张翠英教授:功能微生物解锁白酒提质降酸新路径
在白酒行业千年传承中,开放式多菌种固态发酵造就了酒体丰富的风味层次,但长期以来,发酵酸度偏高、风味稳定性不足、原料利用率偏低、优级酒率难以突破等问题,始终是各大酒企提质增产路上的普遍痛点。传统酿造依赖匠人经验,微生态体系难以量化调控,行业亟需依托现代微生物技术,实现从“经验酿酒”到“科学控酿”的转型。
在2026年第六届酿酒微生物制剂应用技术论坛上,天津科技大学张翠英教授团队带来《守正创新,精准可控:酿造功能微生物解析及应用》主题分享,以特色功能酵母为核心,深度解析酿造微生物作用机制,并完成全流程生产落地验证,为白酒行业破解发酵难题提供了一套成熟、可复制的技术方案。

传统酿造体系是天然的高鲁棒性微生物资源库,复杂的高温、高酸、低氧环境,驯化出大量性能优异的菌种。本次研究聚焦“粟酒裂殖酵母”这一非常规酿造酵母,它也是白酒发酵微生态中的核心功能菌株。试验数据显示,优选菌株可耐受20 g/L乙酸、60 g/L乳酸的极端酸胁迫,是目前行业报道中耐酸性能顶尖的酵母菌种。

团队通过宏转录组、细胞结构分析等多组学手段,揭开了其耐酸机理:转录因子、Eisosome细胞结构、细胞膜脂质组成共同构成多层防护体系,有机酸胁迫下,细胞结构动态调整、膜完整性得以维持,让菌株在高酸酒醅中稳定发挥代谢作用,这也为工业微生物定向育种找到了全新调控靶点。
单一菌株性能有限,菌群协同才是提升发酵效能的关键。团队进一步开展粟酒裂殖酵母与拜耳接合酵母的混菌试验,证实二者可形成“1+1>2”的协同降酸体系。两种酵母均可转化利用乙酸,混菌培养环境下,菌株间通过小分子代谢物传递信号,激活乙醛酸循环、TCA循环等多条代谢通路,大幅提升有机酸降解效率。基因层面研究也明确,苹果酸合成酶、异柠檬酸裂解酶等关键基因显著上调,从分子机制上印证了菌群互作降酸的科学性,为复合酿酒菌剂的研发筑牢理论基础。

理论成果最终落地于生产实践,团队将功能微生物技术应用于酱香白酒全轮次发酵,针对不同轮次发酵痛点精准施策,取得亮眼成效。
在六轮次发酵中,针对酸度偏高、追酒困难的问题,应用技术后淀粉利用率、还原糖利用率均提升明显,出窖酒醅总酸含量降低;一轮次发酵聚焦风味短板,实验组基酒总酯含量提升,挥发性风味物质浓度上涨,酒体香气层次显著丰富;三轮次主打提质提量,接种试验数据显示,最优方案下基酒产量最高提升32.18%,优级酒率同步增长,6%接种量组总产量提升26.88%。
研究同时发现,功能微生物存在明显“剂量阈值效应”,菌株丰度与基酒感官评分呈强正相关,据此团队还搭建起全新的酿造质量评价体系,可通过菌群丰度预判发酵品质,让传统模糊的酿造过程变得可监测、可调控。
守传统工艺之正,创微生物技术之新。白酒酿造的核心是微生物的艺术,而现代生物技术让这份传统技艺走向精准化、标准化。

张翠英团队的系列研究,深度挖掘了传统发酵体系的微生物价值,打通了“机理研究—菌种选育—复配应用—生产落地”全链条。未来,基于功能微生物打造的模块化“生物功能包”,将持续助力酒企解决降酸、增香、提产等核心需求,推动传统酿造产业完成从“不可控”到“精准可控”的蜕变,为整个酒类发酵行业的高质量发展注入全新动能。


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