“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”系列研究成果

由中國酒業協會主辦，安琪酵母股份有限公司、釀酒科技雜志社承辦的“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”已經成功舉辦三屆。以“釀酒微生物的應用技術”為主題，中國酒業精英們為論壇帶來了自己豐碩且前沿的研究成果，為中國酒業的科研技術發展注入了強大的推動力，對揭開微生物釀造機制從而運用于生產實踐上提供了新思路、新方案。本文聚焦歷屆論壇的精彩瞬間，匯總相關研究成果，為今后針對釀酒微生物的研究提供參考與借鑒。

上篇：“穿越”論壇——那些不可錯過的大曲研究新成果

（一）

成千上萬種微生物的神秘組合，成就了獨具特色的中國白酒，吸引著酒業匠人以科技為支撐，共同探索紛繁復雜的釀造微生態奧妙。

如何把握中國酒業的科技發展方向，加快探索步伐？中國酒業協會理事長宋書玉表示，要以酒的屬性為根本，開啟由點到面的釀造生態體系研究、由外到內的釀造體系機理研究、由宏入微的風味物質體系結構與功能解析、由粗到細的白酒固態釀造理論體系研究、從物質到精神的白酒健康理論的研究和從拙到巧的白酒智能制造研究。

酒是“天人合一”的生態釀造產物。自然生態和釀酒微生態，既是產品品質的支撐力，也是酒業賴以生存的生命之力。宋書玉理事長明確指出，中國酒業將朝著“生態釀造、各美其美、飲酒健康、科技價值、智慧釀造”發展。必須堅持綠色生態釀造，持續推動釀酒產業高質量發展。同時，只有在傳統技藝不斷提升的基礎上，與現代科技相結合，推動中國白酒走向智慧釀造，才能保持永恒動力，實現永續發展，收獲更加美好的未來！

白酒行業的傳統屬性和創新方向，決定了它要走產學研高度結合的道路，形成以企業為主體、市場為導向、產學研結合的技術創新和合作共建的分享體系。近年來，中國酒業協會牽頭策劃籌備匯聚行業力量、搭建多方溝通橋梁、共謀酒業高質量發展的盛會：釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇。2017 年啟幕以來，24 所重點高校、111 家知名酒企（產能約占中國白酒總產能的半壁江山）、權威科研機構等共同參加。

以“企業、高校、科研院所三位一體密切協作的產學研平臺”為紐帶，北京工商大學、貴州大學、湖北工業大學、江南大學、四川輕工業大學、天津科技大學等重點高校和知名酒企專家共聚宜昌，相互交流共同發展，共謀技術成果轉化，共解新業態難題，努力實現釀酒微生物可控、代謝可控、風味可控，協同酒企提升生產效率、穩定質量。

往屆論壇暨論文大賽上，系列研究成果首次對外發布。都有哪些重磅成就？先從院士展望白酒產業的趨勢和前景說起！

白酒是中國獨有的蒸餾酒，追根溯源大約有2000多年的歷史。遵循食品傳承發展的規律，白酒產業的發展也將是不斷持續創新的過程。孫寶國院士深度解讀白酒發展史，認為未來食品將更好地滿足人們對美味、健康多方面的需求；在未來白酒的生產中，原料將會更加綠色健康、生產工藝和制造裝備將不斷升級、產品標準也將更加嚴格，白酒的制造和創新會朝著可持續發展道路方向走下去。

隨著國家高質量發展戰略和健康中國戰略的提出，科技越來越成為推動傳統釀造行業革新的核心驅動力，基于此，孫寶國院士提出白酒未來要以“風味、健康雙導向”，通過“內尋外加，自然強化”不斷提升白酒的功能屬性；實現中華民族偉大復興的關鍵是文化自信，孫寶國院士提出要以“白酒”的英文翻譯講好中國故事，率先在國際主流TOP期刊上發表以“Baijiu”作為白酒英譯的論文，引領科技和產業界發出中國聲音。

孫寶國院士團隊以物質結構為抓手，創建了酒類微量成分數據庫/實物庫，囊括已經發現的白酒有機成分2000 多種，其中包含風味物質1000 多種，有益健康的成分130 多種。在釀酒微生物制劑應用技術論壇上，孫院士團隊取得的一系列重量級研究成果亮相：首次在濃香型白酒基酒中發現了壤土味關鍵物質3-甲基吲哚，并解析了其代謝前體，確證此化合物是濃香型原漿酒窖泥味的關鍵物質，為提高濃香型白酒品質提供了新的努力方向；首次在白酒中發現了乳酸丙酯，該化合物香氣濃郁，有類似葡萄的清甜果香和奶香，對白酒風味的貢獻作用非常值得探究；首次在白酒中發現了多種小分子肽類物質并確證了其胞內外的功效，發現Pro-His-Pro 具有血管緊張素轉換酶抑制作用和抗氧化活性，Ala-Lys-Arg-Ala 能顯著提高細胞內抗氧化酶的活性。這些標志性的研究成果對今后白酒“風味、健康雙導向”的持續發展與探索開辟了新的思路和方向。

對白酒的研究，說到底是對復雜的釀酒微生物功能菌的研究。醬香型白酒工藝很復雜，酒體成分又異常豐富。放線菌作為一類特殊的微生物,在醬香型白酒釀造過程中對白酒品質、風味的形成有特殊貢獻。放線菌可以調控產醬香的芽孢桿菌，進而影響產香菌的生長和產香。相比酵母、霉菌和細菌，以往對放線菌的研究很少，它在白酒中一直屬于神秘的存在。貴州大學邱樹毅教授潛心鉆研醬香型白酒釀造過程中放線菌的作用,探究醬香高溫大曲中放線菌的種類及功能，對放線菌與醬香型白酒品質之間的關系進行系統分析,在論壇現場與同仁們分享了取得的突破性進展成果。在對醬香高溫大曲的研究過程中，邱樹毅教授團隊篩選分離得到了兩支“神兵”——高溫放線菌菌株FBKL4.010和FBKL4.011。通過探索菌株功能，發現它們代謝產吡嗪類風味物質能力突出，在風味成分組成上也表現出多樣性。這兩支“神兵”也成了后期研究高溫放線菌與醬香風味形成之間關系的重要載體。邱教授對放線菌與醬香型白酒品質之間的關系分析與探討,不僅啟迪了今后開發高溫放線菌資源及功能、提升醬香型白酒品質的新思路，也對把握醬香型白酒生產工藝的穩定性和規范性做出了示范。

（二）

曲定酒型。深入研究大曲中的微生物群落結構，掌握微生物菌群的變化規律，探索優勢菌群與大曲質量之間的關系，對提高大曲品質和酒質意義重大。

高溫大曲是“醬酒”中醬香、曲香、焦香等典型香氣特征的重要來源之一。吡嗪類物質是高溫大曲中具有特殊香味的物質，其中四甲基吡嗪含量最高。

郎酒追求“極致品質”，堅守品質引領始終如一。為釀出極致好酒，從未停止探索步伐。2019年，郎酒攜論文《高產吡嗪類物質芽孢桿菌在高溫大曲中的應用研究》參賽并進行了現場分享與交流，引發了極大的關注。為改善和提高大曲品質，郎酒從糖化堆糟醅中篩選出兩株高產吡嗪類的細菌：地衣芽孢桿菌L8 和枯草芽孢桿菌L17，通過不同的添加方式和添加量，模擬高溫大曲的生產應用，有效提升了曲坯吡嗪類（三甲基吡嗪、四甲基吡嗪等）香味物質的含量，獲得了曲坯醬香突出、曲香濃郁的高溫優質大曲效果。這一應用研究探明了在微生物培養方面，如麥料等營養更佳的培養方式對于制曲培菌有更好的效果，另外吡嗪可以作為成曲品質的一個重要參考，對實際生產優質醬香型高溫大曲有積極意義。

大曲品質與大曲微生物和所產的生物酶系密不可分。扣囊復膜孢酵母能分泌多種水解酶，在釀酒行業極具應用價值，受到越來越多研究者的重視。已有不少學者從高溫大曲中分離得到過扣囊復膜孢酵母，但對于其在強化大曲中的生產應用鮮少報道。

中國食品發酵工業研究院的科研人員在一次對芝麻香型高溫大曲的分離實驗中發現，大曲所謂的“上霉”的菌株并不是霉菌，而是扣囊覆膜孢酵母，該菌株菌絲體發達，具有較強的產淀粉酶能力。2018年，中國食品發酵工業研究院在論壇上首次發布了對CICC 33077 的最新研究成果，獲得廣泛關注。此后，研究人員圍繞該菌種進行了更深入的研究，并通過微生物強化技術，將該菌株應用于大曲生產，驗證了它是高溫大曲發酵前期的優勢菌。此外，還提出了該菌株在強化大曲中的作用模型：CICC 33077 通過強化改變大曲的微生物群落結構，形成以功能乳酸菌為主的高效穩定的微生物群落新結構；在兩者的共同作用下，全面提升了高溫大曲的代謝活力，從而提升了高溫大曲的品質。研究探索了該菌株的應用潛力，也為其他優勢功能性菌株在高溫大曲中的應用作出了示范。

隨著研究不斷深入，相信更多“新”家族將亮相。揭開它們“猶抱琵琶半遮面”的神秘面紗，將煥發內涵豐富、成色十足的大曲生命力！

中篇：“穿越論壇”：白酒風味研究重量級成果

（一）

隨著生活水平的提高，人們對白酒風味和品質的需求越來越高，白酒行業勢必不斷進步，滿足人們對美好生活的向往。

酒的獨特風格，離不開酒中風味物質。白酒釀造體系的微生物菌群豐富，可以產生上千種風味化合物。探索研究關鍵風味物質的形成機制、機理和途徑，對改善酒體風味、提升原酒酒質，至關重要。

白酒風味與大曲中的釀酒微生物作用密不可分。曲中富含微生物，可以合成多種類型的風味化合物。吡嗪類關鍵風味物質是近些年的研究熱點，是白酒中重要的風味物質。

近些年，國內許多科研機構圍繞著吡嗪物質代謝及相關微生物展開研究。在“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”上，江南大學徐巖教授團隊以吡嗪類物質和剖析合成路徑為主題，分享了研究進展。

據統計，中國白酒是吡嗪類含量最豐富的傳統發酵食品之一，最多一次性在白酒中檢測到27 種吡嗪化合物，占據了所有吡嗪類物質總量的十分之一左右。四甲基吡嗪（又名川芎嗪）是白酒中的健康因子，也是中國白酒中的重要香氣化合物。中國白酒中的四甲基吡嗪在制曲和堆積發酵過程中產生，經蒸餾帶入酒中。

白酒中具有風味貢獻的吡嗪化合物有哪些？具有風味貢獻的吡嗪類化合物的來源可能是什么？圍繞著這兩個重要問題，徐巖教授團隊在現場報告中系統分析了白酒中吡嗪分類及風味貢獻，確定了高閾值及亞閾值吡嗪的風味貢獻，肯定了甲基吡嗪和乙基吡嗪合成路徑解析的必要性，還推測并驗證了吡嗪代表關鍵的合成途徑及關鍵酶。

研究團隊通過篩選得到了特殊的高產類吡嗪，即同時可以積累7 種甲基吡嗪或乙基吡嗪的芽孢桿菌。基于對四甲基吡嗪微生物合成機制的解析，創造性地推測并驗證了甲基吡嗪和乙基吡嗪的典型代表物質的合成機制和途徑。在對不同香型白酒中的吡嗪濃度以及閾值進行檢測和絕對定量分析后，發現甲基吡嗪或乙基吡嗪化合物是重中之重，對協調風味有突出貢獻。因此鎖定甲基吡嗪或乙基吡嗪作為解析系列吡嗪合成機制的突破口，通過反推和驗證的方法去探索研究未知的吡嗪類物質。

這些深入的研究將傳統的單體功能微生物研究提升到對群體功能微生物釀造機理的系統研究，對白酒風味及其品質提升具有重要作用。同時，吻合現代白酒發展方向，對以風味為導向設計酒體、定向控制發酵過程中的微生物，提高生產效率以及推動中國白酒新一輪的技術跨越和產業發展也具有重大意義！

（二）

酒曲中特定的微生物帶給酒曲功能性，對釀造出風格獨特的白酒功不可沒。

在歷屆“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”上，四川郎酒股份有限公司、陜西西鳳酒股份有限公司、貴州大學等知名酒企和重點高校帶來了關于白酒風味研究的系列成果。

四川郎酒股份有限公司對極致好酒的追求初心一直未變。這些年來，科研工作者持續研究高溫大曲，并不斷開辟“新大陸”取得碩果，持續在“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”上嶄露頭角，引起極大關注。

芽孢桿菌有較強的水解淀粉和蛋白質的能力，有利于風味物質的生成，是醬香型白酒的風味物質生成和風格形成的重要菌類。2018年，郎酒公司研究成果論文《產香枯草芽孢桿菌在醬香型白酒生產中的應用》，榮獲“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽”一等獎。

這一成果聚焦白酒功能微生物的研究。郎酒從高溫大曲中分離得到枯草芽孢桿菌G2017-12，通過擴培干燥成菌粉后，模擬醬香白酒生產工藝進行應用實驗，重點考察驗證它對三次酒品質的影響。

研究發現，枯草芽孢桿菌產生的中性蛋白酶與其他微生物產生的蛋白酶協同作用，能降解復雜蛋白質，對提高出酒率及酒的品質有積極作用。添加功能性微生物枯草芽孢桿菌在白酒糟醅中，特征香味物質的提升強度與添加方法密不可分：添加菌粉在糟醅堆積前，會使堆積過程中功能性微生物大量繁殖和代謝，生成香味物質和香味前體物質。

堆積組的酒樣，三次酒風格特征突出，香味和口感均最優：醬香突出，帶糧香，口感綿柔細膩，酒體醇厚，味較長。

這一白酒功能微生物的創新研究對研究醬香型白酒微生物調控提供了堅實的理論依據，并為這一方向探明了道路，對提高白酒品質價值重大！

陜西西鳳酒股份有限公司以“傳承創新，釀造美酒”為宗旨，其主導產品西鳳酒是中國首屆名白酒之一，也是鳳香型白酒的鼻祖和典型代表，被譽為“酒中鳳凰”。“西鳳酒風味特征物質研究”成果被中國酒業協會確認“已達到世界領先水平”。

大曲是鳳型白酒釀造重要的糖化發酵劑，通過富集大量的微生物、酶系及代謝產物，為酒醅提供充足的發酵動力。

西鳳酒業釀造及微生物研究人員將在大曲中篩選到的耐44 ℃酵母2 株和耐42 ℃酵母4 株混合應用于大曲生產，均能有效提高酒醅的酒精度含量。而且，有效提升了大曲的綜合性能，出房曲的糖化力、液化力、發酵力、酯化力分別提升了14.9%、13.1%、14.2%和5.1%。

6株耐高溫產酒精酵母混合使用具有良好的應用潛能，為后續系統研究菌種篩選、大曲應用到酒醅發酵全過程以及構建菌種篩選應用等奠定了堅實的基礎。

高溫大曲中的微生物，對于醬香風味的形成尤為重要。研究表明，高溫酒曲內大部分是嗜高溫細菌，其中芽孢桿菌占大多數，在制曲和堆積的高溫條件下產醬香型風味的微生物得以大量繁殖，在酒的發酵過程中形成對醬香風味貢獻較大的吡嗪類風味物質。

貴州大學貴州省發酵工程與生物制藥重點實驗室和貴州大學釀酒與食品工程學院潛心探索醬香酒的特征性風味化合物，深入了解微量成分產生機制，豐富醬香型白酒的科學理論發展，助力酒企生產規模進一步擴大。研究課題組在對醬香大曲中的細菌進行分離篩選時，獲得了兩株能夠產醬香風味的高產吡嗪功能菌株，模擬固態發酵生產，其研究成果收錄于“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽”會刊。

研究發現，這兩株產醬香味較濃郁的菌株中含有的吡嗪類物質含量均較高，占發酵產物揮發性成分近50 %，并且以四甲基吡嗪為主；從酸味、醬味和異味等方面進行感官評價，發現發酵產物醬香濃郁。

貴州大學貴州省發酵工程與生物制藥重點實驗室和貴州大學釀酒與食品工程學院對這兩株菌株特性與功能性進行的深入研究，為進一步闡明醬香型白酒風味與高溫大曲中釀酒微生物的關系提供了借鑒與指導，對持續探索酒質提升又邁出了重要的一步！

下篇：“穿越”論壇：激活大曲潛能，提質白酒未來

（一）

多年來，酒業匠人深入研究微生物構成、不同微生物的功能及群落演替規律，努力解密白酒工藝和機制。中國科學院微生物研究所致力于白酒發酵微生物組研究，系統探究酒曲，助力傳統白酒發酵工藝的現代化升級改造。

在2021 年舉辦的第三屆“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”上，中國科學院微生物研究所白逢彥教授作專題報告共享研究成果。

白逢彥教授提出，中國是釀酒酵母的起源地，也是白酒釀造技術的發源地。在湖北神農架，發現了全世界最古老的釀酒酵母譜系。幾千年來，中國白酒既傳承傳統釀造工藝，又伴隨科技創新的進程，不斷向前發展。

標準化、機械化、自動化、智能化是中國白酒的發展趨勢。但是，由于對釀造機制了解的限制，傳統白酒發酵工藝升級相比很多食品發酵產業，一直處于較緩慢的階段。同時，由于菌種體系復雜，白酒發酵進程難以完全說清，白酒的國際化也受到阻礙。

對白酒釀造微生物單維的研究就好比盲人摸象，白逢彥教授說：“白酒釀造微生物組研究具有重要的科學意義。”釀酒過程中酒曲和酒醅微生物的差異，主導著白酒酒型和酒質的個性化表達。

研究發現，名優酒廠跟新建酒廠的大曲、小曲，有明顯差距。不同香型的白酒在大曲微生物和發酵微生物的組成上，以及不同質量的大曲，在微生物組成、真菌和酵母菌的組成上，差異都很顯著。扣囊覆膜酵母是大曲真菌的主要組成部分,乳酸菌和芽孢桿菌分別構成不同大曲細菌的優勢類群。

研究報告還揭示了各種優勢微生物的具體功能。通過比較清香型、濃香型和醬香型白酒成品大曲微生物群落構成差異，發現了三者在真菌群落構成上的特異性；在酒醅發酵階段，三者在細菌，特別是乳酸菌群落構成和演替方面也有明顯不同。

系統研究酒曲后，白逢彥教授團隊總結出低溫大曲酵母的分離優化方法、中高溫大曲絲狀真菌分離技術，曲的優劣直接導致分離出的微生物差異巨大。下一步，將用微生物的標準來建立酒曲類型和質量的標準。還提出了構建標準化、自動化生產工藝的白酒復合菌劑的方案。通過開發復合菌劑，在釀酒過程各模塊最優的條件下去實現發酵進程，助力白酒生產工藝標準化和自動化升級。

中國科學院微生物研究所通過微生物組研究澄清傳統白酒發酵機制，對發酵技術的現代化升級改造的重要性不言而喻！

（二）

除了發現新菌株、破譯曲密碼，探索研究關鍵風味物質的形成機制、機理和途徑，系統探究大曲如何確保白酒“風味協調、批次穩定、飲后舒適”，在往屆的論壇上，關于制曲創新和大曲守護的研究成果的公布，也讓人眼前一亮。

白酒發展的總體方向，是傳統工藝的升級，包括機械化、現代化、智能化。在這樣的趨勢和變革之下，如何讓酒企生產的同一款酒，少受時空的限制，始終口感一致、品質如一？

醬香型高溫大曲在白酒生產過程中扮演著至關重要的作用。傳統的醬香型大曲生產過程會按比例篩選新老稻草用于發酵。隨著工業技術的進步，國內一些大型酒廠基本實現了白酒生產機械化；但是醬香型白酒高溫制曲的某些關鍵環節仍然不能進行自動化操作，特別是高溫大曲的倉內發酵環節，成為醬香型白酒現代化釀造模式轉型升級的難點。

貴州國臺酒業集團股份有限公司以科學創新的精神和以“敢為人先”的勇氣率先探索白酒智能釀造，為白酒產業智能化改革提升做出示范，已成為探索白酒產業智能釀造的主陣地。在2021 年的“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”上，國臺酒業分享了以曲房創新實踐為代表的成果突破，對酒企有效提升產品質量，乃至對全行業均有重要的啟示意義。

通過對傳統和現代曲房的微生物群落組成進行研究，探明了稻草微生物多樣性及兩種不同方式發酵的大曲在微生物組成上的差異，證實了稻草在醬香型大曲發酵過程中有接菌作用。同時發現，在細菌或真菌組成上，控溫控濕曲房和傳統曲房發酵的出倉曲共同擁有多種優勢微生物，并無顯著性差異。

大曲發酵中微生物主要來源應該是母曲、原料、制曲條件及環境等其他因素。《“無稻草，不翻倉，控溫控濕”曲房創新對高溫大曲微生物組成的影響研究》成果分享為提升曲房發酵這一環節的機械化做出了示范，對未來在保證曲塊質量的前提下實現醬香型高溫大曲生產的機械化和自動化，以及推動白酒業智能釀造的高質量發展提供了重要的實踐支撐。

被蟲子嗑食過的酒曲不僅難以發揮好曲產好酒的優勢，而且會引發一系列問題。酒曲在堆積貯藏過程中普遍存在的生蟲問題，一直是困擾酒企的痛點。

安徽古井貢酒股份有限公司秉承“做真人，釀美酒，善其身，濟天下”的價值觀，堅守獨特風格釀高品質美酒，在行業首倡“中國釀，世界香”，堅定中國白酒走向世界的自信。多年來，古井貢酒持續提升酒質，提高企業效能。

如何通過行之有效的酒曲害蟲防治技術，推進白酒行業低成本、綠色環保的生產實踐？古井貢酒用多年實踐成功解鎖答案：通過靶向酒曲害蟲的立體防治技術，在減少大曲侵蝕的同時還提高了酒曲的品質，最終提升了原酒產質量，給企業帶來了顯著的經濟效益。這一成果在第三屆“釀酒微生物制劑應用技術論文大賽暨論壇”上分享交流，受到了行業的廣泛關注。

酒曲害蟲立體防治技術率先采用物理和生物手段相結合的技術，同時防治鱗翅目、鞘翅目等害蟲的蟲卵、幼蟲及成蟲，從而有效地控制曲庫的曲蟲數量和密度，減少曲蟲對大曲的侵蝕。

以年產1 萬噸酒曲的產量計算，每年因為酒曲蟲害，普遍會給酒企造成1500～3000 噸大曲的損失，直接造成600 萬～1200 萬的經濟損失。酒曲害蟲綜合立體式防治技術可以有效地減少1300～2500 噸的大曲損耗，給酒企直接減少520 萬～1000萬的經濟損失。與此同時，因為侵蝕率的降低,酒曲品質提高,相同情況下,大曲的綜合使用量也會相應降低3 %～5 %，給企業帶來顯著的雙重經濟效益！

順利實施酒曲害蟲立體式防治技術，可以大幅改善員工的生產工作環境，降低對酒企周邊居民正常生活的干擾，也有利于企業樹立良好的社會形象。酒曲害蟲防治技術是長效、低損耗、非化學的綠色、安全、高效的靶向技術。

目前，該技術已投入產業化應用，在國內知名酒廠的試用取得了理想的效果！成功推廣酒曲害蟲綜合立體式防治技術，將帶動白酒行業在酒曲害蟲防治技術水平的提高，極大推進白酒行業低成本、綠色環保的生產實踐，取得顯著的經濟、社會等綜合成效！