点“水”成金！成都这个研究团队将酿酒废水“逆袭”成为宝贝

封面新闻记者 陈彦霏 受访者供图

一杯醇香白酒背后，曾有着每吨倒贴30元废水处理费的“苦涩”。中国科学院成都生物研究所的科学家们，却发明了让苦涩变甘甜的“点金术”，将废水变为每吨附加值3000元的产品。

在中国科学院成都生物研究所一座实验楼的四层，穿过几间弥漫着特殊发酵气味的实验室，尽头藏着一间由办公室改造的“风味实验室”。这里的长桌上，摆放着白酒、果汁和各类饮料，研究员朱晓宇正将一种名为“己酸乙酯”的有机化合物滴入调酒杯中。

这种被她称为“白酒灵魂香料”的己酸乙酯，正是她和团队历经数年攻关，从白酒酿造产生的废弃“黄水”中提炼出来的珍贵产物。这场“变废为宝”的逆袭是如何产生的？有点意思·成都经济一线观察记者带你一起走进这背后的故事。

团队在进行菌种培养制备

废水的逆袭

白酒酿造过程中，粮食在窖池发酵后会产生一种黄色液体，业内称为“黄水”。这种废水有机质浓度高，处理成本不菲，尤其是对中小酒企来说，达标排放更是一个棘手难题。

“黄水看起来跟咖啡差不多，闻起来酸酸的，pH值只有3-4。”朱晓宇打了个生动的比方，“就像白酒是提取粮食精华，玫瑰精油是提取玫瑰精华。白酒酿造会产生黄水，玫瑰精油蒸馏会产生纯露。不同的是，纯露可以直接用，而黄水却成了负担。”

团队偶然发现，黄水中富含的乳酸和糖类，恰是己酸菌的“美食”，而己酸，正是白酒风味体系中的关键呈香物质。

“那一刻我们想，既然玫瑰蒸馏的副产物能成纯露，黄水为什么不能？”朱晓宇回忆道，“我们偶然发现了一条新的代谢路径和一种能利用乳酸合成己酸的细菌。既然黄水中有大量乳酸，那么它就有可能被‘点水成香’。”

对普通消费者而言，己酸正是让白酒“窖香浓郁”的灵魂香料。“窖香中扑鼻而来的物质，首先就是己酸乙酯。”朱晓宇拿起一个样品瓶介绍，“这是一种浓郁的果香，人体对其很敏感，很低浓度就能闻到。”正是这种物质，成就了白酒的独特风味。

“黄水”发酵后提取的香料

微观世界的“团队建设”

从科学发现到技术成功，这条路上充满了意想不到的挑战。

“在传统的酿酒过程中，留下的黄水里富含大量的乳酸。好比是一堆散落在地上的玉石碎料。这些碎料（乳酸）虽然本质上也是玉，质地优良，但因为个头太小、太零碎，无法被雕刻成大件的器物。在过去，这些碎料往往被视为无用的废弃物，甚至变成了让人头疼的垃圾。”朱晓宇介绍。

科研团队最初走了弯路。“我们最开始就像‘迷信天才’一样，只想培养‘玉石工匠’——己酸菌。”朱晓宇坦言。但很快他们发现，这位“工匠”虽然手艺绝伦，但性格娇气，在实验室环境中效率不高，还有退化的风险。

“这个转变，是我们从‘迷信天才’到‘相信团队’的认知升级。”朱晓宇说。他们决定为这位核心工匠组建一个“超强团队”。

在这个微观世界的“高效项目组”中，不同菌种各司其职：乳酸菌担任“原料预处理专员”，负责把黄水里复杂的成分“嚼碎”，转化成己酸菌最顺手的形态；己酸菌作为“核心工匠”，专注于碳链延长；甲烷菌则像“后勤清洁工”，时刻守在旁边，把工匠干活时产生的氢气废料迅速移走，保证工作环境清爽。

组建团队只是第一步，驯化这个微观团队的过程，让研究人员体验了一把“当父母”的感觉。“在驯化初期，我们就是‘新手爸妈’。”朱晓宇笑着说，“这些微生物需要精心照料，不能饿着，也不能撑着，否则都会‘生病’——表现出干活不积极，或者干脆罢工。温度低了，就像熊一样冬眠了；温度高了，就中暑了。这些边界都是一点点试错试出来的。”

有一次意外让整个团队记忆犹新。“有一次，发酵罐的温控坏了，一直加热，就把整罐菌液给煮了。我们早上过来的时候都傻眼了，全罐都倒掉了，只能重新培养。” 朱晓宇回忆道，“偏偏那批菌种是答应给甲方的，交付日期就在眼前，我们不得不重新培养，连轴转想办法加快制备速度。那几天压力大到崩溃。”

更大的考验在10吨级工业试验时到来。团队投入的2吨菌种活性一度急剧下降，几乎“停摆”。“10吨的第一次启动，我们都是战战兢兢的。”朱晓宇的表情变得严肃，“我们第一次启动准备不充分，抱着侥幸心理，所以启动之初，紧张得难以入眠。”

结果确实往坏的方向发展，发酵系统最后停了。“但是就像医生，在病人心脏停了后，还会努力让心脏重新跳动起来，毕竟生命只有一次。对于我们来说也是，菌种只有一份啊。”朱晓宇说，“如果再制备这么多菌种，要很长时间，合作企业是不会答应的。”

基于对菌种的深入了解，团队将整个培养策略重新设计了一次。“依然是战战兢兢，不过，这一次，菌种活了。而且我们非常担心的后遗症，比如杂菌问题，也没有发生。”团队松了一口气：“活了的时候，我们的心情像是中了彩票，感到很幸运。”

从实验室到餐桌

在朱晓宇的“风味实验室”里，架子上摆满了各种样品。研究人员用己酸乙酯调酒，发现它能让伏特加和果汁更融洽地结合，呈现出“低度酒、高度香”的特点。

蒸馏出来的调味酒

基于这种特点，朱晓宇表示，未来可能开发出有白酒香气却无酒精负担的饮品，甚至开启个人调酒时代。

这项技术还能大幅提升白酒的发酵效率与优级酒率。传统的浓香型白酒需要多年才能形成的醇厚酒香，这项技术通过制备高效己酸菌液赋能窖泥，有潜力将这一漫长过程大幅缩短。

对于消费者而言，这意味着未来有可能以更亲民的价格，品尝到风味更醇厚的白酒。“老百姓喝的口粮酒，我们的技术可以改善口感，理论上会让白酒品质提升的同时，价格不变甚至降低。”朱晓宇说。

目前，该技术已在南北两家知名白酒企业推广落地，建成并稳定运行国内两条己酸生物制造工业生产线。

展望未来，朱晓宇表示：“在日常生活中，只要是吃的，都可以加一点，就看市场和个人喜好。另外一个维度，就是技术的应用前景。这套思路理论上可以拓展到其他富含有机质的生产废水中——前提是没有被污染。我们真正想做的，是以己酸为平台化合物，构建一个资源循环利用的生物制造体系：己酸可以进一步转化为中链聚羟基烷酸酯（mcl-PHA），这是一种可降解的生物塑料，可用于制造组织工程支架、生物缝合线、药物缓释载体等医用材料——植入人体后能自然降解，无需二次手术取出；同时，己酸也有潜力通过生物氧化途径转化为己二酸，进而合成尼龙——这种材料从冲锋衣到汽车零部件无处不在。当然，这些探索才刚刚开始，技术、产业、市场都还有很长的路要走。”

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编辑 李扬 张鑫

责编 李一丹

审核 张菲菲

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