风味导向技术下 徐岩解析中国白酒微生物的发展

1月18日，在第二届中国白酒科学技术大会上，在第二届中国白酒科学技术大会期间，江大大学生物工程学院教授，我国著名白酒专家徐岩，介绍了以风味导向技术为学术思想指导下，进行的中国白酒微生物发酵特征解析及代谢风味物质调控的最新研究进展，包括对中国白酒风味化合物的鉴定、特征风味化合物的判定。

徐岩表示，白酒酿造过程重要功能微生物及其代谢特征研究；发酵过程重要功能微生物对白酒香气物质代谢调控的应用研究；白酒中非挥发性组分与挥发性风味物质问的相互作用。系统地将白酒的微量组分研究从分析化学层面提升到风味化合物的认识层面；从传统微生物学研究深入到分子微生物学层面；从经验型的操作应用提升到风味导向下的微生物定向代谢风味品质调控的微生物代谢组学层面。建立在风味导向学术理论下所获得的白酒酿造微生物重要风味物质形成途径和机制研究成果，对于丰富我国白酒风味化学研究、固态发酵微生物维度研究、功能微生物风味定向代谢发酵调控的研究理论和实践都有着重要作用，对推动中国白酒新一轮的技术跨越和产业发展将具有深远的重大意义。

生产工艺和风味特征是我国白酒独有的特色

徐岩表示，白酒是我国民族传统特色饮料酒，其独特的生产工艺和风味特征使得其在国际上也享有较高声誉，成为世界蒸馏酒的典型代表。建国以来，中国白酒实现了跨越式的发展，20 1 3年达到1 200万KL。白酒产业的每一次发展均与技术进步特别是大规模的技术攻关试点息息相关，如20世纪5 O、60年代以总结传统经验为特征的全国大规模白酒试点研究，包括烟台试点、茅台试点、汾酒试点和泸州老窖试点。其中茅台试点窖底香的发现，即浓香型大曲酒的主体香成分——己酸乙酯，形成了人工老窖技术在全国的推广，全面提升了浓香型白酒的品质20世纪70年代白酒机械化改革、20世纪80年代到90年代现代气相色谱和勾调技术的推广应用也对白酒的生产技术进步起到了极大的推动作用。但是，以往这些大型技术研究多是针对传统酿造经验的整理和工艺稳定性的研究，对白酒独特酿造机制的研究十分匮乏。

由于传统白酒酿造独特的群体微生物和固态发酵极其复杂，致使许多酿造机制至今并不是十分清楚，目前粗放的传统经验式操作模式使产品品质不稳定等困难始终没有解决，传统酿造方式影响着大规模工业化和现代化的发展。究其原因还是对传统酿造的机制至今并不十分清楚，对独特酿造的科学理论与技术体系建立的不够完整。

2007年，在中国酿酒工业协会的支持下，江南大学作为技术依托单位与茅台、五粮液、洋河、汾酒等1 2家行业骨干企业共同开展了“中国白酒1 69计划”研究，针对中国白酒酿造中微生物多样性、固态发酵工艺的复杂性和风味化合物的丰富性这三个典型特征，实施和开展了对中国白酒风味化学、微生物学、酿造机制的应用基础的研究。采用当今国际上风味化学、微生物(生态)学和现代生物技术发展的最新理论和技术，提出风味导向技术为原则的学术思想，形成了风味定向为特点的系统方法学，开启中国白酒新一轮创新性的研究。

风味导向技术：即采用现代风味化学和分析化学理论，从白酒上千种微量成分中，发现和确定对白酒具有风味贡献度的物质——风味化合物；发现并确认关键风味和异嗅(味)物质的化学本质；研究关键风味和异嗅(味)物质的形成机制、机制和途径。通过风味化合物的指向形成功能微生物高通量筛选技术、风味化合物发酵调控技术、风味优化重组技术。生产上指导白酒制曲、发酵酿造、蒸馏取酒、贮存老熟、基酒组合与专家调味等白酒全过程实现高效制造，以确保白酒风味协调、个性突出、批次稳定、饮后舒适特征。与以往研究相比，风味导向技术更加注重和体现出将白酒研究中分析化学的技术提升到风味化学技术的层面，将传统的单体的功能微生物的研究提升到分子水平的群体功能微生物学层面的技术变化。

近年来，我们以“中国白酒1 69计划”项目为基础，通过集中针对中国白酒的特征风味、生物活性物质、风味功能微生物、风味化合物阈值、白酒的贮存老熟和白酒的健康成分进行全面研究，对影响中国白酒产品质量和生产效率的酿造关键共性技术以及酿造机制进行探索，取得新的发现和突破，推动白酒酿造的技术创新来支撑中国白酒行业的技术升级和传统产业的改造。经过多年的努力，形成了系统的创新性成果，包括：针对酿造微生物学系统理论的缺乏，首次建立了基于功能微生物转录与代谢机制的关键功能微生物代谢调控理论；基于现代分子微生物学与优良发酵性能结合的功能微生物(群体)选育与鉴定技术体系；针对酒体风味化学理论缺乏问题，首次建立了关键风味物质导向的方法学理论与技术体系；针对酿造微生物学与风味化学理论与实践应用关键问题，通过建立现代微生物学与风味化学的技术平体系，推动白酒基础研究水平的提高和技术的升级，实现了优质、高效、安全生产。研究成果共申请发明专利40多项，其中授权25项；出版专著5部(英文专著3部、)，发表论文1 00多篇，其中在国际上发表SCI论文40篇，在国际学术界提高了中国白酒研究的学术影响；鉴定科技成果1 6项，同时，还为白酒行业培养了大量科研和技术人才。通过采用国际上最新的研究理论和技术方法，促进了白酒产业国家级工程中心在研发体系和技术水平的全面提升，“中国白酒1 69计划，等项目研究成果得到社会各世界的肯定和认可 20 1 3年由江南大学、茅台酒股份公司、山西杏花村汾酒股份有限公司和洋河股份有限公司共I司完成的《基于风味导向的固态发酵白酒生产新技术及应用》项目荣获20 1 3年度国家技术发明奖二等奖，这是传统白酒行业第一次荣获国家技术发明奖，研究成果已在茅台股份、洋河股份、汾酒股份等上市龙头企业全面应用，产生了显著的社会经济效益，激励和鼓舞了传统白酒行业的科学研究动力和产业发展。

风味导向研究学术的发展方向

针对风味导向研究学术思想的结论，徐岩表示，基于风味导向研究学术思想，应用现代风味化学分析技术对白酒中上千种风味化合物进行了研究；首次发现并确认了白酒中多种关键风味成分和异嗅(味)物质的风味化学本质，如证明了清香型白酒中重要的萜烯类化合物与清香型白酒风味的关系。首次发现了中国白酒中大分子非挥发性脂肽类物质并解析了该类物质对白酒风味和香气特征作用。

明确了以中国三大典型香型(浓香、清香、酱香)为代表的1 O种香型白酒的风味特征、重要风味物质及其微生物代谢机制，尤其是突破性地发现了酱香及清香型白酒中特征风味物质的微生物来源：以关键风味化合物为导向建立了功能微生物高通量筛选技术，并首次筛选获得了产生特征性关键风味物质的功能微生物，明确了其合成代谢机制；研究明晰了白酒关键风味和异嗅(味)物质的形成机制、机制和途径，如研究发现了清香型白酒中萜烯类形成的微生物机制。

首次对中国白酒酿造关键功能微生物华根霉和地衣芽胞杆菌的全基因组进行了解析，对传统白酒酿造过程功能微生物在基因水平上的生理调控、风味代谢调控机制、功能微生物相互作用机制的认识上实现了跨越式的突破。该研究成果将我国白酒微生物的研究水平提升至国际前沿水平，同时风味组学、代谢组学技术的应用对中国白酒科学技术的发展也产生划时代的作用，中国白酒的研究和技术发展也真正进入基因组时代。

基于风味导向技术和关键功能微生物重要风味物质代谢机制的认识，建立了白酒功能微生物的应用技术体系，应用于多个企业规模化生产，指导白酒制曲、发酵酿造、蒸馏取酒、贮存老熟、基酒组合与专家调味等白酒酿造全过程，实践结果表明功能微生物的风味定向科学强化，对白酒风味及其品质提升具有重要作用，实现了高产优质的效果。与以往研究相比，风味导向技术更突出地应用了风味化学学术和技术路线，将传统的单体功能微生物研究提升到分子水平的群体功能微生物学生理和代谢组学层面，实现了固态发酵在群体微生物风味组学和代谢组学研究及其应用上的跨越。