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揭密“微生物密码”:从“道”的层面解读茅台传统工法

本文转自：新华财经
对酿酒行业来说 ， “得微生物者得天下” 。
白酒酿造微生物体系复杂 ， 这种复杂造就了传统白酒丰富的风味特征 。每一个传统名优白酒背后都有一套经过历史和实践证明的传统工法 ， 以工匠技艺充分调动、平衡复杂的微生物体系 ， 确保了产品品质 。但是 ， 对于酿造环境和过程到底有多少微生物 ， 它们来自于哪里 ， 它们之间怎么相处 ， 怎样能够保持体系的稳定性 ， 很多仍然是未知数 。
2022年3月20日 ， 在茅台科技创新和人才工作大会上 ， 丁雄军董事长提出了茅台的“六个密码” ， 指出“酿造微生物是茅台最关键的密码 ， 贯穿茅台酒每个生产环节 ， 是密码中的密码 。”揭示这密码中的密码 ， 才能明白传承之“道” ， 清楚保护什么？传承什么？创新什么？
早在约60年前的“两期试点” ， 茅台即开始对酿酒微生物进行分离鉴定 ， 就是想通过研究微生物揭开茅台酒的品质秘诀 。但是限于研究手段 ， 之后的五十年对微生物的研究仍处于“盲人摸象”阶段 。2005年 ， 茅台与中科院微生物所合作建立了行业第一个白酒微生物菌种资源库 ， 用可培养方式保藏微生物菌种79种近1000株 ， 这也是第一次揭示了茅台酿造过程微生物的种类和数量 。2012年 ， 高通量测序技术引进 ， 宏转录组学、宏蛋白质组学陆续集成 ， 因为有了这些微生物研究的“利器” ， 对微生物的研究才能由“量变”到“质变” 。
近十年的茅台微生物研究 ， 是构建技术体系的十年 ， 也是努力“解码”的十年 ， 集中回答了以下四个科学问题 。
茅台酿造过程存在哪些微生物？
传统白酒是固态发酵 ， 基质中气、液、固三态并存 ， 宏观相对稳定 ， 微观非均衡分布 ， 提供了容量更大的立体网络化界面 ， 形成了一个多样化的微生物王国 ， 造就了传统酿造微生物体系极端复杂、种类繁多 。
揭密“微生物密码”:从“道”的层面解读茅台传统工法
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白酒固态发酵造体系示意图
10年来 ， 对曲醅、酒醅和酿造环境中约9800余个样品进行解析 ， 发现的微生物种类多达1946种 ， 其中细菌1063种 ， 真菌883种 ， 这个数字也是当前行业可见文献报道中最多的 ， 进一步证明了茅台酒酿造体系的复杂性和多样性 。解析的同时产生了4184G的生物信息 ， 通过提取这些生物信息的规律 ， 实现了对关键工序节点微生物体系常态化定期监测 ， 能够及时掌握酿造微生物的变化情况 ， 踏出了“知其所以然”的第一步 。
这1946种微生物可以检测到的 ， 在有物种信息和生物信息之后 ， 更重要的是拿到“活体”资源 ， 才能进行下一步研究 。通过对生物信息分析 ， 模拟酿造过程及环境设计培养基 ， 进行条件优化 ， 当前茅台菌种资源库已累计达到159种酿造微生物 ， 获取活体菌种资源比例达到10.2% ， 远超常规微生态的获取比例 。在微生物的个体水平保存了7400株 ， 规模已经达到“中国工业微生物菌种保藏管理中心”官网公布的12000株的60% ， 值得一提的是 ， 这一中心保藏的菌种针对所有工业发酵领域 。至“十四五”末 ， 茅台菌种资源库规模将扩大到300种 ， 个体规模达到15000株的水平 ， 这些菌种将做为茅台核心资源永续传承下去 。
这些微生物来自于哪里？
应用目前最新的Source Tracker和Feast溯源方法 ， 通过对大曲、酒醅、环境、工用具及原料等3000余个样品进行分析 ， 确认前述1946种微生物主要来源于大曲、原辅料、场地和工用具 。其中 ， 制曲过程的细菌主要来源于母曲、小麦和水 ， 真菌则主要来源于母曲；制酒过程的细菌主要来源于大曲 ， 真菌主要来源于酿造环境 ， 特别是重要的功能菌毕赤酵母和酿酒酵母主要来源于晾堂地面以及工用具 。这一系列研究结果佐证了一些世代相传下来的传统操作、设施的科学性 ， 例如 ， 茅台酒传统工法要诀中对母曲培养、优选的严格要求 ， 高温大曲、高温堆积 ， “三合土”晾堂制作 ， 因时因地摊晾操作 ， 每日限制最大操作排数等 ， 其目的都是为了加大环境微生物的接种量 ， 培养出能够酿造出茅台酒风格特征的微生物菌系 ， 这是“知其所以然”的第二步 ， 从微生物的需求出发让我们知道了传统工艺中哪些是重要核心 。

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