深入研究微生物，靈活掌握微生物運(yùn)用，平衡釀造前期和后期微生物群系的機(jī)制作用，對白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有至關(guān)重要的意義，微生物有好氧、厭氧、兼氧的特點(diǎn)，及四種關(guān)系：互生、共生、拮抗、寄生，不同時(shí)期，我們需要的平衡狀態(tài)和數(shù)量種類是不一樣的，關(guān)于這一點(diǎn)是非常的重要，作為釀造技術(shù)核心者，必須掌握微生物技術(shù)。

　　摘要：核心技術(shù)、研究方法、方向、優(yōu)質(zhì)高效、平衡機(jī)制

　　一、為什么要研究微生物

　　白酒作為中國傳統(tǒng)美食，擁有著源遠(yuǎn)流長的釀造歷史，每逢佳節(jié)、親朋好友，歡聚一堂金樽交觸，瓊液玉漿，喜氣盎然，無所不歡，難怪詩仙李白有佳句：君不見黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回.....從考古器具發(fā)現(xiàn)來看，可追溯到新石器時(shí)代，中國人就已開始釀造類似酒的飲料，這極有可能是白酒的雛形。歷經(jīng)秦漢時(shí)期煉丹技術(shù)的積累，為蒸餾白酒的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，漢代更是出現(xiàn)了液態(tài)法蒸餾酒技術(shù)的初步器具。

　　到了唐代，白酒的固態(tài)法蒸餾技術(shù)得以發(fā)展，如白居易的詩詞 “荔枝新熟雞寇色，燒酒初開琥珀香”，足見其在當(dāng)時(shí)已較為普及。宋代，蒸餾技術(shù)進(jìn)一步完善，出現(xiàn)多種蒸餾器和成熟工藝，真正意義上的中國白酒由此問世，大曲發(fā)酵、甑桶蒸餾等傳統(tǒng)工藝也開始形成并傳承至今，白酒作為我們的傳統(tǒng)美食，值得我們?nèi)パ芯俊?/p>

　　二、微生物在釀造過程中的重要作用

　　目前，中國白酒釀造因使用原材料和發(fā)酵設(shè)備不同，生產(chǎn)工藝不同，產(chǎn)生了12種香型白酒，但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，仍多多少少存在一些生產(chǎn)工藝問題，仍然有完善改進(jìn)的地方，那就是掌握微生物的靈活運(yùn)用過程，來控制我們所需要的代謝產(chǎn)物，確保酒體協(xié)調(diào)，香型典型、風(fēng)格突出，酒體豐滿、干凈，如果是醬香白酒，確保達(dá)到黃金比例出酒的一個(gè)生產(chǎn)過程。

　　白酒釀造，講究道法自然，天地合一的自然法則，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)微生物有氧、無氧和兼氧的培養(yǎng)控制過程，微生物有好氧、厭氧、兼氧的特點(diǎn)，及四種關(guān)系：互生、共生、拮抗、寄生，怎么去培養(yǎng)？怎么去控制？不同時(shí)期（前期和后期）怎么去平衡微生物群系？怎么去控制代謝產(chǎn)物？是今天研究的主題。

　　對釀酒行業(yè)來說，“得微生物者得天下”，釀造微生物是生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的密碼，它貫穿整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，是釀造過程中，密碼中的密碼，誰靈活掌握微生物的運(yùn)用特點(diǎn)，誰就是釀造界的佼佼者。醬香型白酒在在高溫制曲過程中，殺死了大部分酵母菌、霉菌，按道理說應(yīng)該對發(fā)酵有影響，但是，在有氧堆積發(fā)酵過程中，又網(wǎng)絡(luò)了空氣中大量的微生物，不但不影響發(fā)酵，反而更有利于發(fā)酵，產(chǎn)生更多的香味物質(zhì)，這就是微生物的自然平衡作用機(jī)制過程，這也許微生物的神秘之處。

　　白酒釀造實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)利用微生物的過程，是一個(gè)復(fù)雜而精妙神秘的過程中，微生物自始至終貫穿整個(gè)生產(chǎn)過程，從制曲開始到生產(chǎn)結(jié)束，猶如神奇工匠，發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用，造就了不同香型白酒的獨(dú)特風(fēng)味物質(zhì)。釀造環(huán)境的微生物是一個(gè)穩(wěn)定性的微生物群系，每一個(gè)名酒產(chǎn)區(qū)都有相對的、穩(wěn)定的微生物群系，這就是名酒園區(qū)產(chǎn)好酒的原因所在。

　　釀造前期主要以好氧菌群為主，他們的主要作用是糖化，將淀粉轉(zhuǎn)化糖的過程，同時(shí)也是為后期微生物的培養(yǎng)創(chuàng)造條件，達(dá)到后期無氧發(fā)酵的目的。霉菌作為好氧菌，主要活躍于白酒發(fā)酵前期的糖化，包括根霉、曲霉、毛霉和紅曲霉、細(xì)菌等，它們是糖化酶和酸性蛋白酶的主要來源，能夠分解原料中的大分子營養(yǎng)物質(zhì)，為其他微生物的生長和代謝提供養(yǎng)分。在前期有氧發(fā)酵過程中，乳酸菌、己酸菌、醋酸菌、丁酸菌等，在發(fā)酵中產(chǎn)生與酸類相對應(yīng)的酯類，議價(jià)部分醛類、酮類等香味物質(zhì)，后期帶入酒體中，形成了白酒重要香味物質(zhì)。

　　釀造后期主要以厭氧微生物群系為主，其主要目的是以產(chǎn)酒和香味物質(zhì)為主，前期自然培養(yǎng)了豐富的微生物群系，為后期產(chǎn)酒產(chǎn)香做了鋪墊，穩(wěn)定了產(chǎn)酒產(chǎn)香的微生物群系，達(dá)到了一個(gè)前期和后期自然平衡過度的微生物群系狀態(tài)、自然產(chǎn)酒產(chǎn)香味物質(zhì)的過程，這就是釀造過程中，平衡培養(yǎng)微生物、控制微生物的微妙作用。

　　深入研究微生物，靈活掌握微生物運(yùn)用，平衡釀造前期及后期微生物群系的作用，對白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有至關(guān)重要的意義，從品質(zhì)提升的角度來看，只有全面了解微生物的種類、數(shù)量、生長繁殖特點(diǎn)、分布周期特點(diǎn)以及它們之間的相互機(jī)制作用，更有利我們揭示白酒風(fēng)味形成的機(jī)制原因，從而達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化釀造工藝，提高白酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，達(dá)到我們釀造高等級美酒的目的，利于提高品牌形象，因此，研究微生物在白酒釀造過程中的運(yùn)用機(jī)制作用，具有深遠(yuǎn)的釀造價(jià)值和廣闊的釀造技術(shù)應(yīng)用前景，值得我們?nèi)ド钊胙芯俊?/p>

　　三、研究微生物目的與方法

　　本研究旨在深入剖析釀造微生物，在白酒釀造過程中的作用機(jī)制和運(yùn)用，更精準(zhǔn)地掌握微生物在白酒釀造過程中的關(guān)鍵運(yùn)用，助力白酒產(chǎn)業(yè)在傳承傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的發(fā)展。

　　利用現(xiàn)代光學(xué)儀器設(shè)備，可以高清觀察到不同種類的微生物生長繁殖、活動(dòng)及其生長特性、代謝產(chǎn)物等活動(dòng)，通過設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)變量，如微生物種類、接種量、發(fā)酵溫度、時(shí)間等，可以探究環(huán)境因素對白酒釀造的影響規(guī)律，為優(yōu)化釀造工藝提供具體數(shù)據(jù)支持，同時(shí)，運(yùn)用現(xiàn)代分析技術(shù)，如氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC - MS）、高效液相色譜儀（HPLC）等，對白酒中的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析檢測，深入研究微生物代謝產(chǎn)物與白酒風(fēng)味之間的關(guān)系。

　　在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要對微生物代謝功能方面解析，深入研究微生物的代謝途徑（主要以EMP途徑）及代謝產(chǎn)物，明確了產(chǎn)物在白酒釀造過程中的具體作用，了解掌握微生物群落結(jié)構(gòu)與白酒品質(zhì)關(guān)系，通過有氧和無氧、兼氧方法來控制微生物之間的相互作用，達(dá)到釀造的最佳目的。

　　在名酒產(chǎn)區(qū)，微生物群往往分布穩(wěn)定、良好，菌群豐富，但也要隨時(shí)隨地分析了解微生物群落的動(dòng)態(tài)變化，方便調(diào)整生產(chǎn)工藝，（2014-2015年，茅臺鎮(zhèn)微生物群系曾經(jīng)發(fā)生變化過）揭示微生物群系結(jié)構(gòu)，對白酒生產(chǎn)技術(shù)的影響和品質(zhì)影響機(jī)制。（這就是我當(dāng)年提出翻堆操作，解決生產(chǎn)欠產(chǎn)的原因）

　　盡管國內(nèi)外在白酒釀造微生物領(lǐng)域已取得諸多成果，但仍停留在表象，未深入到普遍高度重視程度，也未普及廣泛的領(lǐng)域及細(xì)化分類、歸類，仍然存在一些之處，雖然我們已意識到微生物之間存在復(fù)雜的相互機(jī)制關(guān)系，但對于它們之間如何通過信號傳導(dǎo)、代謝產(chǎn)物等方式相互間影響，尚缺乏深入系統(tǒng)的研究，有的微生物占據(jù)比例雖然小，但是會產(chǎn)生一些特殊風(fēng)味物質(zhì)，對酒體的質(zhì)量起到非常大的幫助作用，這些地方占據(jù)小比例的微生物，值得我們進(jìn)一步深入研究。

　　在實(shí)際生產(chǎn)過程中，研究釀造環(huán)境對微生物的影響，意義重大，適應(yīng)溫度、合理的水分、生長環(huán)境的酸度、糖分及含氧量，特別是水分和含糖量，殊不知，水分、糖分偏大時(shí)，會產(chǎn)生滲透壓，刺破細(xì)胞壁，殺死細(xì)胞，導(dǎo)致部分微生物生長不良或死亡，釀造環(huán)境適應(yīng)，微生物大量生長繁殖，滿足生產(chǎn)需要，反之，微生物處于低迷狀態(tài)，對釀酒不利。白酒釀造環(huán)境復(fù)雜多變，對微生物之間的生長繁殖影響較大，最終影響到白酒的產(chǎn)量質(zhì)量，盡管如此，由于微生物工程是一項(xiàng)非常微妙又復(fù)雜工程，形體微小，必須借助光學(xué)儀器才能輔助觀察到其形體及活動(dòng)規(guī)則，很多人是不愿意從事此項(xiàng)工程的，這也是導(dǎo)致中國對微生物的研究落后西方國家的原因所在。

　　在顯微鏡發(fā)明以前，是無法做具體研究的，釀造只能憑借豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來完成。雖然隨著現(xiàn)代光學(xué)儀器的發(fā)展，研究要方便得多，但目前對微生物的具體作用機(jī)制研究，全面投入和深入研究的人不多，所以釀造核心生產(chǎn)技術(shù)仍然掌握在少數(shù)人的手里，所以誕生了“掌門人”的說法，也是有一定的科學(xué)依據(jù)的，因此，研究釀造微生物的作用機(jī)制及運(yùn)用，具有劃時(shí)代重要性，從而進(jìn)一步深入深挖微生物在白酒釀造過程中的運(yùn)用機(jī)制，填補(bǔ)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的空白，為白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更堅(jiān)實(shí)的理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。

　　四、研究制曲微生物群落的形成

　　制曲作為白酒釀造的關(guān)鍵起始環(huán)節(jié)，曲塊的質(zhì)量直接影響到制酒的生產(chǎn)質(zhì)量，制曲宛如一場神秘的微生物群系盛宴，在這個(gè)過程中，微生物群落從環(huán)境中逐步向曲塊富集、生長、繁殖。在制曲過程中，母曲、和環(huán)境是微生物群落形成的重要來源，這些微生物在制曲過程中率先參與到曲塊中生長、繁殖、發(fā)酵，從環(huán)境角度來看，空氣中飄浮著多種微生物繁殖個(gè)體、孢子，如曲霉、根霉等霉菌孢子，以及酵母菌、細(xì)菌等微生物，它們會隨著制曲過程中的踩曲、翻曲等操作細(xì)節(jié)進(jìn)入曲塊中，完成各自的使命。特別是在高溫大曲的制作過程中，車間環(huán)境中的高溫放線菌屬、芽孢桿菌屬等微生物，會在制曲初期逐漸富集到曲塊上，成為早期微生物群落的重要組成部分，制曲場地的土壤中也含有豐富的微生物資源，這些微生物通過空氣傳播或與原料接觸，進(jìn)入制曲體系，為微生物群落的形成提供了豐富的菌種來源，為高溫制曲提供了天然條件。

　　制曲條件對微生物群落的影響至關(guān)重要，其中溫度、濕度和翻倉透氣補(bǔ)氧是關(guān)鍵因素，溫度宛如微生物生長的指揮棒，不同的溫度條件會篩選出不同類型的微生物。在高溫大曲的制作中，制曲溫度高達(dá) 60℃以上，這樣的高溫環(huán)境使得嗜熱微生物如嗜熱放線菌屬、芽孢桿菌屬等成為優(yōu)勢菌群 。這些嗜熱微生物能夠在高溫下高效生長和代謝，產(chǎn)生獨(dú)特的酶類和代謝產(chǎn)物，為白酒的醬香風(fēng)味奠定基礎(chǔ) 。而在中溫大曲（制曲溫度一般在 55 - 60℃之間）和低溫大曲（制曲最高溫度低于 50℃）的制作中，溫度相對較低，適宜中溫或低溫微生物的生長，如曲霉屬、根霉屬等在中溫大曲中較為常見，而在低溫大曲中，酵母菌屬、嗜熱子囊菌屬等微生物更為豐富 。濕度則是微生物生長的 “水分源泉”，適宜的濕度能夠?yàn)槲⑸锾峁┝己玫纳姝h(huán)境，促進(jìn)其生長和繁殖 。在制曲過程中，如果濕度過高，容易導(dǎo)致曲塊表面滋生大量霉菌，影響曲塊的質(zhì)量；而濕度過低，微生物生長所需的水分不足，會抑制微生物的生長和代謝 。

　　翻倉、通風(fēng)透氣補(bǔ)氧是制曲不可或缺少的環(huán)節(jié)，它為微生物提供了生長所需的氧氣，同時(shí)也能調(diào)節(jié)曲塊內(nèi)部的溫度和濕度，特別是好氧微生物，如霉菌、酵母菌等能夠快速生長繁殖，而厭氧微生物的生長則會受到一定抑制，這就是翻曲的道理所在，通過合理翻倉透氣、補(bǔ)氧，可以調(diào)節(jié)微生物群落的結(jié)構(gòu)和組成，使其更有利于后期的白酒釀造。

　　不同的制曲工藝也會導(dǎo)致微生物群系存在顯著的差異。以醬香型白酒的高溫大曲、濃香型白酒的中溫大曲和清香型白酒的低溫大曲為例，由于它們的制曲溫度、原料和工藝各不相同，微生物群落結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出明顯的區(qū)別 。在高溫大曲中，除了上述提到的嗜熱微生物外，厚壁菌門（Firmicutes）、放線菌門（Actinobacteria）、變形菌門（Proteobacteria）和酸桿菌門（Acidobacteria）是主要的優(yōu)勢細(xì)菌門，子囊菌門（Ascomycota）和擔(dān)子菌門（Basidiomycota）在真菌群落中占優(yōu)勢 。在醬香型高溫大曲制曲過程中，由于大曲處于曲房不同位置，溫度和水分含量等參數(shù)變化不同步，最終形成白色、黑色、黃色和紅色 4 種不同類型的大曲 。在不同顏色大曲中，克羅彭斯特菌屬（Kroppenstedtia）、芽孢桿菌屬（Bacillus）和嗜熱真菌屬（Thermoactinomyces）均為優(yōu)勢菌屬；黑曲和紅曲中糖多孢菌屬（Saccharopolymonas）和嗜熱真菌屬（Thermomyces）為優(yōu)勢菌屬；散囊菌目（Eurotiales）是黃曲中的優(yōu)勢類群 。中溫大曲中，最常見的真菌是絲狀霉菌和酵母菌，包括曲霉屬（Aspergillus）、根霉屬（Rhizopus）等，細(xì)菌優(yōu)勢屬包括芽孢桿菌屬（Bacillus）、乳桿菌屬（Lactobacillus）等 。低溫大曲中，細(xì)菌與真菌相對豐度比在 4∶1 以上，厚壁菌門（Firmicutes）、放線菌門（Actinobacteria）和變形菌門（Proteobacteria）是優(yōu)勢細(xì)菌門，子囊菌門（Ascomycota）是優(yōu)勢真菌門 。這些不同的微生物群落結(jié)構(gòu)，決定了不同香型白酒獨(dú)特的風(fēng)味和品質(zhì) 。

　　五、研究不同時(shí)期微生物菌群的平衡與形成

　　在實(shí)際生產(chǎn)過程中，在不同是時(shí)期（前期是主要是糖化、后期主要是產(chǎn)酒產(chǎn)香），需要的微生物種類和數(shù)量是不一樣的，糖化期間以需要好氧性微生物群系為主，后期產(chǎn)酒階段以需要厭氧微生物群系為主，所以說，微生物群系的形成和建立是一個(gè)復(fù)雜而有序的過程，受到原料、環(huán)境、制曲條件和工藝等多種因素的綜合影響，但是不同的時(shí)期，完全可以通過認(rèn)為來控制，這么控制？答：通過好氧、厭氧、兼氧性特點(diǎn)來控制，根據(jù)我們生產(chǎn)的需要來平衡和調(diào)節(jié)。不同時(shí)期，我們需要的平衡狀態(tài)和數(shù)量種類是不一樣的，關(guān)于這一點(diǎn)是非常的重要，（作為釀造技術(shù)核心者，必須掌握微生物技術(shù)，）在整個(gè)釀造過程中，調(diào)節(jié)微生物之間相互作用、相互影響，達(dá)到構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定而高效適用的微生物群系生態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)，最終為白酒釀造提供了豐富的酶系和獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)，對白酒的品質(zhì)和口感起著決定關(guān)鍵性作用，這是研究微生物運(yùn)用的核心。

　　小結(jié)

　　說到底，白酒釀造過程，實(shí)際上就是微生物的培養(yǎng)過程，是一個(gè)微生物主導(dǎo)的復(fù)雜行為平衡過程，獨(dú)特的釀造環(huán)境孕育了豐富多樣的微生物群系，這些微生物在制曲、發(fā)酵等環(huán)節(jié)中通過代謝活動(dòng)，產(chǎn)生了眾多的豐富風(fēng)味、香味物質(zhì)。

　　目前，雖然我們已認(rèn)識到微生物之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系，但對于它們?nèi)绾瓮ㄟ^信號傳導(dǎo)、代謝產(chǎn)物等方式相互間的影響，以及這些互作關(guān)系在白酒風(fēng)味形成和品質(zhì)穩(wěn)定性方面的具體作用機(jī)制，需要深入系統(tǒng)的研究。

　　白酒釀造前期和后期環(huán)境復(fù)雜多變，掌握環(huán)境因素對微生物生長、繁殖代謝活動(dòng)及微生物群系結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，優(yōu)化釀造環(huán)境，靈活控制微生物的生長、繁殖、代謝，提高白酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，推動(dòng)白酒產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)、高效發(fā)展，是我們研究微生物的目的所在，也是釀造的核心目的所在。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3]楊昌盛.大曲醬香夏季掉排的原因及解決措施[J].釀酒科技,2016(5):263.

　　[4]輕工業(yè)編輯部.白酒工藝學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1992.

　　作者簡介：

　　1、楊昌盛，男、貴州黃平縣人，貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，國家高級品酒師，專家、教授、中國食藥企業(yè)質(zhì)量安全促進(jìn)會白酒專委會專家委員，2021年中國酒業(yè)華夏獎(jiǎng)“十大”新銳人物，中國學(xué)術(shù)界專家?guī)斐蓡T；

　　2、楊勝霖，大學(xué)本科，貴州理工學(xué)院，釀造工程，研究方向，白酒生產(chǎn)技術(shù)，微生物與白酒香味物質(zhì)關(guān)聯(lián)性。

　　3、王有平，畢業(yè)于武漢理工大學(xué)，本科學(xué)歷、工商管理專業(yè)，從事白酒行業(yè)營銷管理二十年，擅長品牌塑造、營銷管理、組織建設(shè)，目前擔(dān)任貴州國威酒業(yè)集團(tuán)、貴州迎賓酒集團(tuán)銷售公司總經(jīng)理從事白酒20年，銷售總經(jīng)理。

　　4、梁貽鈞，北京電影學(xué)院 大學(xué)本科，集團(tuán)公司副總經(jīng)理。

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