酱香白酒窖内发酵产酯核心微生物解析

2026年06月23日

近日,由四川轻化工大学童文华为第一作者,题为“Exploration of the microbial assembly process of Sauce-flavored Baijiu and the core microorganisms responsible for ester production(酱香型白酒微生物群落组装机制解析:揭示酯类形成的核心功能微生物)”的文章,在国际期刊《LWT-Food Science and Technology》(IF=6.6)上发表。该研究以酱香白酒窖内发酵酒醅为研究对象,探究了酯类物质变化规律、微生物群落演替及产酯核心菌群。

该研究借助随机森林模型,确定了酱香白酒窖内发酵产酯核心微生物:细菌为克罗彭施泰特氏菌、芽孢杆菌与乳酸菌,真菌包含镰刀菌、酿酒酵母及变形担子菌。相关性分析显示,各类微生物与不同酯类作用模式差异显著:乳酸菌、镰刀菌与乙酸乙酯、苯乙酸乙酯、琥珀酸二乙酯呈显著正相关,二者存在协同作用;芽孢杆菌、克罗彭施泰特氏菌的代谢特征相近,与多数主流酯类呈负相关。酿酒酵母仅与辛酸乙酯正相关,与多种核心酯类表现为负相关。琥珀酸二乙酯、乙酸乙酯、苯乙酸乙酯在发酵后期大量积累,和对应功能微生物的丰度变化高度契合,明确了不同菌群在酯类合成代谢中扮演的差异化角色。

研究从酱香白酒酒醅中筛选出一株发酵乳杆菌,该菌株对酸碱环境适应性强,在pH4-pH9范围内均可正常生长,乙醇浓度低于15%时仍保持良好活性,具备适配窖池发酵环境的能力。固态模拟发酵结果显示,该菌株可合成7种酯类、多种酸类、醇类及其他风味物质,其中,棕榈酸乙酯为主要酯类组分,同时检测出乙酸乙酯、乳酸乙酯、琥珀酸二乙酯等核心物质,组分分布与窖池发酵后期酯类特征高度一致。此外,菌株代谢产生的苯乙醛、四甲基吡嗪等物质,也可丰富酒体风味。该菌株产酯能力得到有效验证,证实乳酸菌是发酵后期产酯的关键功能菌,也为酱香白酒优质功能菌筛选、工艺调控与品质提升提供了优良菌种资源。

研究发现,发酵20天-30天是酯类生成关键期,酯类可分为累积型、峰值型与递减型三类,结合主成分分析,可将发酵划分为前期与后期。发酵过程中细菌多样性逐步降低、真菌多样性上升,菌群构建分别受确定性过程与随机过程主导。研究确定克罗彭施泰特氏菌、芽孢杆菌、乳酸菌、镰刀菌等为产酯核心微生物,菌群与不同酯类存在差异化关联。pH、还原糖、酒精度是驱动群落演替的核心理化因子。试验筛选出一株发酵乳杆菌,其耐酸碱、耐乙醇能力优异,模拟发酵产物与窖池后期酯类组成特征相符。本研究阐明了酱香酒发酵产酯机理,为菌种应用、工艺优化与产品品质稳定提供了理论依据。