余潔瑜，劉功良，2 *，白衛(wèi)東，2，費永濤，2，艾連中，俞劍燊，王莉嫦

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院 輕工食品學院，廣東 廣州 510225；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程創(chuàng)新研究院，廣東 廣州 510225；3.上海理工大學 醫(yī)療器械與食品學院，上海 200093；4.上海金楓酒業(yè)股份有限公司，上海 200120；5.廣州鷹金錢三花酒業(yè)有限公司，廣東 廣州 510655）

中國白酒是世界著名的六大蒸餾酒之一，其歷史悠久，早在我國西漢時期就有記載[1]。其以谷物（大米、高粱、小麥等）為原料，以酒曲作為糖化發(fā)酵劑，采用固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)的發(fā)酵方式，經(jīng)過蒸餾、陳釀和勾兌等工藝而制成[2]。由于原料、釀造工藝以及釀酒微生物等方面的多樣性，使白酒形成了各具特色的不同香型，目前我國白酒有12個香型，除了濃香型、醬香型、清香型和米香型四大基本香型外，還有兼香型、鳳香型、芝麻香型、特香型、馥郁香型、藥香型、老白干和豉香型[3]。其中米香型白酒曾被公推為中國白酒的起源酒，具有比濃香型、醬香型、清香型和其他香型更加久遠的釀造歷史[4]。米香型白酒以桂林三花酒為代表，具有“生產(chǎn)周期短，蜜香清雅，入口柔綿，落口爽冽，回味怡暢”的特點，其生產(chǎn)地主要為廣東廣西地區(qū)以及湖南、湖北、江蘇、福建等地。

米香型白酒歷史悠久，是中國白酒的重要組成部分。但是，米香型白酒的香味組分相對較少，并且存在后味苦、飲后容易上頭[5-6]的問題，這些都是制約米香型白酒發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)問題。本文綜述了米香型白酒風味物質(zhì)、釀造工藝及釀酒微生物的研究進展，分析釀造工藝、釀酒微生物對米香型白酒風味的影響，以期為米香型白酒的研究和發(fā)展提供理論參考。

1 米香型白酒風味物質(zhì)的研究

白酒是由水、乙醇和其他呈香呈味的微量成分構(gòu)成的，其中水和乙醇約占總量的98%～99%，盡管微量成分僅占1%～2%，卻是決定白酒香氣、口感及風格的關(guān)鍵。白酒中微量成分的種類十分豐富，根據(jù)化學性質(zhì)可以將其分成醇類、醛類、酸類、酯類、酮類、縮醛類化合物、芳香族化合物、吡嗪類化合物等[7]。在白酒風味成分中，醇類物質(zhì)是白酒醇甜的主要來源和助香劑，乙醛和乙縮醛等能夠協(xié)調(diào)香氣、修飾白酒風味，適量有機酸能夠使白酒的香氣和口感更加豐滿，酯類物質(zhì)是白酒香氣的主體成分[8]。

1.1 米香型白酒中的風味物質(zhì)

1.1.1 風味物質(zhì)的研究

與其他香型的白酒相比，米香型白酒的風味成分種類相對較少，其主體香氣成分為乳酸乙酯、乙酸乙酯和β-苯乙醇，乳酸乙酯含量大于乙酸乙酯含量，總醇含量大于總酯含量[9]。楊錦才[10]分析米香型白酒的香味物質(zhì)指出，米香型白酒的酸、酯種類少、雜醇油含量高。鄭巖[11]以桂林三花酒為對象研究米香型白酒的指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)其組成成分簡單，所含組分91%以上相似，共找到8個強峰，按其相對峰面積大小排序為：異戊醇、乳酸乙酯、異丁醇、乙酸乙酯、丙醇、乙醇、β-苯乙醇、乙醛。朱克永等[12]采用頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)鑒定米香型白酒中的揮發(fā)性成分，檢測出12種酯類、3種醇類、1種酸類、7種醛及縮醛類、13種其他物質(zhì)。范文來等[13]檢測米香型白酒中的有機酸，發(fā)現(xiàn)除乳酸和乙酸外，米香型白酒原酒中排名前三的有機酸分別為十六烷酸、亞油酸和油酸；與其他白酒相比，米香型白酒中的羥基一元酸和一元酮酸含量相對較高。

1.1.2 苦味物質(zhì)和上頭成分的研究

人們在品嘗白酒的過程中，經(jīng)常遇到“后味苦”和“容易上頭”的問題，不僅降低人們飲用白酒的舒適度，而且嚴重影響白酒的質(zhì)量和檔次。這兩個問題實質(zhì)上是由白酒中的風味物質(zhì)引起的。

高級醇是指碳原子數(shù)是3或者3以上的一系列醇類的總稱，白酒中主要的高級醇有正丙醇、異丁醇、正戊醇和異戊醇。后味苦是指酒液進入口腔后留在舌根上的一種持續(xù)且不易消失的苦味。目前專家學者們普遍推測白酒中呈苦味的物質(zhì)主要有高級醇、醛類物質(zhì)、酚類化合物、含硫化合物、多肽、氨基酸和無機鹽，其中在醇類物質(zhì)中異丁醇的苦味極重，正丙醇次之，正丁醇苦味小，而異戊醇苦中帶甜[14-15]。王尹葉[16]研究白酒中的苦味物質(zhì)，最終確定了糠醛、異戊醇、異丁醇、正丁醇和正丙醇是白酒中呈苦味的物質(zhì)。

飲酒“上頭”是指人們飲用少量酒后便出現(xiàn)面紅耳赤、頭暈頭痛、惡心嘔吐的癥狀，嚴重者需要較長時間才能緩解癥狀。引起白酒“上頭”的主要物質(zhì)有乙醛、乙縮醛和高級醇。乙醛能夠刺激人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，促進腦細胞收縮甚至痙攣，其毒性大約是乙醇的10倍。高級醇的毒性和麻醉作用比乙醇強，其在人體內(nèi)的代謝速度比乙醇慢，對人體的刺激時間更長，能夠抑制神經(jīng)中樞，飲用后容易出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)充血、頭痛等癥狀[17]。

1.2 白酒風味物質(zhì)的形成機理

1.2.1 高級醇

研究表明，白酒中的高級醇大部分由釀酒酵母產(chǎn)生[18]。釀酒酵母產(chǎn)生高級醇的途徑有兩種[19]：一種是氨基酸經(jīng)過轉(zhuǎn)氨作用形成α-酮酸，α-酮酸再被還原形成高級醇（埃里希途徑）；另一種是糖代謝產(chǎn)生α-酮酸，α-酮酸再被還原形成高級醇（合成代謝途徑）。對應(yīng)的氨基酸能通過埃里希途徑生成對應(yīng)的高級醇，如蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸通過埃里希途徑能夠分別形成正丙醇、異丁醇、異戊醇、β-苯乙醇[19，20]。

1.2.2 醛類

乙醛、乙縮醛是白酒中重要的醛類物質(zhì)。乙醛是糖酵解的中間代謝產(chǎn)物，也是乙醇和乙酸酯的前提物質(zhì)，乙醛在酒釀造過程中產(chǎn)生的途徑有：葡萄糖經(jīng)過糖酵解被分解成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脫羧酶的催化下產(chǎn)生乙醛和CO2；乙醇在乙醇脫氫酶Ⅱ（alcohol dehydrogenaseⅡ，ADHⅡ）的作用下被氧化成乙醛[21]。劉華[22]研究黃酒酵母中的乙醛代謝途徑，發(fā)現(xiàn)黃酒中的乙醛主要由糖代謝途徑形成。乙縮醛由乙醛和乙醇縮合形成[23]。

1.2.3 酸類

酵母菌在代謝過程中除產(chǎn)生乙醇外，也可以產(chǎn)生多種有機酸[24]，但白酒中大部分酸類物質(zhì)主要由細菌產(chǎn)生。如醋酸菌能將乙醇氧化生產(chǎn)乙酸[25]；乳酸菌同型發(fā)酵產(chǎn)乳酸，異型發(fā)酵除生成乳酸，還能產(chǎn)生乙酸[26]；丁酸菌產(chǎn)生丁酸；己酸菌產(chǎn)生己酸。

1.2.4 酯類

目前認為白酒釀造過程中酯類物質(zhì)的形成途徑有三種：一是微生物利用醇類物質(zhì)，通過酰基輔酶A合成酶、醇乙酰轉(zhuǎn)移酶作用產(chǎn)生酯[27]；二是酸類和醇類在脂肪酶的催化作用下生成相應(yīng)的酯[28]；三是酸類和醇類通過單純的化學反應(yīng)合成酯，這一途徑主要發(fā)生在發(fā)酵后期以及白酒陳釀過程中[29]。

2 米香型白酒釀造工藝的研究

白酒的生產(chǎn)工藝可分為三種：固態(tài)發(fā)酵法、半固態(tài)發(fā)酵法和液態(tài)發(fā)酵法，其中半固態(tài)發(fā)酵法是傳統(tǒng)米香型白酒的生產(chǎn)方法。半固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)米香型白酒是以大米為原料，小曲作為糖化發(fā)酵劑，發(fā)酵前期酒醅為固態(tài)，主要進行糖化，也有少量酒精產(chǎn)生，后期加水進行酒精發(fā)酵，經(jīng)過蒸餾、陳釀和勾兌等工藝而制成。米香型白酒發(fā)酵過程中，前期發(fā)酵溫度應(yīng)該要高于后期發(fā)酵溫度，如果前期發(fā)酵溫度控制過低，會抑制霉菌的生長繁殖而促進酵母菌的繁殖，從而影響根霉、毛霉等微生物的生長，使其糖化力偏低，導(dǎo)致出酒率低[30]。

在米香型白酒釀造過程中，大米中的蛋白質(zhì)能夠被水解產(chǎn)生大量氨基酸，釀酒酵母通過埃里希途徑利用氨基酸產(chǎn)生大量的高級醇，所以米香型白酒的高級醇含量高。高粱的蛋白質(zhì)含量高于大米，但是以高粱為主要原料的濃香型、醬香型白酒的高級醇含量卻低于米香型白酒。從釀造工藝方面分析，濃香型和醬香型白酒的發(fā)酵方式為固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵周期短則數(shù)月長則一年，在漫長的發(fā)酵過程中大量高級醇被轉(zhuǎn)化成酯類物質(zhì)；而米香型白酒的發(fā)酵周期短，一般為7～15 d，并且在加水發(fā)酵階段酵母菌的發(fā)酵作用要比固態(tài)發(fā)酵強烈得多，所以與濃香型、醬香型白酒相比，米香型白酒的高級醇含量高、酯類物質(zhì)含量低。

劉新益等[31]結(jié)合傳統(tǒng)的米香型白酒、豉香型白酒及清香型白酒的生產(chǎn)工藝，研制得到一種新品米酒，其采用精糯米為原料，九江酒曲3號為曲種，糖化溫度控制在38～43 ℃，發(fā)酵溫度為30～32 ℃，發(fā)酵時間為30 d。在此工藝條件下釀造得到的米酒具有清香、蜜香等多種復(fù)合而舒適優(yōu)雅的獨特香氣。呂南拳[32]采用液態(tài)高效釀造技術(shù)釀造米酒，在發(fā)酵過程中添加糖化酶，縮短了米酒的釀造周期。耿鵬飛等[33]利用甘蔗糖蜜部分替代大米（替代量30%）釀造米香型白酒，添加1%酒曲，在30 ℃條件下發(fā)酵132 h，得到的米香型白酒香氣成分更加豐富。唐取來等[34]以根霉曲、高產(chǎn)酯酵母和乳酸菌作為糖化發(fā)酵劑，采用純糧液態(tài)發(fā)酵工藝，提高了米香型白酒的出酒率和酯醇比，改善了米香型白酒的品質(zhì)。黃婷等[35]考察了糖化時間、料液比、發(fā)酵溫度等因素對雜醇油含量的影響，并且通過響應(yīng)面法優(yōu)化了米香型白酒的發(fā)酵工藝，所得米香型白酒的雜醇油含量為1.40 g/L。

3 米香型白酒釀酒微生物的研究

白酒釀造過程的微生物主要來源于酒曲，酒曲一般有大曲和小曲兩大類[36]，其中米香型白酒釀造使用的是小曲。小曲中的微生物包含霉菌、酵母菌和細菌。霉菌在米香型白酒釀造過程中主要起糖化作用，它能夠?qū)⒌矸坜D(zhuǎn)化成還原糖供微生物利用，其中根霉還能產(chǎn)生酒化酶系，將還原糖轉(zhuǎn)化為乙醇，提高淀粉的利用率；酵母菌主要分為釀酒酵母和非釀酒酵母兩大類，釀造酒母在釀造過程中主要起產(chǎn)酒精的作用，而非釀酒酵母的酒精發(fā)酵能力較弱，在釀造過程中能夠產(chǎn)生酯等白酒中的重要風味物質(zhì)；細菌主要以乳酸菌、醋酸菌和芽孢桿菌為主，能夠產(chǎn)生有機酸，豐富米香型白酒的風味。

3.1 小曲中的釀酒微生物

研究發(fā)現(xiàn)，小曲中最豐富的細菌為乳酸菌[37]，包括有食竇魏斯氏菌（Weissella cibaria）、巴黎鏈球菌（Streptococcus lutetiensis）和卡氏腸球菌（Enterococcus casseliflavus）。食竇魏斯氏菌是一種異型發(fā)酵乳酸菌，在燒酒發(fā)酵過程中被廣泛檢測到[38]。乳酸菌可以將葡萄糖或淀粉轉(zhuǎn)化為乳酸，并為酵母菌形成乳酸乙酯提供底物。

小曲中的真菌主要有米根霉和釀酒酵母[37]。YIN X等[39]通過變性梯度凝膠電泳分析，確定米香型白酒糖化階段的主要真菌為米根霉。米根霉能夠產(chǎn)生糖化酶和液化酶，能夠?qū)⒃现械牡矸坜D(zhuǎn)化為微生物可以利用的糖類物質(zhì)，主要起糖化作用[40]。研究發(fā)現(xiàn)，含有米根霉的小曲具有更好的糖化能力[41]。小曲中的釀酒酵母往往具有較高的產(chǎn)酒精能力，能夠提高出酒率。但是發(fā)酵過程中釀酒酵母的比例過高，容易產(chǎn)生大量高級醇，同時抑制其他微生物的生長和風味物質(zhì)的形成，導(dǎo)致酒的風味物質(zhì)種類較少。

扣囊復(fù)膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）[37]和異常威克漢姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）[42]是小曲中的非釀酒酵母?？勰覐?fù)膜酵母可分泌β-葡萄糖苷酶[43]、蛋白酶[44]、淀粉酶[45]等水解酶類，降解淀粉、蛋白質(zhì)等大分子底物，為其他釀酒微生物的生長提供營養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，扣囊復(fù)膜酵母和米根霉、釀酒酵母混合發(fā)酵能夠減少高級醇的含量，同時提升總酸和氨基酸態(tài)氮的含量，從而改善酒的品質(zhì)[42]。在釀酒過程中，異常威克漢姆酵母會促進糖苷水解，從而增加風味[46]。類似地，F(xiàn)AN G等[47]研究發(fā)現(xiàn)，以高粱水解液作為發(fā)酵培養(yǎng)基，異常威克漢姆酵母和釀酒酵母混合發(fā)酵，得到的乙酸乙酯含量高于單一酵母發(fā)酵，苯乙醇、苯乙酸乙酯等風味物質(zhì)的含量也有所提高。

3.2 功能微生物在米香型白酒中的應(yīng)用

1989年，王濤[48]從廢酒母液中分離得到高溫酵母，將其馴化后應(yīng)用于米香型白酒車間生產(chǎn)，得到不錯的實驗效果。研究發(fā)現(xiàn)，在米香型白酒發(fā)酵過程中加入安琪酵母THADDY和ADY能夠改善其出酒率、總酸、總酯等指標[49]。胡志平等[50]以米香型白酒傳統(tǒng)酒曲為研究對象，在PDA培養(yǎng)基中分離得到糖化能力強的根霉菌、酵母，并將其應(yīng)用于純種曲的生產(chǎn)。顏兵[51]在麩曲中添加適量的異常漢遜酵母和釀酒酵母得到高品質(zhì)麩曲，將該麩曲應(yīng)用于米香型白酒的釀造，提高了米酒中乙酸乙酯的含量。黃慧芬[52]在巨峰葡萄中篩選得到一株產(chǎn)香酵母——葡萄汁有孢漢遜酵母（Hanseniaspora uvarum），并將其與酒曲混合釀造米香型白酒，酒中的酯類物質(zhì)含量增加，香氣強度增大，酒的口感更加醇甜。

4 結(jié)論與展望

近年來隨著分子生物學的迅速發(fā)展推動了白酒釀造微生物多樣性的研究，高通量測序技術(shù)具檢測靈敏度高、測序通量高、測序時間短的優(yōu)勢，因此被廣泛運用于樣品中微生物多樣性的研究。在白酒領(lǐng)域，高通量測序技術(shù)多用于清香、醬香、濃香3種香型白酒的研究。采用高通量測序技術(shù)分析米香型白酒釀造過程中微生物菌群的變化特性，有助于揭示米香型白酒風味物質(zhì)的形成機理，對于米香型白酒的生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。