传统白酒固态发酵过程放线菌探讨

寇敏

摘要：本文综合阐述有关固态发酵中放线菌的研究发展进程，对其次生代谢产物进行分析，对放线菌探索过程中出现的问题进行陈述，对其未来发展方向作了展望。

关键词：白酒；固态发酵；放线菌

放线菌中包含的G+C含量较高，是一种革兰氏阳性细菌，因可产生大量活性代谢物质著称，是一种关键的微生物群体，在各类生态环境中均有分布。此次课题研究主要是从整体上探究传统白酒酿造当中的放线菌，并展望国家固体白酒发酵当中放线菌探究出现的问题及其发展远景。

1. 固态发酵过程放线菌研究

1.1 浓香型白酒发酵过程中放线菌的研究

1986年，孙惠兰等人分解探究了窖泥当中的放线菌，最终获得常见的土壤放线菌，比如链霉菌等。发现这种放线菌不仅会主动参与土壤当中有机成分的转换，而且还会产生大量有一定价值的物质，比如蛋白酶等。这个研究成果给分解出可以提升白酒发酵产香用途动力，增加放线菌株数，接种于窖泥从而加快人工培育老窖的速度和品质提升指明了方向。1989年，张有春把人工培育的已酸菌和放线菌混合放入培育的窖池里面，通过培育去掉窑泥臭味，提升窑泥品质和发酵质量，获得一些效果。2009年，游剑等初步分解鉴别了枝江大曲包含大曲和窑泥里面的优势细菌。最终发现从枝江春天和夏天发酵使用大曲里面分解的放线菌和链霉菌都是优势菌类，类型单一。大曲里面的放线菌是窑池当中放线菌的主要源头之一，在白酒制造发酵当中发挥加香和分离底物的效果。

1.2 酱香型白酒发酵过程中放线菌的研究

1980年，崔福来等人对武陵当中的酒醅和大曲进行详细的微生物分解解析探究，发现在其发酵当中，酵母菌和细菌数量较多，放线菌和霉菌数量较少，放线菌比霉菌多。培育大曲当中，细菌占有绝对性的优势，放线菌排在其次，霉菌数量最少，成品高温度大曲里面残余的微生物主要是抗高温的细菌、放线菌和很少的霉菌。2004年至2006年，茅台科技中心微生物研究科室全面调查了茅台酿酒厂周围自然环境当中含有的微生物，分别分解、辨别并收藏了工厂酿造环境、居住环境、自然环境当中的土壤和空气中含有的微生物，其中包括53种细菌、11种酵母、49种霉菌、34种放线菌，这证明放线菌在酿造环境当中是广泛存在的。但是国内对酿酒当中放线菌的探究大部分都只停留在传统分解鉴别这个层面上，没有深入到酿酒当中的详细功能上。

1.3 其他香型白酒发酵过程中放线菌的研究

1996年，李云英等人初步探索大曲酒微生物系，采用培养基分解培育四个酿酒厂酒醅当中的微生物，一共获得50多种霉菌、30多种细菌、20多种酵母菌、3种放线菌。这三株高温度放射菌可产生乳酸和柠檬酸。在大曲酒发酵当中，放线菌是最少的，而且其数量、类型在发酵前后差别较小，都是高温度放射菌。杏花村汾酒工厂在20世纪60年代也曾经在成品大曲当中分解出放线菌。王海燕等人解析了浓香类型和芝麻香类型白酒酒醅微生物细菌群的16SrRNA复制文库的构成和序列，发现放线菌微生物只出现在芝麻香型文库当中。

2. 固态发酵过程中放线菌次生代谢产物

从1943年Waksman第一次在链霉菌当中发现链霉素，放射菌就一直被作为抗生素、酶物质和其抑制溶剂等各式生理活性物品的关键产生菌使用。

2.1 放线菌发酵过程产生的生物酶

除了可以制造很多抗生素之外，放线菌还可以产生很多的生物活性酶。放线菌产酶中比较常见的包括纤维素酶、淀粉酶和聚糖酶等。

2.2 白酒酿造过程放线菌代谢产物研究

由于放线菌本身具有较强的产生活性物质的能力，可让固态发酵当中放线菌的次生代谢产出物的类型更具多样性，这些代谢产物会给白酒酿造当中其他微生物的成长代谢和白酒品质带来很大的影响。这可能是因为白酒酿造当中细菌、酵母菌、霉菌很多、代谢繁杂、代谢方式和环境间有紧密关系的原因。于涛等人解析浓香类型白酒酿造相应放线菌发酵液体里面的主要醇溶特性和水溶特性挥发物质相色谱和质谱发现，120多株放线菌都拥有能够产生很多挥发物质的属性，不同源头的放线菌其产物类型有一定差别，而Streptomyces属性的多株放线菌可以制造酸类物质，醇类物质等浓香类型白酒里面的关键散发香气和味道物品。

2.3 放线菌在群体微生物发酵过程中的生物调节作用

大部分放线菌都会产生一些抗生素，比如放线菌酮、链霉素和红霉素等。上述抗生素大部分都是可以限制细菌或者真菌细胞壁的合并、DNA复制刻录和转录、蛋白质合并和损坏细胞膜的正常作用。放线菌在细微生态环境里面和细菌、真菌等相互出现抗拒作用，或者抢夺固定的营养空間，双方成长受到限制产生竞争关系。

3. 我国固态发酵过程中放线菌研究限制因素

国内在探究固态发酵当中放线菌时受到了很多制约因素的影响，主要包括：一是样品采集比较困难、数量较大，较深层次窖泥当中搜集酒醅和很多种酿造关联的微生物，比如细菌，酵母菌等给放射菌带来的影响。再加上各类香型白酒酿造工艺不一样、环境各不相同，制约了探究部门和人员的参与程度；二是放线菌在白酒探究领域的功效作用还没有引起产业的重视，产业探究者把大部分精力放在探究细菌、酵母菌等其他微生物体系方面。中国白酒探索一直是各个时期食物发酵科技人员的关键课题，由于自然环境不一样，生产制造工艺完全不同，形成了国内各具个性的白酒样式。

4. 传统白酒固态发酵过程放线菌研究展望

放线菌可产生、分离纤维素、半纤维素的纤维素酶类放射菌、木聚糖酶物质，可分离淀粉、蛋白物质的淀粉酶、蛋白酶等物质。因此强化探索放线菌，可以挑选高产量纤维素酶物质、淀粉酶物质、蛋白酶物质菌株，具体使用在酿酒当中，提升效能和酿造品质。Streptomyces属放线菌，可以制造丁酸乙酯等，对浓香类型白酒口味拥有关键影响的醇溶解性和水溶解性挥发物质。通过探索发酵当中的放线菌，可以挑选特色风味菌。放线菌可以制造抗生素，而大部分抗生素都和细菌、真菌存在拮抗或竞争效用，通过探究发酵当中放线菌代谢过程和功能，不仅可以控制发酵进程，完成发酵生态完备，还可以给白酒安全健康饮用提供方向。白酒固态发酵当中包含极限环境，比如酱香类型白酒酿造当中的高温制曲、高温度积累，很多研究证明放线菌可以制造抗高温酶物质，给挑选功能类型高温放线菌制作大曲提供了相关支持。