白酒中產(chǎn)風味微生物研究進展

唐 潔，楊 強，劉源才，陳申習

（勁牌有限公司 勁牌研究院 中藥保健食品質(zhì)量與安全湖北省重點實驗室，湖北 大冶 435100）

白酒作為一種典型的蒸餾酒，其主要組分為水和乙醇（約占總量的98%～99%），剩余的超過1 500種的微量組分（約占1%～2%），如各種酯類、醇類、酸類、醛類、酮類等有機化合物含量雖很低，但其種類、組成和比例對白酒口感、風味及香氣的形成具有重要影響[1]。白酒風味是由這些總量不到2%的微量或痕量物質(zhì)決定的[2]。白酒中的風味物質(zhì)主要來自酒曲、原料及微生物發(fā)酵過程，其中微生物發(fā)酵是白酒風味的主要來源[3]。經(jīng)固態(tài)發(fā)酵之后，微生物菌群的代謝產(chǎn)物直接作為白酒風味物質(zhì)或作為風味物質(zhì)前體，經(jīng)蒸餾過程實現(xiàn)酒精和風味物質(zhì)的提取與分離，形成白酒原酒，再經(jīng)貯存、勾兌生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品[2]。因此，明確白酒中相關微生物作用及其與特征風味的關系對其品質(zhì)提升具有重要意義。

明確不同香型白酒特征風味物質(zhì)的種類是解析白酒產(chǎn)風味微生物的前提。近年來，隨著一些新型風味分析技術的發(fā)展，如全二維氣相色譜串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜技術，可實現(xiàn)對復雜基質(zhì)的風味成分有效的分離、鑒定和精準定量[4-5]，從而使白酒中特征風味物質(zhì)得以鑒定和解析。微生物多樣性方面，分子生物學、生物信息學等學科的發(fā)展和基因數(shù)據(jù)庫的完善，使得表征微生物群落組成的技術不斷更新，如新一代測序技術對食品微生物多樣性可進行更高準確度的分析；微生物代謝機理方面，組學技術（宏基因組學、蛋白組學、代謝組學等）在探索特征風味物質(zhì)及其形成機理、明確微生物對風味物質(zhì)的貢獻等方面發(fā)揮著重要的作用[6]；風味物質(zhì)與微生物相關性方面，統(tǒng)計學工具的應用，如主成分分析、冗余分析及相關性統(tǒng)計分析等[7-9]，則為闡明微生物菌群與風味物質(zhì)之間的相關性奠定了基礎。因此，近年來在發(fā)酵食品領域微生物多樣性與風味形成的關聯(lián)性分析報道較多[10-13]，這些研究對發(fā)酵食品的風味調(diào)控、風味形成機理探究以及產(chǎn)風味功能微生物挖掘意義重大。但目前在白酒中關于風味相關微生物研究及應用綜述鮮有報道，因此本文以中國白酒（濃香、清香、醬香三大基本香型）為對象，概述了白酒中產(chǎn)風味物質(zhì)的微生物種類、釀造微生物與風味物質(zhì)的相關性研究以及風味微生物對白酒產(chǎn)品質(zhì)量的影響，為功能菌的研究及其在白酒品質(zhì)提升應用方面提供參考。

1 白酒中風味微生物概述

參與白酒釀造過程中的微生物按功能分為糖化微生物、產(chǎn)醇微生物和產(chǎn)風味微生物[2]。一般而言，與風味形成相關的重要微生物是與關鍵特征風味物質(zhì)或含量較高的風味物質(zhì)具有較強的相關性的微生物菌群，白酒中風味微生物以真菌（以酵母菌及霉菌為代表）和細菌（以芽孢桿菌、乳酸菌及放線菌為代表）為主。

1.1 濃香型白酒產(chǎn)風味微生物

由于濃香型白酒的風味化合物較為復雜，因此要根據(jù)濃香型白酒的特征風味物質(zhì)判斷其風味微生物。據(jù)報道，乙酯類（己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯）、酸類（乳酸、乙酸、己酸、丁酸）、醇類（正丙醇、異丁醇）和醛類（乙醛、乙縮醛）是濃香型白酒中的主要風味化合物[14]。梭菌屬（Clostridium）以葡萄糖、乳酸、乙醇和乙酸為底物產(chǎn)生己酸[15]，一些芽孢桿菌也可以產(chǎn)生己酸[16]。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是大曲和酒醅中的主要產(chǎn)乳酸微生物[17-18]。另外，棒狀桿菌屬（Corynebacterium）、葡萄球菌屬（Staphylococcus）、芽孢桿菌屬（Bacillus）和類芽孢桿菌屬（Paenibacillus）也可以產(chǎn)乳酸[19]。乙酸是由醋桿菌屬（Acetobacter）產(chǎn)生的，它是酒醅發(fā)酵初期的主要微生物之一。此外，一些梭菌能夠利用不同的底物合成乙酸、丁酸和乳酸。芽孢桿菌屬、賴氨酸芽孢桿菌屬（Lysinibacillus）、八疊球菌屬（Sporosarcina）和葡萄球菌屬（Staphylococcus）會產(chǎn)生不同類型的有機酸[20]。這些有機酸與乙醇一起通過青霉屬（Penicillium）、曲霉屬（Aspergillus）、裸胞殼屬（Emericella）、根霉屬（Rhizopus）、枝孢屬（Cladosporium）、毛霉屬（Mucor）、漢遜酵母屬（Hansenula）、假絲酵母屬（Candida）等產(chǎn)生的酯酶催化反應酯化為相應的乙酯[21]。濃香型白酒中其他風味化合物，如酮類、吡嗪和苯乙醇，是由芽孢桿菌屬（Bacillus）、維克漢姆酵母屬（Wickerhamomyces）產(chǎn)生的[22]。

放線菌（Actinomycetes）也大量存在于濃香型白酒中，其能夠產(chǎn)生一些酯類、醇類等重要的濃香型白酒的呈香成分。姚亞林等[23]以濃香型白酒窖泥所分離的白色鏈霉菌（Streptomyces albus）、桑氏鏈霉菌（S.sampsonii）、魯?shù)劓溍咕⊿.rutgersensis）為試驗對象，研究其發(fā)酵特性。結果表明，放線菌具有較高的酶活力，可促進丁酸菌（Clostridium butyricum）產(chǎn)酸且對白酒產(chǎn)香有積極作用，能夠提高酯類、3-羥基-2-丁酮與2,3-丁二醇等香味物質(zhì)含量。

1.2 清香型白酒產(chǎn)風味微生物

清香型白酒發(fā)酵過程中，芽孢桿菌屬（Bacillus）、乳桿菌屬（Lactobacillus）、片球菌屬（Pediococcus）、酵母菌屬（Saccharomyces），復膜孢酵母屬（Saccharomycopsis）、畢赤酵母屬（Pichia）、漢遜酵母屬（Hansenula）和根霉屬（Rhizopus）占主導地位。一般認為乳酸菌產(chǎn)生大量有機酸，芽孢桿菌產(chǎn)生特殊的風味成分。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，而非酵母菌則負責代謝如酯類、酸類、高級醇類、醛類和萜烯類化合物[24-25]。乙酸乙酯作為清香型白酒中主體香氣成分，許多菌株包括酵母、細菌和霉菌均可以在白酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生此物質(zhì)。其中，維克漢姆屬是主要的產(chǎn)乙酸乙酯酵母菌[26]。另外，產(chǎn)酯能力強的酵母還有漢遜酵母屬（Hansenula）、畢赤酵母屬（Pichia）、假絲酵母屬（Candida）、酒香酵母屬（Brettanomyces）、白地霉（Geotrichum candidum）等[27]。萜烯類化合物，如芳樟醇（linalool）、α-松油醇（α-terpineol）、橙花叔醇（nerolidol）、香葉醇（geraniol）、β-大馬酮（β-damascenone）和法尼醇（farnesol）是清香型白酒的關鍵風味成分，在清香型白酒發(fā)酵過程中主要由釀酒酵母（S.cerevisiae）、庫德里阿茲威畢赤酵母（Pichia kudriavzevii）和異常維克漢姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）產(chǎn)生[28]?？勰覐湍そ湍福⊿.fibuligera）廣泛存在于清香型白酒中，除了具有產(chǎn)糖化酶和淀粉酶外，還產(chǎn)生苯乙醇、乙酸異戊酯、乙酸乙酯、棕櫚酸乙酯和苯乙酸乙酯等風味物質(zhì)[29]。

相對來說，清香型白酒中放線菌研究較少。放線菌除了產(chǎn)生一些有益風味物質(zhì)外也可產(chǎn)生一些異味物質(zhì)，如萜類化合物土味素產(chǎn)生的土霉異味是影響中國清香型白酒風味品質(zhì)的主要原因。杜海[30]研究了清香型白酒中土霉異味的異味物質(zhì)的產(chǎn)生機制，明確了土霉味物質(zhì)的來源為微生物代謝合成，即鏈霉菌中存在與合成土霉味萜烯類化合物等萜類物質(zhì)相關的土味素合成酶。

1.3 醬香型白酒產(chǎn)風味微生物

醬香型白酒以細菌較多，其次是霉菌和酵母。其中，細菌屬包括芽孢桿菌屬（Bacillus）、醋桿菌屬（Acetobacter）、乳桿菌屬（Lactobacillus）和梭狀芽胞桿菌屬（Clostridium），而芽孢桿菌屬（Bacillus）最多；霉菌由曲霉（Aspergillus）、毛霉（Mucor）、根霉（Rhizopus）、紅曲霉（Monascus）和木霉（Trichoderma）組成，其中曲霉屬占主導地位；酵母包括酵母菌屬（Saccharomyces）、裂殖酵母屬（Schizosaccharomyces）、接合酵母屬（Zygosaccharomyces）、漢遜酵母屬（Hansenula）、假絲酵母屬（Candida）、畢赤酵母屬（Pichia）和孢圓酵母屬（Torulaspora）[31]。芽孢桿菌屬作為醬香型白酒醬香風味產(chǎn)生菌屬，主要代謝產(chǎn)物包括吡嗪類、酮類物質(zhì)、丙酸、1,3-丁二醇、乙酸、甲酯等[32]。米曲霉（Aspergillus oryzae）不僅具有糖化作用，也可以產(chǎn)生大量次于酵母的乙醇和酯類物質(zhì)[33]。酵母參與了醬香型白酒整個發(fā)酵過程，包括酒曲、堆積和窖池發(fā)酵。拜爾接合酵母（Zygosaccharomyces bailii），釀酒酵母（S.cerevisiae），膜醭畢赤酵母（P.membranifaciens）和粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）是醬香白酒發(fā)酵過程中的優(yōu)勢酵母，其中釀酒酵母和粟酒裂殖酵母對揮發(fā)性風味物質(zhì)的產(chǎn)生貢獻最大[34]。拜爾接合酵母（Z.bailii）作為醬香白酒中的優(yōu)勢酵母，其占比接近于釀酒酵母，能夠產(chǎn)生各種風味化合物，包括醇、酸、酯、醛和酮類，是一種潛在的醬香型白酒風味菌[35]。酵母除產(chǎn)酒產(chǎn)香功能外，還可以產(chǎn)生多元醇類物質(zhì)，而多元醇是形成白酒甜味的主要來源。醬香型白酒中長孢洛德酵母（Lodderomyces elongisporus）、庫德里阿茲式畢赤酵母（P.kudriavzevii）、絲孢酵母（Trichosporon coremiiforme）和三型孢菌（Trichosporonoidessp.）均可產(chǎn)生多元醇[36]。放線菌普遍存在于醬香型白酒釀造過程中，具有一定的產(chǎn)吡嗪類、萜烯類和芳香類等風味化合物功能，被認為與醬香型白酒的風味物質(zhì)形成有關[37]。

2 白酒中微生物多樣性與風味物質(zhì)形成相關性研究

白酒釀造過程中微生物種類的多樣性是白酒風味多元化的基礎，微生物代謝活動與白酒風味和口感緊密相關。近年來，不斷有學者探究我國不同香型白酒的相關風味功能菌群。WANG S等[38]以中國清香型白酒為模型系統(tǒng)，根據(jù)其風味產(chǎn)生和共現(xiàn)性能揭示了核心菌群，即乳酸菌、釀酒酵母（S.cerevisiae）、畢赤酵母屬（Pichia）、地霉屬（Geotrichum）和假絲酵母屬（Candida）。這五個屬的合成核心菌群表現(xiàn)出與天然菌群相似的可重現(xiàn)動態(tài)特征。此外，由合成核心菌群產(chǎn)生的77.27%的風味化合物與天然白酒發(fā)酵過程顯示出相似的動態(tài)特征，并且風味輪廓呈現(xiàn)相似的組成。這表明合成核心微生物群對于可再現(xiàn)的風味代謝是有效的。白酒中風味化合物的代謝和積累受微生物群演替及其相互關聯(lián)的代謝過程的驅動，HUANG X N等[39]使用鳥槍宏基因組測序和代謝組學研究了清香型白酒發(fā)酵過程中的微生物和代謝特征，基因注釋表明，乳酸桿菌屬包含碳水化合物代謝的關鍵酶基因，并參與了整個發(fā)酵過程?？偁顧M梗霉（Lichtheimia ramose）、扣囊復膜酵母、地衣芽孢桿菌（B.licheniformis）、釀酒酵母（S.cerevisiae）和庫德里阿茲威畢赤酵母（P.kudriavzevii）在淀粉降解和乙醇生產(chǎn)中起主要作用。在白酒發(fā)酵所涉及的微生物群的組成和代謝功能之間建立了聯(lián)系，這有助于闡明發(fā)酵的微生物和代謝模式。

SONG Z等[40]利用高通量擴增子和宏轉錄組學測序技術相結合，揭示了醬香型酒生產(chǎn)中核心菌群的結構和功能。此外，采用超高效液相色譜和頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法對主要風味代謝物進行定性和定量分析，結果表明共有10個真菌和11個細菌屬被確定為核心菌群。此外，宏轉錄組分析顯示酵母（畢赤酵母屬、裂殖酵母屬、釀酒酵母和接合酵母屬）中的丙酮酸代謝和乳酸菌（乳酸桿菌屬）在風味成分產(chǎn)生中分為兩個階段。第一階段涉及高產(chǎn)乙醇生產(chǎn)，裂殖酵母屬為核心功能微生物。第二階段涉及高濃度的酸（乳酸和乙酸）生產(chǎn)，乳酸桿菌屬為核心功能微生物。從裂殖酵母屬到乳桿菌屬的功能轉變促使醬香型白酒生產(chǎn)中的風味成分從酒精（乙醇）轉變?yōu)樗幔ㄈ樗岷鸵宜幔?/p>

濃香型白酒中，YANG Y等[41]使用宏基因組學分析乳桿菌目（主要是魏斯氏菌屬（Weissella）、乳酸桿菌（Lactobacillus）和片球菌屬（Pediococcus claussen））、毛霉目（主要是橫梗霉屬（Lichtheimia））和散囊菌目（主要是曲霉菌、嗜熱絲狀真菌屬（Rasamsonia）和絲衣霉菌屬（Byssochlamys））是中溫大曲中產(chǎn)水解酶類和風味前體化合物的潛在微生物菌群。與風味有關的途徑存在于多種物種中，但只有細菌顯示出參與2,3-丁烷（如魏斯氏菌、乳桿菌和葡萄球菌）和丁酸酯類（嗜熱放線菌（Thermophilic actinomycetes））代謝的潛力，只有真菌可能參與了愈創(chuàng)木酚（絲衣霉菌屬（Chlamydomyces））和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚（曲霉（Aspergillus））的生物合成。且綜合分析表明，早期存在的酸性熱環(huán)境主要是由于乳桿菌和橫梗霉的分解代謝活動，這可能有助于微生物群的有效自我馴化。

3 風味微生物對白酒質(zhì)量的影響

明確不同香型的典型風格特征及重要風味物質(zhì)的來源和其形成機制，并在白酒釀造過程中對這些風味物質(zhì)的合成進行有效的控制，對不同香型白酒工藝的改造和產(chǎn)品品質(zhì)的提升至關重要。其中微生物是白酒風味物質(zhì)主要來源。目前，關于白酒中微生物群落的風味貢獻的研究可分為三類：①使用系統(tǒng)生物學方法在一定程度上檢測和分析白酒的生物成分；②在純培養(yǎng)下分離和鑒定具有產(chǎn)高濃度風味化合物或關鍵風味特征的微生物；③在白酒發(fā)酵過程中通過強化微生物來調(diào)節(jié)白酒生態(tài)，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)。

3.1 風味微生物對濃香型白酒質(zhì)量的影響

用分離的功能菌株對大曲進行強化可以影響微生物群落的代謝活性，從而改變以大曲為發(fā)酵劑生產(chǎn)的白酒的風味。HE G Q等[42]以濃香型白酒作為微生態(tài)系統(tǒng)，基于分類學組成，共現(xiàn)網(wǎng)絡和代謝潛能，揭示了強化兩株細菌貝萊斯芽孢桿菌（B.velezensis）和枯草芽孢桿菌（B.subtilis）對大曲中微生物群落的生物干擾作用，結果表明生物干擾增加了己酸菌、梭菌（Clostridium）、曲霉（Aspergillus）、假絲酵母（Candida）、甲烷桿菌（Methanobacteriaceae）和甲烷八疊球菌屬（Methanosarcina）的豐度，而降低了乳酸桿菌屬的豐度。同時，在生物干擾的生態(tài)系統(tǒng)中通過基于16S rRNA擴增子測序結果預測微生物群落功能（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states，PICRUSt）方法觀察到大多數(shù)編碼參與種間氫轉移酶的基因豐度較高。此外，共現(xiàn)網(wǎng)絡分析表明生物干擾增加了微生態(tài)系統(tǒng)中物種間相互作用的多樣性和復雜性，從而促進了風味代謝物（如己酸、己酸乙酯和己酸己酯）的更高產(chǎn)量。這些結果表明，在白酒發(fā)酵過程中強化大曲的生物干擾通過功能微生物相互作用引起風味代謝是可行的。LI W等[43]對分別使用三種高產(chǎn)己酸乙酯的酵母（釀酒酵母、伯頓生絲畢赤酵母（Hyphopichia burtonii）和葡萄牙棒孢酵母（Clavispora lusitaniae））強化大曲，研究其對發(fā)酵過程微生物群落動態(tài)和揮發(fā)性化合物影響。測序結果表明，3個細菌屬（芽孢桿菌（Bacillus）、乳酸菌（Lactobacillus）和腸桿菌（Enterobacter））和4個真菌屬（畢赤酵母屬（Pichia）、棒孢酵母屬（Clavispora）、釀酒酵母和復膜孢酵母屬（Saccharomycopsis））在微生物群落中占主導地位。在所有樣品中檢測到41種風味化合物，包括7種醇、26種酯和4種醛。特別地，己酸乙酯含量的增加與用釀酒酵母、葡萄牙棒孢酵母或混合接種強化的大曲有關。且在發(fā)酵后期，這些強化大曲發(fā)酵后的酯含量比未強化的大曲或強化伯頓生絲畢赤酵母的大曲的高。

窖泥是濃香型白酒的根本，包含有梭菌、乳酸菌、產(chǎn)甲烷古菌等多種穩(wěn)定的功能微生物。窖泥中微生物的種類和數(shù)量、微生物相互作用及代謝產(chǎn)物的多樣性對濃香型白酒的品質(zhì)產(chǎn)生重要影響，并且窖泥為微生物的生長和代謝提供了一個較為良好的棲息環(huán)境，對后期酒的風味物質(zhì)的產(chǎn)生非常重要。GAO J J等[44]通過添加窖泥和不添加窖泥對比發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)窖泥中85個屬以Caproiciporducens、喜熱菌屬（Caloramator）、Sedimentibacter和Caldicoprobacter為主，檢測發(fā)現(xiàn)，窖泥組中13種揮發(fā)酸、6種直鏈醇和37種酯類物質(zhì)更為豐富。通過網(wǎng)絡相關分析，這些化合物大多與窖泥來源的厭氧菌呈正相關。這些微生物遷移到酒醅中，可增加酒醅微生物的多樣性，對改善酒醅風味物質(zhì)具有重要作用，此外，窖泥微生物與大曲之間存在多種酯類生成的協(xié)同作用。窖泥微生物對大曲選擇性酯化產(chǎn)生了豐富的揮發(fā)性酸和線性鏈醇，窖泥微生物的代謝提高了酒醅的pH，進而提高了大曲的酯化能力。

梭菌是優(yōu)質(zhì)窖泥中的優(yōu)勢微生物，對風味物質(zhì)形成具有重要影響，一般梭菌應用于人工窖泥制作、窖泥的養(yǎng)護和增加有益風味物質(zhì)或減少有害風味物質(zhì)[45]，如勾文君等[46]通過在白酒發(fā)酵體系中強化丁醇合成能力較弱的酪丁酸梭菌（Clostridium butyricum），達到減控白酒發(fā)酵過程丁醇合成的目的。除此之外，己酸乙酯和辛酸乙酯的生成量顯著增加，并且對主要揮發(fā)性風味物質(zhì)含量無顯著的影響。產(chǎn)甲烷古菌被認為是窖泥中的重要功能微生物。張應剛[47]通過添加產(chǎn)甲烷菌系和復合菌系能夠顯著促進黃水和濃香型白酒中的己酸、丁酸和乙酸等濃香型白酒重要香氣成分的含量以及有效降低甲醇的含量，提高濃香型白酒的質(zhì)量。

3.2 風味微生物對清香型白酒質(zhì)量的影響

清香型白酒具有清香純正，自然諧調(diào)，醇甜柔和，余味爽凈的特點，其主體香氣物質(zhì)是乙酸乙酯[1]。異常維克漢遜酵母（Wickerhamomyces anomalus）有利于白酒釀造中酯類化合物的合成。WANG W等[26]通過模擬固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)白酒來探討人工添加強化菌株是否可以改善白酒中的風味物質(zhì)以及潛在機制，研究結果表明，用W.anomalus對白酒發(fā)酵進行生物強化，可以提升乙酸乙酯含量，并引起其他風味物質(zhì)含量的變化。同時發(fā)現(xiàn)由于添加了W.anomalus而引起的風味物質(zhì)變化主要歸因于添加了此菌株而引起的微生物群落結構的變化。

相對來說，清香型白酒中高級醇含量要高于濃香和醬香，尤其是在小曲清香型白酒中，此類物質(zhì)為缺陷性成分，為了降低高級醇含量，曲冠頤等[48]揭示了小曲清香型白酒發(fā)酵過程菌群合成高級醇的代謝特征，結果表明，酵母屬（Saccharomyces）、畢赤酵母屬（Pichia）、根霉屬（Rhizopus）、乳桿菌屬（Lactobacillus）、魏斯氏菌屬（Weissella）是春秋兩季發(fā)酵過程絕對優(yōu)勢微生物中的差異屬。其中酵母屬（Saccharomyces）、畢赤酵母屬（Pichia）、乳桿菌屬（Lactobacillus）跟高級醇產(chǎn)量有顯著的相關性。模擬固態(tài)發(fā)酵釀酒酵母（S.cerevisiae）產(chǎn)高級醇較高，庫德里阿茲威畢赤酵母（P.kudriavzevii）與短乳桿菌（Lactobacillus brevis）產(chǎn)高級醇產(chǎn)量均較低。當三者共培養(yǎng)時，高級醇產(chǎn)量較釀酒酵母（S.cerevisiae）單獨培養(yǎng)降低，說明庫德里阿茲威畢赤酵母（P.kudriavzevii）、短乳桿菌（L.brevis）能夠調(diào)控釀酒酵母（S.cerevisiae）合成代謝高級醇。JIANG J等[49]使用高通量測序和多元統(tǒng)計算法，揭示了中國清香型白酒中產(chǎn)生高級醇的微生物，并確定了釀酒酵母和畢赤酵母是主要的貢獻者。另外，發(fā)現(xiàn)碳氮比（C/N）和微生物相互作用顯著影響高級醇的產(chǎn)生。利用響應面方法建立了具有調(diào)節(jié)因子的高級醇產(chǎn)量的預測模型，并且在最佳調(diào)節(jié)劑水平下，高級醇的含量下降了65%。這項工作將有助于通過控制食品發(fā)酵中的微生物群落來控制風味的產(chǎn)生。

白酒多采用開放式自然發(fā)酵，因此環(huán)境微生物對白酒質(zhì)量具有一定的影響。龐曉娜[50]研究了環(huán)境微生物對清香型白酒特征風味物質(zhì)的影響，結果表明乳桿菌屬、畢赤酵母屬和塞伯林德酵母屬與酯類、醇類、酸類、酚類等多種風味物質(zhì)呈現(xiàn)較強的正相關，乳桿菌屬和酵母菌屬與發(fā)酵過程中多種風味物質(zhì)呈現(xiàn)顯著正相關（P＜0.05），其中耐酸乳桿菌（Lactobacillus acetotolerans）與多種短鏈脂肪酸酯呈現(xiàn)正相關。用從地缸表面分離的具有較高酯酶活性和乙醇耐受性的乳酸菌進行強化發(fā)酵，結果表明接種耐酸乳桿菌和希氏乳桿菌（Lactobacillus hilgardii）強化發(fā)酵的樣品中總酯的含量顯著高于對照組（P＜0.05），并且其風味具有較好的諧調(diào)度。接種異常畢赤酵母強化發(fā)酵，總酯的增加程度不及乳酸菌，但其酸類物質(zhì)的積累也相對較低，可以有效地避免酸敗。

3.3 風味微生物對醬香型白酒質(zhì)量的影響

醬香型白酒風味成分繁多且復雜，其特征風味物質(zhì)的形成與微生物之間的關系一直是白酒釀造領域的研究熱點。在傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵中，核心微生物群的結構組成和功能決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。為了改善大曲的風味特征，WANG P等[51]強化了地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）并研究了該菌株對大曲發(fā)酵菌群結構和代謝產(chǎn)物的影響。菌株強化后微生物相對豐度發(fā)生了變化，包括芽孢桿菌屬（Bacillus）、棒孢酵母屬（Clavispora）和曲霉屬（Aspergillus）的增加以及畢赤酵母屬（Pichia）、復膜酵母屬（Saccharomycopsis）和其他一些屬的減少。芳香類化合物和吡嗪類化合物平均含量均有顯著增加，其中吡嗪類化合物的增加與強化的芽孢桿菌（Bacillus）和原有的棒孢酵母屬（Clavispora）的代謝呈正相關，而曲霉屬（Aspergillus）與地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）共培養(yǎng)時則產(chǎn)生了更多的芳香化合物。這表明強化地衣芽孢桿菌，通過其自身的代謝活性和原位代謝活性的變化改變了大曲的風味特征。此外，地衣芽孢桿菌的強化影響了大曲的酶活，包括淀粉酶活顯著增加（P＜0.05）以及葡糖淀粉酶、酯酶活性顯著降低（P＜0.05）。在醬香型白酒中SONG Z W等[52]揭示了非釀酒酵母—裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）的功能，它通過將乙酸轉化為甲羥戊酸降低了乙酸的濃度，從而提高了發(fā)酵菌群的耐酸性。另外裂殖酵母（S.pombe）還同步生成萜烯類的前體物質(zhì)，從而提高醬香型白酒的品質(zhì)和口感。ZHANG H等[53]揭示了環(huán)境微生物群是醬香型白酒發(fā)酵中真菌（尤其是畢赤酵母和釀酒酵母）的重要來源。研究結果表明，在堆積發(fā)酵過程中溫度、乙醇和畢赤酵母的富集協(xié)同驅動了發(fā)酵菌群群落結構的構建和風味代謝物的形成。畢赤酵母是醬香型白酒發(fā)酵過程中主要的真菌屬，具有較高的耐熱性和較強的競爭性，通過抑制其他絲狀真菌和芽孢桿菌屬引發(fā)微生物群落的快速演替，從而增加了風味物質(zhì)如酸類、酯類含量的增加。

4 結語

白酒中特征風味物質(zhì)及相關產(chǎn)風味微生物的精確表征是風味微生物分離篩選和應用的前提，目前大多采用質(zhì)譜檢測技術和高通量測序技術對微生物及風味物質(zhì)進行分析，然后采用多元統(tǒng)計分析和相關性分析進行確定風味微生物。由于白酒風味物質(zhì)的復雜性，更多風味物質(zhì)的微生物代謝機理尚待深入解析。且白酒風味受多種因素的綜合影響，在風味微生物應用時需考慮白酒復雜混菌發(fā)酵體系中微生物間的相互作用和釀造工藝、發(fā)酵條件等因素的影響，以便有效運用于白酒生產(chǎn)過程進行定向控制，提高白酒風味特性和品質(zhì)。

目前對風味微生物的研究集中在微生物多樣性、變化規(guī)律和分離鑒定上，風味微生物產(chǎn)風味物質(zhì)代謝機理、微生物相互作用及如何影響白酒質(zhì)量研究較少。未來，結合組學技術、質(zhì)譜技術、系統(tǒng)生物學方法以及生物信息學工具闡明這些風味微生物在白酒中的生理相互作用、功能和代謝機理，再開發(fā)新的培養(yǎng)方法來分離出這些風味微生物，為風味微生物的應用及在白酒中定性代謝調(diào)控提供方向，從而提高白酒品質(zhì)。而且在研究有益風味物質(zhì)同時應該對缺陷性風味或具有安全隱患風味物質(zhì)進行研究，找出產(chǎn)生這些不良風味物質(zhì)的核心微生物菌群，通過生物干擾減少這些不良風味物質(zhì)的產(chǎn)生，從而避免食品安全隱患和提高產(chǎn)品競爭力。