酱酒丢糟沼气发酵特性及微生物群落特征

酒糟是良好的沼气发酵原料,但其发酵中间产物极易累积导致体系酸化.采用批次试验研究中温条件下酱酒丢糟沼气发酵特性.以总固体(TS)含率分别为4.3％和7.8％的酱香白酒丢糟为发酵原料,在发酵30 d和50 d时,甲烷产量分别为287 mL/g TS和360 mL/g TS;TS去除率分别为20.8％和27.4％.酱酒糟发酵过程中主要的中间代谢产物有乙酸、丙酸和丁酸等挥发性有机酸;此外,还检测出芳香族化合物有苯酚、对甲酚、苯甲酸和苯丙酸;其中丙酸在酒糟降解过程中明显累积(2894-4495 mg/L),推测丙酸累积为影响反应器稳定运行的重要因素.利用高通量测序技术对两组中温厌氧酒糟驯化培养系JO和JN进行解析.细菌结果表明,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、互养菌门(Synergistetes)和阴沟单胞菌门"Cloacimonetes"(WWE1)为主要的优势菌群.WWE1中未培养W5属和W27属在酒糟厌氧消化系统中占比为13.8％-30.67％.古菌解析检测到乙酸营养型产甲烷菌Methanosarcina mazei及氢营养型产甲烷菌Methanofollis ethanolicus近缘微生物为优势古菌.本研究表明丙酸累积是影响酱酒丢糟沼气发酵稳定性的重要因素,WWE1中未培养微生物在酒糟厌氧发酵体系中发挥重要作用.