山兰米酒是中国海南地区的一种传统米酒,采用当地种植的高地稻(山兰稻)和特制的发酵剂(山兰曲宾,SLQB)进行酿造。这种米酒具有独特的香气和甜酸适中的口感,因此被誉为“海南的茅台”,深受当地消费者喜爱(Guo等人,2024年)。
山兰米酒的生产主要包括两个阶段:制备SLQB和山兰糯米酒的发酵。正如俗语所说,“发酵剂是酒的支柱”,因为它提供了发酵过程所需的大部分微生物和酶。在多种酶的协同作用下,原料中的淀粉和蛋白质被水解为可发酵的糖类和氨基酸,这些化合物参与微生物代谢并生成香气化合物或其前体(Han等人,2025年)。此外,发酵剂本身也直接影响了米酒的最终香气。这些因素共同决定了成品的整体风格和品质。研究表明,山东的济墨黄酒发酵剂含有多种水解酶和丰富的微生物群落,其中青霉菌(Penicillium)与苯甲醛和3-甲基-1-丁醇等关键香气化合物之间存在正相关关系(Cao等人,2022年)。在红曲酒中,丰富的Monascus菌株会产生大量的α-淀粉酶和葡淀粉酶,从而提高乙醇和乙酸乙酯的含量(Bai等人,2023年;Cao等人,2022年)。类似地,古田曲中也含有多种挥发性香气化合物,如1-辛烯-3-醇、癸酸乙酯和乙酸乙酯,赋予了发酵剂独特的感官特性(G. Chen等人,2023年)。然而,关于SLQB的研究尚较少,其酶学、微生物组成和香气系统仍不清楚。
与其他传统米酒类似,SLQB的制备和山兰米酒的发酵都是在开放环境中进行的。这种开放环境虽然为发酵提供了丰富的微生物资源,但也给发酵过程和最终产品质量的控制带来了挑战(Xiang等人,2019年)。这是使用发酵剂进行传统酿酒时的常见问题。为了解决这一问题,研究人员探索了传统发酵剂中的潜在功能性微生物,利用这些微生物来增强或替代发酵剂的效果。从传统黄酒发酵剂中筛选出Saccharomycopsis fibuligera和Rhizopus microsporus菌株,并用于强化型黄酒的酿造,不仅提高了酶活性,还改善了酒的风味并增添了果香(Zhu等人,2023年)。在绍兴酒(另一种与SLQB生产工艺不同的发酵剂)中,戊糖酸杆菌(Pediococcus)、根霉菌(Rhizopus)和酿酒酵母(Saccharomyces)被确定为主要微生物类群。选取的Pediococcus pentosaceus和Saccharomyces cerevisiae菌株用于绍兴黄酒的共发酵,所得酒的酒精含量与传统山兰酒相当,风味也相似(Chen等人,2020年)。对于轻香气型酒,乳酸菌(Lactobacillus)、酿酒酵母(Saccharomyces)、毕赤酵母(Pichia)和地丝菌(Geotrichum)被确定为关键功能菌株。从白酒发酵剂中筛选出的Lactobacillus acetotolerans和Saccharomyces cerevisiae菌株实现了可控的发酵过程(Wang等人,2019年)。目前关于山兰米酒的研究主要集中在不同年份的风味特征及发酵过程中微生物组的动态变化(Guo等人,2024年;Hao等人,2024年)。然而,从微生物角度调控山兰米酒的生产机制仍不明确。
本研究分析了SLQB的理化性质、酶活性、微生物组成及其挥发性特征,并结合功能基因分析筛选出潜在的优势风味菌株。进一步研究了这些菌株组合对山兰米酒理化和挥发性特征的影响。本研究为SLQB的质量控制提供了依据,并为山兰米酒的开发提供了指导。