白酒酿造中微生物的特点

　　微生物是指个体微小、构造简单的微小生物。大多数微生物都是单细胞（例如细菌和酵母），部分是多细胞（霉菌）。一般来说，微生物主要是指细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类。与酿酒有关的主要微生物有细菌及真菌中的霉菌及酵母菌。 

　　微生物个体微小，其中有的肉眼可见，如毛霉、青霉、曲霉、假丝酵母等，也有的肉眼看不见，必须借助显微镜才能看见，例如酵母菌、细菌和放线菌。但是，当这些微生物的群体，集成几亿或者更多时，也就是成堆了，就能看见了，例如产膜酵母在酱油面上形成的白醭，又如许多红茶菌体结成一个块膜状半透明体（又称海宝），这些我们都是直接看得见的。在我们的日常生活中，由微生物所引起的许多现象是经常可以遇到的，例如热天牛奶容易变酸凝固，剩饭菜容易变馊腐败发臭；雨天东西容易长霉（例如放到床下面的皮鞋经常长霉），人喝了脏水容易闹病等，这些都是有害微生物生命活动引起的。而很多微可为人类造福，为人类利用，如在酿酒工业中，根霉、曲霉等霉菌在培养中生成淀粉酶，能将淀粉变成可发酵性糖；酵母菌在酿酒过程中能将糖类发酵生成酒精：乳酸菌能生成乳酸及乳酸酯；一些产酯酵母可产生乙酸乙酯和其他酯类等。但是，这并不等于所有的曲霉、根霉都有很大的糖化力，所有的酵母都有很大的发酵力，相反有的菌种也是有害的，如黑根霉、灰绿曲霉、烟曲霉和野生酵母。在酿酒工业上，要选择酶活力强、适合生产的优良菌种，要研究它们的繁殖、生长条件，如营养、温度，水分，空气等，使这些微生物更好地为酿酒工业服务。

　　微生物的特点

　　微生物体积小、种类多、繁殖快、分布广、容易培养、容易发生变异、代谢能力强等特点，能很方便地被应用于工、农、医等方面，能解决许多疑难的问题。

　　（一）体积小

　　前已述及，微生物个体微小，必须借助显微镜才能观察清楚。测量微生物的大小以微米(μm)、纳米(nm)或埃( Å)表示（1mm=103μm=106nm=107 Å）。一般酵母和霉菌的直径约为20μm，杆菌长度约为2μm，而病毒的长度仅约为0.02μm。

　　（二）种类多

　　据有关资料介绍，在自然界，目前已发现的微生物有十万种以上，我们已研究过的微生物，仅占自然界的10%左右。由于土壤中具备了微生物生活所需的各种物质、水分和温度，所以微生物在土壤中数量最大、类型最多。由于不同种类的微生物具有不同的代谢方式，能够分解各种各样的有机质，因此，在自然界中虽然存在着千万种分解程度难易不同的物质，但亿万年来在地球上并没有堆积起任何一种物质，这就是因为不同种类的微生物能分解不同的物质所致。当前，国内外都喜爱利用微生物来防治公害，就是利用不同种类微生物的不同代谢方式，作用于不同结构物质的结果，也就是利用微生物各尽所能，各取所需，协同作战于三废物质中。另一方面，不同种类的微生物能积累的代谢产物也不同，所以发酵工业上常利用各种微生物来生产各种发酵产品，如酒类、酒精、丙酮一丁醇、抗生素、酶制剂、有机酸、氨基酸、核酸、医药和化工产品等。

　　（三）繁殖快

　　在适宜的条件下，生产丙酮一丁醇的梭状芽孢杆菌等能在20~30min繁殖一代，一昼夜就能繁殖72代，若照此繁殖速度一昼夜可达47×l022个，但是，随着菌体数目的增加，营养物质迅速消耗，代谢产物逐渐积累，pH、温度、溶解氧浓度均随之而改变，适宜环境是很难持久的，所以微生物的繁殖速度，永远也达不到上述水平。但毕竟比高等动植物的生长速度还是快千万倍。例如，培养酵母生产蛋白质，每8h就可收获一次，若种大豆生产蛋白质，最短也要lOOd。可见，利用微生物生产发酵产品，其生产速度虽然赶不上化学合成，但比利用高等动植物要快得多，而且有许多生理活性物质，如蛋白质（酶），绝大部分的抗生素等用化学合成尚不能生产。

　　菌体的繁殖速度决定于繁殖一代所需要的时间，而繁殖一代所需要的时间，是以不同的微生物或相同种类的微生物在不同条件下培养而各不相同的。一般在糖质培养基中，大肠杆菌繁殖一代的时间为13~17min，枯草杆菌约为30min，酵母为1～2h。微生物的这一特点，为工业生产提供了有利条件。

　　（四）分布广

　　在自然界中，上至天空，下至深海，到处都有微生物存在。特别是土壤，更是各种微生物的大本营。据估计，一亩（1亩= 666.6m2）肥沃的土地，在150cm深的表土内就有300kg以上的真菌和裂殖菌。浓香型曲酒的生产，传统使用特定的土壤窖池，就是利用土壤微生物协同作战而生成的发酵产品。我们很多工业上利用的菌种，不少来源于土壤。但也要考虑微生物的生态特征，如分离酒类发酵的酵母，一般是从水果表皮或果园土壤中分离的。

　　（五）容易培养

　　大多数微生物都能在常温常压下，利用简单的营养物质生长，并在生长过程中积累代谢产物。因此，利用微生物发酵生产食品、药品、化工原料都比合成法具有更多优点：

　　(1)不需要高温高压设备，如发酵生产酒、醋、酱油等。

　　(2)利用原料比较粗放，如利用甘薯制酒精、酒、柠檬酸等。

　　(3)不用特殊催化剂，一般产品是无毒的。

　　（六）易变异

　　由于微生物的个体小，对环境变化的抵抗性差，因此当环境发生剧烈变化时，大多数个体容易死亡而被淘汰，个别的个体则发生了变异而适应于新的环境。又因为大多数微生物都进行了无性繁殖，容易发生变异，而且这种变异也具有相对的稳定性。因此，在生产上就利用这一特性，通过生产菌种的选育，配合发酵条件的改革，可以使产量大幅度提高。酿酒工业上采用的“东酒一号”、“UV-11”等菌种都是通过诱变育种得到的糖化力很高的新菌株。

　　微生物在自然条件下，经长期累代培养后，有时也会发生变异。如被用来制造甜酒曲的根霉菌在接种数代后，其糖化力往往下降。一般在酒厂里，酵母菌不容易变异。曲霉由于能起吻合作用，比酵母易变异。但也常只是个体，很少影响到群体。酒厂所用的菌种并不是那么容易发生变异的，不要遇到生产力下降，就怀疑菌种发生了变异，不去注意生产中的各个环节，而盲目地更换菌种。

　　（七）代谢力强

　　由于微生物的个体小，具有极大的表面积和容积的比值。因此，它们能够在有机体与外界环境之间迅速交换营养物质与废物。从单位质量看，微生物代谢强度比高等动物的代谢强度大几千倍至几万倍。例如酒精酵母，1kg菌体一天内可发酵几千千克糖，生成酒精。

　　从发酵工业的角度来看，代谢能力强，在短时间内，能把大量基质转化为有用产品，这是极其有利的。