傳統(tǒng)白酒固態(tài)發(fā)酵過程放線菌探討

寇敏

摘要：本文綜合闡述有關(guān)固態(tài)發(fā)酵中放線菌的研究發(fā)展進(jìn)程，對(duì)其次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析，對(duì)放線菌探索過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行陳述，對(duì)其未來發(fā)展方向作了展望。

關(guān)鍵詞：白酒；固態(tài)發(fā)酵；放線菌

放線菌中包含的G+C含量較高，是一種革蘭氏陽性細(xì)菌，因可產(chǎn)生大量活性代謝物質(zhì)著稱，是一種關(guān)鍵的微生物群體，在各類生態(tài)環(huán)境中均有分布。此次課題研究主要是從整體上探究傳統(tǒng)白酒釀造當(dāng)中的放線菌，并展望國家固體白酒發(fā)酵當(dāng)中放線菌探究出現(xiàn)的問題及其發(fā)展遠(yuǎn)景。

1. 固態(tài)發(fā)酵過程放線菌研究

1.1 濃香型白酒發(fā)酵過程中放線菌的研究

1986年，孫惠蘭等人分解探究了窖泥當(dāng)中的放線菌，最終獲得常見的土壤放線菌，比如鏈霉菌等。發(fā)現(xiàn)這種放線菌不僅會(huì)主動(dòng)參與土壤當(dāng)中有機(jī)成分的轉(zhuǎn)換，而且還會(huì)產(chǎn)生大量有一定價(jià)值的物質(zhì)，比如蛋白酶等。這個(gè)研究成果給分解出可以提升白酒發(fā)酵產(chǎn)香用途動(dòng)力，增加放線菌株數(shù)，接種于窖泥從而加快人工培育老窖的速度和品質(zhì)提升指明了方向。1989年，張有春把人工培育的已酸菌和放線菌混合放入培育的窖池里面，通過培育去掉窯泥臭味，提升窯泥品質(zhì)和發(fā)酵質(zhì)量，獲得一些效果。2009年，游劍等初步分解鑒別了枝江大曲包含大曲和窯泥里面的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌。最終發(fā)現(xiàn)從枝江春天和夏天發(fā)酵使用大曲里面分解的放線菌和鏈霉菌都是優(yōu)勢(shì)菌類，類型單一。大曲里面的放線菌是窯池當(dāng)中放線菌的主要源頭之一，在白酒制造發(fā)酵當(dāng)中發(fā)揮加香和分離底物的效果。

1.2 醬香型白酒發(fā)酵過程中放線菌的研究

1980年，崔福來等人對(duì)武陵當(dāng)中的酒醅和大曲進(jìn)行詳細(xì)的微生物分解解析探究，發(fā)現(xiàn)在其發(fā)酵當(dāng)中，酵母菌和細(xì)菌數(shù)量較多，放線菌和霉菌數(shù)量較少，放線菌比霉菌多。培育大曲當(dāng)中，細(xì)菌占有絕對(duì)性的優(yōu)勢(shì)，放線菌排在其次，霉菌數(shù)量最少，成品高溫度大曲里面殘余的微生物主要是抗高溫的細(xì)菌、放線菌和很少的霉菌。2004年至2006年，茅臺(tái)科技中心微生物研究科室全面調(diào)查了茅臺(tái)釀酒廠周圍自然環(huán)境當(dāng)中含有的微生物，分別分解、辨別并收藏了工廠釀造環(huán)境、居住環(huán)境、自然環(huán)境當(dāng)中的土壤和空氣中含有的微生物，其中包括53種細(xì)菌、11種酵母、49種霉菌、34種放線菌，這證明放線菌在釀造環(huán)境當(dāng)中是廣泛存在的。但是國內(nèi)對(duì)釀酒當(dāng)中放線菌的探究大部分都只停留在傳統(tǒng)分解鑒別這個(gè)層面上，沒有深入到釀酒當(dāng)中的詳細(xì)功能上。

1.3 其他香型白酒發(fā)酵過程中放線菌的研究

1996年，李云英等人初步探索大曲酒微生物系，采用培養(yǎng)基分解培育四個(gè)釀酒廠酒醅當(dāng)中的微生物，一共獲得50多種霉菌、30多種細(xì)菌、20多種酵母菌、3種放線菌。這三株高溫度放射菌可產(chǎn)生乳酸和檸檬酸。在大曲酒發(fā)酵當(dāng)中，放線菌是最少的，而且其數(shù)量、類型在發(fā)酵前后差別較小，都是高溫度放射菌。杏花村汾酒工廠在20世紀(jì)60年代也曾經(jīng)在成品大曲當(dāng)中分解出放線菌。王海燕等人解析了濃香類型和芝麻香類型白酒酒醅微生物細(xì)菌群的16SrRNA復(fù)制文庫的構(gòu)成和序列，發(fā)現(xiàn)放線菌微生物只出現(xiàn)在芝麻香型文庫當(dāng)中。

2. 固態(tài)發(fā)酵過程中放線菌次生代謝產(chǎn)物

從1943年Waksman第一次在鏈霉菌當(dāng)中發(fā)現(xiàn)鏈霉素，放射菌就一直被作為抗生素、酶物質(zhì)和其抑制溶劑等各式生理活性物品的關(guān)鍵產(chǎn)生菌使用。

2.1 放線菌發(fā)酵過程產(chǎn)生的生物酶

除了可以制造很多抗生素之外，放線菌還可以產(chǎn)生很多的生物活性酶。放線菌產(chǎn)酶中比較常見的包括纖維素酶、淀粉酶和聚糖酶等。

2.2 白酒釀造過程放線菌代謝產(chǎn)物研究

由于放線菌本身具有較強(qiáng)的產(chǎn)生活性物質(zhì)的能力，可讓固態(tài)發(fā)酵當(dāng)中放線菌的次生代謝產(chǎn)出物的類型更具多樣性，這些代謝產(chǎn)物會(huì)給白酒釀造當(dāng)中其他微生物的成長(zhǎng)代謝和白酒品質(zhì)帶來很大的影響。這可能是因?yàn)榘拙漆勗飚?dāng)中細(xì)菌、酵母菌、霉菌很多、代謝繁雜、代謝方式和環(huán)境間有緊密關(guān)系的原因。于濤等人解析濃香類型白酒釀造相應(yīng)放線菌發(fā)酵液體里面的主要醇溶特性和水溶特性揮發(fā)物質(zhì)相色譜和質(zhì)譜發(fā)現(xiàn)，120多株放線菌都擁有能夠產(chǎn)生很多揮發(fā)物質(zhì)的屬性，不同源頭的放線菌其產(chǎn)物類型有一定差別，而Streptomyces屬性的多株放線菌可以制造酸類物質(zhì)，醇類物質(zhì)等濃香類型白酒里面的關(guān)鍵散發(fā)香氣和味道物品。

2.3 放線菌在群體微生物發(fā)酵過程中的生物調(diào)節(jié)作用

大部分放線菌都會(huì)產(chǎn)生一些抗生素，比如放線菌酮、鏈霉素和紅霉素等。上述抗生素大部分都是可以限制細(xì)菌或者真菌細(xì)胞壁的合并、DNA復(fù)制刻錄和轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合并和損壞細(xì)胞膜的正常作用。放線菌在細(xì)微生態(tài)環(huán)境里面和細(xì)菌、真菌等相互出現(xiàn)抗拒作用，或者搶奪固定的營養(yǎng)空間，雙方成長(zhǎng)受到限制產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

3. 我國固態(tài)發(fā)酵過程中放線菌研究限制因素

國內(nèi)在探究固態(tài)發(fā)酵當(dāng)中放線菌時(shí)受到了很多制約因素的影響，主要包括：一是樣品采集比較困難、數(shù)量較大，較深層次窖泥當(dāng)中搜集酒醅和很多種釀造關(guān)聯(lián)的微生物，比如細(xì)菌，酵母菌等給放射菌帶來的影響。再加上各類香型白酒釀造工藝不一樣、環(huán)境各不相同，制約了探究部門和人員的參與程度；二是放線菌在白酒探究領(lǐng)域的功效作用還沒有引起產(chǎn)業(yè)的重視，產(chǎn)業(yè)探究者把大部分精力放在探究細(xì)菌、酵母菌等其他微生物體系方面。中國白酒探索一直是各個(gè)時(shí)期食物發(fā)酵科技人員的關(guān)鍵課題，由于自然環(huán)境不一樣，生產(chǎn)制造工藝完全不同，形成了國內(nèi)各具個(gè)性的白酒樣式。

4. 傳統(tǒng)白酒固態(tài)發(fā)酵過程放線菌研究展望

放線菌可產(chǎn)生、分離纖維素、半纖維素的纖維素酶類放射菌、木聚糖酶物質(zhì)，可分離淀粉、蛋白物質(zhì)的淀粉酶、蛋白酶等物質(zhì)。因此強(qiáng)化探索放線菌，可以挑選高產(chǎn)量纖維素酶物質(zhì)、淀粉酶物質(zhì)、蛋白酶物質(zhì)菌株，具體使用在釀酒當(dāng)中，提升效能和釀造品質(zhì)。Streptomyces屬放線菌，可以制造丁酸乙酯等，對(duì)濃香類型白酒口味擁有關(guān)鍵影響的醇溶解性和水溶解性揮發(fā)物質(zhì)。通過探索發(fā)酵當(dāng)中的放線菌，可以挑選特色風(fēng)味菌。放線菌可以制造抗生素，而大部分抗生素都和細(xì)菌、真菌存在拮抗或競(jìng)爭(zhēng)效用，通過探究發(fā)酵當(dāng)中放線菌代謝過程和功能，不僅可以控制發(fā)酵進(jìn)程，完成發(fā)酵生態(tài)完備，還可以給白酒安全健康飲用提供方向。白酒固態(tài)發(fā)酵當(dāng)中包含極限環(huán)境，比如醬香類型白酒釀造當(dāng)中的高溫制曲、高溫度積累，很多研究證明放線菌可以制造抗高溫酶物質(zhì)，給挑選功能類型高溫放線菌制作大曲提供了相關(guān)支持。