第二节 功能菌在白酒中的应用
目前对功能菌的研究主要是为了弥补白酒风味的不足，传统方法生产的大曲易受自然环境因素影响，造成用曲量大、出酒率低等。因此，通过白酒功能菌的应用，提高曲的质量，丰富白酒发酵过程中的微生态环境，进而增加各香型白酒的骨架香味成分。近年来，随着对白酒功能菌研究的不断深入，从大曲或者窖泥中分离筛选出上千种微生物菌种，许多厂家开始将有益功能菌应用于传统白酒的生产中，以提高酒醅中微生物的种类和数量，提升白酒的质量，并取得了一定的成果［25］。
（一）功能菌在酱香型白酒中的应用
对酱香型白酒功能菌的研究不仅能揭示酱香风味的形成机理，也有助于优化酿酒工艺，提升白酒品质。功能菌在酱香型白酒中的应用大多集中在强化制曲过程。例如三九龙滨酒厂［26］从茅台酒酿造微生物中筛选出了6株产酱香细菌制细菌曲，然后再强化大曲，从而提高了大曲的质量，添加细菌曲制作的强化高温曲的质量要比不添加细菌曲的高温曲好。同时，添加细菌曲，既利用功能菌产酱香，又可以促进堆积过程中的升温，并且可以使发酵周期延长，有助于产酱香物质的积累，更易产酱香。马荣山［27］从凤城老窖酒厂的麸曲酱香白酒酒醅中筛选菌种，用平板分离到了7株酵母。用各酵母菌分别制曲，然后测定其发酵力，得到5株发酵力较强的酵母，并通过正交试验确定了酱香白酒的最佳生产工艺。实验表明，在发酵时间为21天、发酵温度为20℃、料曲比为1.1∶1、接种量为13%的条件下，酒质最好。
功能菌除了强化大曲外，还可以制备成制剂，与大曲混合使用。武陵酒业有限公司［28］把含有多种活性功能微生物的增香菌剂作为种曲，将其与高温大曲一起用于酱香型白酒的生产，以降低高温大曲的用量。研究结果表明，加入增香菌剂可以降低高温大曲的用量，增加酒中的香味成分，对酒质和出酒率有一定的提高。
堆积是酱香型白酒微生物的一个富集过程。印璇［29］分别比较了功能细菌直接入窖和堆积之后入窖两种强化方式对酒质的影响，结果显示，堆积后入窖的强化实验中四甲基吡嗪含量提高了12%，直接入窖实验使四甲基吡嗪含量提高了4%，两种方法酸酯含量均有不同程度的提高。所以功能菌的加入时机与加入方式对白酒微生物的代谢同样有一定的影响。
（二）功能菌在浓香型白酒中的应用
己酸菌是一种产酸菌，对浓香型白酒的酿造非常重要，己酸菌代谢产生己酸，可与酵母发酵产生的酒精反应生成己酸乙酯，己酸乙酯是浓香型白酒的主体香味物质。湖北枝江酒业［30］从老窖泥中分离出己酸菌，扩大培养后添加适当比例的乙酸钠、母糟、老窖泥等物质，制备成功能菌液，使窖泥中的微生物与新投入的己酸菌共同生长，不但能大幅增加酒体中己酸乙酯的含量，也能丰富其他的微量成分。罗小云等［31］将己酸菌和老窖泥复合微生物按照1∶1的比例复配制得窖泥功能菌液，从而使窖泥功能菌适应窖内复杂的发酵环境，以达到强化发酵体系中窖泥功能菌含量的目的。陈翔等［32］将己酸菌与酵母菌、细菌、霉菌进行混合培养，制备成混合己酸菌液，并应用于窖泥制作中，出酒率达35%，优酒率达15%，使得以往改造后的窖池第一排无优级酒的现象得到解决。
对浓香型白酒来说，窖泥质量的好坏直接影响酒质的好坏，但人工窖泥在使用2～3年以后，往往会出现一定程度的退化和老化现象。四川丰谷酒业［33］认为人工窖泥易退化的原因是缺乏调节窖泥pH作用的微生物，综合考虑窖泥复合功能菌液对退化窖泥的影响，采用功能菌液来养护退化窖泥、提高窖泥pH、增强产己酸能力，基酒品质得到明显的提高，优品酒率高达32.8%。姚万春等［34］从窖泥的配方入手，选择合适的基础泥，模拟老窖泥中有益微生物的生长环境，并添加适量的辅料与营养物质，以便窖泥功能菌能更好地生长、繁殖和代谢，保证有益微生物具有良好的生长和繁殖环境。
功能菌的复配使用还可以丰富窖池中的微生态体系。泸州老窖酒厂［35］从200个酒曲中筛选出了2株糖化功能菌A2-3和LZ-24，1株发酵功能菌S2.10以及1株生香功能菌R-3，将其按照适当的比例复配成功能菌，并通过强化制曲来提高其酶活力，丰富微生物的数量。用该曲酿酒酒质也得到了提高，总酸、总酯含量分别提高了24%和6%，己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯含量也分别提高了16%、46%、43%。江苏洋河酒厂［36］筛选了8株霉菌、2株酵母和2株细菌，通过强化制曲、人工老窖、功能性菌液、多微生物功能曲等方式应用到白酒生产中，既保留了传统酿酒工艺，又有所创新，可以提高白酒品质，窖池出酒的酒体骨架成分和感官品评也表现良好。
有研究表明［37］，梭状芽孢杆菌对浓香型白酒的风味也有贡献，其主要的代谢物质是己酸、丁酸和氢气，而且己酸菌和甲烷菌的共生会促使己酸的生成，该研究为人工窖泥的改造和复合功能菌的使用提供了重要的指导方向。
（三）功能菌在清香型白酒中的应用
清香型白酒的研究较浓香型、酱香型白酒来说较少，主要集中在高产酯菌的筛选与应用。劲牌有限公司［38］从酒曲中筛选出了4株高产乙酸乙酯酵母，将其中3株扩大培养后制成酵母麸曲，并应用于中试车间发酵，发现添加功能酵母并不影响出酒率，Y29和Y42两株酵母的乙酸乙酯含量比对照组分别提高了99.4%和51.1%，正丙醇含量分别下降了44.2%和42.7%。马红霞［39］通过基因重组构建高产乙酸酯酿酒酵母MY15，并应用于清香型大曲白酒的生产中，结果显示，重组菌株和亲本菌株相比，具有高产乙酸酯低产高级醇的特点。
在清香型白酒的生产过程中，乙乳比例失调也是一个普遍存在的问题。牛栏山酒厂［40］从清香型大曲中筛选出1株可降解乳酸的枯草芽孢杆菌，通过中试实验验证，其可有效降低白酒中乳酸乙酯的含量，同时少量提升乙酸乙酯的含量，解决了乙乳比例失调的技术难题。牛栏山酒厂［41］还从清香型大曲和酒醅中分离筛选出1株高糖化酶活力米根霉，将其制成麸曲，保证原大曲酒的工艺不变，并且适当添加米根霉麸曲辅助发酵，大曲与麸曲复合使用、取长补短，提高了出酒率，也能达到增乙降乳的目的。
（四）功能菌在其他香型白酒中的应用
白酒香型除了浓、酱、清三种主流香型以外，还有兼香、凤香、豉香、特香等其他香型。由于这些香型属于小众香型，故研究也相对较少。对于功能菌的使用，大多也是为了促进产酯、提高出酒率。表1-1简要介绍了近些年来功能菌对白酒品质的提升作用，为功能菌定向提升白酒风味提供了理论支持。
表1-1 功能菌在白酒生产中的应用
功能菌对白酒品质的提升，主要是通过提高微生物在发酵过程中的浓度来实现的，虽然取得了一定的成效，但是相对国外酿造酒来说，尚存在着对发酵机理认识的不清晰，局限于功能微生物的筛选应用及酒体风味物质成分的定量分析等方面，缺乏对发酵过程中重要微生物间相互作用的研究及微生物在发酵过程中结构变化的解析，从而不能从根本上掌握白酒发酵过程。因此，认识白酒发酵本质，进而提高白酒品质仍需要深入研究。
目前白酒功能菌的研究大部分是对那些影响白酒生产的模式菌株的分离、筛选和鉴定，也有实验室尝试用分子手段，例如原生质体融合、定向筛选、基因工程等方法构造功能菌［51，52］。但对于白酒风味物质的形成与微生物关系等方面的研究不够深入，多数也仅仅是在工艺上的改进或用纯种的微生物对发酵过程进行强化，对各种风味微生物之间的相互作用则了解甚少。
研究复合功能菌，有利于扩大菌种的应用范围，既可用于单一功能强化大曲，又可以应用于多功能性大曲或制作成制剂，与曲粉混合发酵。对于功能菌株的研究，要善于挖掘微生物的各项特点和最佳生长代谢条件；还需要尽可能多地筛选出功能微生物，研究它们的糖化、液化、产酒、产香等特性，利用它们之间的协调性，将不同种类的功能性微生物进行搭配、优化，应用于不同香型的白酒。特别是现在各酒厂正在快速地进行机械化改造，用复合功能菌来弥补机械化过程中的发酵微生态体系显得尤为重要。