浓香型白酒酿造微生物与风味物质组成的应用进展

何庆　刘刚治　王治禹　王丹　冯一杰　乔木

白酒是我国消费者最为青睐的酒精饮品。中国白酒作为典型的蒸馏酒，历史悠久，在蒸馏酒领域中占据的地位举足轻重。各地生产白酒的企业在酿造过程中采用的工艺和使用的原材料各不相同，在白酒发酵的具体过程中就会形成不同种类的风味物质。这些风味物质虽在酒体中实际占据的比例非常小，但却是形成白酒香型的关键所在。以风味为依据，可将白酒分为酱香型、浓香型、清香型、米香型。其中，浓香型白酒在消费者中享有的知名度极高，不论从风格还是风味来说，浓香型白酒都深受消费者青睐。为促进浓香型白酒的相关酿造工艺实现进一步提升，有必要对白酒酿造所含的各类微生物与相关风味物质的组成进行探究。本文浅析了浓香型白酒酿造微生物与风味物质组成，以期为相关研究提供借鉴。

一、浓香型白酒酿造微生物

浓香型白酒在酿造过程中主要包括如下几类微生物：霉菌类微生物、细菌类微生物、酵母菌类微生物、放线菌类微生物。在白酒发酵的具体过程中，不同酿造微生物会相互之间产生影响或者形成制约，形成各种生物酶类，将不同种类的物质原料，诸如蛋白质原料、淀粉原料等通过多酶催化，有效转化为酸、醇、酮、醛、酯等，进而形成代谢产物，促进原酒中包含的风味物质实现相辅相成。对浓香型白酒而言，其主体香是己酸乙酯，由酶對己酸进行催化后与乙酸发生反应而产生。

1.大曲中的微生物组成。在对浓香型白酒进行发酵的具体过程中，大曲主要负责提对微生物菌株。根据相关研究所得结果，大曲内具体所含的各类微生物组成主要包括四大类菌群：霉菌、细菌、酵母菌和放线菌。其中，霉菌具体分布的位置是大曲表面，核心区域主要分布的是细菌。酵母菌的分布位置最为广泛，几乎遍布大曲，但呈现出较低的丰度。

对大曲而言，霉菌直接影响其酯化和糖化能力。最重要的是，霉菌在其具体生长繁殖的过程中，会对发酵底物进行利用以实现代谢，进而产生相应的呈香物质，对风味物质的最终形成产生一定程度的影响。酒曲中的霉菌主要包括曲霉、红曲霉、青霉、毛霉等，不同种类的霉菌在酒曲发酵中发挥着不同的作用。例如，黑曲霉能产生葡萄糖氧化霉、过氧化氢酶、糖化酶、纤维素酶等;红曲霉经过代谢，可产生麦芽糖酶、酯化酶、蛋白酶等;根酶产生液化酶、糖化酶的能力较强，且能通过最高转化率转化淀粉为葡萄糖。

在对白酒进行酿造的具体过程中，只有确保酵母菌真正发挥作用，酒精才能最终形成。从功能来看，有的酵母实际产生的物质是乙醇，会对葡萄糖进行转化，进而形成乙醇;有的酵母则会与酯酶发生协同作用，将盐、有机酸、醛、糖等作为底物，进而合成酯类。对浓香型白酒而言，其大曲主要包含的酵母菌是酿酒酵母，可分泌出的物质包括β-葡萄糖苷酶、酸性蛋白酶和淀粉酶，能促进淀粉完成降解，还能促进酒精实现发酵。酵母菌将胞外酶分泌出来，会与发酵底物发生相应作用，形成酶促反应，导致产物之间出现氧化、还原、脱水、水解等反应，最终形成酒的风味。

2.窖泥中的微生物组成。酿造浓香型白酒时，一般情况下是泥窖发酵，在窖坑的内壁上会覆盖有窖泥，这能为发酵提供多样性的微生物。窖泥中所含的微生物究竟属何种类、所含微生物数量有都少、微生物种群之间会发生怎样的相互作用、代谢产物是否具备多样性特点……这些因素都会对白酒品质造成不同程度的影响。微生物能高效、良好地实现生长代谢，窖池的环境功不可没。在对白酒进行酿造的过程中，窖泥对风味物质的最终形成产生的影响至关重要。

3.糟醅中的微生物组成。糟醅实际所含的各类微生物组成，能帮助白酒最终形成其独特的风味。换言之，糟醅含有的各类微生物群落发生的演变，对白酒最终形成其独特风味具有直接影响。在对浓香型白酒进行发酵的具体过程中，各类不同的微生物共同对发酵过程进行参与，不同微生物间可能相互协调，也可能相互一致，这就使各类微生物良好实现了动态平衡。糟醅所含的微生物主要是醋酸杆菌和乳杆菌，通过发酵，形成不同的风味化合物和前体物质，例如丁酸、乳酸、己酸等。糟醅所含微生物的多样性呈现出一定差异，且随发酵程度而逐渐演变。

二、浓香型白酒的风味物质组成

浓香型白酒的香味成分主要是有机酸、羟基化合物、高级醇、酯类等，其中酯类主要是己酸乙酯，此类物质能有效提高白酒质量。相关研究显示，浓香型白酒之所以会形成风味，是由于发酵过程中，包含的各类微生物之间形成相互协同而产生的，所含风味成分在1300种以上。在20世纪60年代，浓香型白酒相应的微生态系统所含的风味化合物主要形成梭菌属微生物，该菌能产生多种代谢产物，可转化淀粉、嘌呤、蛋白质等物质为各种有机酸、氢气、二氧化碳等。浓香型白酒主要通过发酵、陈酿、蒸馏等产生香味，在对白酒进行发酵的具体过程中，窖池与存在于各类酒曲中的不同微生物、各种酶等产生作用，对各类原料进行分解，在微生物作用下，各种代谢产物形成，并实现相互转化，均能产生特殊香气。浓香型白酒在其产香的具体过程中，主要通过发酵过程包含的扬氏梭菌、二氧化碳与氢气共同参与代谢，进而形成乙醇和乙酸。浓香型白酒含有多种萜烯类化合物，例如金合欢烯、杜松烯、香橙烯、雪松烯、榄香烯、罗汉柏烯等，此类物质香气较强，且具有特殊功效。

相关研究显示，己酸乙酯和乳酸乙酯这两类物质在酒体中的实际含量，对于浓香型白酒的最终品质具有巨大的影响。在对浓香型白酒进行酿造的具体过程中，乳酸菌含量会增多，并形成更多乳酸，进而导致乳酸乙酯增多，造成乳酸乙酯与己酸乙酯二者比例出现失调，这就会对白酒品质造成不良影响，使酒味略带酸涩。对浓香型白酒实施工艺化生产，亟需实现“增己降乳”，科学增加己酸乙酯在酒体中的实际含量，并对酒体中实际所含的乳酸乙酯量进行降低，促进二者在酒体中保持相对协调的比例，以保障白酒品质。

总之，在浓香型白酒呈香过程中，微生物发挥着关键作用。利用菌株进行分离纯化，能促进功能性微生物在酒中发挥作用。为提高浓香型白酒的品质，有必要将微生物学、生物信息学以及分子生物学等各项技术紧密结合起来，对浓香型白酒所含的微生活组成及其具体功能特点进行全面探究，对微生物相应的代谢机制以及形成香味物质的机制进行清晰揭示，对微生物功能菌株相应的资源库进行丰富。