1 白酒微生态学的简介

微生物生态学认为，微生态系统是在一定的时间空间内微生物种群之间，以及它们与生境之间，不断地进行物质循环、能量流动和信息传递而形成的统一整体。而中国白酒酿造系统中的大曲、窖泥、糟醅及酿造环境都是一个微生态系统，而这些小的微生态系统又构成了白酒酿造微生态系统。由此，国内专家学者开始以微生态学的观点来研究白酒酿造微生态系统。四川大学的张文学教授等[1-2]结合微生态学和白酒酿造的特点，把白酒酿造微生态学定义为：研究白酒酿造过程中微生物菌群与微观酿造环境之间相互关系的科学；研究内容包括白酒制曲、窖池、酒醅和发酵环境中的微生物菌群以及微观环境之间的相互关系。白酒酿造微生态的概念提出后，很快得到了行业内专家学者的认同，同时白酒酿造微生态学也得到了快速发展。根据SCI 收录的关于白酒微生物多样性的文章可以明显看出这种趋势，2007年到2010 年每年只有一篇文章，2011 年到2013 年每年有4～6 篇文章，而2014 年有14 篇，2015 年有12 篇，2016 年1～6 月已有6 篇文章。其中，早期的论文多数都是张文学教授团队的研究。除了白酒领域之外，张文学教授团队还把酿造微生态的研究引领到泡菜等其他发酵食品领域，促进了中国各类特色酿造发酵食品微生态学的发展。白酒酿造微生态学的快速发展离不开研究技术的支撑，特别是新的分子生物学技术层出不穷，有力地促进了白酒酿造微生态学的快速发展，在上面这些研究白酒酿造微生态的文章中，多数使用了分子生物学技术。因此有必要了解酿造微生态学研究技术的优缺点、应用现状和发展状况，以便促进白酒酿造微生态学的进一步发展，更有利于认识白酒酿造规律，促进白酒生产技术的改进。

2 中国古代及近现代对酿酒微生态的认识

中国的酿酒文化源远流长，在古代人们认为酿酒是神秘的现象，对酿酒微生物几乎没有科学的认识，但我国人民在长期的生产实践中不断地摸索、探索，在不知不觉中运用生态学的原理及方法进行酿酒。例如，我们自古以来就非常重视酿酒地理及生态环境，例如必须考虑酿酒当地的气候、土壤、水质等因素。

用曲酿酒，是我国祖先在酿酒科技史上的一大发明，是中国酿酒工艺独一无二的特点。曲药酿酒技术就体现了人们对酿酒微生态的一些初步认识。在《齐民要术·造神曲并酒》[3]中记载：“造酒法：……一斗曲用水一斗五升，十月桑落，初冻，则收水酿者为上时春酒；正月晦日收水，为中时春酒；初冻后，尽年暮，水脉既定，收取则用。其春酒及余月，皆须煮水为五沸汤，待冷，浸曲。不然则动。”这段话体现的是中国黄酒传统酿造的技术措施之一，巧妙地利用了气温的变化和热水杀菌。冬季气温低，杂菌少，烧水也可以杀灭杂菌，这都有利于酿酒功能微生物群落的生长繁殖，有利于酿造优质酒。对微生态的认识在制曲方面也有体现，例如选择制曲原料不必墨守陈规，可以因地制宜，制曲季节要适时，踩曲松紧度要适度，曲坯包裹要严密、要注意通风保温等等。这都是为了富集有益微生物群落，尽量减少杂菌。

3 白酒酿造微生态研究的近现代技术

中国虽然酿酒历史悠久，在早期对酿造微生态也有一些初步认识，但是对酿造微生态真正的认识和利用还是从近代科学技术的出现开始的。

随着荷兰人Leeuwenhoek 发明制造出显微镜，直接观察到微生物的形态，人们对微生物首次有了直接的认识。1910 年又一里程碑技术——微生物平板纯培养技术的出现，把微生物技术推向一个新高度，有力地促进了微生物学的发展[1]。后来抗生素的出现、无菌动物饲养和厌氧技术的发展促使微生物学和相关技术的快速发展，也促使微生态学作为生态学的一个学科分支出现。

这一时期主要应用显微镜和微生物平板纯培养法研究酿酒微生物。微生物平板纯培养法[4]是根据特定的，具有明显特点的微生物选择相应的培养基，分离进行纯培养，对纯种微生物通过显微镜观察形态，然后再根据生理生化特征等方面进行分析鉴定。这是传统的微生物多样性研究方法，只适用于可培养微生物，微生物态中还有绝大部分的未培养微生物，因此无法真正了解微生态的整体。

我国对酿酒微生态的认识也是随着这些技术的发展逐步深入的。1931 年，我国黄海化学工业研究社查明了各地高粱曲中的微生物[3]，首次分离出多种丝状真菌和酵母，主要有华根霉、东京根霉、李克犁头霉、鲁氏酵母、酿酒酵母等。这一研究促进了人们对大曲微生物的科学认识和利用。解放后我国加大了对白酒的研究力度，分离出很多纯种微生物，例如大曲中的红曲霉、窖泥中的己酸菌等[5]。这一时期主要是利用微生物纯培养技术分离出酿酒主要菌种，然后再研究利用这些菌种提高原料利用率、岀酒率等。中国白酒酿造环境中微生物种类丰富，种群复杂，传统的平板纯培养技术无法分离和分析更多的微生物，更无法研究酿酒微生物菌群之间的相互作用。所以这一时期注重的是单个微生物的分离、培养和应用，虽然对酿酒微生物和酿酒环境有了更深入的认识，但受技术条件限制无法充分认识和利用酿酒微生态。