從國臺酒的“微生物學(xué)” 看中國白酒的核心科技

    大約在1.4萬到6500年前，人類就產(chǎn)生了生物馴化的思想，他們?yōu)楦鞣N野生動物創(chuàng)造新的環(huán)境，保證食物供應(yīng)及生存條件，從而達(dá)到人類生產(chǎn)與生活的目的。

    比如，小麥、水稻、玉米等這些如今大宗的糧食作物，前身都是自然界中的野草，而狗、牛、雞同樣都是野生動物。像家狗就源于人類與灰狼的互動，逐漸拉近距離，馴化為了親密無間的寵物。

    人類除了對植物、動物馴化之外，還有一種生物也被馴化已久，這就是微生物。微生物雖然看不見、摸不到，但古時候的人們通過外在的現(xiàn)象，可以推及本質(zhì)，典型的例子就是釀酒，所謂“有飯不盡，委之空桑，郁結(jié)成味，久蓄氣芳”，說的正是人們利用、馴化微生物來釀酒的過程。

    現(xiàn)代，人們通過微生物的馴化與使用來釀酒，仍在繼續(xù)，但根據(jù)技術(shù)演變的不同，形成了兩種不同的模式，一種是純種發(fā)酵，如啤酒、葡萄酒、伏特加、白蘭地等；另一種是多菌共酵，代表者即是中國白酒。

    微生物，中國白酒的核心科技

    純種菌發(fā)酵，顧名思義，人們在自然界篩選微生物，并通過人工干預(yù)，讓其成為單一的微生物，然后再利用它們?nèi)グl(fā)酵生產(chǎn)。比如，啤酒和葡萄酒的釀造，主要用到的是釀酒酵母，它們被做成菌種制劑，在生產(chǎn)的時候，投入到麥芽汁或者葡萄汁中使用，如同家庭發(fā)面做面食，使用活性干酵母粉一樣。

    多菌共酵，也叫做多微共酵，通過字面意思也可以知道，這種方式并不是使用單一微生物，是多種微生物，而這里的“多”，也不是僅僅幾種或者幾十種，是上千種。例如，目前貴州國臺酒在實(shí)際的釀造過程中，就檢測出了451個屬的1073種微生物，它們通過相互配合、協(xié)同作用，完成了醬香型白酒的發(fā)酵。

    那么，中國的白酒是如何做到多菌共酵的呢？這里要提到一個概念，叫做“開放式生產(chǎn)”，通俗講，就是白酒的整個釀造過程，都是和外界是相通的、開放的。

    以啤酒和葡萄酒的發(fā)酵容器為對照，它們的釀造基本都采用的是不銹鋼發(fā)酵罐，這種設(shè)備要求嚴(yán)格的滅菌和封閉，外界的微生物無法進(jìn)入其中，為的是只允許純粹的釀酒酵母執(zhí)行生產(chǎn)。而中國白酒的釀造，比如醬酒的堆積、攤晾、發(fā)酵等工藝環(huán)節(jié)，不僅不密封，而且酒醩直接與大地相貫通。此外，用于白酒釀造的酒曲，也是源于自然環(huán)境中微生物的采集。

    因此，在中國白酒的整個釀造過程中，都有環(huán)境微生物的進(jìn)入與參與，如此便實(shí)現(xiàn)了多菌共酵。而也正因?yàn)橹袊拙频尼勗煨枰绱她嫶蟮奈⑸锞?，讓其對微生物的依賴，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他酒種。

    那么，釀制中國白酒的微生物有哪些？這些微生物又是如何協(xié)同的呢？

    目前，根據(jù)功能，可大致將釀造白酒的微生物分為三類，一是糖化菌，它們把淀粉等營養(yǎng)基質(zhì)分解為可發(fā)酵性糖的微生物菌群，主要為霉菌；二是發(fā)酵菌，它們利用糖化菌產(chǎn)生的葡萄糖等小分子營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)一步生成以乙醇為主的小分子發(fā)酵產(chǎn)物，主要為酵母菌類；其三是生香菌，它們利用各種營養(yǎng)基質(zhì)，生成酯、酸、醇、醛等豐富復(fù)雜的香味成分，主要是細(xì)菌。

    以茅臺酒、國臺酒等茅臺鎮(zhèn)醬香型白酒的釀造為例，起到產(chǎn)酒作用的有東方伊薩酵母、粟酒裂殖酵母、釀酒酵母、粉狀畢赤酵母等；生香的有解淀粉芽孢桿菌、乳酸桿菌、魏斯氏菌屬、高溫放線糖萊斯菌、嗜溫高溫放線菌黑曲霉等；還有其他作用的冠突散囊菌、紅曲霉、阿姆斯特丹散囊菌、魏斯氏菌、甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌等。而這不過是目前能夠檢測到的一部分。

    而從產(chǎn)區(qū)角度來看，茅臺鎮(zhèn)之所以能夠釀造出好酒，就得益于微生物的豐富。根據(jù)研究結(jié)果，茅臺鎮(zhèn)核心產(chǎn)區(qū)內(nèi)擁有的細(xì)菌多達(dá)233個屬，785個種，其中特有18個屬91種；真菌426個屬，611個種，特有79個屬117種。

    因此，微生物，是中國白酒的核心科技。誰掌握了微生物，誰就掌握了核心科技。為了能維持良好的釀酒微生態(tài)，酒企就必須研究釀酒微生物的習(xí)性、為其生存創(chuàng)造適宜的環(huán)境，天士力數(shù)智健康產(chǎn)業(yè)集團(tuán)董事長、國臺創(chuàng)始人、國臺酒業(yè)集團(tuán)終身榮譽(yù)董事長、創(chuàng)新生產(chǎn)力總師閆希軍先生曾說：“我們的核心工作，就是給這些看不見的釀酒大師做好‘保姆’工作。”

    風(fēng)味、健康、體感=國臺酒里的微生物學(xué)

    多微共酵的復(fù)雜性，讓白酒的釀造實(shí)屬不易控制，很長時期都處于“黑匣子”的狀態(tài)，人們發(fā)現(xiàn)有時釀的好、有時釀的差。歷史上，釀酒甚至成為一種神乎其神的學(xué)問，釀酒人時常會祈求“天命”，比如，莫言小說《紅高粱》的作品中，就有在釀酒前祭拜酒神的片段。

    目前，隨著現(xiàn)代微生物學(xué)以及相關(guān)技術(shù)手段的不斷完善，白酒釀造的密碼也逐漸被打開。比如，“茅臺鎮(zhèn)第二大釀酒企業(yè)”貴州國臺酒業(yè)集團(tuán)，依靠天士力的先進(jìn)技術(shù)和團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)，較早在白酒產(chǎn)業(yè)中就開啟了數(shù)字化、智能化釀酒的先河，研究人員將傳統(tǒng)的醬酒“12987”工序，細(xì)化為30道工序、269個環(huán)節(jié)、1000多項(xiàng)指標(biāo)，還率先將紅外光譜技術(shù)、指紋圖譜相似度技術(shù)、熒光定量PCR技術(shù)等先進(jìn)科技應(yīng)用于白酒生產(chǎn)。

    而數(shù)智釀造的實(shí)現(xiàn)，首先在于微生物的探秘。如前文所言，國臺在釀造過程中已經(jīng)鑒定出451個屬的1073種微生物。但不僅如此，他們還更進(jìn)一步確定了優(yōu)勢微生物菌種，其中，細(xì)菌包含醋酸桿菌屬、分支桿菌屬、克羅彭斯特菌屬、大洋芽孢桿菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌屬等；真菌包含哈薩克斯坦酵母屬、釀酒酵母菌屬、接合酵母菌屬、畢赤酵母菌屬、裂殖酵母菌屬等，國臺酒的釀造微生態(tài)達(dá)到“千種百屬”級別，縱觀整個行業(yè)，這項(xiàng)研究是非常前沿的。

    而微生物的多樣性，也造就了國臺酒風(fēng)味物質(zhì)的豐富性，目前在國臺酒中發(fā)現(xiàn)的揮發(fā)性成分1182種，非揮發(fā)性成分392種，共計1574種。

    與此同時，國臺酒還建立了釀造微生物菌種資源庫，目前已經(jīng)將釀造過程中發(fā)揮重要作用的13個種屬的201株酵母、5個種屬的25株乳酸菌、11個種屬的112株芽孢菌，收藏在庫。

    菌種庫有什么作用呢？就好比一個龐大的“工具箱”，釀酒師可以隨時選擇趁手的工具，對釀酒過程和美酒品質(zhì)進(jìn)行提升。來看下面幾個例子，更容易理解。

    比如，國臺酒的科技團(tuán)隊(duì)研究清楚釀造過程，他們從“國臺酒細(xì)菌菌種庫”中，篩選出枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、耐熱芽孢桿菌、索諾拉沙漠芽孢桿菌在內(nèi)的5個種，共計18株菌進(jìn)行了窖面酒風(fēng)味的研究。

    窖面酒是醬香型白酒中3種典型體之一，其他的還有窖底酒和醇甜酒。窖面酒體現(xiàn)的主要是醬香和曲香，很大程度上決定了醬香白酒主體香的風(fēng)格。國臺研究人員通過微生物種類的確定與發(fā)酵調(diào)控后，讓國臺窖面酒的感官明顯高于之前，且通過對窖面酒揮發(fā)性物質(zhì)的成分分析，還讓2-丁酮、硬脂酸乙酯、十四碳烯酸乙酯、丙酸乙酯等十五種風(fēng)味物質(zhì)的構(gòu)成得到優(yōu)化。

    第二個例子，是關(guān)于健康方面。眾所周知，醬香型白酒中有多種健康物質(zhì)，其中重要的一種叫做四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine，TTMP），它不僅具有多重生理活性功能，還是一種天然的香料，賦予醬香型白酒烤焙、堅果、可可等香氣。

    國臺酒的研發(fā)人員同樣分離出了13株菌種，然后在其中，篩選出了一株產(chǎn)TTMP含量較高的地衣芽孢桿菌GTBL-168，產(chǎn)TTMP含量可達(dá)12.22mg/L，對于四甲基吡嗪的產(chǎn)生機(jī)制更加清晰。

    第三方面，國臺酒還建立中國白酒生產(chǎn)的“菌系”評價體系，他們通過與天津科技大學(xué)合作，確立了《醬酒釀造微生態(tài)三系標(biāo)準(zhǔn)評價體系及調(diào)控技術(shù)開發(fā)》，在白酒常規(guī)的、傳統(tǒng)的理化檢測基礎(chǔ)之上，增加了微生物與酶系評判標(biāo)準(zhǔn)，這讓國臺酒的發(fā)酵控制更加精準(zhǔn)，提升了風(fēng)味物質(zhì)生成的同時，也規(guī)避了一些不適物質(zhì)的生成，促進(jìn)了國臺酒的飲用體感。

    像這樣先進(jìn)性的微生物研究成果與實(shí)踐應(yīng)用，在國臺酒中還有很多，正因?yàn)閲_酒通過掌握微生物的密碼，才實(shí)現(xiàn)了風(fēng)味、健康、體感三方面的不斷提升，帶給消費(fèi)者更高價值的飲用體驗(yàn)。閆希軍曾表示：“科研努力方向要始終圍繞‘釀好酒、酒好喝、酒喝好’這三個根本問題開展，在實(shí)踐上始終堅持以消費(fèi)需求為導(dǎo)向，不斷破解影響健康和風(fēng)味的基礎(chǔ)、重大科學(xué)問題，努力讓酒釀得明白、讓消費(fèi)者喝得明白”。國臺對于微生物的研究與應(yīng)用，正是最好的實(shí)踐。

    科技的進(jìn)步，我們有目共睹，數(shù)字化、智能化的潮流已經(jīng)勢不可擋，分子生物學(xué)的發(fā)展日益更新，微生物資源的科學(xué)馴化和利用逐漸深入，因此，從這個角度來看，國臺酒走到了中國白酒的時代前沿。

    （作者：李虓，發(fā)酵工程碩士，酒類食品評論作家、策劃人，酒食評論創(chuàng)辦人。）

    （CIS）