清香型白酒酿造中的微生物和风味物质研究

清香型白酒起源于我国北方黄河流域，至今已有1500多年的历史。作为我国历史优秀的传统酒类，清香型白酒生产方式呈现开放性的特点，整个酿造过程由多种微生物共同参与，含有近千种风味物质，具有清香纯正、余味爽净、醇甜柔和的特点，可谓是“清字当头，净字到底”，深受广大人民群众的喜爱。因此，深层次分析和研究清香型白酒酿造中的微生物和风味物质，改进优化酿造工艺，对于我国饮品制造业的可持续发展意义深远，有利于社会经济的高质量发展。

1.清香型白酒酿造工艺

按照酒曲成分，可将清香型白酒划分成三大类，分别是大曲、小曲与麸曲，其中“高粱”是三者主要的原料，但由于高粱的品种较多，不同品种高粱的支链淀粉、粗蛋白以及单宁含量等差异较大，因此膨胀系数、吸水性能以及糊化率等也呈现出了个性化的特点，在酿造清香型白酒的过程中，需要对高粱的品质进行严格的检测，确保其各方面参数符合技术规范，为白酒的品质提供坚实的保障。

通过对清香型白酒工艺流程的观察和分析可知，整个酿造过程涉及到一系列复杂且繁琐的内容。清香型白酒的酿造由多个技术环节构成，整体可概括为三大步骤，分别是清蒸清烧——地缸发酵——清蒸二次清。以“大曲清香”为例，在实际酿造的过程中，需要优选品质良好的高粱以及相关辅料，采用“清蒸技术”处理好高粱、辅料等，再按照一定的比例加入豌豆与大麦两种材料，将各类材料混合到一起后，会形成“低温大曲”，将其作为糖化发酵剂。第一次蒸馏结束后，将低温大曲加入到酒醅内展开第二次发酵，并做好整酒处理。上述操作结束后，筛选出酒醅丢弃后，就能够获得纯正、柔和的大曲清香，其主要成分有两个，一个是乙酸乙酯，另一个是乳酸乙酯，二者的比例直接关系到成品酒的质量，控制在合理范围内，既能够实现对原材料的有效利用，避免造成不必要的资源浪费，还能够在最大程度上保障产品的品质，提高成品酒的市场竞争力。

具体而言，应用酒曲酿造工艺是我国清香型白酒的一大特色，这一工艺被国外酿酒专家称之为堪比中国四大发明的存在，而“酒曲”本身是一种富含多种微生物菌的生态制品，因此分析清香型白酒酿造过程中的微生物，再对酿造工艺进行科学的改进和升级，有利于提高我国清香型白酒的酿造水平，强化饮品制造业的国际竞争能力。

2.清香型白酒微生物的群落组成与作用研究

2.1 微生物的群落组成

在酿造清香型白酒的过程中，为保证产品的质量，需要利用地缸等容器进行固态发酵。不同于浓香型白酒、酱香型白酒的窖池发酵，这种固态发酵所形成的微生物群落较为特殊，主要由两部分组成，一部分是大曲微生物和酒醅微生物，另一部分是环境微生物，前者起主导作用，后者具有辅助作用。在整个固态发酵体系中，存在多种不同类型的微生物，如乳酸菌、芽孢杆菌、细菌、霉菌以及放线菌等，这些微生物互相作用、彼此影响后，赋予清香型白酒独特的风味。

2.2 微生物作用分析

2.2.1 乳酸菌

乳酸菌对清香型白酒的影响较大，主要体现在酸度、风味以及杂菌抑制三个方面。

其一，酸度调节。酸类是清香型白酒酿造的关键元素，而乳酸是酸类的重要组成部分。主要的形成机理为：乳酸菌经过糖酵解反应后，自动生成丙酮酸，在乳酸脱氢酶的催化作用下，丙酮酸被还原成乳酸。乳酸调节发酵环境，使其保持在合理的pH范围内。当发酵池的酸度适宜时，酵母的生长速率将会有所升高，有利于酒精的生成，能够大幅提高出酒率。

其二，风味质量。乳酸菌的发酵会生成大量的风味物质，其中就包括乳酸乙酯，该物质的含量直接关系到清香型白酒的风味。因此，利用乳酸菌催生乳酸乙酯，能够提高白酒的风味质量，赋予白酒独特的清香。

其三，杂菌抑制。味道的纯正度是衡量清香型白酒是否合格的关键指标，而影响清香型白酒味道的因素较多，其中就包括杂菌。因此如何有效抑制杂菌始终是白酒制造企业重点关注和研究的问题。权威研究表明，乳酸菌本身具有一定的去杂功能，可实现对白酒异味、杂味的有效抑制，确保清香型白酒的品质达标。

2.2.2 芽孢杆菌

对于清香型白酒而言，芽孢杆菌主要有两个作用，一个是提高发酵效率。酶类物质在清香型白酒的酿造中发挥着至关重要的作用，而芽孢杆菌能够产生多种酶类，如蛋白酶、淀粉酶等，同时还能够促进蛋白粉与淀粉的快速分解，有助于提高发酵效率。另一个是改善白酒风味。芽孢杆菌不仅能够生成酶类物质，还能够释放各种醇类物质，并抑制杂菌的繁殖，发挥出抗菌的功能，当杂菌的数量有所减少，醇类、酶类等有利于发酵的微生物增多后，清香型白酒的风味就会得到明显的改善，从而满足消费者对高质量酒品的需求，为企业创造更多的经济效益和社会效益。

2.2.3 各类功能菌

清香型白酒酿造的功能菌指的是酵母菌、霉菌与细菌，三者的功能作用呈现出个性化的特点，体现在以下几个方面：

首先，酵母菌。酵母菌素有“发酵动力”之称，对于清香型白酒发酵效率的提升，起着积极的促进作用。在白酒的酿造初期，各种非酿酒酵母大量存在于固态发酵体系中，如假丝酵母属、毕赤酵母属等。在这些非酿酒酵母的影响下，酿酒酵母的丰度较低，但随着发酵时间的不断推移，酿酒酵母逐渐取代非酿酒酵母，丰度日益升高。在发酵的7-8d，酵母菌的数量最多，但8d以后，发酵渡过顶火期，酵母菌的数量就会逐渐减少。

其次，霉菌。霉菌被称为白酒酿造的“糖化动力”，因为霉菌的淀粉酶活性较强，在发酵初期数量最多，起着糖化的作用，但当发酵时间超过3d以后，霉菌的数量就会急速下降，甚至完全消失。

最后，细菌。细菌是风味物质形成的前提，常见的种类较多，如微杆菌属、棒状氏菌属以及节杆菌属等都属于典型的细菌。在清香型白酒酿造的全生命周期，细菌可能会出现二次、三次生长的情况，对白酒风味的影响较大。

3.清香型白酒中的风味物质研究

3.1 风味物质的鉴定分析实验

在研究清香型白酒内的风味物质时，本文主要是采用实验论证的方式。准备各种材料试剂、仪器设备，配置标准溶液。做好充足的准备工作后，从专业的角度出发，配置65%乙醇水溶液，主要的配置方法为：准备65mL的乙醇，将纯净水与乙醇混合到一起，形成100mL的混合物质后，放置到冰箱内留存待用，其中冰箱内的温度应控制在4℃左右。在开展清香型白酒风味物质单标溶液的配置工作时，要选取甲醇、乳酸乙酯、乙醇以及乙酸乙酯等物质的色谱纯溶液，在0.22μm针式过滤器的作用下，对色谱纯溶液进行过滤后，保存在温度≈4℃的冰箱内。在开展清香型白酒风味物质混合标准溶液的配置工作时，要在移液装置的作用下，对风味物质进行吸取，同时还要用65%的乙醇水溶液对风味物质进行稀释，经过稀释后浓度应符合技术标准。将各种风味物质的质量浓度稀释到合理范围内后，从每个风味物质中提取200μm，将各个风味物质搅拌混合均匀后，制备成标准溶液，储存到适宜的环境内。上述操作结束后，还要控制好色谱条件，主要是将各个环节的温度控制在标准范围内，整个工艺流程为：40℃→维持2min→升高到45℃→维持2min→升高到100℃→维持2min→升高到210℃。依次进行。除此之外，还要严格控制氢气、空气以及载气流速等关键的技术参数，保证实验结果的可靠性。

3.2 主要风味物质

通过对气相色谱法的合理应用，能够准确检测出各种风味物质在清香型白酒中的含量，如下所述：

3.2.1 酸性风味物质

酸性风味物质指的是乙酸，这种物质对白酒风味的影响较大，平均含量在650mg·mL-1左右。由此可知，在酿造白酒的过程中，也应按照这一数值控制酸性风味物质。

3.2.2 醇类物质

醇类物质作为白酒的重要组成部分，具有衬托醇香，使香气更加浓郁、丰满的功能，且能够延长香气的持续时间。最终的检测结果表明，甲醇在清香型白酒中的含量为165.60mg·mL-1，能够满足白酒对香气和品质的要求，且有利于提高白酒的酒精含量，强化产品的竞争能力。

3.2.3 酯类物质

脂类物质指的是乙酸乙酯与乳酸乙酯，前者的含量为1552.59mg·mL-1，后者的含量为5056.01mg·mL-1。经实践证明，将该物质的含量控制在标准范围内，对于白酒香气的提升，具有重要的保障作用。

4.微生物对清香型白酒风味物质形成的影响机制

4.1 微生物代谢途径与风味物质生成

在清香型白酒酿造期间，微生物的代谢途径主要有两个，分别是糖化与发酵。其中糖化指的是在酿造过程中，微生物对高粱内部的淀粉进行转换，获得糖，这一工艺程序由霉菌负责。发酵是微生物的另一代谢途径，指的是酒精发酵与醋酸发酵。前者主要是酵母菌应用霉菌生成的糖对酒精进行发酵，在这一过程中，会将葡萄糖转化成两种物质，一种是乙醇，另一种是二氧化碳，该工艺环节的运行质量，直接关系到酒品的酒精含量以及风味特性。醋酸发酵是在一定技术条件下，利用醋酸菌对乙醇进行氧化，获得醋酸后，给予白酒清香的风味。

4.2 微生物间的相互作用对风味的影响

在固态发酵体系中，各类微生物以共生、竞争、寄生的关系存在，影响着整个发酵过程。清香型白酒的开放式混菌发酵工艺，主要就是利用不同微生物的相互作用关系，维持微生物群落的稳定性，再调节控制风味，为清香风味的形成奠定良好的基础。

各类微生物在固态发酵体系中互相竞争但又彼此依存，共同赋予白酒清香、浓郁的风味。其中酵母菌与霉菌两大功能菌，在工艺温度较低的条件下，生长质量和代谢速度会显著升高，能够大幅度提高发酵效率，减少发酵周期，最多可减少30d，同时，酵母菌还能够产醇生香，而霉菌则起着均衡内部水分的作用。此外，功能菌的重要组成部分细菌，在初次生成、二次生成与三次生成的漫长周期中，可释放香味成分，改善白酒的风味。

结论

综上所述，传统酒类清香型白酒的酿造具有技术工艺复杂、环节程序繁多等特点，一旦操作不当，不仅会浪费大量的资源，还会影响到酒品的风味，导致酒品市场竞争力不足，给企业造成难以挽回的经济损失。因此，在酿造清香型白酒的过程中，要充分了解各类微生物对酿造工艺的影响，并掌握各种风味物质的形成影响机制，确保酿造工艺的具有专业性与合理性，为酒品的质量提供坚实的保障，促进我国饮品制造业的长久稳健发展。研究成果具备一定的理论参考和实践指导价值，能够为我国饮品制造业更好的酿造清香型白酒提供科学的指导、指明正确的方向。

作者简介

万思东（1993.08-），男，汉族，四川泸州人，酿酒工程助理工程师，本科；研究方向：酿酒。