吳海鋒, 張 瑾, 陸祖軍, 尚?；?3*

(1.廣西師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 廣西 桂林 541006;2.珍稀瀕危動(dòng)植物生態(tài)與環(huán)境保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣西師范大學(xué)), 廣西 桂林 541006;3.廣西漓江流域景觀資源保育與可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西 桂林 541006)

中國(guó)白酒是世界著名的六大類蒸餾酒之一，是中國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)酵食品[1]，是使用大曲對(duì)谷物進(jìn)行固態(tài)糖化、雙邊發(fā)酵獲得的香味濃烈的蒸餾酒[2]。酒由曲定，有美酒必有佳曲在民間已口口相傳[3-4],由此可見(jiàn)酒曲在白酒釀造中的重要地位。大曲多以小麥制成(小麥加水粉碎后，與母曲混合壓塊，在庫(kù)中堆積后形成含各種菌和酶的大曲[5-6])，含有豐富的微生物種群及功能酶體系[7]，賦予大曲酒獨(dú)特的風(fēng)格與特色[8]。大曲中的微生物復(fù)雜多樣，主要有細(xì)菌、酵母菌、霉菌三大類，其中產(chǎn)生蛋白酶及香味物質(zhì)的主要是細(xì)菌。細(xì)菌在高溫下能夠降解大曲中的蛋白質(zhì)組分合成酚類、酯類、醛類等物質(zhì)，使得大曲具有特殊的香味。這類細(xì)菌包括醋酸菌、乳酸菌、芽孢桿菌等，它們?cè)卺劸七^(guò)程中作用各不相同[9-10]。本文闡述大曲中細(xì)菌種類及酶系的研究現(xiàn)狀，為更好地調(diào)控白酒風(fēng)味物質(zhì)、改良傳統(tǒng)工藝以及制造更加優(yōu)質(zhì)的白酒奠定理論基礎(chǔ)，達(dá)到提高白酒釀造工藝水平的目的。

1 醬香型白酒大曲細(xì)菌的種類組成

大曲提供了白酒釀造所需的微生物。大曲制作過(guò)程因受到環(huán)境和原料的影響，其微生物種類非常復(fù)雜，主要包括霉菌、酵母菌、細(xì)菌和少量放線菌[11]。不同種類的菌在白酒釀造過(guò)程中所起的作用不相同，它們共同作用使白酒產(chǎn)生了復(fù)雜的風(fēng)味，而細(xì)菌是大曲中產(chǎn)生蛋白酶和香味物質(zhì)的重要種類[12]。王忠彥等[13]對(duì)高溫大曲中的微生物類群進(jìn)行研究，分別對(duì)曲皮和曲心在不同的溫度下進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)高溫大曲中的細(xì)菌最多，而霉菌、酵母菌和放線菌很少，因此認(rèn)為高溫大曲的菌系向細(xì)菌的方向轉(zhuǎn)化。

1.1 大曲細(xì)菌的主要種類

1.1.1 芽孢桿菌

大曲中常見(jiàn)的細(xì)菌有芽孢桿菌、乳酸菌、醋酸菌等。Wang等[14]探究茅臺(tái)大曲中細(xì)菌群落組成與發(fā)酵時(shí)間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)在醬香型大曲中芽孢桿菌屬最多。芽孢桿菌在代謝過(guò)程中可以產(chǎn)生大量的蛋白酶、淀粉酶等，進(jìn)而在發(fā)酵前期積累各種氨基酸和還原糖類[15]。羅建超等[16]從高溫大曲中篩選出104株芽孢桿菌，其中產(chǎn)醬香的25株性能優(yōu)秀的芽孢桿菌均能產(chǎn)生二乙酰、乙偶姻、蛋白酶、淀粉酶等，推測(cè)芽孢桿菌的產(chǎn)香機(jī)制可能是其在大曲發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生蛋白酶和淀粉酶等多種酶，進(jìn)而在高溫、偏酸環(huán)境下通過(guò)美拉德反應(yīng)產(chǎn)生吡嗪等多種香味物質(zhì)。

李賢柏[17]從郎酒高溫大曲中分離出產(chǎn)醬香能力較好的4株枯草芽孢桿菌。 連賓等[18]從茅臺(tái)大曲中也篩選出產(chǎn)醬香的枯草芽孢桿菌。魯珍等[19]以高溫大曲為原料篩選出2株產(chǎn)醬香的芽孢桿菌，結(jié)合菌株生理生化特性和16S rDNA基因序列鑒定為解淀粉芽孢桿菌Bacillusamyloliquefaciens和枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis。劉婧瑋等[20]從不同類型的高溫大曲中篩選出31株芽孢桿菌，通過(guò)模擬大曲制作實(shí)驗(yàn)，證明其中1株菌為產(chǎn)醬香的蠟樣芽孢桿菌Bacilluscereus。張小龍等[21]從貴州某酒廠高溫大曲中分離出2株產(chǎn)醬香的解淀粉芽孢桿菌，同時(shí)，發(fā)現(xiàn)這2株菌通過(guò)發(fā)酵可以產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì)，例如四甲基吡嗪等，醬香非常濃郁。綜上所述，枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和臘樣芽孢桿菌是形成醬香型白酒風(fēng)味的重要種類。

芽孢桿菌屬細(xì)菌，可以產(chǎn)生吡嗪類化合物，它是醬香型白酒風(fēng)味形成的重要化合物，可以與白酒中其他的香味物質(zhì)起疊加作用，使白酒香味濃郁。其中，四甲基吡嗪被認(rèn)為是白酒中的主要功能性成分之一，對(duì)白酒醬香風(fēng)味的產(chǎn)生有重要作用，在白酒的整體風(fēng)格和質(zhì)量等方面至關(guān)重要[22-23]。

1.1.2 乳酸菌

乳酸菌是大曲中常見(jiàn)的細(xì)菌，乳酸菌的類群及相對(duì)豐度對(duì)白酒發(fā)酵的影響很大。其主要發(fā)酵產(chǎn)物乳酸是中國(guó)白酒中必不可少的一類有機(jī)酸，它能夠起到緩沖調(diào)和、提升濃厚度、延長(zhǎng)后味、增加綿甜等作用。此外，乳酸在轉(zhuǎn)酰基酶作用下生成乳酰輔酶A，進(jìn)而在酯酶催化下與乙醇合成乳酸乙酯[24-25]。乳酸乙酯是白酒中香氣物質(zhì)的一種，對(duì)白酒風(fēng)味的形成具有重要作用。中國(guó)蒸餾酒區(qū)別于國(guó)外蒸餾酒的顯著特征之一就是乳酸乙酯的含量較高[26]。隨著科技的進(jìn)步，中國(guó)白酒中的乳酸菌具體物種正在被不斷發(fā)現(xiàn)。高亦豹等[27]利用PCR結(jié)合DGGE技術(shù)探究5種高溫和中溫大曲中細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明融合魏斯氏菌Weissellacibaria、瑞士乳桿菌Lactobacillushelveticus、發(fā)酵乳桿菌Lactobacillusfermentum、面包乳桿菌Lactobacilluspanis等乳酸菌普遍存在于不同工藝的大曲中。

吳正坤等[28]通過(guò)高通量測(cè)序，從不同貯存期的高溫大曲中鑒定出乳桿菌屬Lactobacillus、腸球菌屬Enterococcus、乳球菌屬Lactococcus、雙歧桿菌屬Bifidobacterium和片球菌屬Pediococcus。其中，格氏乳球菌Lactococcusgarvieae占比最多。但是，通過(guò)平板主要篩選到植物乳桿菌Lactobacillusplantarum和糞腸球菌Enterococcusfaecalis，可能是這2種菌更適合在固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖，導(dǎo)致它們?cè)谖锓N競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但具體原因仍待后續(xù)深入研究。

張艷[29]通過(guò)MiSeq測(cè)序技術(shù)和Real-time PCR法發(fā)現(xiàn)乳酸菌是醬香型白酒發(fā)酵過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌，在檢測(cè)到的8個(gè)屬中乳桿菌屬的種類最豐富，數(shù)量也最多；通過(guò)乳酸菌與釀酒酵母的相互作用實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨著乳酸菌含量的增多，會(huì)影響特定釀酒酵母部分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的代謝，但不會(huì)抑制其生長(zhǎng)，也不會(huì)影響其代謝酒精的能力。因此，適量的乳酸菌可以維系釀酒過(guò)程中微生物區(qū)系的平衡，對(duì)醬香型白酒的品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

1.1.3 醋酸菌

醋酸菌(acetic acid bacteria)是指一類能將乙醇氧化成乙酸(又稱醋酸)的細(xì)菌。在白酒釀造過(guò)程中，醋酸是白酒的香味成分之一，對(duì)白酒風(fēng)味形成起到一定的作用，但同時(shí)醋酸對(duì)微生物具有一定的毒性，酸度太高會(huì)抑制釀酒酵母的生長(zhǎng)[30]。除了醋酸，乙酸乙酯也是白酒中含量較多的香味物質(zhì)之一。吳軒德等[31]進(jìn)行釀酒酵母與巴氏醋桿菌的混合發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)當(dāng)釀酒酵母生長(zhǎng)旺盛時(shí)，巴氏醋桿菌的生長(zhǎng)和乙酸乙酯的合成減弱，但是當(dāng)酵母減弱乙醇發(fā)酵時(shí)，巴氏醋桿菌的生長(zhǎng)速度、乙酸和乙酸乙酯的合成速度均增加，乙酸乙酯產(chǎn)量為單一菌株發(fā)酵時(shí)的10.1倍；研究發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯主要由醋酸菌合成，酵母的部分成分及作用機(jī)制未知的發(fā)酵產(chǎn)物會(huì)削弱醋酸菌合成乙酸乙酯的能力，而活酵母可以部分去除這種削弱的效果。

芽孢桿菌屬能夠合成吡嗪類、芳香族類物質(zhì)。乳酸菌能夠合成乳酸，進(jìn)而在酯酶催化下與乙醇合成乳酸乙酯。醋酸菌合成的乙酸乙酯和醋酸均可決定白酒的香味，能減弱刺激性、增加綿甜感。上述物質(zhì)共同決定了白酒的風(fēng)味，因此，對(duì)大曲中菌群組成以及微生物區(qū)系平衡的研究，可以為白酒品質(zhì)提升、風(fēng)味調(diào)控打下良好基礎(chǔ)。

1.2 大曲細(xì)菌組成、大曲工藝與白酒風(fēng)味的關(guān)系

大曲是生產(chǎn)白酒必不可少的發(fā)酵劑[32]，它不僅包含重要的粗酶和復(fù)雜的微生物區(qū)系，而且還是決定其產(chǎn)品風(fēng)味特征的釀造和香氣前體物的來(lái)源。大曲是通過(guò)小麥、大麥和(或)豌豆的固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的，其生產(chǎn)采用傳統(tǒng)的四階段工藝：(i)配料、研磨、混合和成型；(ii)在自然環(huán)境中培養(yǎng)微生物；(iii)自發(fā)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵1個(gè)月；(iv)在2～6個(gè)月的時(shí)間內(nèi)干燥和成熟。最后一個(gè)階段稱為老化。因此，大曲的生產(chǎn)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。生產(chǎn)過(guò)程中的每一步都會(huì)影響大曲的質(zhì)量，進(jìn)而影響白酒質(zhì)量。

在四步驟的生產(chǎn)過(guò)程中，老化是一個(gè)耗時(shí)的過(guò)程。盡管對(duì)長(zhǎng)期成熟過(guò)程的內(nèi)部機(jī)制沒(méi)有明確的解釋，但生產(chǎn)高品質(zhì)白酒確實(shí)需要使用適當(dāng)老化的大曲[33]。數(shù)千年來(lái)，人們非常小心地處理大曲的成熟過(guò)程，但迄今為止，大曲的制作沒(méi)有獲得充分的科學(xué)解釋。在成熟過(guò)程中，將發(fā)酵大曲在通風(fēng)良好的開(kāi)闊區(qū)域放置一段時(shí)間，使其遠(yuǎn)離高溫或濕氣。老化是大曲生產(chǎn)過(guò)程中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在這個(gè)過(guò)程中，大量的微生物、酶和揮發(fā)性化合物會(huì)產(chǎn)生和富集[7]。生產(chǎn)實(shí)踐表明成熟后的大曲可以達(dá)到去除雜色、提升品質(zhì)和增加香味的效果。以上論述表明，老化不僅僅是一個(gè)儲(chǔ)存過(guò)程，還涉及微生物富集、初級(jí)和次級(jí)代謝過(guò)程以及在大曲成熟之前在混合物中發(fā)現(xiàn)的各種微生物和其他化合物的變化[34]。此外，老化會(huì)導(dǎo)致富集的微生物進(jìn)一步發(fā)生相互作用，最終混合的微生物群落釀出穩(wěn)定的白酒[34]。老化是一個(gè)平衡各種微生物和化學(xué)功能的過(guò)程。在這一時(shí)期，大曲中的風(fēng)味物質(zhì)種類及其含量由于微生物的活動(dòng)而發(fā)生變化，調(diào)味以后形成受歡迎的白酒。Fan等[35]研究了大曲成熟過(guò)程中微生物群落的變化情況，發(fā)現(xiàn)在成熟過(guò)程中Firmicutes門細(xì)菌的豐度增加，而Proteobacteria門細(xì)菌的豐度降低。因此，在將來(lái)的研究中要對(duì)大曲制作過(guò)程中微生物群落組成的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，才能更好地為白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

2 醬香型大曲產(chǎn)蛋白酶細(xì)菌的分析

白酒中的香味成分復(fù)雜，蛋白酶將蛋白質(zhì)降解為氨基酸，氨基酸作為前體物質(zhì)經(jīng)酶促反應(yīng)合成各種各樣的香味物質(zhì)。例如，甘氨酸、半胱氨酸等分解后可以生成丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖蓟蛞宜?、乳酸等有機(jī)酸[36]。有研究發(fā)現(xiàn)，在酵母的乙醇發(fā)酵階段，蛋白酶的加入可以充分降解發(fā)酵底物中的蛋白質(zhì)，加速酵母細(xì)胞的增長(zhǎng)，在48 h后可達(dá)4.1×108個(gè)/mL，為不加酶的2.7倍[37]。因此，蛋白質(zhì)及蛋白酶的作用對(duì)白酒的風(fēng)味影響至關(guān)重要。大曲在制作過(guò)程中溫度較高，使得耐高溫的細(xì)菌成為高溫大曲中的優(yōu)勢(shì)功能菌，同時(shí)也成為醬香型大曲中蛋白酶的主要產(chǎn)生菌[39-40]。

2.1 產(chǎn)酸性蛋白酶細(xì)菌的研究

水解肽鍵的酶統(tǒng)稱為蛋白酶。根據(jù)蛋白酶最適pH的差異，可歸類為酸性蛋白酶( pH=2.5～3)、中性蛋白酶(pH≈7)和堿性蛋白酶(pH>8)。釀酒大曲代謝發(fā)酵底物時(shí)會(huì)產(chǎn)酸，因此，白酒生產(chǎn)中存在的蛋白酶主要是酸性蛋白酶[40]。酸性蛋白酶在酸性條件下會(huì)催化蛋白質(zhì)分子分解生成多肽、小分子肽和氨基酸。在醬香型酒曲中，酸性蛋白酶具有很強(qiáng)的蛋白質(zhì)分解能力，要高于濃香型近1倍，高于清香型近3倍[41]。

沈玉潔等[42]從白云邊高溫大曲中篩選得到1株產(chǎn)酸性蛋白酶活力較高的芽孢桿菌(固體發(fā)酵產(chǎn)酶活力達(dá)1 420.2 U/g)，經(jīng)過(guò)VITEK-32微生物自動(dòng)鑒定系統(tǒng)鑒定為地衣芽孢桿菌Bacilluslicheniformis。袁先鈴等[43]對(duì)醬香型大曲中酸性蛋白酶產(chǎn)生菌進(jìn)行分離鑒定，最終分離得到1株酶活力可達(dá)1 717.5 U/g的枯草芽孢桿菌。賴穎等[44]在大曲中分離得到產(chǎn)酸性蛋白酶的芽孢桿菌，在30 ℃、pH為5時(shí)活性最高。曾德勇等[45]從醬香型高溫大曲中篩選出1株蛋白酶活力較高的解淀粉芽孢桿菌，經(jīng)測(cè)定其產(chǎn)蛋白酶活力達(dá)847 U/g。王曉丹等[46]從醬香型大曲中分離了48株細(xì)菌，其中24株能夠生成酸性蛋白酶，腐生葡萄球菌、地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的酸性蛋白酶活力比較高。

有研究表明，在釀酒過(guò)程中添加酸性蛋白酶可以縮短發(fā)酵周期，并提高0.5%的出酒率[47]。黃永光[48]在發(fā)酵過(guò)程添加酸性蛋白酶后，揮發(fā)性成分、總酸、酒精濃度分別為對(duì)照組的283.94%、136.17%和138.29%。酸性蛋白酶在白酒生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)酸性蛋白酶的細(xì)菌大多為芽孢桿菌屬，可能因?yàn)榇笄a(chǎn)過(guò)程中的高溫環(huán)境使得部分菌無(wú)法繁殖，而芽孢桿菌可以在高溫下產(chǎn)生芽孢抵御。由此可見(jiàn)芽孢桿菌在醬香型白酒風(fēng)味形成中所占的地位之重。

2.2 產(chǎn)中性蛋白酶細(xì)菌的研究

區(qū)別于酸性蛋白酶作用的條件，酶與底物反應(yīng)在pH值為6～7時(shí)活力達(dá)到最高，這類酶稱為中性蛋白酶，可以降解蛋白質(zhì)形成多肽及游離的小分子物質(zhì)[49]。

高產(chǎn)中性蛋白酶的細(xì)菌聯(lián)合產(chǎn)酸性蛋白酶的霉菌能夠?qū)⒃现泻械膹?fù)雜蛋白質(zhì)降解[50]。朱國(guó)星等[51]從高溫大曲中篩選出6株高產(chǎn)中性蛋白酶的芽孢桿菌，其中貝萊斯芽孢桿菌Bacillusvelezensis蛋白酶活力最高，達(dá)到256.72 U/g。聶慧芳等[52]從醬香型大曲成品中篩選得到2株高產(chǎn)中性蛋白酶的枯草芽孢桿菌，活力分別達(dá)到5 022.57 U/g和4 359.25 U/g，嘗試將其接種于由醬香型大曲原料制成的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，取得了良好的效果。王婧等[53]從醬香型大曲中篩選獲得了1株高產(chǎn)蛋白酶的地衣芽孢桿菌并模擬醬香型大曲的生產(chǎn)發(fā)酵工藝，通過(guò)梯度升溫發(fā)酵，測(cè)得其所產(chǎn)的中性蛋白酶活力高達(dá) 3 925.80 U/g。肖蓓等[54]從高溫大曲中篩選出15株嗜熱菌，經(jīng)鑒定為地衣芽孢桿菌，其在65 ℃產(chǎn)生比活力為68.3 U/g的中性蛋白酶。衛(wèi)春會(huì)等[55]從濃香型大曲中篩選到1株產(chǎn)中性蛋白酶的細(xì)菌，40 ℃、pH 7條件下有最高的酶活，但酶對(duì)溫度、pH的穩(wěn)定性并不是很好。袁先嶺等[44]通過(guò)優(yōu)化培養(yǎng)基的產(chǎn)酶條件(無(wú)機(jī)鹽含量)提高了中性蛋白酶的酶活(提高了555.1 U/g)。楊國(guó)華等[56]探究了茅臺(tái)醬香大曲中合成中性蛋白酶的細(xì)菌種類、產(chǎn)酶條件，酶活達(dá)到2 900 U/g。

當(dāng)前，關(guān)于大曲產(chǎn)生中性蛋白酶的研究大多以產(chǎn)酶菌的篩選分離純化、產(chǎn)酶最佳條件的測(cè)定和培養(yǎng)基的優(yōu)化為主，實(shí)際應(yīng)用的案例極為少見(jiàn)，仍屬于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。中性蛋白酶在酒曲中能夠高效利用發(fā)酵底物促進(jìn)發(fā)酵，可見(jiàn)在未來(lái)研究中中性蛋白酶的實(shí)際應(yīng)用前景非常光明。

3 大曲品質(zhì)與白酒風(fēng)味的關(guān)系

濃香型白酒是中國(guó)白酒中名氣最大的一類，因其獨(dú)特的風(fēng)味和香氣，每年產(chǎn)量占我國(guó)白酒總量的70%以上[57]。濃香型白酒通過(guò)固態(tài)發(fā)酵法釀造，其中主要涉及大曲的生產(chǎn)和谷物的發(fā)酵，其特有的品質(zhì)來(lái)源于一種傳統(tǒng)的發(fā)酵劑(大曲)[58]。大曲制作在開(kāi)放環(huán)境中進(jìn)行，并不涉及滅菌過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，液化酶、糖化酶、蛋白酶和酯化酶通過(guò)微生物代謝而積累[59]。在白酒中，大曲中的淀粉和蛋白質(zhì)可以通過(guò)上述酶的作用被降解成小分子，進(jìn)而作為營(yíng)養(yǎng)物用于微生物的生長(zhǎng)及作為風(fēng)味物質(zhì)代謝的底物[60]。這些酶主要由某些特定屬的微生物產(chǎn)生，例如曲霉Aspergillus、根霉Rhizopus、芽孢桿菌Bacillus、乳桿菌Lactobacillus、威克漢姆酵母Wickerhamomyces及復(fù)膜孢酵母Saccharomycoposis[61-62]。大曲生產(chǎn)過(guò)程中微生物與微生物、微生物和環(huán)境之間的相互作用最終形成一個(gè)穩(wěn)定的大曲微生物群體，參與隨后的白酒釀造過(guò)程[63-64]。谷物發(fā)酵中來(lái)自大曲的細(xì)菌和真菌占比分別為81.5%和79.2%[65]，它們不僅影響發(fā)酵過(guò)程中酶的積累，而且決定最終的群落結(jié)構(gòu)[66]。因此，大曲微生物群體對(duì)白酒品質(zhì)形成的影響至關(guān)重要。如果掌握了濃香型大曲生產(chǎn)過(guò)程中微生物演替的規(guī)律，就可以得到高品質(zhì)的大曲。

通過(guò)嗅覺(jué)聞到的“曲香”是評(píng)價(jià)大曲制作過(guò)程中微生物發(fā)酵的一個(gè)重要指標(biāo)。作為一種感官指標(biāo)，“曲香”主要代表大曲里的揮發(fā)性風(fēng)味化合物。大曲的揮發(fā)性成分多種多樣，例如，己醛、4-愈創(chuàng)木酚和苯乙醛是大曲中重要的香氣活性成分，它們可能與大曲的品質(zhì)密切相關(guān)[67]。大曲中棲息有很多物種，乳桿菌、芽孢桿菌、曲霉和一些酵母菌(復(fù)膜孢酵母、威克漢姆酵母和畢赤酵母)支配不同類型的大曲[68-69]。研究人員對(duì)大曲生產(chǎn)過(guò)程中與風(fēng)味形成相關(guān)的微生物群落變化以及這些微生物群落如何通過(guò)代謝途徑產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)均知之甚少。使用標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)的大曲是使得發(fā)酵標(biāo)準(zhǔn)化、保證穩(wěn)定的濃香型白酒質(zhì)量的一種最有效、最有潛力的方式。因此，研究大曲制作過(guò)程中微生物群落變化，結(jié)合代謝組分析，可以通過(guò)分析不同的代謝物了解微生物的代謝活性，為在大曲制作過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微生物的生長(zhǎng)和代謝提供理論指導(dǎo)。Deng等[70]測(cè)定了發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性代謝物的含量，揭示了微生物群落和代謝物潛在的關(guān)聯(lián)，為大曲發(fā)酵的品質(zhì)監(jiān)測(cè)奠定了良好的理論基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

隨著科技日新月異，關(guān)于釀酒大曲中微生物群落組成的知識(shí)不斷豐富。大曲的品質(zhì)將直接影響到白酒的品質(zhì)和質(zhì)量，不同地方釀造的白酒之所以口味不一，主要是酒曲中多種微生物及其產(chǎn)生的復(fù)雜酶系的共同作用不同。目前已有不少關(guān)于酒曲中微生物的研究，正逐步闡明細(xì)菌、霉菌、酵母菌等對(duì)釀酒過(guò)程的貢獻(xiàn)。其中細(xì)菌是醬香型白酒釀酒大曲中合成香味物質(zhì)、蛋白酶的關(guān)鍵微生物。高溫下，部分芽孢桿菌可以借助產(chǎn)生芽孢存活下來(lái)，進(jìn)而降解大曲中的蛋白質(zhì)組分產(chǎn)生酚類、酯類等香味物質(zhì)，使得大曲具有特殊的曲香味。在醬香型白酒大曲中，醬香物質(zhì)或其前體的合成與美拉德反應(yīng)、發(fā)酵、酶系密不可分。

本文對(duì)醬香型白酒大曲中細(xì)菌的多樣性以及蛋白酶在醬香型白酒生產(chǎn)中應(yīng)用的最新研究進(jìn)行了綜述，系統(tǒng)回顧從大曲中篩選出的細(xì)菌種類，包括芽孢桿菌、醋酸菌和乳酸菌等，其中在醬香型大曲的成品曲中芽孢桿菌豐度最高。芽孢桿菌能夠合成吡嗪類、芳香族類和有機(jī)酸等，顯著影響白酒的風(fēng)味，在風(fēng)味物質(zhì)形成與酒體風(fēng)格和質(zhì)量等方面起著不可或缺的重要作用。而醋酸菌合成的醋酸不僅作為白酒的主要香味物質(zhì)，也作為前體物進(jìn)一步合成丁酸、己酸及其酯類。乳酸菌能顯著地強(qiáng)化釀造過(guò)程，其代謝產(chǎn)物能明顯地降低白酒的刺激性，提升白酒的綿甜感。

蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)，生成作為白酒香味成分前體物質(zhì)的多種氨基酸。白酒生產(chǎn)中存在的主要是酸性蛋白酶。醬香型大曲中的酸性蛋白酶高于濃香型近1倍，高于清香型近3倍，具有很強(qiáng)的蛋白質(zhì)分解力。大曲中酶的種類和數(shù)量直接影響到白酒的品質(zhì)和風(fēng)格。因此，依據(jù)微生物分泌的酶系解析醬香風(fēng)味的產(chǎn)生機(jī)制，不僅有助于對(duì)醬香風(fēng)味物質(zhì)的探究，而且有助于通過(guò)生物工程技術(shù)獲得性能優(yōu)良的功能菌，進(jìn)而增加基酒的優(yōu)級(jí)品率，為醬香型白酒的釀造提供指導(dǎo)。從大曲的生產(chǎn)工藝上進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)大曲中細(xì)菌的種類和數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化，以及在釀造過(guò)程中適當(dāng)?shù)靥砑拥鞍酌?，從而提高特定風(fēng)格白酒的品質(zhì)將是未來(lái)白酒生產(chǎn)和研究的重點(diǎn)。