2,展青毒素和赭曲霉素;發酵液灌胃小鼠不致死;對伊曲康唑、酮康唑、伏立康唑、兩性霉素B等常見抗真菌藥物MIC值較低;全基因組中不含有常見真菌產毒基因。首次將功能性謝瓦散囊菌(E.chevalieri) CICC 41584強化應用于濃香型白酒大曲生產中。綜合運用感官及理化指標測定、顯微電鏡觀察、微生物分型、酶活測定、風味物質檢測、高通量測序等技術,對不同發酵階段大曲進行了動態監測和綜合評價。強化大曲內部結構疏松,酯化力、阿魏酸酯酶活力等理化指標較對照大曲明顯提高;強化大曲中檢測到茶香型關鍵性風味物質1-辛烯-3-醇和芳樟醇,品質顯著提高;強化大曲模擬發酵酒液呈現似花香和甜香風味,其中1-辛烯-3-醇和芳樟醇含量較對照大曲分別提高了21.5倍和6.35倍。研究成果已應用于山東扳倒井股份有限公司白酒釀造生產中,生產優級曲1800噸,降低投曲量22%,取得良好經濟效益,在白酒行業的技術創新和工業化升級方面發揮了示范作用,具有推廣應用前景。
本項目于2019年取得中國輕工業聯合會技術成果鑒定(中輕聯科鑒字[2019]第088號),并榮獲2020年中國輕工業聯合會科技進步三等獎。