濃香型白酒生產(chǎn)中釀酒微生物研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

金　偉，謝玉球，時　曉，仲幾曉，周二干，蔡　猛，劉　建（江蘇洋河酒廠股份有限公司，江蘇宿遷223800）

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濃香型白酒生產(chǎn)中釀酒微生物研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

金偉，謝玉球，時曉，仲幾曉，周二干，蔡猛，劉建
（江蘇洋河酒廠股份有限公司，江蘇宿遷223800）

摘要：固態(tài)法白酒的釀造離不開發(fā)酵，而發(fā)酵離不開微生物。概述了濃香型白酒微生物的研究現(xiàn)狀，主要從酒曲微生物、窖泥微生物、酒醅微生物三方面展開論述。

關(guān)鍵詞：濃香型白酒；微生物；研究進(jìn)展

長期以來，濃香型白酒一直占據(jù)著白酒消費的主流市場。伴隨釀酒技術(shù)和工藝的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，白酒香型日漸增多、各種流派相繼涌現(xiàn)，濃香型白酒也出現(xiàn)了不少流派，而不同香型和流派的出現(xiàn)與微生物的種類和數(shù)量息息相關(guān)。釀酒最重要的環(huán)節(jié)就是發(fā)酵。中國傳統(tǒng)工藝白酒通常采用固態(tài)發(fā)酵的方式，以富含各種微生物的曲作為發(fā)酵劑。因為每種曲內(nèi)含有不同種類、不同數(shù)量的微生物，各種微生物分別對應(yīng)各自的發(fā)酵產(chǎn)物，從而形成了白酒的不同風(fēng)味。微生物是指那些個體微小、結(jié)構(gòu)簡單的生物。大多數(shù)微生物是單細(xì)胞，部分是多細(xì)胞。微生物主要是指放線菌、細(xì)菌、酵母菌、霉菌和病毒五大類。與釀酒有關(guān)的主要是細(xì)菌、霉菌和酵母菌，它們在白酒生產(chǎn)中對酒的產(chǎn)量和質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用[1-3]。

1　濃香型白酒生產(chǎn)中釀酒微生物的研究

中國幾千年前就會用糧食釀酒，酒文化也是中華民族重要的文化，研究酒文化就不能脫離釀酒微生物的研究。濃香型白酒微生物主要來自于窖泥、酒醅、酒曲和自然環(huán)境。中國濃香型白酒主要分為川派和江淮派，這兩種派系的濃香型風(fēng)格差別也很大，最主要原因還是因為發(fā)酵微生物差別比較大[1]。

1.1酒曲微生物的研究

中國白酒所使用的糖化發(fā)酵劑種類有大曲、小曲和麩曲。由于不同的糖化發(fā)酵劑所含微生物種類和數(shù)量的不同，以及酶系種類和數(shù)量的差異，因而導(dǎo)致了代謝產(chǎn)物種類、數(shù)量和比例的不同，從而影響白酒的質(zhì)量和風(fēng)味。我國傳統(tǒng)固態(tài)法白酒大多以大曲作為糖化發(fā)酵劑，在傳統(tǒng)固態(tài)法白酒生產(chǎn)中，大曲不單作為糖化發(fā)酵劑，更重要的是，大曲中含有經(jīng)過一定富集、培養(yǎng)的自然篩選、馴化的微生物系，為大曲酒多菌種發(fā)酵生產(chǎn)帶來微生物種源，從而形成代謝產(chǎn)物的多樣性，即香味成分的復(fù)雜性，同時大曲還是復(fù)合酶制劑，大曲中含有淀粉酶、糖化酶、酒化酶、酯化酶、蛋白酶等多種酶系，為形成復(fù)雜的香氣成分提供催化劑；此外大曲在培養(yǎng)過程中，還形成了復(fù)雜多樣的香氣成分，這些香氣成分有的直接帶入酒中，有的進(jìn)一步經(jīng)窖內(nèi)生化反應(yīng)，形成新的物質(zhì)，在蒸餾時帶入酒中?？梢姶笄鷮τ诰企w風(fēng)格的形成起著極其關(guān)鍵的作用，名酒之所以為名酒，名在質(zhì)量，貴在風(fēng)格。沒有高質(zhì)量的大曲，就不可能釀出風(fēng)格獨特、優(yōu)美的高質(zhì)量白酒。曲的風(fēng)格和質(zhì)量直接影響酒的質(zhì)量和風(fēng)格[4-5]。

不僅中國對糖化發(fā)酵劑特別關(guān)注，國外對發(fā)酵劑也特別感興趣，而且對此研究也比較早。19世紀(jì)末，法國人A.Calmette對中國的釀酒糖化發(fā)酵劑特別感興趣，著手研究并從小曲中分離出糖化力特別強的魯氏毛霉（Mucor rouxianus），并用該菌進(jìn)行實驗，建立起了利用富含淀粉的農(nóng)作物發(fā)酵生產(chǎn)酒精的“阿米露法”（Amylo Process）[6]。19世紀(jì)末，日本人利用米曲霉進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)出對釀酒生產(chǎn)有重要作用的淀粉酶。中國白酒引起了日本人齊藤、山崎等極大的吸引力，他們覺得中國的白酒很奇妙也很有魅力，20世紀(jì)初，他們開始著手對中國白酒微生物進(jìn)行研究，并從中分離了很多微生物，令他們興奮不已。20世紀(jì)90年代初，日本人花井、橫山開始對中國釀酒大曲微生物進(jìn)行研究，弄清楚了大曲微生物與糖化力的關(guān)系[7-8]。我國對釀酒中的糖化力微生物研究相對滯后，直到20世紀(jì)30年代初才有釀酒微生物中糖化力強的菌株分離培養(yǎng)、應(yīng)用的研究報道[9]。湯斌等[10]發(fā)現(xiàn)安徽古井成熟的大曲中細(xì)菌共分為Lactobacillus、Pantoea、Enterobacter、Klebsiella、Leuconostoc、Erwinias、Pseudomonas、Bacillus licheniformis幾大類群，胡佳等[11]發(fā)現(xiàn)瀘州老窖細(xì)菌分屬于Delftia、Dysgonomonas、Bacteroidetes、Proteobacterium、Nocardiopsis、Pseudomonas和Arthrobacter幾大類群。任道群等[12]報道了濃香型曲藥中霉菌的初步分類和A2-3菌株的選育，張霞等[13]對貴州濃香型白酒大曲中霉菌的18SrDNA系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)行了詳細(xì)的分析，姚萬春等[14]對瀘州老窖國窖曲曲坯層次間微生物差異進(jìn)行了研究。

周瑞平等[15]對高溫大曲中1株嗜熱細(xì)菌進(jìn)行了分離與鑒定，張青山等[16]對云南瀾滄江中溫大曲中微生物進(jìn)行了初步分析，研究發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌是高溫大曲中優(yōu)勢菌種，而中溫大曲中只有少量芽孢桿菌存在。高亦豹等[17]利用PCR-DGGE未培養(yǎng)技術(shù)對中國白酒高溫和中溫大曲細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與制曲工藝有密切關(guān)系，Thermoactinomyces sanguinis僅存在于醬香型白酒的藥曲中。施安輝等[18]對濃香型白酒發(fā)酵過程窖中微生物區(qū)系進(jìn)行了分析，也得出了類似結(jié)論。

1997年，任道群等[19]著手濃香型大曲曲外層和曲心的差異研究，結(jié)果表明，產(chǎn)酒酵母多數(shù)存在于曲皮部分，產(chǎn)酯酵母多數(shù)存在于曲心，曲心所產(chǎn)白酒的出酒率和優(yōu)級率均優(yōu)于曲外層。1999年，余有貴[20]通過對邵陽大曲培養(yǎng)過程微生物的分析研究，結(jié)果表明入房初期以酵母菌和細(xì)菌為優(yōu)勢菌群，中期走向低谷，而此時微生物總數(shù)達(dá)到最高值，酶活力也最高，此時優(yōu)勢菌群為霉菌，后期曲外層微生物總數(shù)稍降，而曲心稍有回升，而此時優(yōu)勢菌群為霉菌和細(xì)菌，尤其是細(xì)菌中的芽孢桿菌最多；但無論什么時期，曲心的酵母菌數(shù)和霉菌總數(shù)明顯低于曲外層，所以曲皮部分的糖化力比其他部位的都高。2001年，余有貴[20]對邵陽大曲培養(yǎng)過程微生物進(jìn)行了詳盡的研究，初步弄清了邵陽大曲中菌群的分布情況，結(jié)果表明不同的藥曲中菌群種類和數(shù)量分布存在明顯差異。

1.2窖泥微生物的研究

傳統(tǒng)濃香型白酒典型特征是續(xù)茬配料、混蒸混燒、泥窖固態(tài)發(fā)酵。用泥料制作的老窖是濃香型酒發(fā)酵的典型設(shè)備。它不但是盛放酒醅，進(jìn)行發(fā)酵的容器，而且在發(fā)酵過程中，泥窖中的土壤微生物（梭狀孢芽桿菌如己酸菌、丁酸菌等）與發(fā)酵酒醅中的營養(yǎng)成分作用而生成具有鮮明特色、以己酸乙酯為主體的香味成分，使產(chǎn)品具有濃郁的芳香、豐滿的酒體。故泥窖除了作為發(fā)酵容器的作用外，還為白酒中以己酸乙酯等為主的復(fù)合香味物質(zhì)生成所需特殊微生物的生長繁殖提供了良好的環(huán)境。因此我國很多研究者對窖泥微生物進(jìn)行分析研究，并取得了很多驕人的成績，同時也推動了白酒行業(yè)的發(fā)展。

施安輝對濃香型白酒發(fā)酵過程窖中微生物區(qū)系進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明隨著發(fā)酵時間的延長，窖泥中的厭氧細(xì)菌和好氧細(xì)菌均出現(xiàn)有規(guī)律地變化[21]。廖建民等[22]對不加糧母糟保窖過程中質(zhì)量變化進(jìn)行了研究，揭示了不加糧母糟與正常母糟有很大差異，初步探明了不加糧母糟保窖過程中菌群的變化規(guī)律，為不加糧母糟的生產(chǎn)利用提供了基礎(chǔ)。20世紀(jì)后期，中科院吳衍庸[23]對濃香型白酒的窖泥進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)研，并從中成功分離出生絲微菌，這種菌可有效減少白酒中有害的甲醇含量。從瀘州老窖的老窖中分離出1株產(chǎn)甲烷桿菌，建立了己酸菌與甲烷菌共生發(fā)酵的二元發(fā)酵技術(shù)，推動了白酒行業(yè)的發(fā)展。研究表明,老窖泥中甲烷菌、甲烷氧化菌、己酸菌、丁酸菌等功能菌明顯多于新窖，并從瀘州老窖泥中分離出產(chǎn)己酸的細(xì)菌，為推廣人工老窖作出了不可磨滅的成績[23]。吳飛對濃香型白酒窖池發(fā)酵過程中窖泥中酵母類微生物進(jìn)行了詳細(xì)的分析，結(jié)果表明，不同地區(qū)不同窖池都有各自的優(yōu)勢酵母菌群，然而不同窖池中優(yōu)勢酵母菌又有很大差別，在成品酒中形成的窖香會有很大的不同，因而老窖對于濃香型大曲酒的質(zhì)量和風(fēng)格都會有很大的影響[24]，同是濃香白酒洋河大曲、雙溝大曲、古井貢、劍南春、五糧液、瀘州老窖，它們的窖香各不相同。

李大和在《濃香型大曲酒生產(chǎn)技術(shù)》中詳細(xì)介紹了濃香型大曲酒的主體香氣成分是己酸乙酯，主要由己酸菌生成，而窖泥中主要有甲烷菌、甲烷氧化菌、己酸菌、丁酸菌等功能菌構(gòu)成，實踐表明，甲烷菌只利用CO2作碳源，氫作能源進(jìn)行發(fā)酵，而己酸菌在生長和代謝中產(chǎn)生的對自身有毒害作用的氫氣和CO2正好被甲烷菌利用，二者具有共生作用，因此甲烷菌是己酸菌生長環(huán)境的“清潔工”[25]。濃香型白酒的釀制離不開老窖泥的奧秘就在于老窖泥中存在著大量的梭狀芽孢桿菌和其他厭氧功能菌，但對窖泥中厭氧微生物的研究還只是一個開端。

1.3酒醅微生物的研究

酒醅是固態(tài)發(fā)酵法釀造白酒時，窖內(nèi)正在發(fā)酵或已發(fā)酵好的固體物料，參與濃香型白酒發(fā)酵過程的微生物類別和數(shù)量很多，酒醅微生物主要來自曲粉、窖泥微生物和自然環(huán)境，而大曲殘留和窖泥的微生物為最主要來源，它對酒醅的發(fā)酵起到直接的影響作用，“作好酒，用好曲”是人們長期生產(chǎn)實踐的科學(xué)總結(jié)。窖外微生物也是酒醅微生物的來源，也能積極參與酒醅的發(fā)酵過程。由于受地區(qū)、氣候的影響，加上不同地區(qū)、不同酒廠采用的工藝、酒曲和窖泥的不同，所以同是濃香型白酒，酒醅微生物分布也不同。

2005年，董永勝等[26]在固態(tài)發(fā)酵耐高溫酒精酵母的選育及生產(chǎn)應(yīng)用的研究中，從酒醅中成功分離1株耐高溫酒精酵母，該酵母在38℃下發(fā)酵效果比較好，出酒率可以提高30 %。2009年，李光輝等[27]在濃香型白酒酒醅微生物群落代謝分析研究中，發(fā)現(xiàn)酒醅微生物功能多樣性與pH值之間有重要關(guān)系，下層酒醅微生物群落代謝活性呈先降后升的變化趨勢。2010年，姚惟琦等[28]在濃香型白酒酒醅中乳酸菌分離及其對模擬固態(tài)發(fā)酵的影響的研究中，從酒醅中經(jīng)富集、培養(yǎng)、分離產(chǎn)乳酸的菌株，其中16株為芽孢桿菌，其中，6株產(chǎn)乳酸效果較好，具有很高的科學(xué)價值。劉念等[29]在濃香型白酒糟醅中真菌菌群的研究中，發(fā)現(xiàn)假絲酵母屬、釀酒酵母屬、曲霉屬、伊薩酵母屬和漢遜酵母屬等5屬的真菌為主要優(yōu)勢菌，入窖第3天直到中后期釀酒酵母在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，后期漢遜酵母和釀酒酵母在數(shù)量上相當(dāng)。張文學(xué)等[30-31]在濃香型白酒糟醅中菌群的研究結(jié)果表明，優(yōu)勢菌群是耐乳酸桿菌，隨著發(fā)酵過程的進(jìn)行，菌群向耐酸耐酒精的群落發(fā)展，真菌多樣性也隨著不斷降低。王海燕等[32]香型和芝麻香型白酒酒醅中微生物菌群的研究中和張文學(xué)等[33]在PCR技術(shù)對濃香型白酒糟醅細(xì)菌菌群的研究結(jié)果表明，糟醅中的細(xì)菌優(yōu)勢屬均為Lactobacillus，未檢測到Streptomyces和Lysinibacillus。趙東等[34]在濃香型白酒發(fā)酵過程中酒醅微生物區(qū)系及其生態(tài)因子演變研究中發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵剛開始，酒醅中酒精和有機酸含量都比較低，好氧微生物的增殖相對較快。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，窖內(nèi)氧氣慢慢耗盡，好氧微生物也逐漸消亡。釀酒酵母菌在發(fā)酵初期時其生長、發(fā)酵同時進(jìn)行，隨著窖內(nèi)酒精含量增加，很多不耐酒精的酵母菌慢慢消亡。而在發(fā)酵的中后期，窖池處于無氧條件，乳酸菌生長發(fā)酵開始活躍。酒醅中的微生物來源比較復(fù)雜，研究起來比較麻煩，研究時可結(jié)合微生物分子生態(tài)學(xué)方法，如核酸探針雜交技術(shù)、PCR-RFLP技術(shù)、PCR-SSCP技術(shù)、RAPD技術(shù)、PCR-Clone Analysis技術(shù)，以及DGGE與TGGE技術(shù)，加快酒醅微生物的研究進(jìn)程，從而為釀酒生產(chǎn)提供更多理論和技術(shù)依據(jù)，促進(jìn)釀酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2　小結(jié)

白酒是我國傳統(tǒng)的民族工業(yè)，因其獨特的生產(chǎn)工藝在世界蒸餾酒中獨樹一幟。很多學(xué)者專家在釀酒功能菌上做了很多研究，也花了大量時間，在功能菌篩選、鑒定、應(yīng)用上也取得了很大的成績，比如很多酒廠通過這些功能菌自己做的窖泥和酒曲，效果都比較好，然而在功能菌區(qū)域和應(yīng)用上以及菌群之間的相互作用的研究上還有很大的局限性。傳統(tǒng)的白酒釀造是一個很復(fù)雜的過程，影響釀酒生產(chǎn)的微生物以及風(fēng)味物質(zhì)和微生物的關(guān)系都還沒有完全弄清楚，還需要進(jìn)一步深入研究?！扒蔷浦恰保阋哉f明釀酒微生物對白酒生產(chǎn)的影響特別之大，對于白酒釀造生產(chǎn)中微生物的代謝機制也需要應(yīng)用多種生物技術(shù)去研究，從而更好的服務(wù)白酒生產(chǎn)，提高白酒產(chǎn)量和質(zhì)量，改良白酒的風(fēng)格，促進(jìn)白酒行業(yè)的發(fā)展更上一層樓，不斷滿足消費者的需求。

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2016年全國酒業(yè)協(xié)會秘書長座談會在貴州仁懷召開

本刊訊：2016年全國酒業(yè)協(xié)會秘書長座談會于2016年2月27日在貴州省仁懷市隆重召開。中國酒業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長王琦、副理事長劉秀華、秘書長宋書玉、常務(wù)副秘書長何勇、政策研究室主任李言冰，貴州省釀酒工業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長龍超亞以及全國31個酒業(yè)協(xié)會的會長、秘書長出席了本次會議。會議由常務(wù)副秘書長何勇主持。本次座談會由中國酒業(yè)協(xié)會主辦，貴州省釀酒工業(yè)協(xié)會、仁懷市酒業(yè)協(xié)會承辦。中國酒業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長王琦致辭，感謝各地方協(xié)會對中國酒業(yè)協(xié)會工作的支持，希望借此會議，各協(xié)會能進(jìn)行充分的交流溝通。貴州省釀酒工業(yè)協(xié)會常務(wù)副理事長龍超亞在座談會上向與會代表介紹了貴州省酒業(yè)發(fā)展情況，她表示，貴州白酒是拉動貴州全省經(jīng)濟增長的主要力量，甚至在行業(yè)近幾年的深度調(diào)整期，仍保持穩(wěn)定增長，在解決城鄉(xiāng)就業(yè)、維護(hù)社會穩(wěn)定等方面做出了突出的貢獻(xiàn)。但除茅臺等少數(shù)主流企業(yè)外，很多中小酒企仍面臨很多的困難。希望通過此次會議能學(xué)習(xí)兄弟省市的先進(jìn)經(jīng)驗，促進(jìn)貴州白酒和醬香型白酒的發(fā)展。仁懷市人民政府副市長鄧帆表示：座談會的召開是社會各屆對仁懷白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持和認(rèn)可，對仁懷白酒產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級有積極的促進(jìn)作用，希望更多的朋友走進(jìn)仁懷，感受醬香魅力，共同推動仁懷走向更加美好的未來。

宋書玉秘書長向與會代表詳細(xì)通報了2015年全國釀酒行業(yè)的發(fā)展情況和協(xié)會開展的主要工作以及2016年協(xié)會工作思路和計劃開展的各項工作，著重提出“五個轉(zhuǎn)變”和“三個升級”。五個轉(zhuǎn)變即酒類產(chǎn)業(yè)要從規(guī)模效益向品質(zhì)特色效益轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)釀造向智慧釀造轉(zhuǎn)變；傳統(tǒng)消費向健康理性消費轉(zhuǎn)變，擴大國內(nèi)市場需求向開拓國際市場轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)經(jīng)銷模式向互聯(lián)網(wǎng)+連鎖模式轉(zhuǎn)變。三個升級即品質(zhì)升級、標(biāo)準(zhǔn)升級和服務(wù)升級。劉秀華副理事長對全國職業(yè)技能培訓(xùn)工作進(jìn)行了全面的總結(jié)，近年來，全國酒行業(yè)的企業(yè)雖然不斷提升機械化程度以緩解用工壓力，但實際生產(chǎn)中仍然存在技能型人才斷層和缺失的現(xiàn)象，個別地區(qū)存在技能人才培養(yǎng)工作滯后的問題。高技能人才是推動行業(yè)技能創(chuàng)新和現(xiàn)代科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的骨干力量之一。企業(yè)只有加強高技能人才的培養(yǎng)，才能為企業(yè)和行業(yè)的可繼續(xù)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2016年，中國酒業(yè)協(xié)會將和各省市協(xié)會一道，積極推進(jìn)技能人才培訓(xùn)工作，普遍提升從業(yè)人員能力水平，為行業(yè)發(fā)展輸入優(yōu)秀人才。中國酒業(yè)協(xié)會還將充分利用互聯(lián)網(wǎng)+平臺推進(jìn)在線教育，讓持續(xù)的人才教育培養(yǎng)成為新常態(tài)。

各省市酒業(yè)協(xié)會的領(lǐng)導(dǎo)對2015年的工作進(jìn)行交流溝通，并提出合理化的建議。宋書玉秘書長在總結(jié)中表示，建議大家認(rèn)真研究中協(xié)會各分支機構(gòu)2016年工作計劃，希望大家參與活動并形成聯(lián)動。會議期間，與會代表參觀了茅臺酒股份有限公司的中國酒文化城，并對貴州茅臺酒股份有限公司和酒中酒集團(tuán)給予會議的服務(wù)工作表示感謝。（小雨）

Research on & Application of Liquor-making Microbes in Nongxiang Baijiu Production

JIN Wei, XIE Yuqiu,SHI Xiao,ZHONG Jixiao,ZHOU Ergan,CAI Meng and LIU Jian
(Jiangsu Yanghe Distillery Co.Ltd., Suqian, Jiangsu 223800,China )

Abstract:Fermentation is a necessary step in the production of Baijiu by solid fermentation. And microbes are indispensable to the fermentation. In this paper, the present research progress in liquor-making microbes in Nongxiang Bajiu production was reviewed from three aspects including microbes in the starter, microbes in pit mud, and microbes in fermented grains.

Key words：Nongxiang Baijiu; microbes; research progress

通訊作者：謝玉球，江蘇洋河酒廠股份有限公司總工藝師，國家白酒評委。

作者簡介：金偉(1983-)，安徽淮南人，男，碩士研究生，工程師，江蘇省白酒評委，主要從事資源與環(huán)境微生物研究。

收稿日期：2015-11-03

DOI：10.13746/j.njkj.2015422

中圖分類號：TS262.3；TS261.4；TS261.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286(2016)03-0106-04

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2015-12-30；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151230.0920.004.html。