“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”系列研究成果

由中国酒业协会主办，安琪酵母股份有限公司、酿酒科技杂志社承办的“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”已经成功举办三届。以“酿酒微生物的应用技术”为主题，中国酒业精英们为论坛带来了自己丰硕且前沿的研究成果，为中国酒业的科研技术发展注入了强大的推动力，对揭开微生物酿造机制从而运用于生产实践上提供了新思路、新方案。本文聚焦历届论坛的精彩瞬间，汇总相关研究成果，为今后针对酿酒微生物的研究提供参考与借鉴。

上篇：“穿越”论坛——那些不可错过的大曲研究新成果

（一）

成千上万种微生物的神秘组合，成就了独具特色的中国白酒，吸引着酒业匠人以科技为支撑，共同探索纷繁复杂的酿造微生态奥妙。

如何把握中国酒业的科技发展方向，加快探索步伐？中国酒业协会理事长宋书玉表示，要以酒的属性为根本，开启由点到面的酿造生态体系研究、由外到内的酿造体系机理研究、由宏入微的风味物质体系结构与功能解析、由粗到细的白酒固态酿造理论体系研究、从物质到精神的白酒健康理论的研究和从拙到巧的白酒智能制造研究。

酒是“天人合一”的生态酿造产物。自然生态和酿酒微生态，既是产品品质的支撑力，也是酒业赖以生存的生命之力。宋书玉理事长明确指出，中国酒业将朝着“生态酿造、各美其美、饮酒健康、科技价值、智慧酿造”发展。必须坚持绿色生态酿造，持续推动酿酒产业高质量发展。同时，只有在传统技艺不断提升的基础上，与现代科技相结合，推动中国白酒走向智慧酿造，才能保持永恒动力，实现永续发展，收获更加美好的未来！

白酒行业的传统属性和创新方向，决定了它要走产学研高度结合的道路，形成以企业为主体、市场为导向、产学研结合的技术创新和合作共建的分享体系。近年来，中国酒业协会牵头策划筹备汇聚行业力量、搭建多方沟通桥梁、共谋酒业高质量发展的盛会：酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛。2017 年启幕以来，24 所重点高校、111 家知名酒企（产能约占中国白酒总产能的半壁江山）、权威科研机构等共同参加。

以“企业、高校、科研院所三位一体密切协作的产学研平台”为纽带，北京工商大学、贵州大学、湖北工业大学、江南大学、四川轻工业大学、天津科技大学等重点高校和知名酒企专家共聚宜昌，相互交流共同发展，共谋技术成果转化，共解新业态难题，努力实现酿酒微生物可控、代谢可控、风味可控，协同酒企提升生产效率、稳定质量。

往届论坛暨论文大赛上，系列研究成果首次对外发布。都有哪些重磅成就？先从院士展望白酒产业的趋势和前景说起！

白酒是中国独有的蒸馏酒，追根溯源大约有2000多年的历史。遵循食品传承发展的规律，白酒产业的发展也将是不断持续创新的过程。孙宝国院士深度解读白酒发展史，认为未来食品将更好地满足人们对美味、健康多方面的需求；在未来白酒的生产中，原料将会更加绿色健康、生产工艺和制造装备将不断升级、产品标准也将更加严格，白酒的制造和创新会朝着可持续发展道路方向走下去。

随着国家高质量发展战略和健康中国战略的提出，科技越来越成为推动传统酿造行业革新的核心驱动力，基于此，孙宝国院士提出白酒未来要以“风味、健康双导向”，通过“内寻外加，自然强化”不断提升白酒的功能属性；实现中华民族伟大复兴的关键是文化自信，孙宝国院士提出要以“白酒”的英文翻译讲好中国故事，率先在国际主流TOP期刊上发表以“Baijiu”作为白酒英译的论文，引领科技和产业界发出中国声音。

孙宝国院士团队以物质结构为抓手，创建了酒类微量成分数据库/实物库，囊括已经发现的白酒有机成分2000 多种，其中包含风味物质1000 多种，有益健康的成分130 多种。在酿酒微生物制剂应用技术论坛上，孙院士团队取得的一系列重量级研究成果亮相：首次在浓香型白酒基酒中发现了壤土味关键物质3-甲基吲哚，并解析了其代谢前体，确证此化合物是浓香型原浆酒窖泥味的关键物质，为提高浓香型白酒品质提供了新的努力方向；首次在白酒中发现了乳酸丙酯，该化合物香气浓郁，有类似葡萄的清甜果香和奶香，对白酒风味的贡献作用非常值得探究；首次在白酒中发现了多种小分子肽类物质并确证了其胞内外的功效，发现Pro-His-Pro 具有血管紧张素转换酶抑制作用和抗氧化活性，Ala-Lys-Arg-Ala 能显著提高细胞内抗氧化酶的活性。这些标志性的研究成果对今后白酒“风味、健康双导向”的持续发展与探索开辟了新的思路和方向。

对白酒的研究，说到底是对复杂的酿酒微生物功能菌的研究。酱香型白酒工艺很复杂，酒体成分又异常丰富。放线菌作为一类特殊的微生物,在酱香型白酒酿造过程中对白酒品质、风味的形成有特殊贡献。放线菌可以调控产酱香的芽孢杆菌，进而影响产香菌的生长和产香。相比酵母、霉菌和细菌，以往对放线菌的研究很少，它在白酒中一直属于神秘的存在。贵州大学邱树毅教授潜心钻研酱香型白酒酿造过程中放线菌的作用,探究酱香高温大曲中放线菌的种类及功能，对放线菌与酱香型白酒品质之间的关系进行系统分析,在论坛现场与同仁们分享了取得的突破性进展成果。在对酱香高温大曲的研究过程中，邱树毅教授团队筛选分离得到了两支“神兵”——高温放线菌菌株FBKL4.010和FBKL4.011。通过探索菌株功能，发现它们代谢产吡嗪类风味物质能力突出，在风味成分组成上也表现出多样性。这两支“神兵”也成了后期研究高温放线菌与酱香风味形成之间关系的重要载体。邱教授对放线菌与酱香型白酒品质之间的关系分析与探讨,不仅启迪了今后开发高温放线菌资源及功能、提升酱香型白酒品质的新思路，也对把握酱香型白酒生产工艺的稳定性和规范性做出了示范。

（二）

曲定酒型。深入研究大曲中的微生物群落结构，掌握微生物菌群的变化规律，探索优势菌群与大曲质量之间的关系，对提高大曲品质和酒质意义重大。

高温大曲是“酱酒”中酱香、曲香、焦香等典型香气特征的重要来源之一。吡嗪类物质是高温大曲中具有特殊香味的物质，其中四甲基吡嗪含量最高。

郎酒追求“极致品质”，坚守品质引领始终如一。为酿出极致好酒，从未停止探索步伐。2019年，郎酒携论文《高产吡嗪类物质芽孢杆菌在高温大曲中的应用研究》参赛并进行了现场分享与交流，引发了极大的关注。为改善和提高大曲品质，郎酒从糖化堆糟醅中筛选出两株高产吡嗪类的细菌：地衣芽孢杆菌L8 和枯草芽孢杆菌L17，通过不同的添加方式和添加量，模拟高温大曲的生产应用，有效提升了曲坯吡嗪类（三甲基吡嗪、四甲基吡嗪等）香味物质的含量，获得了曲坯酱香突出、曲香浓郁的高温优质大曲效果。这一应用研究探明了在微生物培养方面，如麦料等营养更佳的培养方式对于制曲培菌有更好的效果，另外吡嗪可以作为成曲品质的一个重要参考，对实际生产优质酱香型高温大曲有积极意义。

大曲品质与大曲微生物和所产的生物酶系密不可分。扣囊复膜孢酵母能分泌多种水解酶，在酿酒行业极具应用价值，受到越来越多研究者的重视。已有不少学者从高温大曲中分离得到过扣囊复膜孢酵母，但对于其在强化大曲中的生产应用鲜少报道。

中国食品发酵工业研究院的科研人员在一次对芝麻香型高温大曲的分离实验中发现，大曲所谓的“上霉”的菌株并不是霉菌，而是扣囊覆膜孢酵母，该菌株菌丝体发达，具有较强的产淀粉酶能力。2018年，中国食品发酵工业研究院在论坛上首次发布了对CICC 33077 的最新研究成果，获得广泛关注。此后，研究人员围绕该菌种进行了更深入的研究，并通过微生物强化技术，将该菌株应用于大曲生产，验证了它是高温大曲发酵前期的优势菌。此外，还提出了该菌株在强化大曲中的作用模型：CICC 33077 通过强化改变大曲的微生物群落结构，形成以功能乳酸菌为主的高效稳定的微生物群落新结构；在两者的共同作用下，全面提升了高温大曲的代谢活力，从而提升了高温大曲的品质。研究探索了该菌株的应用潜力，也为其他优势功能性菌株在高温大曲中的应用作出了示范。

随着研究不断深入，相信更多“新”家族将亮相。揭开它们“犹抱琵琶半遮面”的神秘面纱，将焕发内涵丰富、成色十足的大曲生命力！

中篇：“穿越论坛”：白酒风味研究重量级成果

（一）

随着生活水平的提高，人们对白酒风味和品质的需求越来越高，白酒行业势必不断进步，满足人们对美好生活的向往。

酒的独特风格，离不开酒中风味物质。白酒酿造体系的微生物菌群丰富，可以产生上千种风味化合物。探索研究关键风味物质的形成机制、机理和途径，对改善酒体风味、提升原酒酒质，至关重要。

白酒风味与大曲中的酿酒微生物作用密不可分。曲中富含微生物，可以合成多种类型的风味化合物。吡嗪类关键风味物质是近些年的研究热点，是白酒中重要的风味物质。

近些年，国内许多科研机构围绕着吡嗪物质代谢及相关微生物展开研究。在“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”上，江南大学徐岩教授团队以吡嗪类物质和剖析合成路径为主题，分享了研究进展。

据统计，中国白酒是吡嗪类含量最丰富的传统发酵食品之一，最多一次性在白酒中检测到27 种吡嗪化合物，占据了所有吡嗪类物质总量的十分之一左右。四甲基吡嗪（又名川芎嗪）是白酒中的健康因子，也是中国白酒中的重要香气化合物。中国白酒中的四甲基吡嗪在制曲和堆积发酵过程中产生，经蒸馏带入酒中。

白酒中具有风味贡献的吡嗪化合物有哪些？具有风味贡献的吡嗪类化合物的来源可能是什么？围绕着这两个重要问题，徐岩教授团队在现场报告中系统分析了白酒中吡嗪分类及风味贡献，确定了高阈值及亚阈值吡嗪的风味贡献，肯定了甲基吡嗪和乙基吡嗪合成路径解析的必要性，还推测并验证了吡嗪代表关键的合成途径及关键酶。

研究团队通过筛选得到了特殊的高产类吡嗪，即同时可以积累7 种甲基吡嗪或乙基吡嗪的芽孢杆菌。基于对四甲基吡嗪微生物合成机制的解析，创造性地推测并验证了甲基吡嗪和乙基吡嗪的典型代表物质的合成机制和途径。在对不同香型白酒中的吡嗪浓度以及阈值进行检测和绝对定量分析后，发现甲基吡嗪或乙基吡嗪化合物是重中之重，对协调风味有突出贡献。因此锁定甲基吡嗪或乙基吡嗪作为解析系列吡嗪合成机制的突破口，通过反推和验证的方法去探索研究未知的吡嗪类物质。

这些深入的研究将传统的单体功能微生物研究提升到对群体功能微生物酿造机理的系统研究，对白酒风味及其品质提升具有重要作用。同时，吻合现代白酒发展方向，对以风味为导向设计酒体、定向控制发酵过程中的微生物，提高生产效率以及推动中国白酒新一轮的技术跨越和产业发展也具有重大意义！

（二）

酒曲中特定的微生物带给酒曲功能性，对酿造出风格独特的白酒功不可没。

在历届“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”上，四川郎酒股份有限公司、陕西西凤酒股份有限公司、贵州大学等知名酒企和重点高校带来了关于白酒风味研究的系列成果。

四川郎酒股份有限公司对极致好酒的追求初心一直未变。这些年来，科研工作者持续研究高温大曲，并不断开辟“新大陆”取得硕果，持续在“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”上崭露头角，引起极大关注。

芽孢杆菌有较强的水解淀粉和蛋白质的能力，有利于风味物质的生成，是酱香型白酒的风味物质生成和风格形成的重要菌类。2018年，郎酒公司研究成果论文《产香枯草芽孢杆菌在酱香型白酒生产中的应用》，荣获“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛”一等奖。

这一成果聚焦白酒功能微生物的研究。郎酒从高温大曲中分离得到枯草芽孢杆菌G2017-12，通过扩培干燥成菌粉后，模拟酱香白酒生产工艺进行应用实验，重点考察验证它对三次酒品质的影响。

研究发现，枯草芽孢杆菌产生的中性蛋白酶与其他微生物产生的蛋白酶协同作用，能降解复杂蛋白质，对提高出酒率及酒的品质有积极作用。添加功能性微生物枯草芽孢杆菌在白酒糟醅中，特征香味物质的提升强度与添加方法密不可分：添加菌粉在糟醅堆积前，会使堆积过程中功能性微生物大量繁殖和代谢，生成香味物质和香味前体物质。

堆积组的酒样，三次酒风格特征突出，香味和口感均最优：酱香突出，带粮香，口感绵柔细腻，酒体醇厚，味较长。

这一白酒功能微生物的创新研究对研究酱香型白酒微生物调控提供了坚实的理论依据，并为这一方向探明了道路，对提高白酒品质价值重大！

陕西西凤酒股份有限公司以“传承创新，酿造美酒”为宗旨，其主导产品西凤酒是中国首届名白酒之一，也是凤香型白酒的鼻祖和典型代表，被誉为“酒中凤凰”。“西凤酒风味特征物质研究”成果被中国酒业协会确认“已达到世界领先水平”。

大曲是凤型白酒酿造重要的糖化发酵剂，通过富集大量的微生物、酶系及代谢产物，为酒醅提供充足的发酵动力。

西凤酒业酿造及微生物研究人员将在大曲中筛选到的耐44 ℃酵母2 株和耐42 ℃酵母4 株混合应用于大曲生产，均能有效提高酒醅的酒精度含量。而且，有效提升了大曲的综合性能，出房曲的糖化力、液化力、发酵力、酯化力分别提升了14.9%、13.1%、14.2%和5.1%。

6株耐高温产酒精酵母混合使用具有良好的应用潜能，为后续系统研究菌种筛选、大曲应用到酒醅发酵全过程以及构建菌种筛选应用等奠定了坚实的基础。

高温大曲中的微生物，对于酱香风味的形成尤为重要。研究表明，高温酒曲内大部分是嗜高温细菌，其中芽孢杆菌占大多数，在制曲和堆积的高温条件下产酱香型风味的微生物得以大量繁殖，在酒的发酵过程中形成对酱香风味贡献较大的吡嗪类风味物质。

贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室和贵州大学酿酒与食品工程学院潜心探索酱香酒的特征性风味化合物，深入了解微量成分产生机制，丰富酱香型白酒的科学理论发展，助力酒企生产规模进一步扩大。研究课题组在对酱香大曲中的细菌进行分离筛选时，获得了两株能够产酱香风味的高产吡嗪功能菌株，模拟固态发酵生产，其研究成果收录于“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛”会刊。

研究发现，这两株产酱香味较浓郁的菌株中含有的吡嗪类物质含量均较高，占发酵产物挥发性成分近50 %，并且以四甲基吡嗪为主；从酸味、酱味和异味等方面进行感官评价，发现发酵产物酱香浓郁。

贵州大学贵州省发酵工程与生物制药重点实验室和贵州大学酿酒与食品工程学院对这两株菌株特性与功能性进行的深入研究，为进一步阐明酱香型白酒风味与高温大曲中酿酒微生物的关系提供了借鉴与指导，对持续探索酒质提升又迈出了重要的一步！

下篇：“穿越”论坛：激活大曲潜能，提质白酒未来

（一）

多年来，酒业匠人深入研究微生物构成、不同微生物的功能及群落演替规律，努力解密白酒工艺和机制。中国科学院微生物研究所致力于白酒发酵微生物组研究，系统探究酒曲，助力传统白酒发酵工艺的现代化升级改造。

在2021 年举办的第三届“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”上，中国科学院微生物研究所白逢彦教授作专题报告共享研究成果。

白逢彦教授提出，中国是酿酒酵母的起源地，也是白酒酿造技术的发源地。在湖北神农架，发现了全世界最古老的酿酒酵母谱系。几千年来，中国白酒既传承传统酿造工艺，又伴随科技创新的进程，不断向前发展。

标准化、机械化、自动化、智能化是中国白酒的发展趋势。但是，由于对酿造机制了解的限制，传统白酒发酵工艺升级相比很多食品发酵产业，一直处于较缓慢的阶段。同时，由于菌种体系复杂，白酒发酵进程难以完全说清，白酒的国际化也受到阻碍。

对白酒酿造微生物单维的研究就好比盲人摸象，白逢彦教授说：“白酒酿造微生物组研究具有重要的科学意义。”酿酒过程中酒曲和酒醅微生物的差异，主导着白酒酒型和酒质的个性化表达。

研究发现，名优酒厂跟新建酒厂的大曲、小曲，有明显差距。不同香型的白酒在大曲微生物和发酵微生物的组成上，以及不同质量的大曲，在微生物组成、真菌和酵母菌的组成上，差异都很显著。扣囊覆膜酵母是大曲真菌的主要组成部分,乳酸菌和芽孢杆菌分别构成不同大曲细菌的优势类群。

研究报告还揭示了各种优势微生物的具体功能。通过比较清香型、浓香型和酱香型白酒成品大曲微生物群落构成差异，发现了三者在真菌群落构成上的特异性；在酒醅发酵阶段，三者在细菌，特别是乳酸菌群落构成和演替方面也有明显不同。

系统研究酒曲后，白逢彦教授团队总结出低温大曲酵母的分离优化方法、中高温大曲丝状真菌分离技术，曲的优劣直接导致分离出的微生物差异巨大。下一步，将用微生物的标准来建立酒曲类型和质量的标准。还提出了构建标准化、自动化生产工艺的白酒复合菌剂的方案。通过开发复合菌剂，在酿酒过程各模块最优的条件下去实现发酵进程，助力白酒生产工艺标准化和自动化升级。

中国科学院微生物研究所通过微生物组研究澄清传统白酒发酵机制，对发酵技术的现代化升级改造的重要性不言而喻！

（二）

除了发现新菌株、破译曲密码，探索研究关键风味物质的形成机制、机理和途径，系统探究大曲如何确保白酒“风味协调、批次稳定、饮后舒适”，在往届的论坛上，关于制曲创新和大曲守护的研究成果的公布，也让人眼前一亮。

白酒发展的总体方向，是传统工艺的升级，包括机械化、现代化、智能化。在这样的趋势和变革之下，如何让酒企生产的同一款酒，少受时空的限制，始终口感一致、品质如一？

酱香型高温大曲在白酒生产过程中扮演着至关重要的作用。传统的酱香型大曲生产过程会按比例筛选新老稻草用于发酵。随着工业技术的进步，国内一些大型酒厂基本实现了白酒生产机械化；但是酱香型白酒高温制曲的某些关键环节仍然不能进行自动化操作，特别是高温大曲的仓内发酵环节，成为酱香型白酒现代化酿造模式转型升级的难点。

贵州国台酒业集团股份有限公司以科学创新的精神和以“敢为人先”的勇气率先探索白酒智能酿造，为白酒产业智能化改革提升做出示范，已成为探索白酒产业智能酿造的主阵地。在2021 年的“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”上，国台酒业分享了以曲房创新实践为代表的成果突破，对酒企有效提升产品质量，乃至对全行业均有重要的启示意义。

通过对传统和现代曲房的微生物群落组成进行研究，探明了稻草微生物多样性及两种不同方式发酵的大曲在微生物组成上的差异，证实了稻草在酱香型大曲发酵过程中有接菌作用。同时发现，在细菌或真菌组成上，控温控湿曲房和传统曲房发酵的出仓曲共同拥有多种优势微生物，并无显著性差异。

大曲发酵中微生物主要来源应该是母曲、原料、制曲条件及环境等其他因素。《“无稻草，不翻仓，控温控湿”曲房创新对高温大曲微生物组成的影响研究》成果分享为提升曲房发酵这一环节的机械化做出了示范，对未来在保证曲块质量的前提下实现酱香型高温大曲生产的机械化和自动化，以及推动白酒业智能酿造的高质量发展提供了重要的实践支撑。

被虫子嗑食过的酒曲不仅难以发挥好曲产好酒的优势，而且会引发一系列问题。酒曲在堆积贮藏过程中普遍存在的生虫问题，一直是困扰酒企的痛点。

安徽古井贡酒股份有限公司秉承“做真人，酿美酒，善其身，济天下”的价值观，坚守独特风格酿高品质美酒，在行业首倡“中国酿，世界香”，坚定中国白酒走向世界的自信。多年来，古井贡酒持续提升酒质，提高企业效能。

如何通过行之有效的酒曲害虫防治技术，推进白酒行业低成本、绿色环保的生产实践？古井贡酒用多年实践成功解锁答案：通过靶向酒曲害虫的立体防治技术，在减少大曲侵蚀的同时还提高了酒曲的品质，最终提升了原酒产质量，给企业带来了显著的经济效益。这一成果在第三届“酿酒微生物制剂应用技术论文大赛暨论坛”上分享交流，受到了行业的广泛关注。

酒曲害虫立体防治技术率先采用物理和生物手段相结合的技术，同时防治鳞翅目、鞘翅目等害虫的虫卵、幼虫及成虫，从而有效地控制曲库的曲虫数量和密度，减少曲虫对大曲的侵蚀。

以年产1 万吨酒曲的产量计算，每年因为酒曲虫害，普遍会给酒企造成1500～3000 吨大曲的损失，直接造成600 万～1200 万的经济损失。酒曲害虫综合立体式防治技术可以有效地减少1300～2500 吨的大曲损耗，给酒企直接减少520 万～1000万的经济损失。与此同时，因为侵蚀率的降低,酒曲品质提高,相同情况下,大曲的综合使用量也会相应降低3 %～5 %，给企业带来显著的双重经济效益！

顺利实施酒曲害虫立体式防治技术，可以大幅改善员工的生产工作环境，降低对酒企周边居民正常生活的干扰，也有利于企业树立良好的社会形象。酒曲害虫防治技术是长效、低损耗、非化学的绿色、安全、高效的靶向技术。

目前，该技术已投入产业化应用，在国内知名酒厂的试用取得了理想的效果！成功推广酒曲害虫综合立体式防治技术，将带动白酒行业在酒曲害虫防治技术水平的提高，极大推进白酒行业低成本、绿色环保的生产实践，取得显著的经济、社会等综合成效！