探“微”知著,向“新”而行,五粮液微生物新种研究佳绩频传

2024年01月26日 11:18:11 来源:四川新闻网
编辑:陈默

四川新闻网成都1月26日讯 依天而酿、据地而生、因时而成。白酒的酿造高度依赖于自然生态环境,粮谷、土壤、水源、气候、微生物等在很大程度上决定着白酒质量的优劣,影响着白酒的风格。

其中,微生物作为“看不见的酿酒工人”,对于酿造白酒至关重要。而作为富集微生物最核心的载体,窖池正是重要的微生物研究对象。

近年来,五粮液联合江南大学徐岩教授团队,利用新一代基因测序技术,对活态传承逾千年的元明窖池古窖泥的微生物进行深度挖掘,先后发现并公布JNU-WLY1368、WLY-L-M-1、WLY-B-L2T、JNU-WLY501等微生物新种研究成果,并在国际知名期刊发表。这些极具五粮液特色的微生物菌株的发现,进一步佐证了五粮液特殊生态酿酒环境下的稀缺价值,破译大国浓香的核心奥秘,也为白酒行业高质量发展提供强有力的技术支撑。

薪火相传

“如果有谁能把白酒的微生物研究透了,他能拿诺贝尔奖。”说这句话的陈騊声先生,是我国近代工业微生物学的奠基人和开拓者,曾一手建立起我国近代工业微生物新体系。

这句话在酒业广为流传,但很多人不知道的是,这句话是陈騊声在上海开会时向沈怡方所说,引起了沈怡方的强烈共鸣。

在此之前,行业普遍认为,白酒的酿造,就是霉菌和酵母在起作用,而细菌属于杂菌,不利于白酒酿造。而沈怡方则主张对于细菌的作用具体分析,认为细菌在白酒发酵中“功大于过”,是产生白酒香气成分的一个重要菌种,甚至没有细菌就没有中国白酒的香气。

1975年,沈怡方带领科研团队从五粮液优质古窖泥中分离得到了优良的己酸菌菌株,并进行了广泛深入的研究。同年,沈怡方正式发表《细菌发酵与白酒的香味》专题论文,提出“细菌发酵所形成的代谢产物,是白酒发酵过程中产生白酒香味物质的一个十分重要的因素”的著名观点。

沈怡方对细菌发酵作用的全新研究,彻底颠覆了业界的固有认知,也是对白酒酿造原理的深化研究的一次历史性重大推动。此后,正是基于这一重要发现建立起来的人工窖泥技术,推动了浓香型白酒酿造工艺在全国的推广,成就了浓香型白酒“第一香型”的市场地位。

探“微”知著

科学的探索,永无止境。直到今天,仍有不少酒业科研人员在白酒微生物研究的道路上前赴后继,不断解开“决定白酒风味和品质关键的2%左右物质”的奥秘。

徐岩正是其中一位。

从1980年考入无锡轻工业学院(又名江南大学),徐岩已在江南大学度过了40年光景。很多年过去了,徐岩仍记得沈怡方在1987年对毕业的他说过的一句话:“你们大学搞的白酒研究,跟我们说的研究不是一码事。”

这句话成为徐岩践行酒业科技研发的重要转折。随着对发酵工程的研究深入,徐岩愈加意识到对发酵工程学科而言,真正有意义的研究成果,必须从实践中来,科研成果能否有效指导实践,解决产业发展中的难题,引领产业升级,是一个至关重要的命题。

2022年4月,徐岩及其团队在与五粮液的科研合作中,研究团队从五粮液老窖泥中分离得到了一株以葡萄糖和乳酸为碳源的主体己酸菌,被命名为“解乳酸己小杆菌”(JNU-WLY1368),通过专项研究确定了其是酿酒过程中产生己酸的主体菌种之一,揭开了浓香型白酒酿造主体“香”与“味”产生的核心奥秘,也正因这个特殊菌种的存在,让来自元明代的五粮液古窖池,穿越数百年时光依然在繁衍生息。

在江南大学的校园里,有一座名叫“江南大学协同创新中心”的大楼,由江南大学徐岩团队和五粮液科研团队共建的“微生物组学与生态发酵技术创新实验室”就位于这里,而JNU-WLY1368菌正是“协同实验室”近10年来的最重要成果之一,目前,该己酸菌物种名称及其全基因组序列已被各大国际原核微生物分类学数据库收录。

活态传承

的前缀,分别代表江南大学和五粮液,表达了两个单位间的协同攻关之意,而1368,则作为从五粮液古窖泥分离出来的菌株代号,也是五粮液古老窖池的代表年代之一。“1368菌种”被证明是我国浓香型白酒老窖泥中起主导作用的微生物之一,它的出现解决了困扰我国白酒科研工作者半个多世纪的谜题——浓香型白酒酿造主体己酸菌种类及其科学分类问题,有助于全面揭开浓香型白酒酿造系统复杂性的科学奥秘。被业内人士认为是微生物学领域和白酒行业的双里程碑事件,是可以写入酿酒教科书的重大发现。

除了“解乳酸己小杆菌”(JNU-WLY1368)之外,近两年五粮液还陆续成功分离得到出丙酸嗜蛋白菌(JNU-WLY501菌)、产香梭状芽孢杆菌(WLY-B-L2菌)、空气丛梗孢酵母(WLY-L-M-1菌),相关科研论文频频亮相国际专业权威刊物。与江南大学合作完成的“浓香型白酒酿造系统特征微生物新种研究及其应用”成果达到国际领先水平。

而支撑五粮液探索微观世界的重要基础,是其拥有的迄今为止保存结构最完整、古法酿酒技艺传承最连续、使用时间最长的活态古窖池群:

在由长发升、利川永、听月楼、天锡福、刘鼎兴、钟三和、张万和、全恒昌八大古酒坊组成的五粮液501酿酒车间内,有着中国现存最早、最完整,并连续使用时间最长的地穴式曲酒发酵窖池,这些活态古窖池群被列为国家级物质文化遗产,被誉为“活着的历史”。长发升古酒坊窖池中的一块古窖泥,更是被中国国家博物馆永久收藏,且是目前馆藏的唯一一件“活文物”。2021年,国家文物局组织“指南针计划——中国古代发明创造的价值挖掘与展示”的“考古五粮液”项目经过18个月考察研究,最终明确将五粮液古窖池年限从明初提早至元代。

可以说,五粮液活态传承逾700年的元明古窖池群与五粮液酒传统酿造技艺,树立了浓香型白酒品质标杆,除了缔造“中国酒王”的硬实力外,也为白酒探秘微观世界立下了汗马功劳。

向“新”而行

除了在微生物研究领域的厚积薄发外,五粮液的科研创新,同样站在白酒行业的前端。

“坚持把创新作为第一动力,坚持传统与创新相结合”,五粮液集团(股份)公司党委书记、董事长曾从钦如是表示。在他看来,“名酒企业要做好带头示范,担当健康责任,以风味和健康为导向,以协同科研攻关为抓手,做有益身心的‘好酒’”。

目前,五粮液已经建立了7大国家级创新平台,瞄准白酒酿造领域科技前沿攻坚核心瓶颈难题,大力开展以白酒酿造核心微生物、健康因子、风味物质等为核心的基础理论研究,推进以酒体创新和工艺创新为核心的供给侧结构性改革,企业转型与创新发展不断取得新突破新成效。近年来五粮液先后获得13项国际领先水平成果、省部级及以上科技进步奖20余项、重大科技创新成果30余项,拥有专利1800余项,成果数量行业领先。在国际上公布的4株微生物均以五粮液命名,首次公布五粮液超3000种化合物,以领先行业普遍1000种左右的水平完成风味指纹图谱。

这背后,是五粮液秉持科技投入“不设上限”,持续加大研发费用投入,近三年累计27.53亿元,五粮液2023年三季度财报显示,前三季度五粮液的研发费用为2.09亿,位居19家白酒上市公司之首。

更重要的是,五粮液的科技创新也在助推酿酒行业高质量发展。其强大的科研,不仅支撑赋能五粮液卓越的产品品质,其技术创新的成果,也在助推行业共同进步,为酒业发展提供了切实可行的“五粮液方案”。这一点,从早期对勾调工艺的经验总结与人工窖泥技术的科学推广,再到近年来关键核心新菌种的不断发现上,都有着明确体现。去年12月18日,“中国工业微生物菌种保藏管理中心白酒微生物研究分中心”正式揭牌成立并正式落户五粮液,这个白酒行业最大的企业菌种保藏平台,将为五粮液乃至中国白酒的技术创新及生产应用提供菌种资源参考。

传承是创新的起点,创新是传承的动力。从沈怡方到徐岩,他们的集合点,都是五粮液。在破解浓香型白酒主体风味物质来源的微生物种类及其代谢特征谜题上,他们都是从五粮液打开局面的。

而作为他们在微生物研究上更早的领路人,陈騊声不仅是我国近代工业微生物学的奠基人和开拓者,他还擅丹青、工书法,在诗词上也颇有造诣。最后,用陈騊声诗集《观微集》中的一句诗“近代科学精,体会多奇获,臭腐化神奇,斯道宜羽翼”,为五粮液点赞,与行业共勉。(徐扬)

五粮液供图