白酒酿造微生物多样性、酶系与风味物质形成的研究进展

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1、白酒酿造微生物多样性、酶系与风味物质形成的研究进展王世伟王卿惠芦利军冯英志李小鹏唐海平齐齐哈尔大学生命科学与农林学院黑龙江北大仓集团有限公司中国白酒迅速发展已经占市场各式饮料的较高的份额。随着对中国白酒的进一步深入研宄，人们对作为重要的因素而用于白酒生产的微生物及其产生的酶系有了更深层次的了解。微生物及其酶系的研究已经成为热点。中国白酒独特的酿造工艺形成Y其特殊的微生物区系，这些微生物产酶及代谢活动相互作用，最终形成了G酒特殊风味物质。微生物及其酶系对白酒的风味、酒质和产率起重要的作用。中国白酒风味物质的形成源于美拉登反应和存在于大

2、曲、窖泥和酒醅中的微牛.物及其酶的催化反应之间的相互重叠作用。木文从大曲、酒醅和窖泥微生物出发，分析了微生物多样性、产酶及白洒风味物质的形成关系，并对最新研究成果进行丫综述，为提高內酒的质量、改善白酒的风味以及充分利用白酒酿造微生物及其酶资源提供科学参考。关键词:微生物;酶系;风味物质;酿酒微生物多样性及产酶对底物的催化，是形成各異特色风味物质乃至白洒不同香型的基础。系统研究白洒酿造微生物多样性、产酶及风味物质形成之间的相关性，对白酒酿造机理的阐明和酿造工艺的改进具有重要意义。经天然接种和固态发酵，所制备的传统大曲富集了众多微生物群

3、落，随之产生多功能酶系，从而形成不同风味的白酒香型（张志刚，2013）。酿酒微生物及酶系不仅影响白酒的香型，也是提高白酒出酒率、改善白酒品质的关键因素（邵飞龙等，2017)。大曲不同微生物酶系具有不同功能。糖化酶具有糖化和液化功能，强化大曲酯类化酶、酸性蛋白酶、纤维素酶及木聚糖酶也具不可替代的作用。酒醅酸度较高，其中微生物会向环境，如窖泥分泌各种有机酸，经过长期驯化，微生物产酸性蛋Q酶，在Q酒酿造屮起协同作用，能溶解发酵原料颗粒，促进微生物繁殖，分解蛋白质生成香味物质。窖泥作为多种厌氧微生物重耍资源库，对浓香型白酒的生产极其重要。白

4、酒风味与香型密不可分。采用气和色谱、液相色谱、气质联用分析等新技术，为酒体香味成分分析提供了利器。白酒风味化合物与微生物及其产酶关系的深入研究，将丰富白酒酿造理论，阐明白酒风味物质产生机理，最终提高白酒品质。1大曲制备及微生物1.1白酒大曲制备和风味的产生元明清时期，专用于蒸馏酒酿造的大曲从传统麦曲中分化并发展。麦曲主要酿制黄酒，大曲则用于酿造蒸馏酒。宋代黄酒中很少加入豆类，而人曲中豆类用量可高达30%。豆类能为微生物提供丰富氮源，不仅能保持曲块水分，也赋予大曲酒特有风味。在曲室曲块散热并蒸发水分，温度不断提高，通常可达55°C。较

5、高温度促进高温微生物生长，增进白酒酒香。蛋白质能增加嗜热梭状芽胞杆菌(ClostridiumPrazmowski)数量，使大曲顶温升高，由此强化了有益菌种的筛选和优化，增强了蛋闩酶活性(熊子书，2000)。蛋白质在酶作用下分解成氨基酸，淀粉分解成糖，两种产物在高温制曲过程屮发生复杂生化反应，颜色加深变成褐色，并产生醛、酮和毗嗪类化合物等香味物质，从而形成了各具特色的白酒风味(张晓山，2016)。1.2大曲微生物及功能微生物制曲过程分适应、增殖、平衡和衰退4期，经3~6个月趋于稳定后，形成可接种于酒醅的微生物类群。除丫放线菌数量较少外

6、，霉菌、酵母菌和细菌的数量均较多。表1归纳了大曲典型微生物类群和作用。醋酸菌和乳酸菌在大曲中尽管数量较少，但较为常见，对白酒酯类形成不可或缺。乳酸能使白洒的刺激性气味减少，使白洒具奋冋甜感，增加白洒的风味。而乳酸是乳酸菌的重要产物，因此內酒的风味的重要基础来自乳酸菌。芽胞杆菌具有耐热的特性，因此在高温大曲中发挥着重要作用(罗冰，2014)。霉菌能呈现出不同颜色，即所谓的“五色衣”。在我国传统大曲中，较为常见霉菌有曲霉(Aspergillus)、根霉(Rhizopus)、拟内孢霉(Endomycopsis)、毛霉(Mucor)和犁头霉

7、(Absidia)。黑曲霉糖化产物葡萄糖含量高(张荣等，2010)。红曲霉(Monascuspurpureus)产土酯化酶，能提高內酒屮酯含量，进而直接影响白酒质量和口感。米曲霉(Aspergillusoryzae)和黄曲霉(Aspergillusflavus)具有较强液化力和蛋白质分解能力。一株从山西省汾酒厂分离出的根霉,尽管糖化能力不高，但白酒酿造过程中用料不高，产生的白酒芳香明显，后味廿甜（张东跃等，2013）。与根霉和比，作为糖化酶产生菌的拟内霉（Endomycetales）,发酵终产物为葡萄糖，不但具有很高的糖化能力，而且

8、具有更高的繁殖速度和环境的适应力。大曲中酵母菌种类较多，以卡氏酵母（Saccharomyccscarlsbcrgcnsis）和异常汉逊酵母（Ilanscnulaanomala）最为常见，前者主要体现在发酵能力上，后者产酯能力较强（王世