近日，中国科学院成都生物研究所公布了一项重要突破：李东研究员团队在己酸生物制造领域，成功实现从机制解析到10吨级工业化应用的完整跨越。
据了解，该技术的应用展现出巨大的经济潜力：据估算，可将每吨处理成本约30元的酿酒副产物——黄水，转化为价值超过3000元的产品，实现从“环境负债”到“绿色资产”的质变，并可广泛应用于酿酒、食品饮料、调味品等多个产业。
创新方法实现规模化量产
研究团队中的朱晓宇副研究员向红星新闻记者作了生动讲解。她比喻道，就像酸奶发酵会析出乳清，在传统固态酿酒过程中，粮食在窖池发酵后也会析出一种黄色液体，业内称为“黄水”。过去，这类黄水大多作为废水被排放，酒企缺乏有价值的处理手段。
▲显微镜下的己酸菌
事实上，黄水富含乳酸和糖类等营养物质，是微生物的理想“食物”。李东研究员团队的核心工作，正是利用生物技术将黄水中的乳酸和糖作为养料，培养出高效的己酸合成菌，并通过创新方法实现其规模化量产。
长期以来，己酸菌的培养在几百毫升至数升的规模下能够稳定进行，但放大至工业级别一直是行业难题。该技术从实验室走向产业化，最大的技术挑战在于从500升中试规模到10吨级工业生产的成功放大。放大倍数达20倍，传质传热条件、设备可靠性、染菌控制、经济性要求等方面均发生根本性变化，任何参数的微小偏差都可能导致生产失败。
传统己酸化学合成依赖石油化工路线，不仅消耗化石能源，还排放大量温室气体。该技术则利用可再生生物质资源，通过微生物发酵制备己酸。
▲实验室制作的相关样品
更重要的是，该技术首次构建了从有机废弃物到高附加值产品的微生物合成产业链，探索出一条“变废为宝、循环利用、绿色发展”的创新路径。这一模式不仅适用于白酒黄水，还可拓展至酱油醋渣、啤酒废水、淀粉废液、乳清废水等其他有机废弃物的处理。
每吨菌液产生的价值可达3000元左右
朱晓宇进一步解释道：“己酸可转化为己酸乙酯，是浓香型白酒的关键风味物质。过去浓香型白酒需要5年、数十年才能形成的醇厚酒香，关键在于窖泥中己酸菌群的自然积累。该技术通过制备高效己酸菌液赋能窖泥，有潜力将这一漫长的自然培育过程大幅缩短，提升白酒生产效率。未来，有望让更多消费者以实惠的价格，在日常生活中品尝到风味醇厚的白酒。”此外，该技术还可应用于食品饮料和调味品等行业，在提升黄水价值的同时，大幅减少排放，兼具环保与经济效益。
这样产生的酒香，是否会失去美酒自然的风味？朱晓宇打了个比方：就像发面蒸馒头，冬天要发一晚上，夏天几个小时就好了，但都是酵母在发酵，馒头味道是一样的。“我们的技术也类似，加速的只是微生物的生长过程，发酵原理和传统方式完全相同，所以酒香不会失去自然风味。”
对于该项技术的经济效益，朱晓宇算了一笔账：过去，酒企处理每吨黄水需花费30至60元，属于持续性成本支出。如今，利用该技术可将每吨黄水转化为一吨高浓度己酸菌液，用于养护窖泥、强化发酵等酿酒核心环节，提升窖泥品质，缩短窖泥成熟时间，对酒企来说价值极高。按照其在生产中的实际效益估算，每吨菌液产生的价值可达3000元左右，实现从“花钱处理”到“创造价值”的根本转变。
中国科学院成都生物研究所方面介绍，该项技术经过了长达六年的系统性研究与技术攻关，目前已在两家知名企业成功落地，建成国内两条己酸生物制造工业生产线并实现稳定运行。该技术体系为我国处理有机废弃物、发展绿色生物基产品产业提供了重要的理论基础和技术储备。
红星新闻记者 王拓
编辑 张寻
