从窖泥生态到AI酿造，科技如何重塑发酵？

在每个家庭的一日三餐中，发酵永远是重要角色。其作为人类最古老的食品加工方式之一，到今天已衍生出最前沿的食品科学技术。

在环境与生态、自然与人工的共同促使下，复杂的微生物作用每一秒都在发生。

美酒，就在这种微妙变化里一点一滴产生。

10月11-13日，以“创新驱动·链接世界”为主题的“2025第四届国际传统发酵食品产业发展大会暨第十四届固态酿造产业技术创新论坛和国家固态酿造工程技术研究中心年会”（下称“大会”）在四川自贡举办。

在这场汇聚了中国、日本、韩国、新加坡、泰国、印度尼西亚等20余个国家和地区的政、产、学、研各界代表的大会上，在众多专题报告与学术分享中，几项关于酒业的前沿研究尤为引人注目。

它们从微生物生态、数据酿造、酒体设计和人工智能应用等不同维度，共同展现了传统酿造与现代科技的深度融合。

窖泥菌群生态规律揭示：

从“散乱无序”到“模块清晰”

直到今天，窖池内部的微生物世界也从未被人类清晰认识过。

但随着科研的不断进步，这方小天地的规律也逐渐有迹可循。

在大会的专题报告中，四川大学先进酿造科技创新中心许正宏教授作了题为《窖泥菌群：从生态规律揭示到酿造应用》的分享，系统阐述了窖泥微生物群落的进化规律与生态特征，及其在酿造过程中的关键作用。

▎许正宏

报告提出，窖泥菌群的结构与功能演替是其在长期持续酿造环境胁迫下进化形成的必然结果。研究发现，窖泥微生物群落会从一个“散乱无序、过度冗余”的初始状态，逐步进化成“模块清晰、功能协同”的稳定结构。

而随着窖龄的增加，细菌生态网络的稳定性显著提高。这一发现颠覆了传统对窖泥微生物混乱无序的认知，揭示了其内在的组织性和规律性。

在菌群功能演变方面，研究揭示了窖泥微生物会随窖龄增加和酿酒代谢物持续驯化，从多功能性群落向专性代谢有机酸的群落转变，即完成从“通才”到“专才”的转变。

例如，研究发现年代窖泥中自发分工形成了以大分子水解、互营脂肪酸氧化、脂肪酸合成及甲烷生成为代表的四大功能菌群，它们通过营养级联反应共同维持窖泥生态系统的稳定。这种功能分工与协作机制，解释了老窖池能够持续产出高品质基酒的科学原理。

▎泥窖微生物菌群活跃，为酿造泸型酒提供了有利环境，图为酒醅与窖泥菌群的“分工合作，协同产香”机制示意图。图源@泸州老窖

针对年代窖泥中显著提升的产己酸菌丰度，研究从非生物与生物因素两方面揭示了其成因。

非生物因素方面，酿造产物如黄水中积累的大量乳酸等代谢物，对产己酸菌起到了连续驯化与富集作用；生物因素方面，不同年代窖泥细菌群落的共现性网络分析表明，包含产己酸菌在内的梭菌纲与其他关键物种间以正相关关系为主。微生物间合作大于竞争，这有利于其占据生态位。

报告强调，核心菌群的形成是窖泥菌群进化选择的必然结果，其内涵在于形成稳定的微生物关系。这一微生物体系的传承与演变，符合“万物皆在，环境选择”的经典生态学假说。该系列研究从生态学规律出发，为实现酿造过程的可控、精准与高效调控，最终提升浓香白酒品质与酿造稳定性奠定了坚实的科学基础。

许正宏教授的报告不仅系统解析了窖泥微生物群落的生态规律，更指明了这些基础研究如何转化为实际酿造应用。通过对窖泥菌群生态的深入理解，酿酒企业可以更好地管理窖池，优化酿造工艺，从而提高产品质量的一致性和稳定性。

▎长年累月的发酵作用下，泸州老窖国宝窖池群有着稳定良好的微生物生态系统。图源@泸州老窖

这项研究代表了传统酿造行业向科学化、精准化迈进的重要一步，也为其他传统发酵食品的微生物研究提供了可借鉴的范式。

泸州老窖：

从“经验酿造”到“数据酿造”

智能化酿造在白酒行业早已不是新词，泸州老窖黄舣酿酒生态园区里，就正在践行酒业最先进的智能酿造技术。

在大会分论坛“白酒产业创新论坛”上，泸州老窖酿酒有限责任公司副总经理、国家固态酿造工程技术研究中心副主任秦辉正高工分享了题为《从“经验酿造”到“数据酿造”——浓香型白酒酿造机理解析与智能装备创新应用》的报告，系统阐述了白酒酿造与制曲环节的现代化转型路径。

▎秦辉

秦辉在报告中提出，白酒行业正在经历从依赖人工经验的传统模式，向以数据化、自动化为核心的现代化生产转型。这一转型覆盖酿造与制曲两大关键环节，目标是有效解决传统生产中效率低、一致性差、成本高的行业痛点。

这项研究依托泸州老窖450余年老窖池、罗汉生态园、黄舣生态园等资源，系统分析了不同基地、不同季节酿酒车间的微生物变化规律。秦辉介绍，通过深入研究已明确大曲、窖泥、环境微生物是浓香型白酒酿造的核心微生物来源。

这些研究成果已实现应用落地，通过解析功能微生物，研发了“优质老窖泥精准复刻技术”，实现黄泥窖池老窖泥精准复合，同时追踪大曲储存过程中微生物变化，为酿造智能化改造提供了科学基础。

在智能酿造探索方面，秦辉表示团队将数学、图像识别等现代技术应用于传统酿造操作，重点解析了梅花碎粮、配料、上甑、摘酒等关键步骤的科学原理。

这一探索的核心目标是通过解析经验操作背后的科学逻辑，为智能装备开发奠定基础，最终实现用智能技术指导生产，取代传统的经验依赖。

在制曲关键技术与环节改造方面，团队以压曲为核心，引入视觉识别、仿真技术、工业机器人，实现曲块成型控制。

秦辉的报告展现了白酒行业在智能制造领域的重大进展，为传统酿造行业的现代化转型提供了可借鉴的实践路径。

通过数据驱动与智能装备的创新应用，浓香型白酒正在实现从“经验酿造”到“数据酿造”的历史性跨越，为行业高质量发展注入新动能。

低度白酒进化：

从“降度”到“提质”的科学路径

随着消费市场的变化和健康意识的提升，低度白酒近年来受到越来越多消费者的青睐。

在本次大会上，中国食品发酵工业研究院酿酒部主任、教授级高工韩兴林分享了题为《降度提质：低度白酒酒体设计创新与舒适化关键技术研究》的最新成果，系统回顾了我国低度白酒的发展历程，并提出了基于科学数据的酒体设计创新思路。

▎韩兴林

研究提出，我国低度白酒经历了从“产得出”到“产得好、卖得好”的过程，呈现“技术奠基-产业扩张-价值深耕”的清晰发展轨迹。这一历程反映了行业对低度白酒认知的深化和技术水平的提升，也预示着低度白酒正从简单的酒精浓度降低向全面的品质升级转变。

为了科学解析高低度白酒的差异，研究团队对覆盖清香、浓香、酱香三大香型，酒精度梯度分明的40个白酒样品进行GC-FID风味分析。

▎研究发现，酒精度对不同香型酒样挥发性风味物质的影响：酱香＞浓香＞清香。

在风味物质阈值研究方面，研究取得了关键发现。大部分风味物质，如乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯、己酸、异丁醇等，随着乙醇浓度降低，其阈值呈现降低趋势。而部分物质，如丙酮、乙酸异戊酯等，阈值则随酒精度降低呈现增加趋势，另有部分物质阈值与酒精度无显著相关性。

研究还观察到，乙酸乙酯、乙酸和己酸在25%vol-35%vol乙醇浓度区间存在阈值突变点；乳酸乙酯、异丁醇在35%vol-46%vol存在突变点。这些发现揭示了酒精度对风味感知影响的复杂性，挑战了传统的酒体设计理念。

基于上述规律，研究为低度白酒酒体设计提出了创新思路，低度酒香气补偿侧重于醛类和适当乙酯类（如乳酸乙酯），口感补偿侧重乙酸和乳酸，控制醇类物质。最终，整体形成“低酯低酮、高乙酸和醛类、醇平衡”的酒体设计指导原则。这一原则的提出，意味着低度白酒酒体设计从经验依赖向科学指导的重要转变。

该研究通过解析风味物质阈值与酒精度之间的内在联系，为低度白酒实现“降度提质”提供了科学依据和关键技术路径。这不仅解决了低度白酒长期存在的“水味重、风味淡”的技术难题，也为开发更加符合现代消费需求的舒适化白酒产品指明了方向。在消费升级和健康饮酒趋势并存的当下，这项研究具有重要的产业价值和市场意义。

此外，韩兴林的报告基于团队开发的“整体-器官-细胞-分子”饮用舒适评价模型，揭示了低度化呈现更大程度的舒适区，将主观饮用舒适，通过科学客观模型进行表达。团队在白酒低度化研究取得众多突破，部分关键技术已在企业实现生产应用。

随着这些研究成果的推广应用，低度白酒有望摆脱“次选”的标签，成为高品质、舒适化饮酒的代表，进一步拓展市场空间，满足美味与舒适的双重消费需求。

AI赋能发酵技术：

从微生物组学到智能酿造的全链条创新

几年前，你曾设想过有一天能喝到一杯由AI调配出来的啤酒吗？

或许你不曾想过，但今天这已经成为现实。

人工智能技术正在重塑各行各业，传统酿造领域也不例外，啤酒行业算是其中的先行者。

回顾全球AI啤酒发展历程，2017年伦敦诞生了首款AI啤酒。IntelligentX酿酒公司通过AI算法收集用户口味偏好，调整酿酒原料和风味，推出了金色、琥珀色、黑色、浅色等系列产品。同年，嘉士伯开展了啤酒指纹追踪项目，利用人工智能感应啤酒的口味和气味差别。这些早期探索展示了AI在啤酒行业的应用潜力，也为后续更深入的技术整合提供了参考。

▎钟俊辉

大会上，华润雪花啤酒技术研究院院长钟俊辉发表了题为《AI赋能发酵技术创新：从菌株选育到风味优化》的演讲，系统展示了人工智能技术在啤酒产业从基础研究到生产应用的全链条创新探索，为整个传统发酵食品行业提供了可借鉴的智能化转型路径。

在菌种开发方面，华润啤酒正在构建啤酒酵母菌种高通量选育平台，包括菌种快速进化系统、智能筛选系统、代谢评价系统等。基于AI开展个性化啤酒酵母的开发与评价，旨在实现“AI预测-机器筛选-产品应用-AI预测”的闭环研发模式。

这种智能化的菌种选育方法，大幅提高了育种效率和精准度，缩短了产品开发周期，代表了发酵工业微生物研发的未来方向。

在过程优化方面，华润啤酒采用AI与仿真建模技术，分析不同发酵罐设计和打冷策略条件下的传热与对流、酵母应力分布与浓度分布。基于AI和计算流体力学框架，结合微生物生化反应方程和群平衡方程，开发了一套发酵过程生化反应流的数值模拟方法，为优化罐型设计、工艺质量和制冷消耗提供理论依据。这种数字化仿真技术，使酿酒师能够在虚拟环境中测试和优化工艺参数，减少实际生产中的试错成本。

在工厂管理方面，通过智能机器人实时采集设备与环境信息，运用同步地图构建与定位算法，结合激光雷达、惯性测量、编码器等多种传感器，实现对环境温度、法兰滴漏、接头滴漏、气体泄漏等的实时监测与自主巡检。这种智能巡检系统提高了生产过程的可靠性和安全性，降低了人工巡检的成本和风险。

在产品包装方面，通过AI技术设计的X-code系列包装精准迎合了个性化市场需求。基于AI数据驱动啤酒瓶轻量化设计与仿真，结合三维点云重建技术，构建了啤酒瓶加工工艺流程和优化模型。同时利用深度学习技术，实现了不规则包装物料的多参数自动化检测与综合性能分析。这些创新不仅提升了产品外观吸引力，也优化了包装性能和生产线效率。

▎2022年，雪花携手青年设计师、摄影师、新媒体艺术家、民艺工作者、大学生等新一代年轻人共同成立消费者共创中心，完成了一系列上百款合作包装；最终，雪花选择X-code作为限量首发的尝试。图源@华润啤酒

华润啤酒已在新产品开发、生产过程参数优化、质量控制、包装设计等方面开展了初步探索，构建了覆盖品牌优化、供应链管理、价格策略、可持续生产、智能仓储物流、减少浪费、ESG管理、智能配送和行业趋势预测的全面AI应用蓝图。此次展示标志着我国啤酒行业正全面拥抱人工智能技术，推动传统酿造工艺向数字化、智能化方向转型升级。

钟俊辉的演讲全面展示了AI技术在酿造行业的应用前景，从基础研究到生产实践，从微生物调控到市场对接，几乎覆盖了产业链的每个环节。

这种全链条的智能化转型，不仅提升了生产效率和质量稳定性，也为个性化定制和可持续发展提供了可能。对于历史悠久的酿造行业来说，AI技术的融入不是取代传统，而是赋予传统新的生命力，使其在现代社会中继续焕发光彩。

这场大会，从窖泥生态到酒体设计，从AI赋能到智能酿造，酒业前沿技术交织勾勒出传统发酵食品产业创新发展的生动图景。

▎秦书尧

正如中国酒类流通协会会长秦书尧所言，传统发酵食品产业未来发展的首要便是以科技赋能工艺，积极推动“经验酿造”向“数据酿造”转型，推动发酵工艺数字化，建立微生物调控、风味优化的数据库，用 AI 技术提升生产效率。让这份 “人类遗产” 在科技加持下更具可持续性，打造更符合新市场、新消费价值取向的发酵好产品。

未来，随着这些研究成果的推广应用和持续深化，传统酿造行业将更好地平衡传承与创新、传统与现代、本土与全球的关系，实现高质量、可持续发展。正如中国食品发酵工业研究院所展望的，让传统发酵食品不仅成为“舌尖上的美味”，更成为“走向世界的名片”。

在国家创新驱动发展战略和消费升级的双重推动下，传统酿造行业正迎来前所未有的发展机遇。这些前沿研究代表着行业创新的活力与方向，它们共同构成了传统酿造迈向未来的科技基石。

传统酿造这一古老而充满智慧的行业，将在科技的赋能下迸发新的生机。