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我国白酒工业科研与技术的发展２００２年以来，根据国家统计数据，规模以上企业的白酒产量基本处于略有下降的较为稳定状态。２００２年全国白酒产量为３６０万ｋＬ，２００３年为３４１万ｋＬ，２００４年为３２３万ｋＬ。高、中、低档白酒产量和利润分别呈“金字塔”和“倒金字塔”型趋势。高档白酒的产量比例较小，约为２０％，但创造的利润却最大，约占５０％；中档白酒的产量和利润均为３５％；低档白酒产量最大，但利润却最小[１]。产品结构也符合国家对白酒产业的政策要求，低度酒约占７０％，新型白酒的产量在白酒中约占到７０％，且产品有向中高档转化的趋势。浓香型白酒占７０％，清香型占１５％，酱香、兼香、其他香占１５％。中国白酒发展的真正动力是科学技术的进步，２０世纪８０～９０年代最快，９０年代中期达到顶峰。而真正的大发展，是以名优白酒的进步为代表，“科学技术是第一生产力”在名优酒的发展中得到了充分的体现。中国白酒依靠科技进步，在各个领域取得了丰硕成果，并带动了一大批相关行业和企业的发展。１生物工程技术的研究１.１窖泥微生物研究２０世纪６０年代，我国开始了窖泥微生物研究工作，结果表明，窖泥中微生物主要是己酸菌、丁酸菌、甲烷菌和放线菌。泸州老窖发现了窖泥中的芽孢杆菌和甲烷菌，揭开了老窖之谜[２]，总结出人工培窖经验。通过多学科的基础研究和应用研究，运用人工老窖和泸州老窖的工艺，推动了全国浓香型白酒的发展。１.１.１窖泥功能菌的应用[３]浓香型白酒中的微量成分决定了白酒的质量，微量成分的含量与比例除了与生产工艺相关外，还与发酵窖池中窖泥的质量直接相关。脱水活性窖泥功能菌是根据窖泥的微生态理论，确定了在窖泥中关键功能微生物的种类和数量，通过菌种优化、培养、细胞分离、保活脱水工艺处理，产品可常温保存，随时使用。将该功能菌按使用量１５ｇ／ｍ３窖泥的比例活化后加入到窖泥中，于３３～３４℃培养３０ｄ。在合理的生产工艺条件下，由脱水活性窖泥功能菌培养的窖泥可保持较高的活性，连续生产７轮才出现退化现象。１.１.２酯化酶的应用①在原生产工艺不变的条件下，按原料量的０.７％加入酯化酶和大曲粉（原料量的３％），拌匀后入双轮底酒醅中入窖发酵，再将酯化酶（按投料量的０.５％）和大曲粉（按投料量的２０％）拌匀后加入大米查中入窖发酵，可使优级品提高６.２％率提高０.７％[４]。②将复合酯化酶生态菌剂（用量为２％）与大曲（用量为２０％）混合，经４５ｄ发酵，平均出酒率为４３％，优质酒产率为４２.１％[５]。１.１.３己酸菌、丙酸菌及酯化液的应用①经分离、培养出的己酸菌用于人工窖泥、窖池泥养护、翻沙材料及灌窖工艺中以提高酒质[６]。②在优质新鲜黄水加入大曲粉、优质老窖泥、底糟、酒头、曲酒（或丢糟酒）等，按一定比例混匀，保温酯化３０～４０ｄ，制作成酯化液。酯化液用处较广，如灌窖、复式发酵、制窖泥、串蒸提香等，均有良好效果[７]。③利用丙酸菌“增己降乳”。选育出优良的丙酸菌，通过生产应用，在“降乳”上取得了较大的突破[７]。④以香醅为载体，加入超浓缩复合己酸菌液、红曲酯化酶等材料，采取分层入窖，每窖加入两层香醅袋，其他工艺不变，可提高优质品率７.２％～１４％[８]。⑤提纯大曲高效菌株进行有效移植生产的酯化曲，具有浓郁的大曲复合香气和较高的酯化力，应用酯化曲能有效地促进窖内发酵体系的生香功能，在保证出酒率的基础上，大幅度地提高优质品率[９]。⑥采用配醅串香工艺，可提高优质品率１３.１％％[１０]。１.２酱香功能菌的研究酱香型白酒的酱香物质主要来源于酱香高温曲药。庄名扬等[１１]从酱香型白酒生产所使用的高温大曲中分离出多株高温细菌并对它们进行生化及香气特征测定，分离出的３类细菌都有一定的糖化、液化和蛋白分解力，只是强弱不同而已，但只有Ｂ３类菌株产生酱香，故认定酱香型酒曲药中的酱香功能菌为Ｂ３类菌株。１．３酵母菌的分离、选育庄名扬等[１２]以酱香型白酒高温堆积糟醅为含菌样品，经分离得多株耐温、耐酸酵母菌株，对它们的发酵力、产香特征以及次生代谢产物分析测定，确认ｙ１，ｙ５－１，ｙ５－２，ｙ６－１为主要功能菌，分别归属于酵母属中的意大利酵母（ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｉｔａｌｉｃｕｓＣａｓｔｅｌｌ）、地生酵母ｙｃｅｓｔａｌｌｕｒｉＳ．Ｖ．Ｄ．ｗａｌｔｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅＨａｎｓｅｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉａＬａｎｇｅｔＧｕｅｒｒａ与酱香型酒的产量、质量有关。１．４酿造微生物的研究茅台酒酿造的本质所在是其酿造过程中独特的微生物特性。对茅台酒生态环境中酿造微生物种类、数量、代谢、遗传等方面的微生物的多样性进行了研究。茅台酒生态环境中酿造微生物的种类主要包括四大类：原核生物中的细菌、放线菌和真核生物中的酵母菌、霉菌主要来源于大曲、空气、场地、工具等[１３]。酿造微生物是形成茅台酒独特风味的基础。为了更好地利用茅台酒酿造微生物这一特殊的生物资源，探索茅台酒生产的奥秘，许多专家、科技人员对此进行了研究。季克良认为茅台酒生产与当地的特殊地理环境、气候条件和长期酿酒所形成的微生物群落有密不可分的关系。这一学说回答了为什么茅台酒不能异地‘克隆’的问题，揭示了自然环境是茅台酒酿造微生物的重要来源[１４]。目前已从茅台酒的大曲和酒醅中分离出２００多种微生物，并建档保存，为茅台酒酿造微生物进一步研究打下基础。当基因时代到来，将有１２０多种原核生物全基因组序列发表，为茅台酒酿造微生物研究带来一次难得的机遇。运用生物信息学的方法，分析生物化学功能，将对茅台酒酿造微生物对茅台酒香气的影响有更深一步的认识，功能基因组学可从基因水平了解主要微生物对茅台酒生产的影响，挖掘基因和蛋白的功能，结合已建立的基因转录技术和蛋白表达分析技术的研究，揭示茅台酒酿造微生物的特殊性[１４]，为开发利用丰富的微生物资源作出巨大贡献。茅台酒酿造微生物的研究，大大推动了我国酿酒业的科技进步和技术创新。发现了窖泥己酸菌和浓香型酒的主体香及其生成机理，为人工老窖技术的发展奠定了基础。２酿酒发酵机理的研究２．１清香型白酒发酵中的酯化机理汾酒试点分离和鉴定出的汾酒１号和汾酒２号生香酵母，应用于大曲生产，产生了巨大的经济效益和社会效益[１５]。２．２芽孢杆菌对汾酒风味的影响[１６]在汾酒酒醅中，芽孢杆菌自始至终存在。其中枯草杆菌有水解淀粉、分解蛋白质的功能，是汾酒大曲和汾酒酒醅中最多的一种。芽孢杆菌在汾酒发酵中起着增香、改善汾酒后味的重要作用也是汾酒发酵的功能菌之一。３白酒香味成分剖析白酒香味成分决定着白酒的风格，各种白酒中香味成分的种类基本相同，但其含量却千差万别，影响着白酒的风格质量，对白酒的发展具有深远的意义。剖析白酒香味成分是白酒科研的重要课题。从１９６４年起，轻工业部就组织了这项工作的研究。目前在各种香型白酒中已发现香味成分３４２种，已定量定性的有１８０多种。其中醇类３６种，酯类９９种，酸类５５种，羰基化合物２０种，缩醛３７种，芳香化合物２６种，含氮化合物３８种，含硫化合物６种，呋喃化合物７种，醚类１４种，芳香烃１种，其他３种[２]。白酒香气成分研究为香型确定、提高质量、改进工艺提供了科学依据，推动了白酒生产特别是新型白酒的发展。曾祖训先生[１７]认为，白酒质量的档次提高取决于微量的复杂成分含量，它们是影响白酒质量的庞大因素，应不同香型、不同工艺取长补短，相互渗透，解决酒中某些香味成分的不足。酸酯平衡是酒体谐调的基本因素。３．１浓香型白酒香味成分浓香型白酒以己酸乙酯为特征性成分，含量在１６０～２５０ｍｇ／１００ｍＬ之间，以泸州老窖为典型代表。迄今已分析出香味成分１３６种，其中定量１０８种，还有２８种成分因缺标样暂时无法定性定量。在已定量的１０８种成分中，酯类３９种，酸类２５种，醇类２６种及羰基化合物１８种[２]。浓香型白酒发展很快，并分成了两大流派，两流派间主要微量成分有差异，甚至本派之间也存在一定差异。如：洋河大曲中乳酸与己酸的含量明显低于五粮液；与洋河大曲相比，五粮液酒中总酸、总醛含量较高，高级醇和总酯含量较低；杂环类化合物总量是洋河大曲的２倍；羰基化合物也大于洋河大曲[１８]。古井贡酒属浓香型大曲酒，在口感和理化指标等方面明显不同于五粮液，在几大酯、醛类、酮类存在着很大差异，拥有古井贡酒自己的特征香味系列——有机酸丙酯系列[１９]。３．２酱香型白酒香味成分酱香型白酒以呋喃化合物、芳香族化合物和吡嗪化合物为特征性成分，糠醛含量高达２６０ｍｇ／１００ｍＬ，以贵州茅台酒为典型代表，１９６７年，已从茅台酒定性出含量在０．１～２００ｍｇ／ｋｇ的香味成分约５０种，其中醇类１０种，酸类１５种，酯类１５种和醛类８种，内有新检出的香味成分２６种。１９８０年，从茅台酒中检出１２种挥发性酚元化合物，如苯酚、邻苯酚、间苯酚、对苯酚、愈疮木酚、４－甲基愈疮木酚、４－乙基愈疮木酚、４－乙基苯酚、３－乙基苯酚、２－乙基苯酚、２．４－二甲酚及１种异丙基苯酚。迄至，茅台酒中已检出微量成分１８７种，其中有机酸２７种，酯类５０种，醇类３０种，羰基化合物３２种，酚类１２种及含氮化合物３６种。季克良先生[２０]提出了茅台酒具有的３种典型香型酒，即酱香型酒、窖底香型酒和醇甜型酒，形成后来的香型划分及发展的雏形；并推动了后来名优酒评比按香型划分；探索出白酒勾兑的基本理念，推动了白酒勾兑技术的研究、普及与提高，促进了全国白酒行业的快速发展。吴天祥[２１]等对低度酱香型白酒茅台王子酒进行了香气成分的分析，茅台王子酒的主要香气成分是乙酸乙酯，占其香气成分的４１．３６％，其次是乳酸乙酯（１０．７０％），异戊醇（９．１５％），乙缩醛（９．０９％），己酸乙酯（７．４０％），２－丁醇（４．３９％），异丁醇（３．４１％），丁酸乙酯（２．３２％）等构成和代表了其头香成分。３．３清香型白酒香味成分清香型白酒以乙酸乙酯为特征性成分，绝对含量占总酯的５０％以上，以山西汾酒为典型代表。１９７５～１９８３年，从汾酒中剖析出香味成分２０４种，其中有机酸１８种，酯类８０种，醇类２０种，羰基化合物１８种，缩醛类３７种，酚类化合物及内酯１１种，碱性含氮化合物６种，醚类化合物１４种[２２]。３．４米香型白酒香味成分米香型白酒以乳酸乙酯、乙酸乙酯和β－苯乙醇为特征性成分，以桂林三花酒为典型代表。３．５董型白酒董型白酒以三高一低为特征，即丁酸乙酯含量高、高级醇含量高、总酸含量高、乳酸乙酯含量低，以贵州董酒为典型代表。３．６凤型白酒香味成分凤型白酒以丙酸羟胺和乙酸羟胺为特征性成分，以陕西西凤酒和太白酒为典型代表。１９８２年，已分离出香味成分近２００种，定性８４种，定量６７种。３．７豉香型白酒香味成分豉香型白酒以α－蒎烯、庚二酸和壬二酸及其二乙酯为特征性成分，以广东玉冰烧为典型代表。３．８芝麻香型白酒香味成分芝麻香型白酒以３－甲硫基丙醇为特征性成分，以山东景芝为典型代表。１９９２年，胡国栋等[２３]采用ＧＣ－ＦＰＤ开展白酒挥发性含硫化合物的研究，发现各类白酒共存的３种硫醚，即除二甲基硫、二甲基二硫、二甲基三硫外，中高沸点成分尚有３个，其中有两个峰与芝麻香型白酒相关。而在茅台、五粮液等白酒中几乎为零，被命名为芝１和芝２。３．９兼香型白酒香味成分兼香型白酒以庚酸、庚酸乙酯、２－辛酮、乙酸异戊酯、乙酸－二甲基丁酯、异丁酸和丁酸为特征性成分，以湖北白云边为典型代表。３．１０特型酒香味成分陈全庚等人[２４]对四特酒的香味成分进行了研究。发现正丙醇含量高是特型酒在香味成分方面的一大特征，特型酒中，正丙醇含量占很大比例，大大高于其他醇类。４生产工艺的改革与创新４．１麸曲酱香白酒工艺创新传统酱香型白酒以高温大曲为糖化发酵剂，贵州省轻工科研所从茅台酒的大曲及酒醅的酿造微生物中分离、保藏的１５０多个菌株中，选用了６株产酱香型芽孢杆菌属细菌、７株酵母作为发酵和产香的菌种，用河内白曲霉作为糖化菌，在国内首次将细菌纯种制曲应用到酱香型白酒的生产中，并证明了嗜热芽孢杆菌是产生酱香型白酒风味的有效菌株，受到了国内同行专家的重视。引入茅台酒生产的部分传统操作，采用“清蒸续米查，加曲堆积”的工艺，研制成功了“酱香较浓，醇和味甜，尾净味长”的麸曲酱香型白酒。麸曲酱香