酱香型白酒风味物质的形成与微生物关系的研究现状与进展

刘晓光,谢和3,屈直

(贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)

　　[摘　要]酱香型白酒独特的酿造工艺形成了其特殊的微生物区系,这些微生物的代谢活动与美拉德反应的相互重迭作用最终形成了酱香型白酒中一系列特殊的风味物质。分析了近年来微生物与酱香型白酒风味物质形成关系的研究中存在的一些难点,并对最新研究成果进行了综述。

 　酱香味是我国一些传统调味品所具有的独特风味,酱香型白酒更是中国白酒的一大香型,以酱香味遐迩于世的茅台酒便是其典型代表。我国对酱香型白酒风味物质的研究最早始于1956年国家科委制订的12年长远科技发展规划,其中列有“总结提高贵州茅台酒传统特产食品”项目,此后对酱香型白酒酿造微生物和酱香型风味物质的研究多数以茅台酒为代表进行。1975年,贵州轻工科研所开始对茅台酒酿造微生物进行研究,认定茅台酒曲是一种高温细菌酒曲。酒曲中以芽孢杆菌最多,鉴定的17种芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌)中有5株产生黑色素,这些菌株在碎麦粉中培养,也可生成像茅台酒曲的香味[1]。2003年庄名扬又从酱香型高温大曲中分离得到了功能菌B321菌株(Bacillushichcnifarmis酱香B321)[2];此外气相色谱分析、液相色谱分析、气质联用分析等技术也被相继应用于酱香型白酒风味物质的研究上,酒体香味成分分析方面的研究也有了突破性的进展[3]。随着产香功能菌的研究不断深入和分析技术的发展,为阐述酱香型白酒风味物质的形成与微生物关系提供了更多的理论和技术支持。

研究微生物与酱香味物质的关系,不仅有利于改进酱香型白酒的生产工艺、提高酒体质量及更新酱香型白酒产品类型有着重要的意义,对我国整个酱香食品工业的发展都会起到重要的促进作用;同时,对这些复杂酿造微生物的研究亦可能揭示出微

生物间一些尚未知晓的协同作用和微生物代谢方式,并新发现一些对食品工业生产有益的微生物。

1研究中存在的困难及其产生原因

近年来,国内有关研究单位与生产厂家,对酱香型白酒的微量成分、生产工艺进行了大量的研究与分析,取得了一些有益的进展,但是对于酱香型白酒风味物质的本质及酱香产生所必须的微生物种类尚不清楚;而从其生理生化角度,对于微生物在酱香物质产生过程中产生何种酶及其具体作用及各种微生物之间存在怎样的相互协同作用等方面亦一直没有确切的解释。笔者认为困难存在的原因有以下几个方面:

1.1酱香型白酒的风味物质形成是多种微生物共同参与的复杂过程

多种微生物交织在一起的共同作用才形成酱香型白酒独特的酱香味,每种微生物在酱香型白酒酿造过程中不同时段的具体作用很难确切描述,尤其是酱香白酒的高温制曲、高温堆积、高温发酵的独特工艺形成了其特殊的微生物区系,使得微生物之间的相互作用更加复杂。高温制曲时温度高达65℃,这一过程淘汰了大部分不耐热的微生物,形成了以嗜热芽胞杆菌为主的特殊细菌群,其中有些特殊细菌在100℃下煮沸0.5～1h仍可存活[4]。高温堆积阶段又是开放式生产,此过程网罗了大量的有益微生物,起到了二次制曲的作用,使得微生物区系复杂化。这些微生物种类多、数量大,酶系也比较复杂。

有研究者以茅台酒为例,对其酿造微生物进行研究,发现制曲酿酒中的微生物常见的有细菌、霉菌、酵母等,其中以细菌最多,念珠霉次之,酵母、根霉、毛霉等较少。堆积(物)和酒醅中又可分离得到大量球拟酵母、假丝酵母等;枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等芽孢杆菌在高温阶段及陈曲中又占绝对优势[1]。

酱香型白酒的酿造过程经历了多次的微生物区系更迭,在这如此众多复杂的微生物中哪些是有益微生物,单独分离出的一种菌或少数几种菌能否实现相同的产酱香功能,在这些微生物中,又有哪些微生物间可能存在对产酱香有益处的协同作用,这些都是产酱香研究上无法回避的问题。1.2酱香型风味的主体成分仍未明确

酱香型白酒主体香味成分的是什么?香风味研究的热点。周良彦(1983)[5]举了“7化合物,文中首特香味组分HEMF(42羟基22(5)25(2)2甲基23(2H)2呋喃酮),并认为“酱香型白酒的主体芳香物有很大可能是呋喃类、吡喃类衍生物”,这一观点引起了白酒界对此类化合物的关注,但事过10余年,研究工作并无实质性进展。庄名扬(1997)[6]连续著文报道了酱香型习酒功能菌的选育及特征组分的研究,该研究从习酒的高温大曲中分离到2株能产酱香的芽胞杆菌,经发酵培养,从发酵液的溶剂提取物中检出了一种吡喃酮,即2,32二氢23,52二羟基262甲基4H2吡

项目　　吡嗪

22甲基吡嗪2.52二甲基吡嗪2.62二甲基吡嗪2.32二甲基吡嗪22乙基262甲基吡嗪22乙基252甲基吡嗪三甲基吡嗪2.62二乙基吡嗪四甲基吡嗪吡啶

32异丁基吡啶噻唑

三甲基恶唑

酱香123292116969662886254007166782181-108324

2201991106731173492371536731114-8330

1-19183792157418-72988482160-100-

喃242酮(为便于叙述,以下简称DDMP,DDMP脱一分子水即成HEMF,两者在食品中往往互为依存),并认定它产生浓郁酱香物质,是酱香型白酒的特征组分。中国食品发酵工业研究所的胡国栋、程劲[7]

松经过可靠的实验,证明了DDMP不具有酱香的特征,而且也不可能是酱香型白酒的特征香味组分。

到目前为止,关于酱香型白酒的特征香味成分,在学术界仍有争论,众说纷纭,莫衷一是。归纳起来主要有以下几种观点[7]:

(1)42乙基愈疮木酚说。(2)吡嗪及加热香气说,认为生成酱香物质的途径有:①氨基酸的加热分解;②蛋白质热分解;③7种途径(3)种。(4)①糖醛;②10种特征成分说。(5)高。

酱香主体成分的不确定,使得研究酱香产生的思路从源头上被封闭,因此只能着重从酱香的产生过程进行分析,而产酱香的过程本身又极其复杂,受多种因素的制约,这也就使研究上产生了更多的难题。

1.3与酱香产生密切相关的美拉德反应过程复杂

美拉德反应是产生一系列香味物质的重要反应,该反应是一个集缩合、分解、脱羧、脱氨、脱氢等一系列反应的交叉反应,生成多种酮、醛、醇及呋喃、吡喃、吡啶、噻吩、吡咯、吡嗪等杂环化合物[8]。白酒中检测到的杂环类化合物见表[9]。

mg/L

浓香2-2510751873453142342-3922

3-2621962278-69812059-46104

表几种名优白酒中杂环化合物的种类及含量

兼香

22315457341482442121740156100-4949

1-21837611106-294-19582-98-

清香1-129-11--27-75--2259

　　美拉德反应复杂,反应历程、产物性质及其结构不仅受到氨基酸和糖类物质的种类、性质的影响,还与反应时的水分、pH值、温度和时间等有关[10]。不同的反应条件会明显影响美拉德产物的种类和数量。在现有的酿造条件下,究竟美拉德反应会按照那些路线进行,又会有哪些产物形成,这些产物又有哪些是使酒体呈现酱香味所必须的,这仍然需要大量的研究去讨论证实。

2研究进展

微生物在制曲和酿酒过程中起着十分重要的作

用,它既是酿酒原料的重要组成部分,又直接参与乙醇和香味物质的形成,而特定的生产工艺为酒曲微生物发挥作用提供了相应的外部环境。

尽管对于微生物与酱香风味物质关系的研究存在着很多困难,但是通过近几年来的研究仍然取得了一定的进展,尤其是微生物在酱香产生过程中的作用方面的研究意义深远。2.1酿造过程中微生物的作用

2.1.1微生物的生香作用酱香型白酒主香成分是什么虽然没有定论,但来源于曲药却是公认的。大曲中的微生物在酿酒中的主要作用是糖化、发酵、

生香,但高温大曲中微生物的主要作用和大曲中的微生物不完全相同,它的主要作用只有两个:生香和糖化。高温曲本身由于制曲温度高达65℃左右,酵母被淘汰,发酵力很弱,甚至没有,它的发酵作用是通过堆积过程中网罗空气中、场地上的微生物得到的。试验证明,如果不通过堆积,把糟醅降温后加高温曲直接入窖,根本就不能产酒[11]。

高温曲中微生物的糖化作用与生香作用相比,生香又是主要的。高温曲糖化酶的糖化力都很低,这是高温大曲与其它大曲最大的差异,这个差异决定了大曲酱香型酒生产的两个显著工艺特点:一是大用曲量,二是窖外堆积。我们可以从茅台酒厂和郎酒厂高温曲标准看出,两者对糖化力都是控制在300个单位以下,但茅台酒厂的控制下限要高一些(150个单位),郎酒厂的控制下限要低一些(位)[11]。可见,香,带入酒中,,体香味奠定基础[11]。

2.1.2微生物的代谢作用微生物与微生物所产生的酶同样是酒曲生物活性的重要来源,酶的活性不仅影响到酒曲中各种物质的转化,也直接影响到有机香味物质的品质和数量,从而对白酒香味物质的形成产生深刻的影响。微生物在生长繁殖过程中,不断分泌酶类物质,将原料中蛋白质、糖类、脂肪等大分子逐渐分解为氨基酸、寡糖、脂肪酸等小分子有机物质,一方面供自身代谢利用,另一方面为乙醇和香味物质的形成提供了丰富的前体物质。有些微生物还直接参与了醋酸、甘油、乳酸、丁酸、丁酸乙酯、己酸乙酯等白酒中重要香味组成成分的形[12]

成。另外,微生物在生长繁殖过程中还产生维生素、生长素、氨基酸之类的物质,这些产物既可促进其它类群微生物的生长繁殖,又可参与酿酒过程中的各种化学反应变化,形成香味物质,甚至其自身就是白酒的香味物质组成成分,例如氨基酸脱羧形成高级醇等。

2.1.3微生物参与热能供应微生物的生命活动及有机物质的分解伴随着能量转化。微生物在对有机物质的分解过程中,常释放出一定的热量,这些热量能增加温度,加速化学反应进行,特别是引发了美拉德反应。酱香型白酒的高温制曲温度要求达到

[11]

65℃,而高温堆积阶段也要求温度达50℃左[9]

右,这些独特的酿造工艺对热能的需求与微生物的能量供给是密切联系的,可以说没有这些独特的工艺就没有酱香风味。另外温度的升高,使酒曲微生物区系由常温类群向嗜热类群转化,由类群复杂的微生物组成逐渐向种群组成较为单一的方向转化,这有利于特定香味物质的形成,从而使酱香型白酒的风格特征与其它类型的白酒产生明显差别。2.1.4微生物的其他作用微生物还可参与分解

原料中一些难以利用的物质,例如:可将木质素、单宁、果胶等物质分解转化成多种微生物可直接利用的碳源,从而进一步转化为香味物质。另外,在酱香型白酒酿造的高温堆积阶段,网罗了空气中的大量的微生物,尤其是各种酵母菌大量繁殖,而后消亡、自溶,为原料中增加了动物性蛋白源[9]。2.2有益菌株的研究

中国科学院成都生物研究所的庄名扬、孙达等以普通酱香型白酒生产所使用的高温大曲为含菌样品,经分离获得1株嗜热芽孢杆菌,对它的生化及香气特征进行测定,并鉴定其形态特征、生理生化特征,,并命名为地衣3ushichcnifarmis酱。,,游离氨基酸的种类,接种组要比不接种组含量高几倍甚至十几倍,尤其是带有苯环的芳香族氨基酸变化更为显著[13],且能促进以甘氨酸、葡萄糖、氯化钠为原料的模式美拉德反应迅速发生,并且在其发酵液中检测出白酒中常有的物质,如乙醛、乙缩

[12]

醛、乙酸、乙酸乙酯、2,32丁二醇等;连宾报道以枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌单菌和混合菌制曲,模拟高温大曲的生产条件,通过对其酒精浸提液的紫外扫描分析(波长200～500nm)。结果表明,无论接种单菌还是混合菌,曲料对波长的吸收值明显增多,可见制曲过程中的褐变必然有嗜热芽孢杆菌的参与,其最终结果应该是嗜热芽孢杆菌的代谢活动与美拉德反应共同产生的重叠现象。

赵希玉、赵丹[14]等报道了在生产中应用纯种微生物(产酱香芽孢杆菌)强化制曲过程,结果表明,加细菌曲强化的高温曲质量明显好于不加细菌曲强化的高温曲,说明了高温曲质量的显著提高与细菌曲的作用是分不开的。在制酒工艺试验中,经细菌强化酒曲生产的酒明显好于对照工艺未强化酒曲生产的酒,也说明在制酒过程加入有益细菌曲有利于大曲酱香型白酒质量的提高[14]。

3展望

目前,对于酱香型白酒风味物质的形成与微生物关系的研究一般都是对酱香型白酒酿造水平上的研究,多数只是在工艺上的改进或者用纯种的微生物强化发酵;对酱香型白酒酿造微生物的研究也主要集中在那些影响酱香型白酒生产的模式菌株的分离、筛选和鉴定上,而对各种有益微生物之间的相互作用了解甚少,影响酱香型白酒生产的主要微生物之间关系还有待于进一步研究。如已知地衣芽孢杆菌在酱香高温发酵中起着重要作用,它除了代谢蛋白水解酶外[15]还可能产生哪些酶或者其它的与产酱香有关的物质,能否找到控制产生这些物质产生的基因,通过诱变或者其他分子生物学方法构建出

卷

产酱香性能优异的功能菌株。因此,作者认为应该

把生物工程和基因工程的研究作为今后的重点研究目标。运用生物信息学方法,分析酿造微生物的生物化学功能、基因表达概貌,预测与酱香型白酒生产相关的蛋白质和微生物功能,将使酱香型白酒酿造微生物对茅台酒香气的影响有更深一步认识。此外功能基因组学研究可从基因水平上了解主要微生物对酱香物质生产的影响,开掘基因和蛋白质功能,结合已建立的基因转录技术(如差异显示、DNA微排技术等)和蛋白质表达分析技术(蛋白组学)的研究[16],改进酱香型白酒生产工艺,比较基因组学研究还可揭示酱香型白酒酿造微生物的特殊性,发现新的物种。

 .酿酒科技 

胡国栋,程劲松.酱香型白酒呋喃酮和毗喃酮类化合物的分析研究[J].酿酒科技 

庄名扬.再论美拉德反应产物与中国白酒的酱香味[J].酿酒科技,2005(5):342391

熊子书.中国三大香型白酒的研究(二)[J].酒科技,2005(4):252311

庄名扬,王仲文.B3-1菌株的分离、选育及其分类学鉴定,2003,30(5):262281

连宾.[J].中国酿造,1997,(1):132151

梁思宇,陆兆新.高溶纤酶活性枯草芽孢杆菌的分离筛选与鉴定[J].微生物学通报,2001,28,(5):252301

周良彦.关于酱香型白酒主香成分的探讨[J].酿酒,1983(1):111

庄名扬,王仲文,等.酱香型习酒功能菌的选育及特征组分研

[16]

崔利,彭追远,等.[J].酿酒21

连[J].酿酒科5)21

等.美拉德反应与酱香型白酒[J].酿酒科技,(1):792841

赵希玉,赵丹,等.应用纯种微生物提高大曲酱香型白酒质量工艺试验[J].酿酒,2002(29):362381

邵元龙,谢和.两株枯草芽孢杆菌蛋白酶的提取及产酱香研究[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2005,20(3):512531

郝柏林,张淑誉.生物信息学手册[M].上海:上海科学技术出版社,20001

(责任编辑:杨　林)

茅台传统酱香型白酒微生态及微生物研究

作者：黄永光　黄平 时间：2009-2-25 9:08:19 来源：《华夏酒报》 

　　茅台酒被誉为中国“国酒”，是世界三大（蒸馏）酒之一，也是酱香型白酒的典型代表。

　　茅台酒产于茅台古镇，是中华民族宝贵的文化遗产，其传承了我国两千多年的白酒文化。在中国白酒行业具有典型的代表性。随着白酒行业竞争和消费的理性化发展，以国酒为龙头品牌的酱香白酒近年来实现了快速发展，国酒茅台实现了跨跃式发展，茅台镇其他传统酱香白酒也取得了长足的发展。

　　国酒茅台及茅台镇其他传统酱香白酒取得的快速发展，得宜于茅台镇不可“克隆”的茅台酿酒微生态及其微生物。其微生物资源为地区的发展创造了巨大的经济效益和社会效益。因此，对茅台酿酒微生态及其微生物的研究和应用更具有深远的意义。

　　1.茅台生态环境

　　茅台酒独特的品质与厂区的酿酒微生态环境和酿酒微生物及独特的酿造工艺息息相关。茅台镇传统优质酱香白酒的生产同样也离不开茅台特殊的酿酒微生态环境和酿酒微生物。茅台的酿酒微生态环境具有其特殊性。

　　1.1 特殊的自然地域地质环境

　　茅台镇位于东经106°22′、北纬27°51′，海拔高度400米左右，面积约8平方公里。其周围崇山峻岭环绕，使其形成一个低谷地带盆地。其土壤与其他酿酒环境的土壤也有所不同，为紫砂土，土层较厚，一般在50cm左右，有机物含量为1.5%，碳：氮=1：8～9。土壤的酸碱适度，含有丰富的CN物及微量元素，具有良好的渗透性，为微生物生长的天然培养基，适宜于微生物的长期栖息，促进了微生物群落的多样化演替。

　　1.2 特殊的气候环境

　　茅台气候湿润，冬暖夏热，年均气温17.4℃，夏季温高达40多度，昼夜温差小；霜期短；年降雨量为800mm—1000mm；日照丰富，年日照达1400小时之多。优适的气候环境为白酒酿造提供了特殊的微生态环境，是其他酿酒环境所无法“克隆”的极端性酿酒微生态环境。

　　1.3 特殊的空气、水环境

　　茅台四周崇山峻岭环绕，以致该区域的空气流动相对稳定，为微生物提供了缓流和沉降的生态环境，为酿酒生产对微生物的富集和网罗微生物资源提供了一个微生态环境。另外，赤水河的水生生态系统含有丰富的水生微生物，也为茅台地区的酿酒产业提供了一个优质的水资源生态环境。

　　2.茅台微生态系统

　　茅台微生态系统从生态范围分，可分为大、中、小生态系统圈。大的微生态系统涵盖整个茅台镇，中生态圈为茅台酿酒企业集群区，每一个酿酒企业为一个小的生态系统，再小就是酿酒工艺环节中的特殊微生物生态环境，如制曲、堆积和窖内发酵。特别是高温制曲、高温堆积发酵和窖内高温厌氧发酵是茅台传统酱香酒生产有别于其他香型白酒生产的特殊微生态环境，是白酒产业特殊、极端的微生态环境。

　　2.1 高温制曲微生态

　　茅台镇酱香白酒生产用大曲均选择在伏天踩曲，此时气温高、湿度大。大曲不但培养时间长，而且培养温度高，制曲温度高达58℃—65℃，曲块堆积发酵达40天。极高的制曲温度为许多耐高温细菌和霉菌的生长繁殖及代谢创造了环境。

　　2.2 高温堆积发酵

　　茅台地区酱香白酒生产采用开放式凉堂堆积发酵后，再入窖发酵。高温堆积发酵堆积温度可达50℃，堆积过程可充分网罗、捕集生产环境中的微生物，进行“二次制曲”发酵，弥补在高温制曲过程中高温对微生物种类和数量的抑制。堆积发酵过程酵母菌明显增多，可达到每克曲上亿个，特别是酿酒酵母。高温堆积发酵过程筛选、繁殖了大量有益微生物，促进微生物产生大量的香味物质和香味前体物质。

　　2.3 窖内高温发酵

　　茅台传统酱香白酒生产窖内发酵温度比其他香型白酒的窖内发酵温度要高，可达40℃以上。其发酵环境为微生物的生长繁殖、酒精的产生和香味物质及香味前体物质的形成提供了条件。

　　2.4 特殊的酿酒微生态微生物代谢产生特殊的生物酶

　　茅台酿酒的特殊环境驯化了特殊的微生物，较典型的、较多的是嗜热菌和嗜酸菌型微生物。在茅台高温制曲、高温堆积发酵和窖内高温厌氧发酵等酿酒微生态环境中，一些酿酒极端性微生物不但得到了富集，实现了群落间的演替，而且还代谢产生多种热稳定性的酶，如淀粉酶、蛋白酶、糖化酶、纤维素酶、葡萄糖甘酶、木聚糖酶、参与氧化还原反应的各种脱氢酶、磷酸烯醇丙酮酸激酶及DNA聚合酶等。酶的参与促进了发酵过程蛋白质的热分解、氨基酸类的加热分解等酶褐变反应，及微生物自身的代谢，产生了许多杂环化合物及其他酱香白酒的风味物质及前体。

 3.茅台微生态环境中的微生物

　　茅台酒厂对酿酒微生态环境中的微生物进行了大量研究，在“酿酒微生物”“茅台酒与地域微生物的关系，茅台酒的发酵机理”“茅台酒与地域生态环境的关系”等方面开展了大量的研究。经过几十年的研究，已分离、鉴定、保藏了329种微生物，其中，细菌有134种、酵母有59种、霉菌98种、放线菌38种。

　　3.1 茅台制酒发酵过程中的微生物

　　据范光先等人报道，从制酒堆积发酵及发酵过程酒醅中分离得到微生物85种，其中细菌41种、酵母28种、霉菌16种。其主要是枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、环壮芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌、粟褐芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、芽孢杆菌、酿酒酵母、克鲁斯假丝酵母、汉逊酵母、异常汉逊酵母、丝孢酵母、假丝酵母、白地霉、毛霉、根霉、梨头霉、构巢曲霉、烟曲霉、丛梗孢霉、亮白曲霉、拟青霉、黄曲霉、红曲霉、紫红曲霉、红色红曲霉、 等。

　　3.2 茅台制曲发酵过程中的微生物

　　茅台酒厂技术中心从制曲发酵过程分离得到97种微生物。其中，细菌40种、酵母18种、霉菌35种、放线菌有4种。其细菌主要是枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等，酵母主要是酒精酵母、假丝酵母、丝孢酵母、汉逊酵母、异常汉逊酵母、毕赤酵母等，霉菌主要为温特曲霉、紫红曲霉、红色红曲霉、 等。其主要作用是产生淀粉酶、糖化酶、液化酶、蛋白酶、纤维素酶、酯化酶等水解酶类，并形成氨基酸、香草酸、阿魏酸、丁香酸等香味物质。

　　3.3 茅台地域环境中的微生物

　　茅台酒厂技术中心分别对厂区生产环境、人居生态环境、自然生态环境的土壤、空气中的微生物进行了分离、鉴别和保藏。分离到微生物147种，其中，细菌53种、酵母11种、霉菌49种、放线菌34种。茅台地域环境中分离到的微生物出现频度较高的是肠杆菌、球菌、链球菌、黄杆菌、葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、青霉、绿霉、黄曲霉、毛霉、梨头霉、根霉、曲霉、红曲霉等微生物，偶尔也分离到绿浓杆菌、肺炎球菌、硫细菌等微生物。

　　4.茅台微生态微生物与产酒质量关系

　　茅台传统酱香白酒采用的是纯粮混菌固态发酵，产酒质量不但与生产工艺的合理性和工艺参数的控制有关，而且更与酿酒生产过程的微生态环境中的微生物种类和数量有关。酿酒生态环境中的微生物种类和数量越多，产酒的质量越好。

　　我们对茅台镇内区域和仁怀以外部分企业（MT1～MT3，W1～W3）生产的酱香大回酒，采用GC－MS进行部分特征指标分析，初步考察地域性产酒的差异性。选择出峰时间在2min—25min之间的各酒样峰面积最大峰的成分进行分析，其中以最好酒样MT1的36个峰作参样进行比较（见表）。

　　由表1可知，茅台镇文章来源华夏酒报区域内企业生产的大回酒与仁怀以外地区企业生产的大回酒，在主体成分种类和量上均存在明显的差别。

　　总体讲，茅台镇生产的大回酒比外地区生产的大回酒成分多，主体特征指标的含量高。几种酱香大回酒的重叠率显示，酱香型大回酒所含组分66.67%以上相似，但是无论在峰型还是峰高上，几种大回酒都有很明显的差别。其中，MT1与MT2企业生产的大回酒属于比较有特色的酱香型白酒。MT3与W1较相近，这两家企业不在茅台，离茅台较近，所以，其与茅台镇MT1和MT2企业产酒进行比较，成分的相似度都大于0.85；W3企业虽然在贵州，但离茅台很远，微生态环境和微生态环境中的微生物与茅台的差异很大，自然所产酒的质量就存在较大差别。

　　5.茅台传统酱香白酒微生态中微生物演替

　　5.1 特殊的微生态及微生物

　　茅台镇酿酒环境的微生态与其他酿酒微生态的明显差异，主要体现在极端的嗜热菌和嗜酸菌方面。茅台长期的高温生态环境、高温制曲和高温堆积发酵环境，驯化了一些极端的微生物，不但增加了微生物的热稳定性，而且加快了微生物的代谢速度。同时，嗜热菌的酶和蛋白质比中低温菌的酶和蛋白质具有较高的热稳定性，有利于细胞的热稳定性。另外，嗜热菌的核糖体比中低温菌的核糖体的抗热性高。

　　在茅台酒酿造极端环境中，产生各种酶的菌株主要有：Bacillus Subtilis.Bacillus Licheniformis.Bacillus Stearthermophilus.Bacillus Thermoglucoseidasuis．Bacillus Amyloliquefacieus等。

5.2 同一微生态系统微生物的稳定性差异

　　5.2.1 细菌的种类和数量变化

　　大曲曲坯入库发酵时，细菌的种类和数量都比较多，以G－菌为主，芽孢杆菌在数量和种类上都较少。到大曲的升温阶段，细菌开始大量繁殖，数量达到高峰期。不耐热的G－菌在58℃—65℃的高温发酵环境，因细胞耐热差而使其生理生化活性失活而死亡。因此，在高温制曲环境中主要以G+菌为主，如产芽孢的Bactillus属、Coccus属、以及Thermoactinomyces属的部分种；到第一次翻仓时数量达107—108个/g曲。在高温生香阶段，主要以产芽孢的G+为主，微生物的数量级维持在105—106个/g曲。在大曲干燥阶段，微生物在种类上仍以G+为主。

　　在高温堆积发酵环境中，由于温度相对较制曲高温阶段低，不利于细菌特别是耐高温细菌的生长繁殖，所以，细菌的数量不断下降。

　　5.2.2 酵母菌的演替变化

　　酵母菌因耐受高温的承受能力有限，主要集中于制曲的前期和在高温堆积发酵的前期。在制曲前期，一般占2%～5%，中后期由于发酵温度高，酵母菌逐渐死亡。整个制曲发酵过程中检测到的酵母菌种类主要有：Zygosaccaromyces Cidrci，Issatchonkia Orientalis，Issatchonkia Scutulata Varaxingae．Hyphichia Burtoniia等。

　　高温堆积过程，酿酒酵母数量明显增加。堆积酒醅中的酵母菌总数是不堆积酒醅中的l4倍，不经堆积的酒醅中主要以细菌为主。堆积过程中，酵母菌数上升而细菌菌数下降；在酒醅入窖发酵前仍然以酵母占绝对优势。堆积过程酒醅中的微生物包括：Candida、Saccharomyces、Schizosaclmromyces等属的许多种。酵母菌种类主要有：Zygosaccaromyces Cidrci，Issatchonkia Orientalis，Issatchonkia Scutulata Varaxingae．Hyphichia Burtoniiai 等。

　　5.2.3 霉菌的演替

　　因霉菌有其特殊的细胞结构及其特性，如耐热孢子，因此，适宜在潮湿、多氧的环境中生长繁殖。因而在整个高温制曲顶火温度前和堆积发酵过程前期，霉菌的种类和数量都较多。

　　在高温堆积过程后期，部分霉菌逐渐消失。制曲和堆积发酵过程检测到的霉菌有：Aspergillus、Rhizopus、Mucor、Penicilium及红曲霉等属种，特别是红曲霉属的种类最多，其作用也很大。

　　5.2.4 放线菌的演替变化

　　在发酵过程中，由于放线菌种类和数量上的演替，代谢产生许多抑制其他微生物生长、代谢的次级代谢产物——抗生素，可以起到调节多菌种的混合发酵途径和代谢产物的积累，同时也实现了自身的演替过程。

　　5.3 不同微生态环境中微生物的差异

　　对茅台不同的酿酒微生态中的微生物进行相似性比较研究，比较微生物间的相似性，结果表明：制酒发酵过程中，酒醅中的微生物与大曲中的微生物比较，相似度为：细菌24.39%、酵母25%、霉菌50%；制曲发酵过程的微生物与地域环境中的微生物比较，相似度为：细菌58.49%、酵母21.43%、霉菌16.33%；制酒发酵过程的微生物与地域环境中的微生物比较，相似度为：细菌58.49%、酵母52.38%、霉菌16.33%；地域环境中的微生物与制酒发酵、制曲发酵过程中的微生物比较，相似度为：细菌33.96%、酵母54.55%、霉菌44.89%。

　　6.茅台传统酱香白酒微生态微生物研究展望

　　6.1 微生态微生物研究目的

　　白酒生产的核心为微生物，因此，对酿酒微生态环境中的微生物学研究是提高产量、质量的根本，茅台酒至高的品质乃至茅台镇生产的优质酱香白酒，其品质来源于该地域的微生物资源，其核心竞争力也是该地域的微生物资源。离开了茅台生产不出茅台酒，其核心内涵也就是离开了茅台的微生物种群资源，生产不出茅台酒。因此，离开了茅台镇的微生态微生物资源，自然生产不出茅台镇优质的酱香白酒。

　　研究茅台传统酱香白酒酿酒微生态微生物，其目的就是认识该微生态环境中的微生物资源，认识该微生态环境中的微生物种及种间代谢关系，认识该微生态环境中的微生物与产酒质量间的关系，进而充分发挥该地域微生态环境中的微生物资源在酿酒生产中的作用，提高其生物经济学价值。

　　6.2 微生态微生物研究方法

　　目前，在酿酒产业的微生态微生物基础研究方面，采用的仍然是一些基础方法。因此，应加强引进生物工程领域中的先进生物学方法在酿酒微生物研究中的应用，如探索荧光技术、PCR 技术、PLFA 谱图分析、微生物宏基因组及微生物DNA提取技术在制曲、窖泥和酒醅微生物研究中的应用，探索微生物气溶胶技术在酿酒气生微生态研究、修复和建设中的应用；应用种浓梯度法探索功能微生物菌株的代谢途径和代谢终产物对白酒香味品质的贡献，等等。【中国酒业新闻网】本文网址：

酱香型白酒微生物最新研究进展

《酿酒工艺》期末结课论文作业

论文题目：酱香型白酒微生物最新研究进展 撰 写 人： 班 学  
 

酱香型白酒微生物最新研究进展
 
摘要：在传统固态白酒酿造过程中，微生物对白酒的品质、风味起着重要作用。 本文从酒曲微生物、酒醅微生物、酒窖泥微生物三方面概述了酱香型白酒微生物研究现状及最新研究成果， 并对其进行分析探讨和展望，得出在酱香型白酒生产 中微生物复杂度对酒质风味影响的重要性，未来白酒微生物研究的主要方向是分 子水平的机制机理的基础理论研究。同时分享对《酿酒工艺》这门课程的学习体 会。关键词：酱香型白酒、微生物、研究进展 1.引言 白酒是我国传统的发酵食品，有着悠久的历史，从古至今一直受到人们的喜爱。中国传统白酒是以优质粮谷类为原料，以酒曲为糖化发酵剂，采用固态、半固态或液态发酵方式，经蒸馏、贮存和勾兑而成的含酒精的饮料[1]，被列为世界 著名六大蒸馏酒之一。我国白酒呈现五大类香型：酱香型、浓香型、清香型、 米香型和其他香型。 而在白酒的生产过程中，开放式生产工艺是优质白酒生产工艺中特有的， 因为其网罗了自然空气中的大量微生物，而这些微生物在产酒生香 中扮演了主要角色。结合白酒的生产工艺，我们知道白酒的酿造过程其实是相关 微生物的代谢过程，而这些微生物主要来源于酒曲、窖泥和酒醅，参与酒精和香味物质的形成， 是影响白酒典型香型形成的重要因素。 酿酒微生物的种类、 数量、分布及其消长变化等对白酒发酵途径及最终产物的生成均有着重大的影响。 白酒生产中酿酒微生物的研究水平直接影响白酒生产技术水平，进而影响白酒的质量；微生物群落结构，尤其是风味微生物菌群结构，对于白酒的产量与质量起着 决定性的作用。 20 世纪 60 年代至今，白酒微生物的研究进入了高潮，各酒厂、科研机构 和学校纷纷对白酒微生物进行研究[2]。2000 年以后，进入了白酒研究的高潮期， 各地学者对白酒微生物的分离鉴定、 分布及变化规律、 理化性质等进行深入研究。按香型归类，发表研究浓香型、酱香型、清香型和其他香型白酒微生物的文章占 有关白酒微生物研究论文比例分别约为 66%、16%、11%、7%，说明研究浓香型 白酒微生物的占主要部分。 浓香型白酒微生物研究进展已有报道，而酱香型白酒微生物研究现状报道较少且相对零散。作为中国传统白酒类型之一，近年来酱香 型白酒发展较快， 2001 年酱香型白酒产量在全国白酒产量中仅占 0.2 %, 2009 年 酱香型白酒产量约占全国白酒总量的 1 %， 销售收入约占 15 %利税占行业 35 % 左右，产量、产值、利润均得到大幅提升，呈现出快速发展的良好态势，形成了 白酒行业一个新的增长点 [3]。在微生物研究方面相对浓香型白酒来说虽望其项 背， 而在这其中酱香型白酒代表茅台酒在微生物研究方面又独树一帜，早在 1956 年国家科委制定的长远科技发展规划项目中就提出了对贵州茅台酒的酿造微生 物进行研究，1975 年，贵州轻工科研所对茅台酒酿造微生物进行研究，并认定 茅台曲是一种高温细菌酒曲[4]。在此，作者本人通过对相关课程的学习和对相关研究报道的阅读， 主要关注酱香型白酒微生物研究现状成果，来进一步加深理解微生物对白酒的品质、风味起着重要作用。本文从酒曲微生物、酒醅微生物、酒 窖泥微生物三方面概述了酱香型白酒微生物研究现状，并对其进行分析探讨和展

望， 得出在酱香型白酒生产中微生物复杂度对酒质风味影响的重要性。同时分享 对《酿酒工艺》这门课程的学习体会。 2.酱香型白酒酒曲微生物研究现状 2.1 大曲制作工艺 酱香型白酒以其“酱香突出，幽雅细腻，酒体醇厚，空杯余香长久”的独特风味而深得人心，属于白酒中的精品。一般优质的酱香型白酒 像茅台酒都使用传统的酿造工艺，而使用大曲做糖化剂是所有优质白酒生产的一 个共同特点。茅台酒更是采用“高温制曲，高温堆积，高温发酵，高温流酒”的 独特酿造工艺，因而在酱香型白酒生产中属于典型的高温大曲制酒。 我们知道 “曲 乃酒之骨” ，好曲产好酒；在酿造过程中，大曲的主要作用是糖化、发酵及生香， 而产生这些理化过程的主要是大曲中的微生物的作用。而高温大曲中的微生物的 作用和大曲中的微生物的作用并不完全相同，主要是糖化和生香；在这其中生香 又是其主要作用，因为高温曲糖化酶的糖化力低，这也是高温大曲与其他大曲的 显著差异，而这也决定了在酱香型白酒的生产工艺中：大量用曲，窖外堆积的独特之处。 酱香型白酒生产用大曲高温大曲酱香浓郁， 其制曲操作工艺特点主要是制曲 温度在 60℃~65℃。其制曲的工艺操作流程如下图 1，以优质小麦为原料，其含 有大量的酶和蛋白质，制曲过程淀粉转化为糖，蛋白质分解成氨基酸，高温条件下氨基酸和还原型单糖发生美拉德反应[5]生成酱香物质。在制曲过程中影响曲药 质量的主要因素有制曲

图 1 酱香大曲的制曲工艺操作

水分、制曲温度及培菌管理。 在制曲工艺流程中，首先进行配料，配料好了后进行拌料，拌料中加水是关 键，要求是为小麦原料的 34%~41%。若水分过多，曲坯不易成形，不利于有益 微生物生长，且易长毛霉。拌料好后踩曲成型，入仓堆积进行仓内发酵，在这个过程中必须加强培菌管理控制好温度适宜，理想的温度，促进各种生化反应，同时以满足所需耐高温微生物种群的生长，产生各种酶和酱香物质，若曲温升高过 快， 易引起酸败影响酒曲质量。高温曲生产发酵过程要合理堆曲， 加盖稻草保温。 曲坯在发酵室的堆放应横应相间排列，曲坯间距一般冬季为 1.5～2 cm，夏季为 2～3 cm，用稻草隔开。曲坯层与层间铺上稻草，上下 2 层曲坯的横竖排列应错开，以便空气流通。曲坯堆好后，用稻草覆盖曲坯上面及四周，保温保湿培养。 曲坯入房后 2～3 d 品温上升到 55～58 ℃，曲坯变软，颜色变深，同时散发出 甜酒酿样的醇香和酸味，此时为升温生酸期，当曲坯温度达到 65 ℃左右时，即 可进行第 1 次翻曲。在生酸期，酸可抑制酸败菌的生长，使曲不馊不臭；升温 有利于高温细菌的繁殖，并在繁殖过程中产生热量，使整个制曲过程持续高温。到第 7 d 时，曲色变深，酱味变浓，少数曲块黄白交界的接触部位开始有轻微的曲香，这是酱香味的形成阶段，这时进行第二次翻曲。此时，细菌占优势，霉菌 受抑制，酵母菌逐渐被淘汰。到 14 d 时，除部分高温曲块外，大部分曲块均可 闻到曲香，但香味不够浓厚，此时仍是细菌占绝对优势。在整个高温阶段，嗜 热芽孢杆菌对制曲原料中蛋白质的分解能力和水解淀粉的能力都很强，为曲的酱 香形成起着极其重要的作用。2 次翻曲后，曲坯逐渐进入干燥期，曲坯在干燥过 程中，继续形成曲的酱香。 另外，65 ℃左右的高温培养，实质上是对芽孢杆菌 等细菌的一种纯化操作， 这些有益微生物及其代谢产物进入酿酒工序后，在高温操作过程中强化了酒醅自身形成酱香的原动力，促进酱香物质的进一步生成[6]。 2.2 酱香型白酒酒曲微生物研究现状高温大曲中的微生物品种繁多， 类别复 杂，主要有细菌、霉菌、酵母和放线菌等，这些微生物在高温大曲的培养制作过 程中，其消长规律和对成品高温大曲生产的作用是不相同的。近年来随着生物技术的不断发展，在微生物种类鉴别、群落分布、理化代谢等研究方面快速发展， 新的技术使得研究越来越容易，在酒类微生物的研究方面也不断发展特别是酱香 型白酒微生物方面。其中酱香型白酒典范茅台酒更是在 1959 年起就由国家轻工 部发酵所、中国科学院微生物研究所、贵州省科委、贵州省轻工研究所、茅台酒厂等研究单位进行了“茅台酒传统工艺研究” 、 “两期科技试点” 、 “茅台酒异地试 验” 、 “茅台酒香气香味成分研究” 、 “低度茅台酒的研制”等一系列的科学研究。 时至今日，在酱香型白酒微生物研究领域已取得了很多研究成果。1995 年王忠 彦、寇运同等在对高温大曲微生物区系的初步研究中，将高温大曲中的微生物类群，分曲皮、曲心进行了不同温度下的培养计数。发现细菌最多，霉菌次之,酵母和放线菌很少；曲皮细菌明显高于曲心，曲皮的细菌数在 45℃~55℃时达到高 峰。而曲心细菌则在 37℃最多。研究表明，高温大曲中的微生物主要来自曲母， 原料和环境，是个复杂的微生物群。成品曲中，细菌占主要，霉菌少量存在，酵母菌和放线菌很少。 这说明高温制曲使大曲内的菌系向繁殖细菌方向转化。高温细菌在细菌中占优势，说明高温制曲也是对高温菌的富集过程[7]。2011 年杨涛、 庄名扬、李国友等在微生物技术在酱香型白酒生产中的应用研究中，从酱香大曲 分离到 5 株嗜热芽孢杆菌，经鉴定它们分别归属于地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆 菌、 短小芽孢杆菌、 解淀粉芽孢杆菌及巨大芽孢杆菌，均产生高活性蛋白水解酶。

而这些细菌的主要作用是形成幽雅纯正、曲香馥郁的丰富香味[8]。四川农业大学 刘洪伟、邬应龙对贵州茅台酒酒曲中 5 株真菌(菌种编号为 Rl、R2、R3、R4、 R5)进行了分离、纯化培养，参照 KlichMA、RaperKB 和张纪忠的方法对 5 株真 菌进行了鉴定。结果：霉菌菌株 Rl 为米曲霉(AspergillusOryzae)，R2 为红曲菌 (Monascus)， R3 黑曲霉(AspergillusNiger)， R4 为炭黑曲霉(As-pergilluscarbonarius)。 [9] R5 为米根霉(RhizopusOryzae) 。杨 帆、林 琳、季克良等在茅台大曲中 3 株芽孢杆菌代谢产物的比对分析研究中，从茅台酒生产用大曲中分离纯化得到 3 株 芽孢杆菌，分别是地衣芽孢杆菌 MTDB-01、地衣芽孢杆菌 MTDB-02 和枯草芽 孢杆菌 MTDB-03，并分析比对其代谢产物。结果表明，其共同的代谢产物为： 3-羟基-2-丁酮、2,6-二甲基吡嗪、三甲基吡嗪、四甲基吡嗪、呋喃扭尔、异戊酸、 2-甲基-2-丁烯酸、2,3-丁二醇、β -苯乙醇和苯乙酸。初步明确这 3 株芽孢杆菌 在茅台大曲生产过程中对茅台大曲风味的贡献[10]。2012 年黑龙江轻工研究院栗伟对酱香型大曲中细菌进行了分离与分析，发现大曲中含有丰富的细菌类，它们 参与了原料中淀粉变糖、糖生成酒精的发酵基本过程，更重要的是参与了原料及 发酵过程中的基础物质生成众多呈香呈味物质的过程[11]。 贵州大学生命科学学学院刘效毅、 郭坤亮等利用现代分子生物学方法对酱香型白酒高温大曲中微生物的 多样性进行研究分析。 从酱香型白酒高温大曲中分离出 147 株微生物，其中 97 株为细菌，包括芽孢杆菌、放线菌、葡萄球菌、微球菌 4 类；50 株霉菌，包括青霉、曲霉、毛霉、交链孢霉、茎点霉菌、球毛壳、散囊菌、红曲霉 8 类，研 究结果表明，高温大曲中的微生物具有高度的多样性 [12]。张应莲，黄永光从酱 香大曲中分离的白地霉菌株 Geotrichum candidum MTBD 进行了鉴定，并对该菌株的固态发酵和液态条件下产蛋白酶及其产酶条件进行了研究，结果表明，该菌株能产较高活力的蛋白酶，发酵代谢产物包括酸类、酯类、芳香族化合物、醛 酮类、 含氮化合物等多种成分，与茅台地区酱香型白酒的风味成分分析结果进行 比较分析， 发现该菌株也是酱香型白酒生产的主要功能菌株，对提供发酵动力和风味形成具有重要的贡献[13]。谭映月、胡 萍等利用 PCR-DGGE 技术研究酱香型白酒制曲过程中的细菌菌群结构及其消长规律，鉴定出不同样品的优势菌群。结果表明，酱香型大曲间的细菌组成存在明显差异，随着曲药的发酵，细菌多样 性下降，优势菌群变化明显。其中，芽孢杆菌属（ Bacillus ） 、明串珠菌属 （Leuconostoc） 、片球菌属（Pedio－coccus）、魏斯氏菌属（Weissella） 、棒状杆 菌属（ Corynebacterium ） 、高温放线菌属（ Thermoactinomyces ）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）是母曲和翻仓曲的优势菌群，而出仓曲的主要类群为芽孢杆菌属（Bacillus）和乳酸杆菌属（Lactobacil－lus） 。另外，还发现了在白酒曲药中不曾报道的种群和不能培养的细菌：Uncultured Propionibacteriaceae bacterium、 Uncultured Weissella sp.、 Uncultured cyanobacterium， 该技术克服了传统分离培养 [14] 的缺点 。在白酒酿造微生物耐高温特性方面，吴群，徐岩运用现代分子生物学转录组法首次从分子水平对高温大曲中的细菌地衣芽孢杆菌在耐高温机制机理方面做了基础科学理论研究[15]。2013 年董瑞丽、李 杨、张锦盛、郭 凡等首 次实现 Biolog 鉴定系统在酱香型大曲菌种鉴定中的应用，并分离鉴定了一株细 菌 Staphylococcus arlettae（阿尔莱特葡萄球菌）[16]。贵州大学周 靖、吴天祥从 酱香大曲中分离出红曲霉菌株并对其糖化酶和酯化酶活力进行了测定，并得出其 在酿酒过程中有产酒产香功能[17]。通过对酱香型白酒大曲的微生物研究得出， 高温大曲中耐高温的芽孢杆菌种 类和含量明显多，细菌甚至可以达到分离出的微生物的 99.6% 总数为 1.4 ×

105cfu/g 干曲；剩下的即微生物总数的 0.4％基本上是霉菌；只有很少的概率能检出酵母和放线菌，其中霉菌主要是红曲霉、土曲霉和米曲霉，酵母主要是假丝酵母和白地霉这些具备耐高温性质的酵母菌属。对于酱香型白酒而言，这些酒曲 中的微生物由主要作用是产酸生香，形成酱香型白酒独特的酱香风味。在微生物 研究技术方面也不断突破，从传统的微生物分离纯化鉴定微生物方法到现代分子 生物学基因序列比对鉴定、转录组法、蛋白质组、生物工程技术、Biolog 鉴定系统、PCR-DGGE 技术等新技术新方法的运用使得酿酒微生物的研究更加深入，从宏观的菌株鉴定、群落分布、多样性结构到微观的分子水平、代谢机制、分子 物质等研究更为精细。 3.酒醅微生物研究进展堆积发酵是酱香型白酒生产工艺中的独特工艺之一， 入窖发酵之前的堆积发 酵又叫有氧发酵（阳发酵），网罗空气中的大量微生物，不仅为入窖发酵创造条 件， 更是酱香风味前体物质形成的主要过程。在此过程中微生物的数量种类发生很大变化，因而也称为“二次制曲” 。茅台试点时曾经做过酒醅不经堆积直接入池发酵的对比试验，结果表明，在入窖微生物的组成比例上，不堆积的酒醅细菌 占 53.76%， 酵母菌占 46.24 %；堆积的酒醅细菌占 5.61 %， 酵母菌占 94.39 %。 经发酵、蒸馏所得酒的质量检验，前者不合格，且酒质有着明显的差别。在堆积发酵过程中大量酵母菌、霉菌、细菌等微生物进行生长、繁殖、代谢对酱香型白酒的出酒率和产酒质量都有很大影响[18]。那么要清晰认识了解堆积发酵机理就要对酒醅中微生物特别是主要种群微生物酵母的生态变化规律、功能作用、微观种类变化及其定性分析等进行研究。在此，许多白酒专家对酱香型白酒生产的堆 积发酵进行了大量研究。其中周恒刚先生 [19]研究指出堆积对酱香型白酒生产很 重要并对堆积发酵过程温度、各种理化及微生物的变化规律进行了较详细的研 究。酱香型白酒酿造过程微生物的来源主要是曲药和堆积过程网罗空气和环境 中的微生物。堆积过程中微生物的数量和种类都有很大的变化，主要是酵母菌类 和非芽孢细菌数量变化幅度较大，而霉菌只集中在堆积表层而且所占比例较小 [20] 。2001~2006 年茅台酒厂技术人员曾从生产酒醅中分离到 97 种微生物其中至 少有 60 种来自空气和周围环境[21]。熊子书[22-24]等在茅台试点时从堆积酒醅中分离出了卡尔斯伯酵母、酿酒酵母、白地霉、假丝酵母、粟酒裂殖酵母、球拟酵母、毕赤酵母、掷孢酵母等；范光先[25-28]等从堆积发酵酒醅中分离获得酿酒酵母、克鲁斯假丝酵母、汉逊酵母、异常汉逊酵母、丝孢酵母、假丝酵母、白地霉等；庄名扬[29]等在酱香型白酒堆积酒醅中分离获得多种酵母属酵母，如假丝酵母、红 酵母、白地霉等。孙剑秋、刘雯雯、沈国娟等基于 26S rDNA D1/D2 序列比较 分析了不同发酵阶段的酱香型白酒北大仓酒醅中酵母菌的群落结构。 得出北大仓等酱香型白酒的酒醅内存在着丰富的酵母菌资源， 酒醅中酵母菌数量在酿造过程中的变化，遵循着“升高-降低-升高-降低”的规律[30]，随后他们又从酒醅内分 离得到霉菌并被鉴定为 13 属 23 种，其中链格孢、曲霉、枝孢、散囊菌、地霉、 红曲、脉孢菌、拟青霉、青霉、葡萄穗霉和毛霉等在酒醅发酵某个阶段的相对频 率在 10%以上，而曲梗霉和帚霉两个类群在酒醅中属于出现频率较低的稀有种 类[31]。在发酵过程中，酒醅微生物分泌的各种酶，将原料中蛋白质、糖类、脂肪等大分子物质降解为氨基酸、寡糖、脂肪酸等小分子物质，一方面供微生物代谢利

用，另一方面为香味物质的产生提供丰富的前体物质。郭建华、郭宏文、刘晓兰等对酒醅中淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶和脂肪酶的活性进行测 定，同时，测定了酒醅中总酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和乳酸乙酯的含量。 分析得出酒醅中酶的作用分为两大类， 一类是降解酒醅原料中的大分子物质， 为微生物细胞生长及代谢提供必要的营养物质，一类是降解原料中的脂肪为酯类 [32] 生成提供前体物质 。张维山、张宗举等进行酒醅堆积中的倒堆工艺试验，总结倒堆工艺可实现堆积酒醅各个点的含氧量及糖化发酵过程的一致性， 且酒醅更 松散，有效解决了堆积酒醅堆底、堆心部位含氧量低及大曲中芽孢杆菌类细菌和酵母菌在堆积酒醅各位点发育富集量不平均，及堆底、堆心酒醅板结、不升温或升温幅度很小等一系列问题[33]。黄永光、张肖克、杨国华等在酱香白酒堆积发 酵过程酒醅中酵母菌的分析研究中采用 WL 培养基对酱香型白酒生产堆积发酵 过程酒醅中的酵母菌进行分离、形态学初筛和 PCR 产物扩增及 26S rDNA 定 性鉴定分析，并对获取的部分优选菌株的发酵性能及其发酵代谢风味成分贡献进 行研究。 分离鉴定出 S.cerevisiae， Z.bailii， R.mucilaginosa， K.exigua， I.orientalis， P.membranifaciens，S.pombe，D.hansenii， G.geotrichum 等属种酵母；1#、3#、 4#、8#、9# 菌株对温度的耐受性较强，1#、2#、3# 和 8# 具有较好的耐酒精特 性；6#、2# 和 4# 对酸环境的耐受性比较强；1#、4#、6#、11#、12# 和 13# 菌 发酵启酵快，CO2 释放总量大，发酵残糖低；S.cerevisiae、K.exigua，I.orientalis、 Z.bailii、 G.geotrichum、 Sch.pombe， K.exigua 的几类酵母对酒体风味的贡献大[34]。徐超英、赖世强、徐厚禄等从酱香型白酒堆积发酵醅中筛选得到 1 株在 45 ℃ 生长良好的耐高温酵母菌，对其耐乙醇、耐酸、耐糖能力及发酵力进行了研究。结果该菌耐乙醇能力为 6 %vol，最适 pH 值为 5.0 耐糖能力为 25 %，发酵力 为 6.628 g/50 mL，生长耐受最高温度为 45 ℃[35]。 4.窖泥微生物研究进展 酱香型白酒生产窖池仅在窖底部和顶部用到窖泥，这种特殊的窖池与独特的 [36-37] 酿造工艺配套， 形成了酱香型白酒独特风格 。窖泥质量取决于窖泥中有益功能菌的数量，各种有益微生物新陈代谢产生的代谢产物赋予了酒体复杂的香味，使其纯净浓郁，绵甜爽口，回味悠长[38]。窖泥中的微生物由细菌、古生菌和真菌组成，它们赋予了白酒的香气[39]。并且在特殊的环境中共同作用，以乙醇为发酵底物，经过一系列理化反应，产香生酯，形成不同香型白酒的典型风味[40]。目前窖泥中微生物的研究主要包括窖泥中微生物种群及其变化规律， 窖泥中 功能微生物的研究及应用，窖泥中微生物种群的分离和鉴定，以及微生物代谢模 式的初步构建。 而相关研究多集中在浓香型白酒的窖泥微生物中，酱香型白酒的窖泥微生物研究相对较少， 由于窖泥微生物中绝大部分为厌氧菌，采用常规的实 验微生物手段分离较为困难。最新有关酱香型白酒窖泥微生物的研究报道有边名鸿、叶光斌、杨晓东等采用 ARDRA[41] 免培养手段对酱香型窖泥中的古菌群落 结构进行了研究，通过对窖泥总 DNA 的提取，扩增古菌 16SrDNA 序列，构 建古菌 16S rDNA 文库。克隆文库分析结果表明，酱香型窖泥中古菌主要分布 于 广 古菌 门 中 的 甲 烷 袋 状 菌 属 （ Methanoculleus ） 、甲烷八叠球菌属 （ Methanosarcina ）、甲 烷 鬃 毛 菌 （ Methanosaeta ） 和 甲 烷 杆 菌 属 （Methanobacterium） ，分别占 44 %、41 %、3 %、9 %[42]。 5.酱香型白酒微生物研究现状的分析探讨与展望

通过从酒曲微生物、酒醅微生物、酒窖泥微生物三方面概述了酱香型白酒在微生物研究领域的最新研究，从中可以看出在酱香型白酒的微生物研究中对霉菌、酵母菌的研究较多，对细菌的研究较少；对小分子物质，香风味物质成分研 究较多，而其产生的具体生理生化机制过程研究较少；对白酒主要微生物菌群的 分离纯化鉴定保藏、微生物分布多样性、理化分析研究较多，对其优质功能菌的选育和应用；白酒生产环境中微生物的种类、数量的研究较集中。可见目前的研究多限于实际的生产应用，还没有系统地引入基因工程、发酵工程、代谢工程、 以及环境微生物生态学的理论研究。从近些年的研究手段方法来看逐渐从传统的 微生物研究手段向现代分子生物学技术过渡发展，当然，最终将向分子水平，微观机制机理方面进行基础理论研究，这是未来白酒微生物研究的主要方向。 总之，中国白酒源远流长，中国白酒酿造技艺博大精深，酿造工艺是中华民族古老智慧的结晶，是中华民族的文化传统，与世界交流，应得传承。白酒作为中华民族独特的多菌种固态静止自然发酵技术，具有其独特的魅力，对于其中微生物的研究具有很高的理论和应用价值。然而，目前大都处于传统的生理生化研 究阶段，要要想真正的弄清白酒的微生物本质，必须借助于先进的理论和先进的 方法，才能更好的促进白酒的发展。 最后通过对《酿酒工艺》这门课程的学习，以及课外相关文献书籍的查阅，让我对中国白酒的相关基础理论知识得到充分了解认识和积累，获益匪浅，在这 里由衷感谢曹海鹏老师的授课指导！

参考文献：
[1]余乾伟.传统白酒酿造技术[M].北京：中国轻工业出版社，2010. [2]胡永松,王忠彦,邓小晨,等.对酿酒工业生态及其发展的思考 [J].酿酒科技,2000,(1):2- 23. [3]杨 涛、梁明锋、 李国友， 等.微生物技术在酱香型白酒生产中的应用研究[J]酿酒科技 1001 －9286（2011）04－0020－05. [4]熊子书.中国三大香型白酒的研究(二)酱香·茅台篇[J].酿酒科技,2005(4):25-311. [5]庄名扬.白酒生产中的美拉德反应与工艺调控[J].酿酒科技 1001－9286 （2010） 04－0056-03. [6] 张志刚，李长文 . 高温大曲生产技术进展及发展趋势 [J]. 中国酿造 0254-5071 （ 2013 ） 06-0009-03. [7]王忠彦，寇运同. 高温大曲微生物区系的初步研究[J]. 酿酒科技，1995，69（3） ：66-67. [8]杨涛、庄名扬、李国友等.微生物技术在酱香型白酒生产中的应用研究[J].酿酒科技，1001 －9286（2011）04－0020－05. [9]刘洪伟、邬应龙.茅台酒酒曲中 5 株真菌的分离、纯化、鉴定初报[J]. 发酵科技通讯 2011 （10）40-4. [10]杨 帆、林 琳、季克良等.茅台大曲中 3 株芽孢杆菌代谢产物的比对分析 [J].酿酒科技 1001－9286（2011）08－0042－02. [11]栗 伟,酱香型大曲中细菌的分离与分析[J], 酿酒 1002- 8110（2012）03- 0037- 04. [12]刘效毅、郭坤亮等.高温大曲中微生物的分离与鉴定[J]. 酿酒科技 1001－9286（2012）06 －0052－04. [13]张应莲，黄永光,菌株筛选及发酵产物研究[J]. 酿酒科技 1001－9286（2012）12－0031 －03. [14]谭映月、胡 萍等.应用 PCR-DGGE 技术分析酱香型白酒酒曲细菌多样性 [J] 酿酒科技 1001－9286（2012）10－0107－05. [15]吴群，徐岩.高温 大 曲 中 地 衣 芽 胞 杆 菌 ( Bacillus licheniformis CGMCC

3963) 的耐高温特征[J]. 微生物学报 0001-6209 ( 2012) 07-0910-06. [16]董瑞丽、 李 杨、张锦盛、 郭 凡等.酱香型大曲中一株细菌的分离及其 Biolog 鉴定[J]. 酿 酒 1002-8110（2013）01-0045-03. [17]周 靖、吴天祥.酱香大曲中红曲霉的筛选及其酶活性能研究 [J]. 酿酒科技 1001－9286 （2013）10－0024－03. [18]冯雨，酱香型白酒的堆积发酵[J]. 酿酒科技 1001－9286（2013）02－0080－02. [19]张文学 , 乔宗伟 , 向文良 , 等 . 中国浓香型白酒窖池微生态研究进展 [J].酿酒 , 2004 31 (2)31 35. [20]杨鹏举. 窖泥中微生物菌群及其代谢模式[J].酿酒科技, 1995(2) 14 15. [21]向祖祥, 刘明, 陈明学, 等. 浓香型白酒窖泥与土壤几种理化指标的对比分析 [J].酿酒科 技, 2009(5) 81 83. [22]熊子书.贵州茅台酒调查研究的回眸[J].酿酒科技,2000(4)：26-29. [23]熊子书.中国三大香型白酒的研究(二)酱香·茅台篇[J].酿酒科技,2005(4)：25-31. [24]周恒刚.酱香型白酒生产工艺的堆积[J].酿酒科技,1999(1)：15-17. [25]范光先， 王和玉， 崔同弼，等.茅台酒生产过程中的微生物研究进展[J].酿酒科技,2006(10)： 75-77. [26]陈兴唏,季克良.茅台酒的独特性概述[J].酿酒科技,2006(2)：79-84. [27] 郭坤亮 . 茅台酒酿造微生物的生物多样性成因及研究价值的探讨 [J]. 酿酒 ,2002,29(2) ： 36-38. [28]蒋红军.茅台酒生态环境中酿造微生物多样性的研究及展望[J].酿酒,2003,30(4)：23-24. [29]庄名扬,孙达孟.酱香型白酒高温堆积糟醅中酵母菌分离、选育及其分类学鉴定[J].酿酒， 2003(2)：12-13. [30]孙剑秋、刘雯雯、沈国娟等.基于 26S rDNA D1/D2 序列分析酱香型白酒酒醅中酵母菌 的群落结构[J]. 微生物学报 0001-6209 ( 2012) 10-1290-07. [31]孙剑秋、刘雯雯、沈国娟等.酱香型白酒酒醅中霉菌群落组成与功能酶活性[J].中国食品学报 1009-7848（2013）08-0239-09. [32]郭建华、郭宏文、刘晓兰等.白酒酒醅发酵过程中酶活与酯类生成的相关性分析与主成分 分析[J]. 食品与发酵工业 2013-39-11. [33]张维山、张宗举等.堆积发酵过程中酒醅倒堆试验工艺总结[J]. 酿酒 1002- 8110（2013） 05- 0086- 03. [34]黄永光、张肖克、杨国华等.酱香白酒堆积发酵过程酒醅中酵母菌的分析研究[J].酿酒科 技 1001－9286（2013）06－0008－06. [35]徐超英、 赖世强、徐厚禄等.酱香型白酒糟醅中耐高温酵母菌的特性研究[J].酿酒科技 1001 －9286（2012）08－0038－03. [36] 熊子书.中国三大香型白酒的研究(二)酱香·茅台篇[J].酿酒科技,2005(4)：25-30. [37] 张武举,刘宝贵.半石半泥筑窖、浓酱同步发酵、生产麸曲兼香型白酒[J].酿酒,1992(6)： 18-20. [38] 廖昶 , 吴生文 , 黄小晖 , 等 . 特香型酒功能窖泥和普通窖泥理化指标对比分析 [J]. 酿酒科 技,2010(2)：86-90. [39]周恒刚.关于窖泥微生物(上)[J].酿酒科技,1987(1)：2-6. [40]张东跃,沈才洪,敖宗华,等.人工窖泥老熟程度的研究进展[J].酿酒科技，2012(4)：98-101. [41]刘玮琦,茆振川,杨宇红,等.应用 16S rRNA 基因文库技术分析土壤细菌群落的多样性[J]. 微生物学报,2008(10)：1344-1350. [42] 边名鸿 , 叶光斌 , 杨晓东等 . 酱香型窖泥古菌群落结构的研究 [J]. 酿酒科技， 1001 － 9286