大曲中的微生物主要通過自然接種、富集而構成復雜的微生物菌系。微生物來源主要依靠原料本身、空氣、場地及覆蓋稻草，也有的在拌料時接種了少量優質曲母，強化了有益菌株。由于豐富的微生物在大曲中進行生長繁殖，分泌產生各種酶類物質，且分解大曲原料形成較多的代謝產物。因此，培養條件對大曲微生物的生長繁殖及分布情況有直接影響。可以說，大曲質量可進一步影響大曲酒的質量和風格。

　　一、大曲中的微生物及其作用

　　扳倒井培養的大曲主要為中高溫曲，制曲品溫最高達到60℃—65℃。通過我們對大曲微生物的分離檢測表明，扳倒井大曲是以細菌、霉菌和部分酵母為主的微生物菌系。

　　1.酵母

　　扳倒井大曲中的酵母主要為酵母屬酵母，其次還有假絲酵母屬、漢遜酵母屬和球擬酵母屬酵母。

　　1.1 酵母屬酵母

　　生長作用溫度為28℃—32℃，pH值在4.5—6.2之間。一般入房兩天便可大量生長繁殖了，其后隨著品溫的上升而死亡或休眠。

　　1.2 生香酵母

　　假絲酵母、漢遜酵母等生香酵母，在培菌前期繁殖也較快。特別是假絲酵母，它與擬內孢霉共同存在于大曲表面層，通常呈現為黃色的小斑點。其繁殖代謝產生的芳香物質，使培菌前期的曲坯帶有明顯的酯香味。由于其所需溫度較低，故主要在“低溫培菌期”存活繁殖。當大曲進入高溫轉化期時，就隨著其它酵母菌轉入休眠或死亡。

　　生香酵母的生長繁殖、代謝與以下四個因素有關：

　　（1）溫度。起始溫度28℃—32℃時，生香酵母生長良好。

　　（2）酸度。適宜的酸度有利于生香酵母產酯。

　　（3）高濕度。生香酵母在生長繁殖過程中產生大量酯類物質。這一系列生理過程要求培養基中含有一定量的水分。在大曲培養條件下，較高的濕度有利于生香酵母產酯。

　　（4）微氧。產酯酵母是好氧性微生物，在有氧條件下，產酯能力強；但供氧過量，酵母呼吸作用加強，則消耗大量酒精及糖分，不利于產酯。

　　1.3 酵母菌的重要作用

　　酵母菌在發酵釀酒過程中，具有兩個十分突出的作用，即酒化和酯化作用。大曲中的酵母屬酵母、漢遜酵母能產生活力較強的酒化酶，能將葡萄糖通過EMP途徑代謝轉化成酒的主成分——乙醇，這是曲酒最重要也是最基礎的物質。

　　產酯酵母主要是假絲酵母和漢遜酵母，具有較強的酯合成能力，能代謝產生大量的酯類物質，如己酸乙酯等，可賦予大曲酒濃郁的芬芳。

　　酵母菌代謝還能產生許多物質，如甘油和其它多元醇等，對酒體的完美與豐滿有著重要的作用。

　　2.霉菌

　　霉菌是大曲中數量種類最多的菌類。其中，以曲霉最多（曲霉中以黃曲霉最多），其次是根霉、毛霉、犁頭霉、紅曲霉等。

　　2.1 曲霉屬

　　曲霉作用于大曲后，可形成糖化力、液化力、蛋白質分解力及多種有機酸。曲霉的最適生長溫度為35℃—40℃。

　　2.2 根霉屬

　　根霉常和毛霉、酵母菌共存。大曲菌絲的生長情況主要看根霉的著生狀態，比如大曲斷面是否整齊，就是根霉菌絲的健壯與否。

　　根霉中常見是米根霉。米根霉產乳酸，最適生長溫度37℃—41℃，最適發酵溫度30℃—35℃，制曲培菌品溫不超過38℃，可達到控制米根霉大量生長繁殖的目的。

　　2.3 毛霉屬

　　與根霉極相似，所需的生長發酵溫度也差不多。毛霉主要著生于大曲培養的“低溫培菌”期，特別是溫高水大，兩曲相靠時更易生長。

　　2.4 青霉屬

　　喜好在低溫潮濕的環境中生長。它對大曲中其它有益菌有極大的抑制力。

　　2.5 紅曲菌屬

　　生長溫度為26℃—40℃，最適溫度為32℃—35℃，pH為3.5—5.0。生長溫度范圍大，偏酸性。利用糖、酸為碳源。

　　2.6 霉菌的作用

　　霉菌生長代謝能產生多種酶。大曲酒釀造主要利用其代謝產生的液化型、糖化型淀粉酶，作為生產發酵中的糖化劑。

　　能代謝產生淀粉酶的霉菌有：根霉、曲霉、毛霉等。其中尤以根霉、曲霉產生的淀粉酶活力最強，以此為主體的大曲糖化、液化力也較強。大曲生長的霉菌種類和數量受培曲溫度的影響。培養溫度高，液化力高，糖化力低；培養溫度低，液化力低，糖化力高。

　　霉菌，特別是毛霉，還能產生一種活性較強的蛋白質分解酶。此酶能催化原料中的蛋白質分子水解為朊、胨、多肽，最后分解形成氨基酸。

　3.細菌
　　大曲中的細菌主要為乳酸菌、醋酸菌和枯草芽孢桿菌。
　　3.1 乳酸菌屬
　　乳酸菌有三個特點：一是既有同型的，又有異型的；二是球菌居多，占70%左右；三是所需溫度偏低，在28℃—32℃之間，并具有厭氣和好氣雙重性。
　　大曲中乳酸含量不可過多，主要生成區域是在高溫轉化，是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量，及大曲生產發酵時對品溫的控制，特別是頂點品溫不足，熱曲時間短時，會使乳酸大量生成。
　　3.2 醋酸桿菌屬
　　醋酸桿菌是好氣性菌。發酵溫度30℃，偏酸環境，量大時會抑制酵母菌的生長和作用。醋酸菌主要是在大曲發酵前、中期生長繁殖，尤其是在新曲中含量最多。醋酸菌有一致命的弱點，即：在干燥低溫的環境下，芽孢會失去發芽能力。
　　3.3 枯草芽孢桿菌
　　枯草芽孢桿菌有厭氣和好氣兩種，一般最適生長溫度為37℃，適應于微酸、濕度大的環境。初時，大曲中芽孢桿菌不多，但其繁殖速度較快，特別是在大曲的高溫、高水分、曲塊軟的區域繁殖較快，此時，枯草芽孢桿菌得以大量生長。
　　3.4 細菌的作用
　　乳酸菌，具有乳酸脫氫酶和乳酸消旋酶，能進行同型和異型乳酸發酵，一般以同型乳酸發酵為主，將葡萄糖經由HDP途徑代謝，產生乳酸。
　　醋酸菌形成的酶具有較強的氧化能力，能利用葡萄糖生產葡萄糖酸，也能氧化乙醇生成乙酸，是發酵酒醅中乙酸的主要產生菌。
　　芽孢桿菌具有水解淀粉和蛋白質的能力，有的芽孢桿菌能代謝產生酒中的芳香成分雙乙酰等。產氣桿菌都有較強的V·P反應（乙酰甲基甲醇反應），與酒中2，3—丁二醇、雙乙酰等香味物質的生長有關。
　　二、大曲發酵機理