【中國(guó)白酒網(wǎng)】3月20日，中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織專(zhuān)家組對(duì)茅臺(tái)集團(tuán)《茅臺(tái)酒釀造過(guò)程酵母菌全程解析與資源挖掘》《制酒全過(guò)程多維評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與應(yīng)用》兩項(xiàng)成果分別進(jìn)行了鑒定，兩項(xiàng)成果均獲得國(guó)際領(lǐng)先的鑒定評(píng)價(jià)。成果鑒定委員會(huì)由2位院士和5位業(yè)界權(quán)威專(zhuān)家組成。
鑒定會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
《茅臺(tái)酒釀造過(guò)程酵母菌全程解析與資源挖掘》系茅臺(tái)集團(tuán)與中科院微生物所合作，通過(guò)6年的研究，篩選并獲取茅臺(tái)酒釀造過(guò)程中純培養(yǎng)酵母菌3168株，經(jīng)分子生物學(xué)鑒定，歸屬于20個(gè)屬41個(gè)種，遠(yuǎn)超于已有白酒文獻(xiàn)所報(bào)道的25種，發(fā)現(xiàn)篩選到的酵母菌活菌資源總占比超高通量測(cè)序中酵母菌占比95%以上。
選取相對(duì)豐度占比前10（相對(duì)豐度總和達(dá)80%）共計(jì)202株酵母菌進(jìn)行代謝產(chǎn)風(fēng)味特性解析，發(fā)現(xiàn)不同種類(lèi)酵母菌代謝產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)含量存在較大差異，酵母菌代謝物中以醇類(lèi)物質(zhì)的含量最高，其次為酯類(lèi)、酸類(lèi)物質(zhì)，醛酮、吡嗪類(lèi)等其他化合物含量較低，表明酵母菌類(lèi)群在釀造過(guò)程中對(duì)酒醅中醇、酯、酸類(lèi)物質(zhì)均具有較為重要的貢獻(xiàn)。
針對(duì)產(chǎn)醇、產(chǎn)酯及產(chǎn)其他風(fēng)味物質(zhì)能力較強(qiáng)的6種酵母菌共計(jì)30株為供試菌株，通過(guò)Illumina HiSeq 4000測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行全基因組測(cè)序，并進(jìn)行基因功能預(yù)測(cè)，不同種類(lèi)酵母菌全基因組中能夠預(yù)測(cè)到的基因數(shù)存在較大的差異，例如，異常威克漢姆酵母預(yù)測(cè)基因數(shù)均超過(guò)11000個(gè)，拜耳接合酵母預(yù)測(cè)基因數(shù)為9400個(gè)左右，盔形畢赤酵母預(yù)測(cè)基因數(shù)為8600個(gè)左右，表明不同種類(lèi)的酵母菌在功能基因數(shù)量上存在較為明顯的差異，且同種酵母菌不同菌株之間也存在一定的差異，說(shuō)明了茅臺(tái)酒釀造過(guò)程中酵母菌具有豐富的基因多樣性。（圖1）
圖1 不同種類(lèi)酵母菌預(yù)測(cè)基因數(shù)
通過(guò)SNPs雙等位基因構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，明確了醬香型白酒釀造過(guò)程中釀酒酵母在系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)中形成獨(dú)立分支，與其他來(lái)源釀酒酵母存在明顯差異，進(jìn)化樹(shù)分支支持率為100%。（圖2）
圖2 不同香型白酒來(lái)源釀酒酵母與野生型釀酒酵母系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)
與此同時(shí)，針對(duì)不同來(lái)源的醬香型白酒釀酒酵母進(jìn)行全基因組分析，通過(guò)SNPs雙等位基因構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，證明了茅臺(tái)酒廠酒醅中釀酒酵母具有獨(dú)特性，與茅臺(tái)鎮(zhèn)自然環(huán)境和其他酒廠釀酒酵母為不同分支（圖3），其主要來(lái)源為茅臺(tái)酒釀造環(huán)境。該釀酒酵母與“兩期試點(diǎn)”（1963年）保存的菌株相比，在遺傳關(guān)系無(wú)明顯差別，但在風(fēng)味物質(zhì)代謝方面更為豐富，說(shuō)明長(zhǎng)期不間斷的釀造活動(dòng)利于選育和馴化微生物。
圖3 不同來(lái)源醬香型白酒釀酒酵母系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)
針對(duì)分離自茅臺(tái)釀造環(huán)境與釀造體系的600余株釀酒酵母菌株開(kāi)展IGS1的高變區(qū)（HVG-I）的高通量PCR-SSCP（單鏈構(gòu)象多態(tài)性）分析，結(jié)果表明在茅臺(tái)酒釀造過(guò)程中存在著多種核型的釀酒酵母。如圖4所示茅臺(tái)酒釀造過(guò)程中代表性釀酒酵母菌株就有10種核型，進(jìn)一步證明了茅臺(tái)酒長(zhǎng)期釀造活動(dòng)對(duì)釀酒酵母類(lèi)群能夠產(chǎn)生差異性馴化，佐證了茅臺(tái)酒核心產(chǎn)區(qū)無(wú)法復(fù)制的科學(xué)性。
圖4 代表性釀酒酵母菌株SSCP-VR1結(jié)果示意圖
《制酒全過(guò)程多維評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與應(yīng)用》系茅臺(tái)集團(tuán)自主研發(fā)，項(xiàng)目基于影響因素眾多、釀造機(jī)理復(fù)雜的制酒過(guò)程，通過(guò)6年的研究，全面收集整理分析制酒全過(guò)程工匠經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)一經(jīng)驗(yàn)性感官評(píng)價(jià)維度和標(biāo)準(zhǔn)，顯性化工匠經(jīng)驗(yàn)。開(kāi)發(fā)15項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)快速無(wú)損檢測(cè)方法，全覆蓋所有車(chē)間、班組、窖池。在前期研究基礎(chǔ)上，研發(fā)包括酵母菌、發(fā)酵力、乳酸、乙酸等11項(xiàng)指標(biāo)專(zhuān)有檢測(cè)方法，對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，基于以上數(shù)據(jù)搭建了茅臺(tái)生產(chǎn)綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)，集成了40個(gè)相關(guān)單位的數(shù)據(jù)共享體系，每年獲得生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)2000余萬(wàn)條，涉及各參數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)約1.5億個(gè)，形成茅臺(tái)酒生產(chǎn)全工藝鏈數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)融合，已構(gòu)建了8個(gè)數(shù)學(xué)模型，能夠判斷堆積發(fā)酵和窖內(nèi)發(fā)酵質(zhì)量，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)下一輪次窖產(chǎn)，偏差率小于5％。該項(xiàng)目完成了兩大突破，一是從傳統(tǒng)白酒憑借經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)融合指導(dǎo)，是方法論的創(chuàng)新突破，二是構(gòu)建復(fù)雜體系下的制酒生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)體系，依托經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)建立模型，用于釀造過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)，通過(guò)工藝調(diào)控，實(shí)現(xiàn)各輪次產(chǎn)量及醬香酒比例的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確保優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)，是傳統(tǒng)與科學(xué)的有機(jī)融合，對(duì)傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)管控體系的科學(xué)完善和管控能力提升有借鑒意義。
以上兩項(xiàng)成果共申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利12件，已授權(quán)9件，發(fā)表論文13篇，被SCI收錄7篇，第一項(xiàng)成果已轉(zhuǎn)化入微生資源庫(kù)菌種實(shí)體、工藝指導(dǎo)、產(chǎn)區(qū)獨(dú)特性解析等生產(chǎn)科研實(shí)踐，成果轉(zhuǎn)化率超40％；第二項(xiàng)成果已全部應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。
與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家合影
鑒定現(xiàn)場(chǎng)，專(zhuān)家對(duì)成果肯定的同時(shí)也提出了期望，希望茅臺(tái)的科技成果可轉(zhuǎn)化為行業(yè)技術(shù)規(guī)范，助力傳統(tǒng)白酒行業(yè)質(zhì)量提升，同時(shí)，牽頭進(jìn)行更為深入的機(jī)理性基礎(chǔ)研究，助推行業(yè)原始創(chuàng)新水平提升。
