茅臺地區不同高溫大曲微生物群落結構解析

何猛超，任義平，熊 林，謝三款，張嬌嬌，胡景輝，韓興林*

（1.中國食品發酵工業研究院有限公司，北京 100015；2.國家酒類品質與安全國際聯合研究中心，北京 100015；3.貴州無憂酒業（集團）有限公司，貴州 仁懷 564501）

中國白酒作為世界上著名的六大蒸餾酒之一，因其悠久的歷史、獨特的風格特征和豐富的文化內涵而深受廣大消費者喜愛[1-2]。中國白酒包含不同的種類或品系，如醬香型白酒、濃香型白酒、清香型白酒等十二大香型白酒[3-5]。其中，醬香型白酒是現存白酒釀造工藝最為復雜，也是風味最為豐富的一種香型，具有“四高兩長”的工藝特點，即高溫制曲、高溫堆積、高溫發酵、高溫流酒以及生產周期長、貯藏時間長等特點[6]。高溫大曲的制備是其品質和風格形成的關鍵工藝之一[7-8]。

高溫大曲因其制曲過程中環境因素的空間差異形成了不同特征的大曲。在堆放過程中，不同的空間位置（如曲房中堆放的位置、堆放的內層和外層）局部環境（如溫度、水分、氧濃度等）存在差異，從而形成不同特征的成品曲，且在顏色上差異明顯[9]。如果發酵前期溫度適宜，發酵后期干燥充分，會出現黃色大曲；發酵前期溫度過低，發酵后期干燥差，會出現白色大曲；在發酵前期由于升溫較快且后期干燥不充分會導致大曲發黑，出現黑色大曲[10]。生產中常通過經驗將上述不同顏色的曲搭配使用，以最佳配比使高溫大曲在整體上達到優質曲的生產效果。

高溫大曲作為醬香白酒重要的發酵劑和糖化劑，含有豐富的微生物和各種酶類，是醬香型白酒釀造過程中的內在驅動力[11-12]。其中以茅臺地區的高溫大曲最為典型，因為地處赤水河谷地，貴州高原最低點，年降水量800～900 mm，年無霜期326 d，持續高溫5個月（35～39 ℃），一年當中長達1 400 h的陽光照射，長期的高濕、高溫環境孕育了優良的功能微生物，從而為釀造優質的醬香型白酒奠定了先天優勢，這也是茅臺地區的白酒品質保持穩定性和獨特性的重要原因[13]。目前對于高溫大曲的研究多集中于解析高溫大曲的微生物構成以及功能微生物的篩選和初步應用[14]。如報道有高溫大曲中常見的細菌有芽孢桿菌、乳酸菌、醋酸菌等[15-16]；常見的真菌有釀酒酵母、假絲酵母、產酯酵母、米根霉、黑曲霉等[17-18]。此外，也有關于不同地區、不同廠家的高溫大曲在微生物的種類及豐度上存在差異研究[19-20]。然而，對于同一廠家同一批次的高溫大曲因局部環境差異引起的微生物分布差異，以及特征不同的高溫大曲搭配使用工藝等的相關研究鮮有報道。

本研究采用理化分析結合高通量測序技術對不同高溫大曲的理化特征和微生物群落結構進行分析，旨在為醬香型白酒企業配曲工藝提供理論指導，促進醬香型白酒智能化制曲應用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

同批次的五種高溫大曲：普通曲、優質曲、白曲、黃曲、黑曲，每個樣品取樣量為1 kg粉碎后備用，其中優質曲、普通曲是根據長期的生產經驗和數據積累進行定義，優質曲的配比為黃曲（85%）、黑曲（10%）、白曲（5%），普通曲的配比為黃曲（30%）、黑曲（35%）、白曲（35%）。以上樣品均由貴州無憂酒業（集團）有限公司提供。

1.1.2 化學試劑

無水乙醇、濃硫酸、氫氧化鈉、酚酞等（均為分析純）：天津市福晨化學試劑廠；乙酸乙酯、己酸乙酯等標準品（均為色譜純）：美國Sigma-Aldrich公司；TAE緩沖液：北京索萊寶科技有限公司；引物：上海生物工程股份有限公司；脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）Marker：日本Takara公司；瓊脂糖：南京生興生物技術有限公司；核酸染料Gengreen：上海賽百盛有限公司；土壤DNA提取試劑盒（E.Z.N.A.Soil DNA Kit）：美國Omega Bio-Tek公司。

1.2 儀器與設備

CP1502電子天平：上海奧豪斯儀器有限公司；HH-S6A電熱恒溫水浴鍋：北京利偉永興儀器有限公司；PX2型聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）儀：上海賽默生物科技有限公司；DYY5穩壓電泳儀：北京六一儀器廠；GeI Image System Tanon 1600凝膠成像儀：上海天能科技有限公司；ND-ONEC-U微量分光光度計：賽默飛世爾科技（中國）有限公司；Agilent 1200高效液相色譜儀（紫外檢測）：安捷倫科技（中國）有限公司；AutoSystem XL氣相色譜儀、Clarns 600氣相色譜-質譜聯用儀：珀金埃爾默（中國）股份有限公司；ICS-3000離子色譜儀：戴安（中國）有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 高溫大曲理化指標的測定

不同類型高溫大曲的理化指標（糖化力、液化力、酯化力、發酵力、酸度等）依據QB/T 4257—2011《釀酒大曲通用分析方法》測定[21]。

糖化力單位：在35 ℃、pH4.6條件下，1 g大曲1 h轉化可溶性淀粉生成葡萄糖的毫克數為一個單位（U），以“mg/（g·h）”表示。

液化力單位：在35 ℃、pH4.6條件下，1 g絕干曲1 h能液化淀粉的克數為一個單位（U），以“g/（g·h）”表示。

酯化力單位：每50g大曲在35℃，經過7d催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的毫克數為一個單位（U），以“mg/（50 g·7 d）”表示。

發酵力單位：在30 ℃，72 h內0.5 g大曲利用可發酵糖類所產生的二氧化碳克數為一個單位（U），以“g/（0.5 g·72 h）”表示。

1.3.2 大曲總DNA的提取及測序

（1）總DNA的提取[22-23]

稱取不同類型高溫大曲5 g用液氮速凍后迅速研磨。大曲總DNA提取方法按照土壤DNA提取試劑盒（E.Z.N.A.Soil DNA Kit）操作說明書。為了保證所提取的基因組的濃度及純度對其進行PCR擴增及產物純化，對細菌16S rRNA基因的V3-V4高變區進行擴增，引物為338F/806R（5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3'/5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'）；對真菌的內部轉錄間隔區（ITS1）進行擴增，所用引物為ITS5F/ITS1R（5'-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3'/5'-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3'）。擴增后用1%瓊脂糖凝膠電泳進行檢測。

（2）高通量測序

將檢測合格樣品送往天津諾和致源生物信息科技有限公司，通過高通量測序（Illumina Miseq PE250）平臺進行高通量測序，細菌使用SILVA138數據庫進行物種注釋，真菌使用Unit（v8.2）數據庫進行物種注釋，以上均使用Nova Seq6000進行上機測序，測序策略PE250。

1.3.3 數據分析

每個樣品至少3次重復，實驗數據以“平均數±標準差”表示，顯著性差異以P＜0.05為標準。典范對應分析（canonical correspondence analysis，CCA）和冗余分析（redundancy analysis，RDA）采用CAVOCO 4.5軟件。

2 結果與分析

2.1 不同高溫大曲理化特征分析

理化指標是評價高溫大曲品質的重要依據[24-25]，對五種不同高溫大曲的糖化力、液化力、酯化力、發酵力和酸度等理化指標進行分析，結果見表1。

表1 不同高溫大曲的理化指標Table 1 Physicochemical indexes of different high-temperature Daqu

由表1可知，五種高溫大曲的糖化力在63.0～171.0 mg/（g·h）之間，其中優質曲的糖化力（171.0 mg/（g·h））最大，黑曲的糖化力（63.0 mg/（g·h））最小，糖化力大小的順序依次為優質曲＞白曲＞普通曲＞黃曲＞黑曲。五種高溫大曲的液化力范圍為0.13～0.27 g/（g·h），其中優質曲的液化力最高（0.27 g/（g·h）），黑曲的液化力最低（0.13 g/（g·h）），五種曲的液化力大小順序為優質曲＞白曲＞普通曲＞黃曲＞黑曲，這與糖化力的大小順序一致。在酯化力指標上，五種曲的酯化力范圍是78.26～160.19 mg/（50 g·7 d），其中白曲的酯化力（160.19 mg/（50 g·7 d））最大，黑曲的酯化力最?。?8.26 mg/（50 g·7 d）），五種曲的酯化力大小順序為白曲＞優質曲＞黃曲＞普通曲＞黑曲。五種曲的發酵力大小處于0.01～0.43 g/（0.5 g·72 h）之間，其中黑曲的發酵力最大（0.43 g/（0.5 g·72 h）），白曲的發酵力最小（0.01 g/（0.5g·72h）），五種曲的發酵力大小順序為黑曲＞普通曲＞優質曲＞黃曲＞白曲。五種曲的酸度范圍為1.5～1.9mmol/10g，其中黑曲的酸度（值為1.9 mmol/10 g）最大，普通曲的酸度（值為1.5mmol/10 g）最小，五種曲的酸度大小順序為黑曲＞白曲＞優質曲＞黃曲＞普通曲。

綜上，優質曲的糖化力和液化力數值均高于其他種類的曲，糖化力和液化力較高是其最大特點。白曲的發酵力在幾種曲中最低，遠低于其他幾種高溫大曲，但白曲的酯化力最高，因此，白曲以發酵力弱、酯化力強為特點；而優質曲的發酵力處于中等水平、酯化力僅次于白曲。黃曲的糖化力、液化力、酯化力、發酵力和酸度幾種理化指標均處于五種曲形成的理化范圍之內，與其他幾種曲相比各理化指標適中。黑曲的發酵力數值均大于其他幾種曲，發酵力突出，且其糖化力、液化力、酯化力均是幾種曲中最低，具有發酵力高，糖化力、液化力、酯化力低的特點，此外，其酸度也高。

2.2 不同高溫大曲細菌群落結構分析

2.2.1 細菌群落多樣性分析

采用高通量測序（16S rRNA）技術對不同高溫大曲中的細菌進行分析，α多樣性指數分析結果見表2。由表2可知，α指數多樣性分析顯示五種高溫大曲的Coverage均在99%以上，樣品的測序覆蓋率高，測序結果能夠真實性反映樣品中的微生物群落結構[26]。Shannon指數和Simpson指數顯示，五種高溫大曲的群落多樣性可分為三個等級，其中，優質曲、黃曲和白曲的兩種指數的數值較大，且這三種曲的兩指數數值相差不大；其次是普通曲，兩指數最小的是黑曲，因此，優質曲、黃曲和白曲的群落多樣性較高，其次是普通曲，群落多樣性最低的是黑曲。Chao1指數和Ace指數顯示，五種高溫大曲按照這兩種指數的數值大小進行排序，體現群落豐富度的兩指數的大小順序一致，因此，五種高溫大曲的群落豐富度大小依次為：白曲＞優質曲＞黃曲＞普通曲＞黑曲，其中黑曲的Chao1指數和Ace指數數值均遠小于其他種類的曲。

表2 不同高溫大曲細菌α多樣性指數分析結果Table 2 Results of alpha diversity indexes of bacteria in different high-temperature Daqu

采用韋恩圖（圖1）對五種大曲的群落豐富度進一步分析，結果顯示，五種大曲中共檢測到2 238個操作分類單元（operational taxonomic units，OTU），不同高溫大曲中OTU的個數分別為：優質曲（1 275）、普通曲（1 164）、白曲（1 426）、黃曲（1 188）和黑曲（88）。其中，白曲的OTU個數最多，黑曲的OTU個數最少，這說明白曲的群落豐富度最高，黑曲的群落豐富度最低，與Chao1指數和Ace指數分析得出的群落豐富度的結果一致。

圖1 不同大曲細菌OTU分析結果韋恩圖Fig.1 Venn diagram of bacterial OTU analysis results of different Daqu

2.2.2 細菌群落結構分析

五種高溫大曲樣品中細菌的種類及相對豐度在屬水平上的分析結果見圖2。由圖2可知，在屬水平上，五種高溫大曲涉及的主要細菌（占比＞1%）有：UnidentifiedMitochondria、芽孢桿菌屬（Bacillus）、大洋芽孢桿菌屬（Oceanobacillus）、乳桿菌屬（Lactobacillus）、高溫放線菌屬（Thermoactinomyces）、Kroppenstedtia、魏斯氏菌屬（Weissella）、片球菌屬（Pediococcus）、鏈球菌屬（Streptococcus）、醋桿菌屬（Acetobacter）等。

圖2 不同高溫大曲在屬水平上的細菌菌群結構Fig.2 Bacterial community structure of different high-temperature Daqu at genus level

在不同樣品中，細菌的種類、豐度等方面的菌群結構特征不同[27]。不同高溫大曲屬水平主要細菌（占比＞1%）占比結果見表3。

表3 不同高溫大曲屬水平主要細菌占比Table 3 Main bacteria proportion in different high temperature Daqu at genus level%

由表3可知，細菌群落豐富度大小依次為：白曲＞優質曲＞黃曲＞普通曲＞黑曲，白曲豐富度最高，其次是黃曲，黑曲豐富度最低。UnidentifiedMitochondria、芽孢桿菌屬是優質曲的優勢細菌菌群；UnidentifiedMitochondria、高溫放線菌屬是普通曲的優勢細菌菌群；乳桿菌屬、高溫放線菌屬是白曲的優勢細菌屬；芽孢桿菌屬、大洋桿菌屬是黃曲的優勢細菌屬；UnidentifiedMitochondria是黑曲的優勢細菌屬。根據不同顏色大曲在優質曲中的配比，黃曲是優質曲中的主體，優質曲的豐富度與黃曲接近，這與細菌群落豐富度分析結果一致。優質曲制備過程中，作為主體的黃曲中添加群落豐富度更高的白曲，使得優質曲的群落豐富度高于黃曲，介于黃曲和白曲之間。

2.3 不同高溫大曲真菌群落結構分析

2.3.1 真菌群落多樣性分析

采用高通量測序技術對不同高溫大曲中的真菌進行分析，真菌α多樣性指數分析結果見表4。結果表明，五種高溫大曲的Coverage均在100%，樣品的測序覆蓋率高，測序結果能夠真實性反映樣品中的微生物群落結構。Shannon指數和Simpson指數顯示，五種高溫大曲的真菌群落多樣性也可分為三個等級，其中，優質曲的兩種指數的數值最大；其次是黃曲和黑曲，兩指數較小的是普通曲和白曲，因此，優質曲的群落多樣性最高，其次是黃曲和黑曲，群落多樣性較低的是普通曲和白曲?；贑hao1指數和Ace指數的五種高溫大曲群落豐富度的大小順序一致，依次為：白曲＞普通曲＞優質曲＞黃曲＞黑曲。

表4 真菌α多樣性指數分析結果Table 4 Analysis results of alpha diversity indexes of fungus

采用不同大曲真菌OTU分析的韋恩圖（圖3）對五種大曲中真菌的群落豐富度進一步分析，結果顯示，五種大曲中真菌共檢測到139個OTU，不同高溫大曲中真菌OTU的個數分別為：優質曲（64）、普通曲（62）、白曲（87）、黃曲（41）和黑曲（35）。其中，白曲的OTU個數最多，黑曲的OTU個數最少，這說明白曲的群落豐富度最高，黑曲的群落豐富度最低，與Chao1指數和Ace指數分析得出的群落豐富度的結果一致。

圖3 不同大曲真菌OTU分析結果韋恩圖Fig.3 Venn diagram of fungal OTU analysis of different Daqu

2.3.2 真菌群落結構分析

在不同高溫大曲樣品中，真菌的種類、豐度等方面的群落結構不同[28]。不同高溫大曲在屬水平上的真菌群落結構見圖4，不同高溫大曲屬水平主要真菌（占比＞1%）的測定結果見表5。

圖4 不同高溫大曲在屬水平上的真菌群落結構Fig.4 Fungal structure of different high temperature Daqu at genus level

表5 不同高溫大曲屬水平主要真菌占比Table 5 Main fungus proportion of different high temperature Daqu at genus level%

屬水平上的真菌種類分布顯示，真菌群落豐富度大小依次為：白曲＞普通曲＞優質曲＞黃曲＞黑曲，白曲、黃曲、黑曲和優質曲的豐富度特征與細菌群落一致，其中，熱子囊菌屬（Thermoascus）是優質曲、普通曲、白曲、黑曲的主要優勢真菌群落結構；而短梗蠕孢屬（Trichocladium）是黃曲的優勢真菌群落結構。因此，優質曲通過不同大曲的合理搭配，優化了微生物群落多樣性。白曲、黃曲和黑曲在普通曲中的配比在30%～35%，比例接近，沒有顯示出突出特征，群落豐富度在白曲和黑曲之間波動。

2.4 高溫大曲理化特征與微生物群落結構關聯性分析

2.4.1 細菌與理化特征典范對應分析

采用CCA方法分析不同高溫大曲的理化特征與細菌之間的關聯性，結果見圖5。由圖5可知，五種高溫大曲較為分散，相互之間細菌群落結構可能差異較大。對樣品與理化之間的對應關系進行分析表明，酯化力、糖化力和液化力三者可能對白曲和優質曲的影響最大，發酵力和酸度可能對黑曲的影響最大，而普通曲和黃曲可能受各項理化特征的影響不突出，以上分析與表1中對理化特征分析具有一致性。樣品與微生物之間的對應關系分析顯示，可能對普通曲和黃曲產生較大影響的細菌排序依次為大洋芽孢桿菌屬＞Kroppenstedtia＞芽孢桿菌屬＞醋桿菌屬，可能對優質曲和白曲產生較大影響的細菌排序依次為鏈球菌屬＞熱放線菌屬＞乳桿菌屬＞魏斯氏菌屬＞片球菌屬，而可能對黑曲產生較大影響的細菌為立克次氏體。這些可能對各種曲產生較大影響的細菌大多為對應曲種的優勢菌群。因此，樣品與理化特征、細菌之間的對應分析顯示該方法能夠準確反映大曲的理化特征和細菌群落結構。進一步分析理化特征與微生物之間的對應關系，結果顯示，可能對酯化力、糖化力和液化力產生較大影響的細菌排序依次為鏈球菌屬＞熱放線菌屬＞乳桿菌屬＞魏斯氏菌屬＞片球菌屬，可能對發酵力和酸度產生較大影響的細菌為立克次氏體，而大洋芽孢桿菌、Kroppenstedtia、芽孢桿菌屬和醋桿菌屬與幾種理化特征的相關性不大。

圖5 典范對應分析結果Fig.5 Results of canonical correspondence analysis

2.4.2 真菌與理化特征冗余分析

采用RDA的方法分析理化特征與真菌之間的關聯性，結果見圖6。由圖6可知，五種高溫大曲中，優質曲、白曲和黑曲三者在真菌群落結構上較為相近，普通曲和黃曲真菌的群落結構與其他幾種曲相差較大。對樣品與理化指標之間的對應關系進行分析，理化指標中與普通曲相關性較大的是發酵力，其他理化指標與普通曲的相關性不明顯。黃曲與各理化特征的相關性均不明顯。理化指標與優質曲、白曲和黑曲的相關性較為一致，相關性大小排序依次為酸度＞酯化力＞糖化力＞液化力＞發酵力。對樣品與微生物之間的對應關系進行分析，結果顯示，酯化力、糖化力和液化力三者可能對白曲和優質曲的影響最大，發酵力和酸度可能對黑曲的影響最大，而普通曲和黃曲可能受各項理化特征的影響不突出，以上分析與表1中對理化特征分析具有一致性。RDA結果（圖6）表明，熱子囊菌屬與優質曲的糖化力、液化力和酯化力相關性較強，且該屬是優質曲的優勢菌群，因此，該屬對優質曲的糖化力、液化力和酯化力產生重要影響。同樣地，該屬也是白曲和黑曲的優勢菌群且與三種曲相關性較強，對白曲、黑曲的糖化力、液化力和酯化力均產生重要影響，如熱子囊菌屬可能是形成糖化力、液化力和酯化力等理化特征的關鍵功能微生物，這將有利于后期功能微生物的分離篩選和應用。

圖6 冗余分析結果Fig.6 Results of redundancy analysis

2.5 討論

在以經驗為指導的生產中，品質較好的醬香型白酒常將不同大曲（白曲、黃曲和黑曲）進行適當搭配，配制呈適合高品質醬香型白酒釀造的優質曲。通過群落結構中多樣性分析顯示，細菌群落豐富度大小依次為：白曲＞優質曲＞黃曲＞普通曲＞黑曲；真菌群落豐富度大小依次為：白曲＞普通曲＞優質曲＞黃曲＞黑曲，可以看出白曲、黃曲、黑曲和優質曲的豐富度特征與細菌、真菌群落是一致的。因此，優質曲通過不同大曲的合理搭配，優化了微生物群落多樣性。白曲、黃曲和黑曲在普通曲中的配比在30%～35%，比例接近，沒有顯示出突出特征，群落豐富度在白曲和黑曲之間波動。

進一步地，對構成群落多樣性的微生物種類和豐度進行剖析，根據不同大曲中細菌的群落結構分析，優質曲的三種優勢菌群分別是黃曲、白曲和黑曲中的優勢菌群，因此，搭配工藝使黃曲、白曲和黑曲中的其中三種細菌構成優質曲的細菌優勢菌群，并和各曲的其他細菌構成優質曲特殊的細菌群落結構；真菌的群落結構分析顯示，通過向黃曲中添加白曲和黑曲，使得形成的優質曲中熱子囊菌屬的占比相對于主體黃曲大幅提高，而普通曲以UnidentifiedMitochondria、熱放線菌屬為優勢細菌，以熱子囊菌屬為優勢真菌，與白曲、黃曲和黑曲的優勢菌群對比觀察可得，普通曲的優勢細菌和優勢真菌多數包含在白曲、黃曲和黑曲組成的優勢菌群集合之內，不具有與某一顏色大曲突出相似的特征。

理化特征分析顯示，優質曲以糖化力和液化力較高為特征。是因為黃曲中添加糖化力、液化力和酯化力最強的白曲，使得優質曲的糖化力和液化力突出，酯化力提高到僅次于白曲。黃曲中添加發酵力最強的黑曲，提高了優質曲的發酵力。關聯性分析顯示出影響各大曲理化特征的潛在功能微生物，CCA結果顯示了大曲的理化特征與細菌群落結構，鏈球菌屬、熱放線菌屬等可能對大曲酯化力、糖化力和液化力產生較大影響，UnidentifiedMitochondria則對大曲的發酵力和酸度產生影響較大，而大洋芽孢桿菌、Kroppenstedtia、芽孢桿菌屬和醋桿菌屬與幾種理化特征的相關性不大；RDA分析顯示熱子囊菌屬與優質曲的糖化力、液化力和酯化力相關性較強，且該屬是優質曲的優勢菌群，因此，該屬對優質曲的糖化力、液化力和酯化力產生重要影響。同樣地，該屬也是白曲和黑曲的優勢菌群且與三種曲相關性較強，因此，對白曲、黑曲的糖化力、液化力和酯化力產生重要影響。熱子囊菌屬也是黃曲的優勢菌群，但相對白曲和黑曲相對豐度較低，因此，黃曲中加入熱子囊菌屬相對豐度較高的白曲和黑曲，提高了優質曲中的該屬的相對豐度，形成了優質曲的優勢菌群和理化特征。這樣，優質曲通過不同顏色的大曲合理搭配，將影響各自理化特征的優勢菌群富集在一起，形成優質曲獨特的優勢菌群和群落結構，最終提高其理化特征。此外，通過關聯性分析，揭示了影響各大曲理化特征的潛在功能微生物。

因此，樣品與理化特征、細菌之間的對應分析顯示該方法能夠準確反映大曲的理化特征和細菌群落結構。進一步分析理化特征與微生物之間的對應關系，結果顯示，可能對酯化力、糖化力和液化力產生較大影響的細菌排序依次為鏈球菌屬＞熱放線菌屬＞乳桿菌屬＞魏斯氏菌屬＞片球菌屬，可能對發酵力和酸度產生較大影響的細菌為立克次氏體，而大洋芽孢桿菌、Kroppenstedtia、芽孢桿菌屬和醋桿菌屬與幾種理化特征的相關性不大。

3 結論

白曲、黃曲和黑曲的合理搭配提高了優質曲中微生物的群落多樣性，以及優化了高溫大曲整體的理化特性。具體地，不同顏色大曲的最佳配比形成了以芽孢桿菌屬（Bacillus）、熱放線菌屬（Thermoactinomyces）、UnidentifiedMitochondria和熱子囊菌屬（Thermoascus）為優勢菌群的特殊的群落結構，以糖化力、液化力突出，酯化力較高，發酵力適中的優質高溫大曲。優質曲和普通曲的群落結構特征和理化特征分析顯示，不同顏色大曲的配比對形成新產品大曲的群落結構和理化性質至關重要。