微生物的“酿酒观”
中国的酿酒工艺可谓是历史悠久、源远流长。黄酒、啤酒、白酒等各类酒精饮料也在当下的中国遍地开花、各放异彩。其中,中国白酒因特殊的制曲及发酵工艺形成了多种独具特色的酒体风味,至今已发展出主流十二大香型,在世界蒸馏酒中自成一格,广受国内外消费者的好评。
入手微生物代谢,研究呈香物质
虽然各大香型白酒的酿造工艺不同,但其过程实质上等同于体系微生态的变化,此微生物区系与同体系内的能量转换及物质传递紧密结合,共同作用,从而完成酿酒。因此对“酿酒微生物”的研究一直是行业的热点问题。对于白酒微生物,业内大多集中于对细菌、酵母、霉菌进行研究,这三大类微生物各自扮演着重要的角色,比如细菌在产香、生香方面作用明显,酵母具有较强的产酒精能力兼具产香功能,而霉菌则具有调节糖化、发酵和生香的作用。
众所周知,白酒中主要成分依然是酒精和水,香味成分含量通常很少,包括酸、酯、醇、醛、吡嗪、烷烃类物质等,而白酒的呈香即是靠这些含量极微薄的化合物而体现出来。从曲的制备到酒醅发酵的过程中,相关微生物区系内部发生着复杂的协同代谢作用,将原料转化为繁多的特殊化合物。因此对呈香物质的研究主要是从微生物代谢入手,重点是要了解其中的各发酵机理及其相互间的交叉作用,解析其中的微生态作用过程。后再进一步以基因工程手段融合或选育优良性状菌株,将其运用于工业生产中,在提高白酒酒体品质、促进原料转化、提高出酒率方面进行重点研究,这不仅可给白酒生产中复杂的生化反应找到可靠的科学依据,对工艺的改进创新也具有重要意义。
微生物制剂运用可能孕育新香型
近年来,业内掀起了关于“酿酒中多菌种纯种微生物应用”的讨论。纯种微生物的运用绝不是试图仅靠单株菌的作用即完成白酒的酿造,这显然违背了白酒“多微共酵”的工艺特点;而是对发酵中起到关键主导作用的某株或某几株菌进行分离研究,将这些具重要功能的菌株通过混合培养、性状改良等工序制成特定的微生物制剂,通过植入酿酒曲或是加入酒醅发酵过程,以此来强化曲的作用和改变酒醅发酵的微生态,进而提高出酒率及其产酒质量。这其中涉及的不同添加菌株及不同白酒工艺,对微生物制剂所需要作用的“强化点”及“强化程度”均有所不同。当然,在香型融合创新发展的当下,微生物制剂的运用也可能孕育出新的白酒香型。
这是一项任重道远的研究课题,微生物本身在不同的生长环境或是传代时就有可能发生变异,代谢产物也随之发生改变,这种不确定性在“多微共酵”的白酒酿造工艺中尤为凸显。分离纯化酿酒功能微生物,研究其固定条件下的特性,两株或多株菌混合培养进行研究,再将其放入大生产大环境下进行试验,是微生物制剂实践运用的必经之路,也是一项极其繁重而又艰巨的任务。
产学研融合创新发展,助推中国白酒酿造
随着科学技术的发展,目前现代生物前沿科技及人工智能技术已经运用到相关研究中,如微生物测序、微生物功能基因组学、代谢组学技术、生物传感技术、人工智能调香等,这些技术的运用逐步揭示了白酒生产过程中的微生物演变及酒体风味物质组成,从科学层面上探析微生物的“酿酒观”,既可逐步揭开中国白酒的“神秘面纱”,又为酿酒微生物制剂的研制及运用打下坚实的基础。如何让相关研究成果能够走出实验室,与生产相接轨,实现多菌种纯种微生物制剂在酿酒中的实践运用,让科研成果能够为企业生产服务,减少能耗、提高产质量、创新香型发展,对实现白酒行业集约型生产及可持续发展意义重大。
肩负责任,同向合力。在努力实现白酒业高质量发展的路上,我们一致坚信厚积薄发,未来可期。
7月2日—4日,第三届多菌种纯种微生物应用技术论坛暨微生物制剂在酿酒生产中的应用技术论文大赛,湖北宜昌,欢迎大家到来!