“從 0 到 1”破解濃香型白酒“香”與“味”的秘密

五糧液新建百萬噸原酒儲酒基地。

五糧液國家企業(yè)技術(shù)中心一角。

新發(fā)現(xiàn)菌株在電鏡顯微鏡下的圖像。

濃香型白酒的釀造工藝歷史悠久，但數(shù)百年來其所蘊(yùn)含的科學(xué)奧秘卻未被人們破解。隨著現(xiàn)代微生物學(xué)理論和技術(shù)的進(jìn)步，一代代白酒科研工作者不斷運用微生物學(xué)理論和技術(shù)解析白酒釀造中的奧秘。

自上世紀(jì)50年代以來，以周恒剛、吳衍庸、沈怡方等為代表的老一輩中國白酒科研工作者通過10余個白酒試點工程，繪制了我國各地區(qū)名優(yōu)白酒的風(fēng)味研究和微生物研究藍(lán)圖，其中就包含濃香型白酒主體風(fēng)味物質(zhì)來源的微生物種類及其代謝特征謎題。

1975年，內(nèi)蒙古輕工科學(xué)研究所科研工作者沈怡方帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊在全國率先展開了窖泥微生物己酸菌種類的研究，從五糧液優(yōu)質(zhì)老窖泥中分離得到了優(yōu)良的己酸菌菌株，并進(jìn)行了廣泛研究。基于這一重要發(fā)現(xiàn)建立起來的人工窖泥技術(shù)，推動了濃香型白酒釀造工藝在全國的推廣。

然而，此后近半個世紀(jì)，由于微生物檢測技術(shù)和分離技術(shù)手段的限制，窖泥微生物種群研究進(jìn)展較為緩慢，難以搞清楚窖泥的主體己酸菌種類。

2014年以后，基于高通量測序技術(shù)的微生物組學(xué)技術(shù)被引入窖泥微生物研究領(lǐng)域，這讓業(yè)界認(rèn)識到——之前對于窖泥微生物的理解可謂是冰山一角。經(jīng)過近10年的聯(lián)合攻關(guān)，2021年8月，五糧液聯(lián)合江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊等協(xié)同攻關(guān)，對我國四川、江蘇、安徽等主要濃香型白酒產(chǎn)區(qū)的窖泥主體己酸菌進(jìn)行微生物生態(tài)學(xué)和比較基因組學(xué)解析與研究探索，成功破譯了“大國濃香”的核心奧秘。研究團(tuán)隊從五糧液老窖泥中分離得到了一株以葡萄糖和乳酸為碳源的主體己酸菌，被命名為Caproicibacterium  sp. JNU-WLY1368，這一“新物種”的發(fā)現(xiàn)，通過科學(xué)方式進(jìn)一步佐證了“五糧液香冠天下”的奧秘之一。

繼上述重要發(fā)現(xiàn)之后，近日，這一株由江南大學(xué)和五糧液聯(lián)合發(fā)現(xiàn)的己酸菌菌株所代表的新物種，按照微生物新物種命名國際規(guī)則，被正式命名為“解乳酸己小桿菌”，對應(yīng)微生物分類學(xué)學(xué)名為Caproicibacterium  lactatifermentans。目前，該己酸菌物種名稱及其全基因組序列已被各大國際原核微生物分類學(xué)數(shù)據(jù)庫收錄。這項科研成果，刷新了白酒釀造微生物研究領(lǐng)域?qū)τ跐庀阈桶拙浦黧w己酸菌種類的認(rèn)識，揭開了中國濃香型白酒主體“香”與“味”產(chǎn)生的奧秘，對全行業(yè)具有重大意義。

半個多世紀(jì)以來，一代代中國白酒行業(yè)科研工作者投身于白酒微生物研究領(lǐng)域，不斷刷新業(yè)界對于釀酒微生物的認(rèn)知，讓這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煥發(fā)出科技之光。

解密濃香白酒核心奧秘 “從0到1”的突破可寫入釀酒教科書

據(jù)了解，本次科研項目由江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊和五糧液等濃香型白酒企業(yè)科研人員共同組織攻關(guān)，其研究成果——論文《解乳酸己小桿菌：一種分離自中國濃香型白酒生產(chǎn)窖泥的微生物新物種》，發(fā)表于國際原核微生物進(jìn)化與分類學(xué)權(quán)威期刊《國際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》(IJSEM)。該項研究進(jìn)一步明確了中國濃香型白酒主體己酸菌與全球其他己酸菌間的物種譜系關(guān)系，根據(jù)國際原核微生物命名規(guī)則，對其進(jìn)行規(guī)范命名。

對于這項具有“從0到1”意義的科研成果，業(yè)界人士表示，這是微生物學(xué)領(lǐng)域和白酒行業(yè)的重大發(fā)現(xiàn)，可以寫入釀酒教科書。

“千年老窖萬年糟” 現(xiàn)代科技實證好酒固有品質(zhì)

自上世紀(jì)60年代以來，我國白酒科研工作者便開始致力于老窖泥的研究。其中，一項重要成果便是確定了己酸乙酯是濃香型白酒的典型香味物質(zhì)，是濃香型白酒品質(zhì)的重要評價指標(biāo)，但是，窖泥主體己酸菌的種類未得到完全剖析。

本次“解乳酸己小桿菌”被精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，并通過專項研究確定了其是釀酒過程中產(chǎn)生己酸的主體菌種之一。這也證實了“千年老窖萬年糟”這一釀酒傳統(tǒng)背后蘊(yùn)含的科學(xué)依據(jù)——窖池窖齡越長，“解乳酸己小桿菌”含量越高、活性越足，對于穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)濃香白酒品質(zhì)具有關(guān)鍵性作用。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)賦能傳統(tǒng)釀造技藝，將困惑中國白酒產(chǎn)業(yè)多年的謎題正式解開。

一直以來，除了氣候和水土、工藝等突出特點，“川酒甲天下”更不可復(fù)制的優(yōu)勢就是擁有歷史悠久、數(shù)量眾多的古窖池群。五糧液是其中的佼佼者，擁有老窖池3.2萬余口，其中最老的明代古窖池從1368年持續(xù)使用至今，已達(dá)654年，是中國白酒行業(yè)現(xiàn)存最早、規(guī)模最大的古窖池群，也是迄今為止保存結(jié)構(gòu)最完整、持續(xù)使用時間最長的“活窖”。

最新的考古研究表明，五糧液古窖池群的歷史可追溯至元代。2021年12月，歷時18個月的國家文物局“指南針計劃——中國古代釀酒技術(shù)的價值挖掘與展示研究”之“考古五糧液”項目取得重要成果，為以“地穴式曲酒發(fā)酵窖池”為主要特征的宜賓多糧大曲釀酒技術(shù)和五糧液古窖池群歷史年代提前至元代提供了實證。

考古學(xué)家與科學(xué)家們經(jīng)過研究認(rèn)為，五糧液的老窖泥在中國乃至世界上都堪稱絕無僅有，“每一克比黃金還珍貴”。所謂的“珍貴”，就是每克古窖泥中含有數(shù)以百億計的微生物。五糧液聯(lián)合江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊協(xié)同攻關(guān)發(fā)現(xiàn)的“新物種”代表菌株，就來源于被譽(yù)為“貴過黃金”的五糧液明代古窖池窖泥，這一菌株所代表的“解乳酸己小桿菌”正是己酸及多種微量醇、酸物質(zhì)產(chǎn)生的核心微生物，其在窖池中的活躍代謝，是五糧液獨特風(fēng)味感官特征的關(guān)鍵。

數(shù)百年來，五糧液堅守著古法釀造技藝，在獨特的自然生態(tài)環(huán)境中，古窖池中的微生物得以穩(wěn)定地生長繁衍，形成了多達(dá)數(shù)百種有益微生物。這些微生物以五糧精華為營養(yǎng)源，生息繁衍于老窖泥中，源源不斷地為產(chǎn)香、產(chǎn)味微生物的生命活動提供原動力。這些微生物代謝產(chǎn)物，再經(jīng)過歲月的陳釀，升華為香味馥郁、回味悠長的復(fù)合“窖香”成分，并最終賦予了五糧液“香氣悠久、味醇厚、入口甘美、入喉凈爽、各味諧調(diào)、恰到好處，尤以酒味全面而著稱”的獨特風(fēng)格。

樹立白酒行業(yè)里程碑 五糧液在科研領(lǐng)域厚積薄發(fā)

白酒是一個既傳統(tǒng)又現(xiàn)代的產(chǎn)業(yè)。白酒行業(yè)科研攻關(guān)的主要方向，是在幽深、精微的微生物領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)和研究，根本目的就是要明晰優(yōu)質(zhì)白酒釀造的“所以然”。其間，每一次突破都凝聚著科研人員的大量智慧和心血，不僅給企業(yè)帶來發(fā)展契機(jī)，同時也對業(yè)界產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。“解乳酸己小桿菌”研究成果，進(jìn)一步揭示了濃香型白酒主要呈味和呈香物質(zhì)的微生物代謝奧秘，揭開了濃香香味形成機(jī)理的奧秘，將有力促進(jìn)濃香型白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步。

這是白酒產(chǎn)業(yè)的又一個里程碑事件，而這項研究成果是五糧液在科研領(lǐng)域厚積薄發(fā)的佐證。

一直以來，五糧液不斷用現(xiàn)代科技助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，先后設(shè)立了五糧液四川省級企業(yè)技術(shù)中心、五糧液國家級企業(yè)技術(shù)中心、五糧液集團(tuán)博士后科研工作站、國家白酒產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心、四川省釀酒專用糧工程技術(shù)中心、中國輕工業(yè)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵重點實驗室、固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點實驗室等一流的科研基地和實驗室，形成了深厚的科研和創(chuàng)新積累。截至2021年底，五糧液擁有享受國務(wù)院政府特殊津貼專家21人、博士15名、中國釀酒大師4名、教授級高級工程師24名、高級工程師337名，工程師、高級技師2500余名。在最近公布的國家企業(yè)技術(shù)中心2021年評價結(jié)果中，五糧液獲得82.3分的高分，以白酒行業(yè)第一名的成績通過評比。

多年來，憑借平臺和人才優(yōu)勢，五糧液在低度酒系列酒開發(fā)、新窖老熟、T法工藝、FL法(沸點量水)工藝、微機(jī)配料系統(tǒng)、五糧液微機(jī)勾調(diào)專家系統(tǒng)、無害化效益化處理丟糟工藝技術(shù)、超臨界二氧化碳萃取技術(shù)、雙開高排酒曲發(fā)酵、“UASB及煤沼混燒技術(shù)”等科研領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破并取得豐碩成果。而這一次的研究成果有助于揭秘五糧液“大國濃香”品質(zhì)內(nèi)核，為構(gòu)建窖泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、提升產(chǎn)品風(fēng)味質(zhì)量等奠定了堅實基礎(chǔ)。

從“風(fēng)行大江南北”到“香飄五洲四海”，中國白酒的高質(zhì)量發(fā)展需要優(yōu)秀文化的賦能、傳統(tǒng)工藝的助力，也離不開科技成果的推動。作為中國白酒龍頭企業(yè)，五糧液一直默默耕耘在科研一線，不斷推動中國白酒取得一個又一個歷史性突破。