在自然界中，細(xì)菌是分布最廣、數(shù)量最多的一類微生物；細(xì)菌在工農(nóng)業(yè)方面的利用范圍不斷擴(kuò)大，如乳酸、醋酸、丙酮一丁醇、氨基酸、核苷酸、維生素、酶制劑等的生產(chǎn)。

　　在農(nóng)業(yè)上固氮菌、根瘤菌、殺螟桿菌、青蟲菌等已廣泛利用。但從白酒生產(chǎn)來(lái)看，是開放式生產(chǎn)，在釀制過程中不可避免要侵入各種細(xì)菌。

　　1.細(xì)菌的形態(tài)

　　(1)細(xì)菌的菌落特征細(xì)菌的菌體是單細(xì)胞的，它比酵母小得多，因而必須由單一細(xì)胞在固體培養(yǎng)基表面增殖細(xì)胞群體，形成細(xì)菌的菌落后，肉眼才能看得到。我們?nèi)粘＝佑|細(xì)菌時(shí)，最常見的就是這種菌落。細(xì)菌的菌落比酵母小而薄，一般直徑為1～2mm。 

　　各種細(xì)菌在一定的固體培養(yǎng)基上形成一定特征的菌落。包括菌落的大小；凸起或平坦；表面光滑或粗糙；透明或不透明；邊緣形狀及菌落顏色等。這些特征是鑒定細(xì)菌中的一個(gè)重要項(xiàng)目。例如多黏芽孢桿菌，菌落表面有光澤、半透明、灰白色；而枯草芽孢桿菌的菌落是干燥的、不透明、乳白色。

　　(2)細(xì)菌的個(gè)體形態(tài)細(xì)菌的種類很多，形態(tài)多樣，在顯微鏡下觀察，可以分為三種形態(tài)：球形、桿形、螺旋形。

　　球菌：是球狀細(xì)菌的總稱，由于在繁殖過程中分裂方法不同，就有單球菌、雙球菌、鏈球菌、四聯(lián)球菌、八疊球菌和葡萄球菌之分。

　　桿菌：是桿狀細(xì)菌的總稱，菌體呈橢圓形、圓筒形或紡錘形，有長(zhǎng)、有短、有粗、有細(xì)，有直的，也有彎曲的。工業(yè)上應(yīng)用的細(xì)菌大部分是桿菌。例如生產(chǎn)食醋的醋酸桿菌，生產(chǎn)谷氨酸的棒狀桿菌等。

　　螺旋菌：是螺旋狀細(xì)菌的總稱，按細(xì)胞彎曲程度可分為弧菌、螺菌和螺旋體三類。這類菌大多數(shù)是致病菌。

　　2．細(xì)菌的大小

　　細(xì)菌的體形極其微小，一千個(gè)細(xì)胞連接起來(lái)才達(dá)到一粒米的長(zhǎng)度。在通常情況下，一般球菌的直徑為0.5~2μm，桿菌為(0.5～1)μm×(1～5)μm;螺旋菌為(0.3~1)μm×(1—5)μm。細(xì)菌細(xì)胞的大小，隨種類、生長(zhǎng)條件、不同階段而異。

　　3．細(xì)菌的繁殖

　　細(xì)菌以裂殖的方式進(jìn)行繁殖，即一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)菌的繁殖過程包括三個(gè)連續(xù)步驟：首先是細(xì)胞核分裂，細(xì)胞膜在菌體的中央橫切方向形成橫隔膜，使細(xì)胞質(zhì)分開，其后是細(xì)胞壁向內(nèi)生長(zhǎng)把細(xì)胞質(zhì)隔膜分為兩層，形成子細(xì)胞的細(xì)胞壁，最后子細(xì)胞分離形成兩個(gè)獨(dú)立菌體。

　　4．釀酒常見的細(xì)菌

　　(1)乳酸菌乳酸菌是自然界數(shù)量最多的菌類之一。它包括球菌和桿菌，大多數(shù)不運(yùn)動(dòng)，無(wú)芽孢，通常排列成鏈，需要有碳水化合物存在才能生長(zhǎng)良好；它能發(fā)酵糖類產(chǎn)生乳酸。凡發(fā)酵產(chǎn)物中有乳酸者，稱為同型發(fā)酵，凡發(fā)酵產(chǎn)物中除乳酸外，還有乙酸和C02者稱為異型發(fā)酵。

　　正乳酸菌多是嫌氣性桿菌，生成乳酸能力強(qiáng)。白酒醅和曲塊中多是異乳酸菌（乳球菌），是偏嫌氣或好氣性。異乳酸菌有產(chǎn)乳酸酯的能力，并能將己糖同化成乳酸、酒精和C02，有的乳酸菌能將果糖發(fā)酵生成甘露醇。乳酸如果分解為丁酸，會(huì)使酒呈臭味，這是導(dǎo)致新酒臭味的原因之一。還有的乳酸菌將甘油變成丙烯醛而呈刺眼的辣味。

　　乳酸菌在酒醅內(nèi)產(chǎn)生大量的乳酸及乳酸乙酯，乳酸乙酯被蒸人酒中，使白酒具有獨(dú)特的香味。乳酸菌的侵入與白酒開放式的生產(chǎn)方式是分不開的；白酒生產(chǎn)需要適量的乳酸菌，否則無(wú)乳酸及其酯類，就不成白酒風(fēng)味了。但乳酸過量，會(huì)使酒醅酸度過大，影響出酒率和酒質(zhì)。乳酸過量還會(huì)使酒帶餿酸味；當(dāng)前白酒生產(chǎn)中不是乳酸不足，而是過剩，特別是濃香型曲酒，提出“增己降乳”的課題，這是提高濃香型曲酒的技術(shù)關(guān)鍵。為了“增己降乳”，除了要搞好環(huán)境衛(wèi)生和生產(chǎn)衛(wèi)生，防止大量乳酸菌入侵外，還應(yīng)在微生物方面進(jìn)行研究。

　　大曲中的乳酸菌有三個(gè)特點(diǎn)：一是既有純型的（同型的），又有異型的；二是球菌居多，占70%；三是所需溫度偏低，為28~32℃，并具有厭氣和好氣雙重性。大曲中乳酸含量不可過多，主要生成區(qū)域是在高溫轉(zhuǎn)化時(shí)由乳酸菌作用于己糖同化成乳酸，其量的大小往往取決于大曲中乳酸菌的數(shù)量和大曲生產(chǎn)發(fā)酵時(shí)對(duì)品溫的控制，特別是頂點(diǎn)品溫不足，熱曲時(shí)間短時(shí)，更會(huì)使乳酸大量生成。

　　(2)醋酸菌它在自然界中分布很廣，而且種類繁多，是氧化細(xì)菌的重要菌種，也是白酒生產(chǎn)中不可避免的菌類。醋酸菌在顯微鏡下呈球形、鏈球菌、長(zhǎng)桿、短桿或像蛔蟲一樣的條形，在溫度、時(shí)間和培養(yǎng)條件不同時(shí)，形狀差別很大，因此，單純從形態(tài)上很難鑒別。有的醋酸菌能使液體渾濁，有的附著在器壁上成環(huán)狀，有的不成環(huán)狀，也有的生成皺紋和皮膜，但它們都是好氣性的。固態(tài)法生產(chǎn)白酒，是開放式的，在操作時(shí)勢(shì)必感染一些醋酸菌，成為酒中醋酸的主要來(lái)源。醋酸是白酒的主要香味成分，同時(shí)也是酯的承受體，是丁酸、己酸及其酯類的前體物質(zhì)。但醋酸含量過多，會(huì)使白酒呈刺激性酸味，醋酸對(duì)酵母的殺傷力也極大。當(dāng)前白酒生產(chǎn)中，是醋酸過剩，應(yīng)在工藝上采取措施。

　　醋酸菌主要是在大曲發(fā)酵前期、中期生長(zhǎng)繁殖，尤其是在新曲中含量最多。醋酸菌有一個(gè)致命的弱點(diǎn)是干燥低溫的環(huán)境下芽孢會(huì)失去發(fā)芽能力。所以，在使用大曲時(shí)，要求新曲必須貯存3個(gè)月或半年以上，這就是為了使醋酸菌以最少數(shù)量進(jìn)入窖內(nèi)發(fā)酵。

　　(3)己酸菌在濃香型大曲酒生產(chǎn)中，發(fā)酵窖越老，產(chǎn)酒的質(zhì)量越好，這是傳統(tǒng)工藝的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。為了解釋百年老窖出佳品的奧秘，自20世紀(jì)60年代起，我國(guó)開展了濃香型白酒與窖泥微生物研究，發(fā)現(xiàn)老窖泥中富集多種厭氧功能菌，主要為嫌氣性梭狀芽孢菌，它們參與濃香型白酒發(fā)酵的生香作用。參照當(dāng)時(shí)茅臺(tái)試點(diǎn)的研究成果，發(fā)現(xiàn)己酸乙酯是濃香型白酒的主體香成分，無(wú)疑，其中的己酸菌就是老窖發(fā)酵生香的一種功能菌。20世紀(jì)70年代中期以后，白酒技術(shù)工作者在己酸菌的分離、培育和應(yīng)用方面，做了不少報(bào)道。但絕大部分側(cè)重于生產(chǎn)性的實(shí)用技術(shù)，而有關(guān)微生物學(xué)方面的研究，尤其是菌種的鑒定和生理學(xué)的研究?jī)?nèi)容，則報(bào)道甚少。

　　(4)丁酸菌在朗姆酒釀造過程中有丁酸發(fā)酵。在濃香型酒的老窖泥中也存在丁酸菌，在酒醅發(fā)酵過程中有微量的丁酸發(fā)酵。1974年，內(nèi)蒙古輕工科學(xué)研究所在分離己酸菌的同時(shí)，從瀘州曲酒廠和宜賓五糧液酒廠的老窖泥中曾分離到丁酸菌。

　　該所在未分離得到己酸菌時(shí)，曾以丁酸菌種進(jìn)行人工窖泥培養(yǎng)。將丁酸發(fā)酵液加到入池的麩曲酒母的優(yōu)質(zhì)白酒生產(chǎn)中，以及將丁酸發(fā)酵液加到入池的液態(tài)發(fā)酵醪中進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，以期得到濃香型麩曲優(yōu)質(zhì)白酒。試驗(yàn)結(jié)果，在當(dāng)時(shí)的條件下，人工培養(yǎng)窖泥最為滿意。即用純丁酸菌為菌種培養(yǎng)得到的窖泥，筑窖后進(jìn)行麩曲優(yōu)質(zhì)白酒發(fā)酵28d，蒸餾得之，白酒感官品嘗為濃香型，經(jīng)色譜分析，成品酒中己酸乙酯含量大于丁酸乙酯，顯示了在此種環(huán)境條件下，其代謝產(chǎn)物有向己酸發(fā)酵轉(zhuǎn)化的傾向。巴克在1930年發(fā)現(xiàn)己酸菌時(shí)，并未稱之為己酸菌，而是稱之為不定型的丁酸菌。但當(dāng)丁酸發(fā)酵液直接加至人池酒醅時(shí)，不論是固態(tài)或液態(tài)發(fā)酵，結(jié)果均不產(chǎn)生丁酸或己酸乙酯，而是產(chǎn)乙酸乙酯。因此，發(fā)酵條件直接影響到其代謝的產(chǎn)物。

　　(5)甲烷菌可將甲烷菌與強(qiáng)化大曲、己酸菌及人工窖泥一起進(jìn)行綜合利用。也可將甲烷菌與己酸菌共酵培制“香泥”。例如中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所從瀘州酒廠及五糧液酒廠的老窖泥中分離、純化得到瀘型梭狀芽孢桿菌系列W1及CSrl~10菌株；從瀘州老窖派中分離而得布氏甲烷桿菌CS菌株。以黏性紅土、熟土為主，添加氮源、磷鹽、酒尾、丟糟、曲粉等配料為培養(yǎng)基。踩泥接人上述甲烷菌及己酸菌共酵液，收堆、密封，經(jīng)培養(yǎng)40~60d成熟后的“香泥”，進(jìn)行筑窖。窖底搭“香泥”厚度為20cm；窖壁掛“香泥”厚度為10cm。

　　關(guān)于甲烷菌在窖泥中的作用機(jī)理，還須加以探明。

　　(6)丙酸菌丙酸菌主要來(lái)自窖泥，分布在上層為19.98%，中層為26.67%，下層為53.35%。

　　四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院釀酒工業(yè)研究所，選育到具有較強(qiáng)降解乳酸能力的丙酸菌。乳酸降解率達(dá)90%以上。

　　丙酸菌對(duì)濃香型大曲酒芳香成分的形成起著重要作用。該菌的培養(yǎng)基以葡萄糖、乳酸鈉或高粱糖化液為碳源，液態(tài)深層培養(yǎng)期為7~14d，培養(yǎng)溫度為30~32℃，在pH4.5~7.0范圍內(nèi)能生長(zhǎng)良好和發(fā)酵。由于該菌株對(duì)培養(yǎng)條件要求不嚴(yán)，故便于在生產(chǎn)中應(yīng)用，能較大幅度地降低酒中的乳酸及其酯的含量，使己酸乙酯與乳酸乙酯的比例適當(dāng)，因而有利于酒質(zhì)的提高。但在生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)，必須與窖泥的其他功能菌、產(chǎn)酯酵母以及相應(yīng)的工藝配套，方能全面地提高濃香型大曲酒的質(zhì)量和名優(yōu)酒比率。

　　此外，一些廠從窖泥中分離到放線菌菌株。在培養(yǎng)己酸菌及窖泥時(shí)，添加放線菌培養(yǎng)液，能促進(jìn)己酸菌的生長(zhǎng)及己酸和己酸乙酯的生成，并有明顯脫臭效果，還能增加一種特殊的芳香。關(guān)于放線菌在窖泥中的作用需加以探明，應(yīng)有具體反應(yīng)機(jī)理、成分變化及其數(shù)據(jù)作佐證。

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