濃香型白酒釀造微生物與風(fēng)味物質(zhì)組成的應(yīng)用進(jìn)展

何慶　劉剛治　王治禹　王丹　馮一杰　喬木

白酒是我國消費(fèi)者最為青睞的酒精飲品。中國白酒作為典型的蒸餾酒，歷史悠久，在蒸餾酒領(lǐng)域中占據(jù)的地位舉足輕重。各地生產(chǎn)白酒的企業(yè)在釀造過程中采用的工藝和使用的原材料各不相同，在白酒發(fā)酵的具體過程中就會(huì)形成不同種類的風(fēng)味物質(zhì)。這些風(fēng)味物質(zhì)雖在酒體中實(shí)際占據(jù)的比例非常小，但卻是形成白酒香型的關(guān)鍵所在。以風(fēng)味為依據(jù)，可將白酒分為醬香型、濃香型、清香型、米香型。其中，濃香型白酒在消費(fèi)者中享有的知名度極高，不論從風(fēng)格還是風(fēng)味來說，濃香型白酒都深受消費(fèi)者青睞。為促進(jìn)濃香型白酒的相關(guān)釀造工藝實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升，有必要對(duì)白酒釀造所含的各類微生物與相關(guān)風(fēng)味物質(zhì)的組成進(jìn)行探究。本文淺析了濃香型白酒釀造微生物與風(fēng)味物質(zhì)組成，以期為相關(guān)研究提供借鑒。

一、濃香型白酒釀造微生物

濃香型白酒在釀造過程中主要包括如下幾類微生物：霉菌類微生物、細(xì)菌類微生物、酵母菌類微生物、放線菌類微生物。在白酒發(fā)酵的具體過程中，不同釀造微生物會(huì)相互之間產(chǎn)生影響或者形成制約，形成各種生物酶類，將不同種類的物質(zhì)原料，諸如蛋白質(zhì)原料、淀粉原料等通過多酶催化，有效轉(zhuǎn)化為酸、醇、酮、醛、酯等，進(jìn)而形成代謝產(chǎn)物，促進(jìn)原酒中包含的風(fēng)味物質(zhì)實(shí)現(xiàn)相輔相成。對(duì)濃香型白酒而言，其主體香是己酸乙酯，由酶對(duì)己酸進(jìn)行催化后與乙酸發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生。

1.大曲中的微生物組成。在對(duì)濃香型白酒進(jìn)行發(fā)酵的具體過程中，大曲主要負(fù)責(zé)提對(duì)微生物菌株。根據(jù)相關(guān)研究所得結(jié)果，大曲內(nèi)具體所含的各類微生物組成主要包括四大類菌群：霉菌、細(xì)菌、酵母菌和放線菌。其中，霉菌具體分布的位置是大曲表面，核心區(qū)域主要分布的是細(xì)菌。酵母菌的分布位置最為廣泛，幾乎遍布大曲，但呈現(xiàn)出較低的豐度。

對(duì)大曲而言，霉菌直接影響其酯化和糖化能力。最重要的是，霉菌在其具體生長繁殖的過程中，會(huì)對(duì)發(fā)酵底物進(jìn)行利用以實(shí)現(xiàn)代謝，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的呈香物質(zhì)，對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的最終形成產(chǎn)生一定程度的影響。酒曲中的霉菌主要包括曲霉、紅曲霉、青霉、毛霉等，不同種類的霉菌在酒曲發(fā)酵中發(fā)揮著不同的作用。例如，黑曲霉能產(chǎn)生葡萄糖氧化霉、過氧化氫酶、糖化酶、纖維素酶等;紅曲霉經(jīng)過代謝，可產(chǎn)生麥芽糖酶、酯化酶、蛋白酶等;根酶產(chǎn)生液化酶、糖化酶的能力較強(qiáng)，且能通過最高轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化淀粉為葡萄糖。

在對(duì)白酒進(jìn)行釀造的具體過程中，只有確保酵母菌真正發(fā)揮作用，酒精才能最終形成。從功能來看，有的酵母實(shí)際產(chǎn)生的物質(zhì)是乙醇，會(huì)對(duì)葡萄糖進(jìn)行轉(zhuǎn)化，進(jìn)而形成乙醇;有的酵母則會(huì)與酯酶發(fā)生協(xié)同作用，將鹽、有機(jī)酸、醛、糖等作為底物，進(jìn)而合成酯類。對(duì)濃香型白酒而言，其大曲主要包含的酵母菌是釀酒酵母，可分泌出的物質(zhì)包括β-葡萄糖苷酶、酸性蛋白酶和淀粉酶，能促進(jìn)淀粉完成降解，還能促進(jìn)酒精實(shí)現(xiàn)發(fā)酵。酵母菌將胞外酶分泌出來，會(huì)與發(fā)酵底物發(fā)生相應(yīng)作用，形成酶促反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物之間出現(xiàn)氧化、還原、脫水、水解等反應(yīng)，最終形成酒的風(fēng)味。

2.窖泥中的微生物組成。釀造濃香型白酒時(shí)，一般情況下是泥窖發(fā)酵，在窖坑的內(nèi)壁上會(huì)覆蓋有窖泥，這能為發(fā)酵提供多樣性的微生物。窖泥中所含的微生物究竟屬何種類、所含微生物數(shù)量有都少、微生物種群之間會(huì)發(fā)生怎樣的相互作用、代謝產(chǎn)物是否具備多樣性特點(diǎn)……這些因素都會(huì)對(duì)白酒品質(zhì)造成不同程度的影響。微生物能高效、良好地實(shí)現(xiàn)生長代謝，窖池的環(huán)境功不可沒。在對(duì)白酒進(jìn)行釀造的過程中，窖泥對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的最終形成產(chǎn)生的影響至關(guān)重要。

3.糟醅中的微生物組成。糟醅實(shí)際所含的各類微生物組成，能幫助白酒最終形成其獨(dú)特的風(fēng)味。換言之，糟醅含有的各類微生物群落發(fā)生的演變，對(duì)白酒最終形成其獨(dú)特風(fēng)味具有直接影響。在對(duì)濃香型白酒進(jìn)行發(fā)酵的具體過程中，各類不同的微生物共同對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行參與，不同微生物間可能相互協(xié)調(diào)，也可能相互一致，這就使各類微生物良好實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)平衡。糟醅所含的微生物主要是醋酸桿菌和乳桿菌，通過發(fā)酵，形成不同的風(fēng)味化合物和前體物質(zhì)，例如丁酸、乳酸、己酸等。糟醅所含微生物的多樣性呈現(xiàn)出一定差異，且隨發(fā)酵程度而逐漸演變。

二、濃香型白酒的風(fēng)味物質(zhì)組成

濃香型白酒的香味成分主要是有機(jī)酸、羥基化合物、高級(jí)醇、酯類等，其中酯類主要是己酸乙酯，此類物質(zhì)能有效提高白酒質(zhì)量。相關(guān)研究顯示，濃香型白酒之所以會(huì)形成風(fēng)味，是由于發(fā)酵過程中，包含的各類微生物之間形成相互協(xié)同而產(chǎn)生的，所含風(fēng)味成分在1300種以上。在20世紀(jì)60年代，濃香型白酒相應(yīng)的微生態(tài)系統(tǒng)所含的風(fēng)味化合物主要形成梭菌屬微生物，該菌能產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，可轉(zhuǎn)化淀粉、嘌呤、蛋白質(zhì)等物質(zhì)為各種有機(jī)酸、氫氣、二氧化碳等。濃香型白酒主要通過發(fā)酵、陳釀、蒸餾等產(chǎn)生香味，在對(duì)白酒進(jìn)行發(fā)酵的具體過程中，窖池與存在于各類酒曲中的不同微生物、各種酶等產(chǎn)生作用，對(duì)各類原料進(jìn)行分解，在微生物作用下，各種代謝產(chǎn)物形成，并實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，均能產(chǎn)生特殊香氣。濃香型白酒在其產(chǎn)香的具體過程中，主要通過發(fā)酵過程包含的揚(yáng)氏梭菌、二氧化碳與氫氣共同參與代謝，進(jìn)而形成乙醇和乙酸。濃香型白酒含有多種萜烯類化合物，例如金合歡烯、杜松烯、香橙烯、雪松烯、欖香烯、羅漢柏烯等，此類物質(zhì)香氣較強(qiáng)，且具有特殊功效。

相關(guān)研究顯示，己酸乙酯和乳酸乙酯這兩類物質(zhì)在酒體中的實(shí)際含量，對(duì)于濃香型白酒的最終品質(zhì)具有巨大的影響。在對(duì)濃香型白酒進(jìn)行釀造的具體過程中，乳酸菌含量會(huì)增多，并形成更多乳酸，進(jìn)而導(dǎo)致乳酸乙酯增多，造成乳酸乙酯與己酸乙酯二者比例出現(xiàn)失調(diào)，這就會(huì)對(duì)白酒品質(zhì)造成不良影響，使酒味略帶酸澀。對(duì)濃香型白酒實(shí)施工藝化生產(chǎn)，亟需實(shí)現(xiàn)“增己降乳”，科學(xué)增加己酸乙酯在酒體中的實(shí)際含量，并對(duì)酒體中實(shí)際所含的乳酸乙酯量進(jìn)行降低，促進(jìn)二者在酒體中保持相對(duì)協(xié)調(diào)的比例，以保障白酒品質(zhì)。

總之，在濃香型白酒呈香過程中，微生物發(fā)揮著關(guān)鍵作用。利用菌株進(jìn)行分離純化，能促進(jìn)功能性微生物在酒中發(fā)揮作用。為提高濃香型白酒的品質(zhì)，有必要將微生物學(xué)、生物信息學(xué)以及分子生物學(xué)等各項(xiàng)技術(shù)緊密結(jié)合起來，對(duì)濃香型白酒所含的微生活組成及其具體功能特點(diǎn)進(jìn)行全面探究，對(duì)微生物相應(yīng)的代謝機(jī)制以及形成香味物質(zhì)的機(jī)制進(jìn)行清晰揭示，對(duì)微生物功能菌株相應(yīng)的資源庫進(jìn)行豐富。