《固态发酵》三大高地 中国白酒大师李家民的学术突破与实践赋能
来源:第一食讯 | 作者:刘世权 | 发布时间: 2026-02-02 | 72 次浏览 | 分享到:
在中国传统酿造技艺迈向现代化、科学化、国际化的历史进程中,李家民无疑是一位标志性人物。

在中国传统酿造技艺迈向现代化、科学化、国际化的历史进程中,李家民无疑是一位标志性人物。

他近四十年扎根一线,从车间酿酒工人成长为国家级酿酒大师、中国首席品酒师、中国杰出质量人、国家级技能大师、四川省学术和技术带头人、国务院特殊津贴专家、全国食品行业唯一的中国当代发明家。开山立派提出固态发酵“五三原理”,依据整体性、群体感应性、平衡性理念独创“人体固态发酵镜像”理论体系,系统阐释微生物群落演替、风味物质生成与环境因子的耦合关系;首倡“生态酿酒”理念并构建完整体系,被正式写入国家标准《白酒工业术语》(GB/T 15109),引领行业绿色革命;独创复合勾调技艺,主导研发生产的吞之乎酱香白酒获比利时布鲁塞尔国际烈性酒大赛大金奖第一名,成为全球首款获此殊荣的主产区之外中国酱酒;首创操作技术竞技运动会,获全国体育运动会表彰;一生著述颇丰,专著10部、论文70余篇,获13项国际发明金奖、发明专利40余项,主研完成各级科技项目130余项......。

李家民大师集“科学家、工程师、品酒师、教育家、发明家”多重身份于一身,恪守“三人同行,左右为师,活学活用,学用结合,融会贯通”二十字人生信条,其代表作《固态发酵》不仅是一部学术专著,更是一次对中国千年发酵智慧的系统性梳理、科学化重构与全球化表达。该书立足中国传统酿造智慧,以李家民大师数十年一线发酵实践与理论融会贯通为根基,以“五三原理”、“全P标准体系”等原创理论为核心,将“生态酿酒”理念贯穿始终,并用发散性思维构建起覆盖白酒、调味品、生物医药、环保、大健康等多个领域的固态发酵完整生态,在基础研究、人才培育、国际交流三大维度构筑起不可替代的行业高地。不仅填补了固态发酵领域系统性研究的空白,更是呼应了中国酒业从规模扩张向品质提升、效益优化转型的核心诉求,通过理论创新与实践落地,与学界前沿研究同频共振,推动中国传统发酵产业实现从“经验传承”到“科学引领”、从“资源消耗”到“生态循环”、从“本土实践”到“国际输出”、从“单一应用”到“多元赋能”的历史性跨越,成为中国酿造业践行绿色生态发展、助力国家大健康与产业升级战略的核心载体。


基础研究高地:

以原创理论破局,赋能多领域实践

李家民在《固态发酵》中突破传统经验主义桎梏,以现代微生物学、系统生物学、食品科学为工具,构建起“科学理论-核心技术-落地应用 ”的完整闭环,既筑牢了固态发酵的科学根基,又为大健康产业、绿色生态产业发展提供了原创性支撑,彰显了基础研究的多元价值。

这一探索与当前中国酒业“ 以科技创新驱动高质量发展 ”的核心导向高度契合,解析微生态系统的多样性与稳定性,是推动行业从经验酿造向科学酿造转型的关键。

(一)“五三原理”:解锁生态发酵密码,打破国际话语壁垒

长期以来,固态发酵因“多菌种、开放式、非均相 ”的特性,被国际学界视为不可控的传统工艺,缺乏系统性理论支撑。李家民在《固态发酵》中提出的“五三原理 ”,首次从微观到宏观、从单一品类到全领域,揭示了固态发酵的普遍本质规律,它不仅是李家民对数千年中国固态发酵经验的科学凝练,也是全球首个系统解码固态发酵复杂开放系统的原创理论框架,彻底打破了领域边界与西方话语霸权。

“五三原理”要点:

微生物三层级演化法则:微生物在发酵过程中经历“菌种→种群→群落 ”的生态演替,形成高度协同的功能网络;

三系代谢关联法则:物系(原料基质)、菌系(微生物群落)、酶系(催化系统)三者动态耦合,共同驱动代谢进程;

三相界面动态法则:固、液、气三相在非均相体系中相互渗透、转化,构成物质与能量交换的物理基础;

氧变三状态法则:体系内氧气浓度由好氧→微氧→厌氧梯度演变,精准调控不同功能菌的代谢路径;

温度三阶段法则:发酵温度呈现“前缓升—中挺稳—后缓降”的典型曲线,反映微生物活性与代谢热释放的内在节奏。

“五三原理”的普适性与落地性在生态酿酒实践中尤为显著,在调味品、生物医药、环保、大健康等涉及发酵的多个领域也具有权威性的指导意义:在白酒领域,依托“微生物三层级演化法则”,通过宏基因组学技术定位核心功能菌,破解“千年老窖万年糟”的微生态密码,应用于窖池改造,不仅提升己酸乙酯含量和基酒优级率,更通过优化窖池微生态环境,减少化学干预,践行生态酿造理念;在生物医药领域,基于“三相界面动态法则”,优化中药固态发酵工艺,将中药材与益生菌协同发酵,提升药材有效成分溶出率,实现“药食同源”的科学转化;在环保领域,利用“氧变三状态法则”设计固态发酵反应器,处理秸秆、畜禽粪便等农业废弃物,通过调控好氧-微氧-厌氧环境梯度,大幅提高废弃物降解率,转化的生物有机肥应用于高粱、大豆等发酵原料种植,减少化学肥料使用,形成“废弃物-有机肥-绿色原料-优质发酵产品”的生态闭环;在调味品领域,借鉴“三系代谢关联法则”优化食醋生产工艺,调整物系、菌系、酶系协同关系,缩短发酵周期、提升总酸含量,减少生产过程中的资源消耗,实现生态与效益双赢。

“五三原理”得到中国科学院院士张树政、教授程光胜等著名微生物学家的高度评价,被认为是“对多菌种自然发酵机理的精辟概括,推动固态发酵学科进入量化研究时代”,相关成果被国际顶级期刊多次引用,其对微生态机理的深刻解析,夯实了中国酒业现代化的科技基石,彻底改变国际学界对固态发酵的认知,确立了中国在该领域的基础研究制高点。


(二)全P标准体系:以药品级管控守护质量健康底线

李家民秉持“像做药品一样做食品”的核心理念,将药业GAP、GMP、GLP等规范融入固态发酵全流程,构建覆盖“产前-产中-产后”的全P标准体系,为生态酿酒提供了可复制、可推广的标准化路径。

在产前管控(GAP/GPP)方面,参照中药材GAP规范,制定酿酒原料、食醋原料、发酵饲料原料的种植/采购标准,如四川射洪高粱种植基地(白酒原料)严格控制土壤pH值,禁用化学农药,采用物理防虫技术,原料合格率提升至98%;山东淄博大豆种植基地(酱油原料)推行“绿色种植+低温储存”模式,减少原料霉变,保障酱油发酵基础品质。

产中管控(GLP/GBP/GMP)环节聚焦过程生态化,以GMP规范改造传统发酵车间,四川眉山泡菜固态发酵车间实现“无菌操作+环境恒温恒湿”,使泡菜亚硝酸盐含量远低于国家限值;在白酒发酵过程中,通过GLP规范开展安全性评价,明确每日适宜饮用量,同时优化发酵参数减少有害物质生成,实现“低度化、低嘌呤、低乙醛”的健康目标,契合生态酿酒的核心诉求,也为解决规模化生产中的品质一致性问题提供了标准支撑。

产后管控(GFP/GSP/GUP)环节延伸生态链条,依据GFP规范设计发酵产品勾调标准,避免添加人工色素与防腐剂;通过GSP规范保障发酵中药制剂、功能性发酵食品的低温运输,确保有效成分不流失,而白酒丢糟等发酵伴生品则通过固态发酵转化为生物饲料、膳食纤维,实现“变废为宝”。该体系应用后,企业产品不合格率均下降至0.5%以下,既保障了质量安全,又践行了生态循环理念,为行业科技成果转化提供了鲜活范本。


(三)大健康落地:让理论创新惠及多元消费场景

《固态发酵》以“发酵食品即药物”为导向,挖掘固态发酵的大健康价值,推动理论创新转化为多元落地产品,覆盖日常饮食、养生保健等多个场景。健康白酒系列利用“五三原理”优化发酵参数,李家民大师主导研发的53度吞之乎酱香白酒、43度舍得柔和型白酒,富集γ-氨基丁酸、洛伐他汀等活性成分,实现“低度化、低嘌呤、低乙醛”;功能性发酵食品方面,固态发酵益生菌酸奶结合“菌系演化法则”筛选耐高温益生菌,发酵杂粮粉优化“三系协同”提升营养吸收率,均采用绿色原料与生态发酵工艺,受到中老年群体与健身人群青睐;而发酵伴生品的综合利用,更是生态酿酒“变废为宝”理念的极致体现,既提升产业附加值,又契合绿色大健康战略,为行业新质生产力培育提供了实践路径。

近年来,李家民进一步揭示:人体肠道本质上是一个天然的“固态发酵反应器”。

食物进入肠道后,其消化吸收过程完美复现了“五三原理”—肠道菌群遵循“菌种→种群→群落”的演替;食物(物系)、菌群(菌系)、消化酶(酶系)构成动态代谢网络;肠内容物呈现固、液、气三相共存;肠道不同区段形成从近端好氧/微氧到远端严格厌氧的氧梯度;整个消化过程亦伴随能量释放与体温的阶段性调节。依据整体性、群体感应性、平衡性理念独创“人体固态发酵镜像”理论体系,首次将外部酿造生态与人体内部微生态打通,为“适量饮好酒有益健康”提供了坚实的科学依据,也彰显了“五三原理”作为通用生态模型的原创性与前瞻性。


人才培育高地:

实干传承匠心,锻造行业创新脊梁

《固态发酵》不仅是学术专著,更是一部“理论+实践+创新+传承”的人才培育宝典。

李家民以自身“从酿酒工人到国家级大师”的成长轨迹为范本,打破行业惯性,构建“产—学—研—用—创”一体化育人范式,既培育掌握核心技术的专业人才,更培养具备发散思维、敢闯未知、能担重任的跨领域创新人才,为固态发酵全行业培育近万名优秀人才,形成“固态发酵创新人才生态圈”,助力国家技能型人才战略落地。

(一)知行合一育人:理论联系实际,激发原创活力

李家民在《固态发酵》中摒弃纯理论教材的空洞性,以“问题导向、现场驱动、发散思考”为核心,引导学习者跳出单一领域,学会用固态发酵理论解决多元行业问题。书中收录“如何提升清香型白酒果香感”、“如何解决泡菜发酵异味”、“如何实现中药发酵有效成分最大化”等20余个跨领域真实产业问题,引导学习者直面复杂系统。如针对“窖泥老化”问题,不仅讲解白酒领域的解决方案,更引导学员发散思考,将该方案适配于酱油窖池、泡菜坛的菌群优化,实现“一理多用”。

在跨学科能力培养中,要求人才兼具微生物学、环保科学等多元知识结构,为生态酿酒的菌种优化、污染物处理等提供技术支撑。


(二)“五官九觉”传承:培育复合型专业人才

李家民首创“五官九觉”鉴评方法,打破传统感官经验“不可复制、不可传承”的局限,将其转化为可量化、可推广的技术体系,并将该方法延伸至多个发酵领域,成为人才培育的核心工具。作为国家团标(T/FDSA  0053–2024)《发酵食品(首席)品鉴官能力评价通则》核心起草人,李家民大师将《固态发酵》核心理论转化为可操作的品鉴能力评价指标,同时通过手把手传承、多场景实践,打造兼具工匠精神、科学精神与创新能力的复合型人才。

“五官九觉”的应用案例在白酒领域,通过视觉(酒体色泽)、嗅觉(香气层次)、心觉(饮后舒适度)等多维度鉴评,结合窖池微环境(空觉)的生态指标,判断发酵过程是否符合生态标准;在调味品领域,通过嗅觉判断酱油发酵成熟度,结合原料种植的生态背景(空觉),实现品质精准管控。

依托这种传承模式培育出的跨领域优秀人才,在生物医药、发酵饲料、食品检测等领域,将固态发酵理论与专业相结合,成为行业骨干,彰显了人才培育的广度与实效性。


(三)三位一体育人生态:产学研协同,赋能人才可持续发展

《固态发酵》填补了固态发酵学科空白,自2017年出版以来,累计发行量超3万册,被列为“中国白酒行业培训核心教材”,成为固态发酵全行业“人才培育的基础设施”。不仅应用于白酒龙头企业,更被调味品等跨领域企业作为内部培训用书,同时成为多所高校发酵工程、食品科学、环境科学等专业的参考教材。李家民依托该书理论,牵头建设“国际固态发酵工程技术研究中心”、“国际生态酿酒重点实验室”,联合环保、生物医药领域的科研机构,搭建跨领域人才培养平台,通过“企业实习+项目孵化+创业指导”的模式,引导人才将书中理论转化为创业实践,孵化数十项学生创新项目并部分实现市场化转化。


国际学术交流高地

以实证赢认可,传递中国发酵智慧

长期以来,中国传统发酵工艺因缺乏系统科学理论与实证成果,在国际舞台上“话语权缺失”,被西方视为“纯粹的传统技艺”。

《固态发酵》以扎实的理论创新、丰富的多领域落地案例为支撑,打破西方液态发酵话语霸权,构建起“实证成果-标准输出-文化传播-产业赋能”的全方位国际交流高地,让中国固态发酵从“经验输出”升级为“科学、标准、文化、产业”的多维输出,更让生态酿酒理念获得全球认可,既彰显了中国的创造力与智慧,又推动中国发酵产业走向全球,助力“中国味道”、“中国标准”、“中国文化”出海,契合国家文化自信与产业国际化战略。


(一)实证成果突围:彰显中国发酵创新实力

李家民团队以《固态发酵》理论为核心,带着生态发酵相关技术与产品亮相国际舞台,用实打实的成果打破西方偏见。

2012年德国纽伦堡国际发明博览会上,李家民研发的《一种健康白酒的酿造方法》生态酿酒核心技术)、《农业废弃物固态发酵处理技术》等4项技术,分别斩获钻石大金奖、金奖、银奖、铜奖,这是该展会举办64届以来首次为中国白酒及固态发酵领域颁奖,评委评价其“实现了固态发酵从‘经验’到‘科学’的跨越,且在多领域的应用具有极强的推广价值”;此后连续3届参展,累计获6金2银1铜,涵盖白酒、调味品、环保等多个领域,成为国际发明展上“中国酿造”的代名词。

2015年比利时布鲁塞尔国际烈性酒大赛中,利用李家民独创复杂勾调技术研发生产的53度吞之乎酱香白酒(生态酿酒代表产品),从43个国家1397款产品中脱颖而出,获大金奖第一名,成为全球首款获此殊荣的中国酱酒,其生态、健康的品质获得国际评委一致好评。团队研发的固态发酵果酒、发酵食醋同步参展,获得国际评委好评,证明中国固态发酵产品在多个品类上的国际竞争力。


(二)标准国际输出:掌握行业国际话语权

《固态发酵》中的“五三原理”、“全P标准体系”被国际期刊引用超200次,其中《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》专题报道“中国固态发酵的科学突破与多领域应用”,认为“李家民团队的研究为全球多菌种发酵提供了新范式,其多领域落地案例为各国发酵产业升级提供了宝贵借鉴”,此外,李家民多次受邀出席国际固态发酵大会、全球食品科学论坛,分享中国固态发酵的理论与案例,获得国际学界广泛认可。

李家民以《固态发酵》为基础,推动中国固态发酵标准进入国际体系,同时联动多领域,推动标准的跨行业、国际化适配,掌握国际学术与产业话语权。作为ISO/TC 34(食品标准技术委员会)中国代表,李家民带领团队将“中国固态发酵术语体系”、“微生物安全评价指南”纳入国际标准框架,同时结合环保、生物医药领域的固态发酵案例,推动“农业废弃物固态发酵处理标准”、“发酵中药品质评价标准”的国际对接,使国际学界首次认可“固态发酵与液态发酵同等重要的科学地位”。

李家民大师团队牵头举办“国际固态发酵论坛”,吸引20余个国家的大学、科研机构、企业参与,推动成立“中德固态发酵联合实验室”、“中日传统酿造技术研究中心”、“中美发酵食品安全联合研究平台”,实现学术成果、技术案例的跨国共享。

针对“一带一路”国家资源特性与产业需求,输出《固态发酵》中的“适应性改造技术”与生态发酵标准,为东南亚国家优化木薯酒固态发酵工艺;为非洲国家改造甘蔗酒生产工艺,输出全P标准体系中的生态管控要求,帮助当地建立发酵食品质量管控体系,实现“技术出海、标准落地、生态赋能”的多重价值。


(三)文化产业双输出:让中国味道走向世界

李家民在国际交流中,将固态发酵作为“ 中国文化载体 ”,推动“ 中国味道 ”与“ 中国智慧 ”的双重传播,同时联动产业,实现文化传播与产业赋能的同频共振。

2022年,李家民获品牌强国·酿酒行业功勋人物称号,在博鳌论坛、全球食品博览会上,多次提出建立中国味道的客观标准,让幽雅、舒适、健康的中国味道特质与生态理念被国际市场认可

在国际演讲中,李家民将“五三原理”与中国传统“天人合一”理念结合,向世界诠释“东方发酵智慧”,推动中国固态发酵企业与国际企业开展深度合作,让中国发酵文化成为中华文化出海的重要组成部分。英文版《Solid-State Fermentation》成为全球首本系统介绍中国固态发酵理论与多领域案例的英文专著,被多所世界知名高校图书馆收藏。


结语:

一部著作,三重高地,一座连接传统与未来、中国与世界的桥梁

李家民的《固态发酵》以“五三原理”构筑科学根基,以全P标准体系筑牢生态与质量底线,以多领域生态发酵案例彰显实践价值,以“知行合一+发散创新”培育行业栋梁,以“实证成果+标准输出”赢得国际尊重。该书三大高地的构建,不仅推动中国白酒及发酵食品产业实现“从经验到科学、从本土到国际、从传统到健康”的转型,更突破了单一领域的局限,延伸至环保、生物医药、饲料等多个行业,成为助力国家大健康战略、双碳战略、产业升级战略、文化自信战略的重要力量。

正如李家民所言:“固态发酵不是守旧,而是守正出新;不是局限于一隅,而是赋能于万物”。这部著作所承载的,不仅是固态发酵的科学规律与技术方法,更是中国酿造人“扎根传统、勇于创新、开放包容、敢于担当”的精神内核。它让世界看到,中国传统工艺并非“落后的经验”,而是可通过现代科学转化为“引领全球的创新力量”;中国不仅能产出优质的发酵产品,更能创造引领世界的科学理论、行业标准与人才体系。在科技创新成为产业发展核心引擎的今天,《固态发酵》所构建的理论体系与实践路径,将持续为中国酒业乃至全球发酵产业的高质量发展、可持续发展,贡献深厚的中国智慧与坚实的中国方案。


【作者简介】

刘世权,中国知识产权领域奠基人之一,首批国家专利代理人。曾任核工业部西南核物理院研究员。荣获1978年全国科学大会奖(中国科技界最高荣誉),国防科委重大成果三等奖,获颁1964年中国首次核爆炸纪念奖章与证书。参与了多项核聚变装置的选型工作,开创军工技术实施民用化转型工作。历任核工业西南专利法律事务所所长,四川天元专利事务所所长。在核能、通讯电子、医药化工、农业食品、酿酒等领域完成了数千件专利申请、检索、答辩、复审、授权工作,解决处理了若干重要的疑难案件。