大曲中的微生物主要通过自然接种、富集而构成复杂的微生物菌系。微生物来源主要依靠原料本身、空气、场地及覆盖稻草，也有的在拌料时接种了少量优质曲母，强化了有益菌株。由于丰富的微生物在大曲中进行生长繁殖，分泌产生各种酶类物质，且分解大曲原料形成较多的代谢产物。因此，培养条件对大曲微生物的生长繁殖及分布情况有直接影响。可以说，大曲质量可进一步影响大曲酒的质量和风格。
一、大曲中的微生物及其作用
扳倒井培养的大曲主要为中高温曲，制曲品温最高达到60℃—65℃。通过我们对大曲微生物的分离检测表明，扳倒井大曲是以细菌、霉菌和部分酵母为主的微生物菌系。
1.酵母
扳倒井大曲中的酵母主要为酵母属酵母，其次还有假丝酵母属、汉逊酵母属和球拟酵母属酵母。
1.1 酵母属酵母
生长作用温度为28℃—32℃，pH值在4.5—6.2之间。一般入房两天便可大量生长繁殖了，其后随着品温的上升而死亡或休眠。
1.2 生香酵母
假丝酵母、汉逊酵母等生香酵母，在培菌前期繁殖也较快。特别是假丝酵母，它与拟内孢霉共同存在于大曲表面层，通常呈现为黄色的小斑点。其繁殖代谢产生的芳香物质，使培菌前期的曲坯带有明显的酯香味。由于其所需温度较低，故主要在"低温培菌期"存活繁殖。当大曲进入高温转化期时，就随着其它酵母菌转入休眠或死亡。
生香酵母的生长繁殖、代谢与以下四个因素有关：
（1）温度。起始温度28℃—32℃时，生香酵母生长良好。
（2）酸度。适宜的酸度有利于生香酵母产酯。
（3）高湿度。生香酵母在生长繁殖过程中产生大量酯类物质。这一系列生理过程要求培养基中含有一定量的水分。在大曲培养条件下，较高的湿度有利于生香酵母产酯。
（4）微氧。产酯酵母是好氧性微生物，在有氧条件下，产酯能力强；但供氧过量，酵母呼吸作用加强，则消耗大量酒精及糖分，不利于产酯。
1.3 酵母菌的重要作用
酵母菌在发酵酿酒过程中，具有两个十分突出的作用，即酒化和酯化作用。大曲中的酵母属酵母、汉逊酵母能产生活力较强的酒化酶，能将葡萄糖版权中国酒业新闻网通过EMP途径代谢转化成酒的主成分——乙醇，这是曲酒最重要也是最基础的物质。
产酯酵母主要是假丝酵母和汉逊酵母，具有较强的酯合成能力，能代谢产生大量的酯类物质，如己酸乙酯等，可赋予大曲酒浓郁的芬芳。
酵母菌代谢还能产生许多物质，如甘油和其它多元醇等，对酒体的完美与丰满有着重要的作用。
2.霉菌
霉菌是大曲中数量种类最多的菌类。其中，以曲霉最多（曲霉中以黄曲霉最多），其次是根霉、毛霉、犁头霉、红曲霉等。
2.1 曲霉属
曲霉作用于大曲后，可形成糖化力、液化力、蛋白质分解力及多种有机酸。曲霉的最适生长温度为35℃—40℃。
2.2 根霉属
根霉常和毛霉、酵母菌共存。大曲菌丝的生长情况主要看根霉的着生状态，比如大曲断面是否整齐，就是根霉菌丝的健壮与否。
根霉中常见是米根霉。米根霉产乳酸，最适生长温度37℃—41℃，最适发酵温度30℃—35℃，制曲培菌品温不超过38℃，可达到控制米根霉大量生长繁殖的目的。
2.3 毛霉属
与根霉极相似，所需的生长发酵温度也差不多。毛霉主要着生于大曲培养的"低温培菌"期，特别是温高水大，两曲相靠时更易生长。
2.4 青霉属
喜好在低温潮湿的环境中生长。它对大曲中其它有益菌有极大的抑制力。
2.5 红曲菌属
生长温度为26℃—40℃，最适温度为32℃—35℃，pH为3.5—5.0。生长温度范围大，偏酸性。利用糖、酸为碳源。
2.6 霉菌的作用
霉菌生长代谢能产生多种酶。大曲酒酿造主要利用其代谢产生的液化型、糖化型淀粉酶，作为生产发酵中的糖化剂。
能代谢产生淀粉酶的霉菌有：根霉、曲霉、毛霉等。其中尤以根霉、曲霉产生的淀粉酶活力最强，以此为主体的大曲糖化、液化力也较强。大曲生长的霉菌种类和数量受培曲温度的影响。培养温度高，液化力高，糖化力低；培养温度低，液化力低，糖化力高。
霉菌，特别是毛霉，还能产生一种活性较强的蛋白质分解酶。此酶能催化原料中的蛋白质分子水解为朊、胨、多肽，最后分解形成氨基酸。
3.细菌
大曲中的细菌主要为乳酸菌、醋酸菌和枯草芽孢杆菌。
3.1 乳酸菌属
乳酸菌有三个特点：一是既有同型的，又有异型的；二是球菌居多，占70%左右；三是所需温度偏低，在28℃—32℃之间，并具有厌气和好气双重性。
大曲中乳酸含量不可过多，主要生成区域是在高温转化，是由乳酸菌作用于己糖同化成乳酸，其量的大小往往取决于大曲中乳酸菌的数量，及大曲生产发酵时对品温的控制，特别是顶点品温不足，热曲时间短时，会使乳酸大量生成。
3.2 醋酸杆菌属
醋酸杆菌是好气性菌。发酵温度30℃，偏酸环境，量大时会抑制酵母菌的生长和作用。醋酸菌主要是在大曲发酵前、中期生长繁殖，尤其是在新曲中含量最多。醋酸菌有一致命的弱点，即：在干燥低温的环境下，芽孢会失去发芽能力。
3.3 枯草芽孢杆菌
枯草芽孢杆菌有厌气和好气两种，一般最适生长温度为37℃，适应于微酸、湿度大的环境。初时，大曲中芽孢杆菌不多，但其繁殖速度较快，特别是在大曲的高温、高水分、曲块软的区域繁殖较快，此时，枯草芽孢杆菌得以大量生长。
3.4 细菌的作用
乳酸菌，具有乳酸脱氢酶和乳酸消旋酶，能进行同型和异型乳酸发酵，一般以同型乳酸发酵为主，将葡萄糖经由HDP途径代谢，产生乳酸。
醋酸菌形成的酶具有较强的氧化能力，能利用葡萄糖生产葡萄糖酸，也能氧化乙醇生成乙酸，是发酵酒醅中乙酸的主要产生菌。
芽孢杆菌具有水解淀粉和蛋白质的能力，有的芽孢杆菌能代谢产生酒中的芳香成分双乙酰等。产气杆菌都有较强的V·P反应（乙酰甲基甲醇反应），与酒中2，3—丁二醇、双乙酰等香味物质的生长有关。
二、大曲发酵机理
1.微生物演化过程
微生物变化规律的主要因素是温度、微生物特性及制曲工艺特点。由于制曲前期采用低温培菌，这使得转于cnwinenews.com需氧量大、生长温度低的霉菌和酵母菌在曲侧表层和曲包表层大量繁殖，特别是生长快的根霉。后来，随着微生物有氧呼吸启动所释放出来的多余能量和翻曲垒坯，使品温迅速升高，不再适应霉菌和酵母菌的生长繁殖。这时，霉菌以休眠体（孢子）状态存在，大部分酵母菌衰老死亡。而高温细菌则利用曲坯生成丰富的营养和水分，在曲坯内大量繁殖。
经过高温阶段的培养，最后形成以细菌、霉菌和部分酵母为主的微生物菌系。
2.酸性蛋白酶的生成条件
能生成酸性蛋白酶菌系有霉菌、放线菌和嗜热芽孢杆菌。
2.1 曲霉
由于曲霉的酸性蛋白酶生成量在品温超过35℃—40℃时逐步下降。因此，在制曲的环境中，并不是酸性蛋白酶生成的主要菌种。
2.2 根霉
随着制曲品温的提高，根霉的酸性蛋白酶活力增强。
2.3 放线菌
放线菌不产淀粉酶，但其酸性蛋白酶生成量却随着制曲品温的上升而不断增长。
2.4 嗜热芽孢杆菌
尽管嗜热芽孢杆菌不生成淀粉酶，却有着极强的酸性蛋白酶活力，并随着品温的上升而增长。因此，经较高温度的大曲培养，嗜热芽孢杆菌是产生酸性蛋白酶的主要菌系。
3."高湿微氧"是制曲要点
高湿微氧环境是大曲内在品质保障的核心。要营造微生物生长的良好环境，就要保持温暖潮湿的曲坯环境，这就要求在低温培菌期的空气流动必须减弱，如此，水分才不至于被迅速带走。环境空气流动弱，微生物生长繁殖消耗氧气并释放二氧化碳，势必会降低曲坯环境中的氧气浓度，形成微氧环境，也就是说，"高湿"造就"微氧环境"。
在微氧环境中，诱导生长繁殖起来的微生物进入酿酒糟醅体系这一微氧环境中，可再度生长繁殖并进行物质变化。因此说，高湿微氧的制曲环境，有利于调节、平衡各种微生物之间的关系，遵循大曲"前缓、中挺，后缓落"的发酵规律，保证大曲质量。
三、发酵过程的控制
大曲发酵的基本要求是"自然富集，开放作业，堆积生温，翻转调节，排潮降温，总温控制"。
由于大曲发酵是敞式发酵，因此，发酵的控制主要依靠对原始条件和环境条件的控制。
1.粉碎的控制
小麦粉碎前应先润料，使麦皮吸一部分水分，有一定延展性。粉碎后，麦皮呈片状，以保证曲坯有一定的通透性，心部呈粉状，可增加微生物的利用面积。粉碎后的麦粉要"烂心不烂皮"，感观以手捏不扎手为宜。
2.曲坯成型控制
加水量以控制曲坯水分在36%—38%为宜，感观以手捏成团而不滴水为准。
曲坯成型后，应在发酵室外晾汗，以曲坯表面不黏手为准，即可入发酵室。
3.入房控制
曲坯入房后，应立即紧闭门窗，保温发酵。随着温度上升，进行控温排潮。
4.发酵中控制
当发酵几天后，品温达到一定程度，曲坯表皮变硬，即可进行第一次翻曲，其时间应准确掌握。
翻第一次曲以温度的高低为主要依据。当发酵正常时from:cnwinenews.com，以曲坯品温达到或将要达到温控上限时翻曲为佳。翻曲应注意调整曲坯位置，使整批曲块同步发酵。翻曲后，品温下降幅度应控制在5℃以内。
当温度达到第二个高峰期时，即翻第二次曲，并注意保温，减少排潮次数，控制品温保持在较高水平。当品温下降到一定程度时，应进行"堆烧"，把曲坯堆拢，保温，即做到"中挺"。
中挺时，不但要控制所需的顶点温度，还要持续持久，借以促进微生物的分泌代谢和产物的积累（如形成氨基酸类物），同时还应排去曲室内的水分和二氧化碳，以供给微生物作用所需的充足氧气。高温转化中，除去微生物自身的代谢和生成其它物质外，关键还在于促使原料中蛋白质的分解，以增加曲香，因为蛋白质分解的最佳温度是60℃。
5.发酵后控制
大火期过后，曲坯中大部分水分已被蒸发，品温也逐渐下降。此时应进行最后一次翻曲——"收拢"，即把曲坯紧靠在一起，交错排列，堆至6层—7层，保持品温，使后火"缓落"，将曲坯心部的水分排除，使出房时保证曲坯含水量在15%以下，即可得到优良的成曲。
