浓香型白酒窖池分层分位点池底窖泥pH值、主要有机酸与钙、镁离子之间的相关性分析

张会敏，孟雅静，王艳丽，胡心行，王银辉，黄 艳，周庆伍，李安军，王 录，邢新会

（1.安徽省固态发酵工程技术研究中心，安徽 亳州 236820；2.清华大学化工系，北京 100084）

窖泥理化性质对窖泥菌群的生存具有重要影响，其中，pH值对窖泥品质非常重要[1-6]。研究表明，与老窖泥相比，退化窖泥/新窖泥的pH值较低[1-3]，窖泥品质越好窖泥pH值越接近于7[7]，低pH值的窖泥更容易发生钙化板结[8]，不利于窖泥菌群的生存。因此提高窖泥的pH值是改良窖泥的重要方法。陈彬等[9]尝试通过往窖泥中添加产碱杆菌等方式提高窖泥pH值，改善窖泥钙化问题。基于此，厘清窖泥中主要有机酸的含量以及哪种酸与窖泥pH值最相关，更有利于提高窖泥pH值的实施。另一方面，研究表明窖泥中钙离子的浓度与窖泥钙化最为相关[10]，且pH值偏低的新窖泥中钙离子浓度远高于pH值偏高的老窖泥中钙离子浓度[11]。因此，厘清窖泥中钙离子浓度与哪种有机酸最为相关对将来从根本上解决窖泥钙化板结问题具有重要作用。现阶段对窖泥理化性质[1-5,12]及其相关性[8]的研究并没有指出窖泥中哪种有机酸对pH值起决定作用，以及哪种酸对钙镁离子的沉淀或解离（对窖泥退化板结起重要作用）最具有相关性。

目前对窖泥的取样多采用单层取样方法。实际上，窖泥菌群的菌属组成是有其空间分布特征的，以pH值为例，己酸菌（Caproiciproducens）的最适pH值为6.0～8.0[13]；梭菌（Clostridium）的最适pH值为5.0～7.0[14]；沉积菌属的最适pH值为6.0～8.5[15]；胺杆菌属（Aminobacterium）的最适pH值为6.0～8.4[16]；甲烷囊菌属（Methanoculleus）的pH值范围为7.5～7.8[17]；甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）的pH值范围为5.8～8.7[18]。新窖泥中含量最丰富的乳酸杆菌属（Lactobacillus）甚至可以在pH值低至2.4的条件下存活[19]。因此，窖泥的理化性质也肯定存在三维空间分布特征。因此，在三维空间上分层分位点进行窖泥取样并进行窖泥理化性质研究更为合理。

与池壁窖泥相比，池底窖泥菌群丰度更大[20]，且池底窖泥对浓香型白酒的酿酒品质影响更大，本研究分别对新窖池和老窖池分层分位点进行池底窖泥取样和窖泥理化性质研究。比较新老窖池分层分位点池底窖泥的pH值、主要有机酸与钙、镁离子的含量差异，并重点分析pH值与各种有机酸的相关性，各种有机酸与钙、镁离子的相关性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

窖泥样本取自安徽北部某知名浓香型白酒企业；其余试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

FE20 pH计 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；6890气相色谱仪（配CP-WAX 57 CB色谱柱（50 m×0.25 mm，0.2 μm）） 美国Agilent公司；Acquity UPLC液相色谱（配二极管阵列检测器和HSS T3色谱柱（100 mm×2.1 mm，1.8 μm）） 美国Waters公司；IonPacTMCS12A RFICTM离子色谱柱、ICS5000+离子色谱仪（配ICS-5000-DC电导检测器） 美国Thermo Fisher公司；WZS-188雷磁浊度仪 上海仪电科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 分层分位点池底窖泥样本采集

分别选取窖龄不同而发酵工艺相同的新窖池（窖龄6 年）和老窖池（窖龄不少于50 年）各6 个，采取三位点四层取样方法取样，如图1所示，3 个取样位点分别为中心点（center，Cen）、角点（corner，Cor）以及中心点和角点连线的中点——四分之一点（quarter，Qua）；4 个取样深度分别为：0～1、1～3、3～5 cm和5～7 cm。从上到下4 个角点窖泥样本依次标注为Cor_01、Cor_13、Cor_35和Cor_57；从上到下4 个中心点窖泥样本依次标注为Cen_01、Cen_13、Cen_35和Cen_57；从上到下4 个四分之一点窖泥样本依次标注为Qua_01、Qua_13、Qua_35和Qua_57。老窖泥样本添加O前缀表示；新窖泥样本添加Y前缀表示，如老窖池中心点1～3 cm的窖泥样本表示为O_Cen_13。新老窖池各6 个，每个窖池12 个取样点，总共144 个窖泥样本。

图1 新老窖池池底窖泥样本的三位点四层取样方法Fig. 1 Three-point four-layer sampling method for BPM from old and young pits

1.3.2 pH值、有机酸与钙、镁离子含量检测

用FE20 pH计检测窖泥pH值（新鲜窖泥与去离子水按质量体积比1∶3混匀静置后检测[2]）。

将窖泥与15%（体积分数，下同）甲醇按体积比1∶9混匀，经0.22 μm滤膜过滤得到滤液，通过气相色谱仪检测挥发性己酸、丁酸、乙酸的含量。进样量1 µL，柱流速1 mL/min，进样口温度250 ℃，分流比30∶1。升温条件：初始温度35 ℃，2 ℃/min升温至60 ℃，保持4 min，6 ℃/min升温至195 ℃，保持20 min。氢火焰离子检测器温度250 ℃。采用液相色谱仪检测乳酸含量。进样量：1 µL，流动相为KH2PO4（0.02 mol/L），柱流速0.1 mL/min，检测波长208 nm，柱温箱30 ℃。将新鲜窖泥与去离子水按质量体积比1∶9混匀，10 000 r/min离心5 min，取上清液经滤膜（0.22 μm）过滤，用离子色谱仪检测可溶性Ca2+与Mg2+的含量。离子色谱柱为IonPacTMCS12A RFICTM（4 mm×250 mm），进样量25 µL，柱流速1 mL/min，柱温30 ℃，流动相为甲基磺酸溶液（20 mmol/L），等浓度洗脱，检测器为ICS-5000-DC电导检测器。

1.3.3 浊度检测

将新老窖泥与去离子水按质量体积比1∶9混匀，10 000 r/min离心5 min得到窖泥离心上清液，将上清液经0.22 μm滤膜过滤后得到窖泥过滤液，用于检测浊度。该部分共检测了新老窖池各1 个，总共2 个窖池的24 个窖泥样本的离心上清液和窖泥过滤液的浊度，共得到24 组，48 个浊度数据。

1.4 数据处理与分析

窖泥理化性质每组实验重复6 次，数据以平均值±标准差表示，差异显着性分析通过SPSS 24.0软件单因素方差分析实现。皮尔逊相关性分析通过R语言实现。皮尔逊相关性热图通过Excel 2010软件色阶功能绘制。浊度未设置重复，直接展示数值。

2 结果与分析

2.1 新老窖池分层分位点池底窖泥的pH值

图2 新老窖池三位点四层池底窖泥样本的pH值（n ＝6）Fig. 2 pH of three-point four-layer BPM samples from old and young pits (n = 6)

如图2所示，老窖泥的pH值在水平方向的3 个位点之间无显着差异；垂直方向，老窖泥pH值随窖泥深度增加，从4.79～7.43（平均值5.86）逐渐上升到8.99～9.57（平均值9.22）。从0～1 cm到1～3 cm pH值的上升幅度最大，从偏弱酸性变为偏弱碱性（6.10～9.30，平均值7.95）。表层0～1 cm与1～3、3～5、5～7 cm pH值均具有显着性差异（P＜0.05）；1～7 cm窖泥样本中，除了O_Cor_13与O_Cor_35，O_Cor_13与O_Cor_57具有显着性差异，其余各对样本不具有显着性差异（P＞0.05）；3～5 cm（平均值9.15）与5～7 cm（平均值9.22）pH值差异最小。新窖泥的pH值比相同深度老窖泥的pH值小1～2。水平方向上中心点和四分之一点pH值近似，其pH值平均值随窖泥深度增加从4.24递增至6.42，角点pH值的上升幅度相对更大，从4.13上升到7.89，较接近于老窖泥。其中Y_Cor_01与Y_Cor_13具有显着性差异（P＜0.05）。其余两组垂直相邻的各组新窖泥样本之间不具有显着性差异（P＞0.05），而深度相间的两组窖泥（如Y_Cen_01与Y_Cen_35）之间具有显着性差异（P＜0.05）。

本研究中表层窖泥的pH值与前人研究结果[1,6,12]基本一致，此外，本研究发现新老窖池的pH值随窖泥深度增加而增加的规律，且深层老窖泥的pH值明显高于深层新窖泥，可能对深层窖泥菌群的生存有影响，现已知甲烷菌适宜在偏碱性的环境中生存[17-18]，甲烷菌被认为是窖泥老熟的标志菌[21]。因此，深层老窖泥的偏碱性环境更有利于甲烷菌生存。新窖池角点窖泥的pH值与老窖泥更接近，说明新窖池中，角点窖泥的老熟速率相对更快。

2.2 新老窖池分层池底窖泥中主要有机酸的含量

浓香型白酒“四大酸”（乳酸、己酸、丁酸和乙酸）也是窖泥中含量最多的4 种有机酸[22-23]。新老窖池三位点四层池底窖泥中“四大酸”的含量依次如图3～6所示。

图3 新老窖池三位点四层池底窖泥样本的乳酸含量（n ＝6）Fig. 3 LA contents of three-point four-layer BPM samples from old and young pits (n = 6)

老窖泥的乳酸含量在水平方向上的3 个位点之间无显着差异（图3A），在垂直方向上，随窖泥深度增加乳酸含量从416.73～4 699.71 mg/kg（平均值2 380.07 mg/kg）递减为0～111.20 mg/kg（平均值19.48 mg/kg）。从0～1 cm到1～3 cm递减幅度最大，差异显着（P＜0.05）。新窖泥中乳酸的含量整体比老窖泥大一个数量级（图3B）。在水平方向上，新窖泥中心点和四分之一点的乳酸含量更接近，乳酸含量随窖泥深度增加从5 504.2～34 934.5 mg/kg（平均值23 146.6 mg/kg）逐渐降为0～21 148.8 mg/kg（平均值6 664.7 mg/kg）；新窖泥角点的乳酸含量相对较低，乳酸含量平均值从14 461.0 mg/kg递减至81.1 mg/kg，相对更接近于老窖泥中的水平。前人研究表明新窖泥的乳酸含量显着大于老窖泥[2,23]，与本研究结果一致。适宜的乳酸含量对菌群生长有利[24]，过量的乳酸不利于窖泥菌群的生存。本研究发现乳酸含量随窖泥深度增加呈递减的规律，老窖泥和角点新窖泥在5～7 cm的乳酸含量趋近于0。推测窖泥中乳酸的减少可能与窖泥菌群的降解代谢有关，后续有必要对菌群组成和功能进一步分析，有利于将来人为改良窖泥。

如图4所示，在水平方向上，相同深度老窖泥中的己酸含量无显着差异，垂直方向上，随窖泥深度增加，己酸含量由1 439.3～4 827.0 mg/kg（平均值3 134.59 mg/kg）递减至745.6～4 815.2 mg/kg（平均值1 724.6 mg/kg），不同样本之间无显着性差异（P＞0.05）。新窖泥的己酸含量几乎是老窖泥的2 倍（平均值为6 663.69 mg/kg），在水平和垂直方向上均没有显着差异（P＞0.05）。新老窖泥己酸含量的差异可能与新老窖泥菌群的己酸代谢差异有关。

图4 新老窖池三位点四层池底窖泥样本的己酸含量（n ＝6）Fig. 4 CA contents of three-point four-layer BPM samples from old and young pits (n = 6)

在水平方向上，相同深度老窖泥的丁酸含量无显着差异（图5），垂直方向上，随窖泥深度增加丁酸含量由0～1 362.35 mg/kg（平均值559.10 mg/kg）逐渐降为0～456.44 mg/kg（平均值103.95 mg/kg），0～1 cm与5～7 cm深度有显着差异（P＜0.05）。新窖泥的丁酸含量整体是老窖泥丁酸含量的2 倍多（平均值1 403.47 mg/kg），水平和垂直方向无显着差异（P＞0.05），四分之一位点的丁酸含量稍多于中心点和角点，角点新窖泥中的丁酸含量随窖泥深度增加呈微弱递减规律，但无显着性差异（P＞0.05）。新老窖泥中丁酸含量的差异可能与新老窖泥菌群的丁酸代谢差异有关。

图5 新老窖池三位点四层池底窖泥样本的丁酸含量（n ＝6）Fig. 5 BA contents of three-point four-layer BPM samples from old and young pits (n = 6)

如图6所示，在水平方向上，相同深度老窖泥乙酸含量无显着差异，垂直方向上，随窖泥深度增加乙酸含量由49.1～4 955.1 mg/kg（平均值2 737.79 mg/kg）逐渐降为0～996.3 mg/kg（平均值536.48 mg/kg）。从1～3 cm到3～5 cm的降低显着（P＜0.05）。新窖泥的乙酸含量没有明显水平和垂直方向的递变规律（平均值1 347.00 mg/kg），彼此间无显着差异（P＞0.05）。新老窖泥乙酸含量的差异可能与窖泥菌群的乙酸代谢差异有关。

图6 新老窖池三位点四层池底窖泥样本的乙酸含量（n ＝6）Fig. 6 AA contents of three-point four-layer BPM samples from old and young pits (n = 6)

2.3 新老窖池分层池底窖泥中钙、镁离子的含量

表1 新老窖池三位点四层池底窖泥样本的钙离子和镁离子含量Table 1 Calcium ion and magnesium ion contents of three-point four-layer BPM samples from old and young pits

窖泥钙、镁离子的含量与窖泥的老熟息息相关。窖泥中过高的钙、镁离子会与乳酸形成过量乳酸钙、乳酸镁沉淀，导致窖泥钙化板结缺水，不利于窖泥菌群生长，降低窖泥品质。如表1所示，老窖泥水平方向上的钙离子含量无显着差异，垂直方向上，0～1 cm的钙离子含量最高，随窖泥深度增加，钙离子含量由143.6～591.8 mg/kg（平均值292.1 mg/kg）逐渐降为0～100.7 mg/kg（平均值35.0 mg/kg）。新窖泥中的钙离子含量在中心点和四分之一点近似，无明显递变规律（平均值1 448.6 mg/kg），新窖泥角点的钙离子含量显着低于中心点和四分之一点，其平均值随窖泥深度增加由878.3 mg/kg递减为362.8 mg/kg。

老窖泥中镁离子含量在水平方向上无显着差异，在垂直方向上，随窖泥深度增加，镁离子含量由108.3～493.8 mg/kg（平均值258.7 mg/kg）递减为0～34.9 mg/kg（平均值13.3 mg/kg）。表层新窖泥与表层老窖泥的镁离子含量很接近。新窖泥中心点和四分之一点的镁离子含量随窖泥深度增加由208.7～592.6 mg/kg（平均值326.7 mg/kg）降为85.5～208.7 mg/kg（平均值183.9 mg/kg）；角点的镁离子含量相对较低，其平均值随窖泥深度增加由197.11 mg/kg递减为106.29 mg/kg。老窖泥镁离子的递减程度大于新窖泥。

2.4 新窖池分位点分层池底窖泥的pH值、主要有机酸以及钙镁离子含量之间的相关性分析结果

图7所示为新老窖泥的pH值、主要有机酸和钙、镁离子含量之间的皮尔逊相关性系数，图中所示数值为交叉参数的皮尔逊相关性系数（-1～1），负值显示红色，正值显示绿色，相关性越强颜色越深，相关性越低（相关性系数越接近0）越接近黄色。

老窖泥pH值与乳酸、己酸、丁酸、乙酸、钙离子和镁离子含量均呈负相关（图7A），说明在老窖泥中，乳酸对pH值的贡献最大；乳酸含量与钙离子含量（0.717 6）、镁离子含量（0.738 5）的相关性较强，说明老窖泥钙、镁离子的解离受乳酸的影响很大。乳酸含量与己酸含量（0.466 0）、丁酸含量（0.537 1）和乙酸含量（0.443 3）呈稍强相关性，推测可能与窖泥菌群降解乳酸生成己酸、丁酸和乙酸有关[25]，乳酸降解形成己酸有利于解除乳酸对乳酸菌产物的抑制，使老窖泥中乳酸与各种酸之间相关性增强。己酸含量与丁酸含量呈强烈正相关（0.724 4），说明老窖泥中己酸与丁酸具有强烈代谢相关性，现已知窖泥中己酸菌参与的己酸合成途径中需要先合成丁酸再合成己酸[26]，丁酸与己酸之间确实存在相关性，这与本实验结论一致。丁酸与乙酸含量呈强烈正相关（0.822 7），说明丁酸与乙酸的合成具有代谢正相关性，研究表明窖泥中无论是己酸的生成途径[26]，还是丁酸的合成途径[27]，均存在乙酸与丁酸之间的可逆合成途径，这与本实验结论一致。

新窖泥pH值与乳酸含量（-0.686 2）、镁离子含量（-0.637 5）、钙离子含量（-0.423 3）呈强烈负相关（图7B），说明新窖泥乳酸对pH值的贡献最大，并对钙、镁离子的解离有影响，通过新窖泥乳酸含量与钙离子含量（0.418 6）和镁离子含量（0.731 6）的较强相关性可以说明乳酸对钙、镁离子的解离影响比较大。新窖泥中乳酸含量与己酸含量（-0.191 1）、丁酸含量（-0.096 3）和乙酸含量（0.079 1）基本没有明显相关性，可能与新窖泥中微弱的菌群代谢有关。新窖泥中己酸与其余各参数的相关系数都很低，可能与新窖泥中己酸相关的代谢反应很微弱有关。

图7 新老窖池窖泥样本的pH值、主要有机酸和钙镁离子含量之间的皮尔逊相关性系数热图Fig. 7 Heat maps of Pearson correlation coefficients between pH,major organic acids and calcium/magnesium ions in BPM samples from old and young pits

综上，窖泥的“四大酸”中，乳酸含量对pH值的贡献最大。一方面，乳酸是含量最高的有机酸，且为水溶性，尤其是新窖泥中，乳酸含量比其余3 种有机酸含量几乎高1 个数量级；另一方面，4 种有机酸中，乳酸的解离系数（pKa）最小（3.86），比丁酸（4.82）、乙酸（4.74）和己酸（4.83）小1左右，即在同样的解离水平下乳酸对pH值的影响几乎是其余3 种酸的10 倍。乳酸与钙离子在新窖泥中的相关系数较老窖泥小（0.418 6和0.717 6），可能是新窖泥中含量较高的乳酸与其中的固体钙反应导致钙离子过度解离，从而失去部分相关性。

鉴于新窖泥在角点的理化性质与中心点和四分之一点有差异，本研究分别对中心点、四分之一点和角点理化性质之间的相关性进行分析（图8）。首先，3 个位点的pH值均与乳酸含量呈较强相关性，说明新窖泥中乳酸对pH值具有重要影响作用。pH值（与乳酸、己酸和丁酸含量均有较强的相关性）与钙、镁离子含量的相关性在角点最强（-0.487 2、-0.750 3），而乳酸含量与钙、镁离子含量的相关性在角点最弱（0.108 9和0.564 4），可能与在角点乳酸含量相对较低，钙、镁离子含量受丁酸、己酸含量的影响更大，相关性系数较大有关。与角点相比，中心点和四分之一点pH值与丁酸含量（0.294 3和0.477 6）和己酸（-0.169 4和-0.111 9）的相关性稍弱。角点pH值与丁酸含量的较强相关性，可能得益于角点乳酸含量与丁酸含量之间较强的相关性（0.468 6），因为只有pH值与乳酸含量、乳酸含量与丁酸含量同时具有较强相关性才会实现pH值与丁酸之间的较强相关性。角点乳酸含量与丁酸含量的较强相关性（0.468 6）与老窖泥中两者的相关性（0.537 1）很接近，可能与角点新窖泥菌群的乳酸和丁酸代谢作用比较强有关。其次，角点丁酸含量与镁离子含量（0.524 7），以及钙离子含量与镁离子含量（0.671 7）的相关性更接近于老窖泥中丁酸含量与镁离子含量（0.465 9），以及钙离子含量与镁离子含量（0.798 2）相关性。乳酸含量在中心点与己酸、丁酸和乙酸含量几乎不相关；在四分之一点乳酸含量与己酸含量（-0.182 4）、丁酸含量（-0.242 8）和乙酸含量（-0.270 5）呈微弱负相关；在角点乳酸含量只与丁酸含量呈较强正相关（0.468 6）。通过与老窖泥中乳酸含量与己酸含量、丁酸含量和乙酸含量的相关性比较可知，3 个位点新窖泥中的四大酸代谢均不够成熟。综上，中心点和四分之一点新窖泥参数之间的相关性更相似，尽管角点新窖泥理化参数之间的相关性稍接近于老窖泥，但还是不够成熟。将来有必要进一步分析不同位点新窖泥菌群的组成差异。

图8 新窖池三位点窖泥样本的pH值、主要有机酸和钙镁离子含量之间的皮尔逊相关性系数热图Fig. 8 Heat maps of Pearson correlation coefficients between pH,major organic acids and calcium/magnesium ions in BPM samples from 3 positions of young pits

2.5 新窖池分位点分层池底窖泥的浊度分析结果

图9为新窖池与老窖池的三位点四分层池底窖泥各12 个窖泥样本的过滤液和离心上清液的浊度。液体的浊度代表液体中各种微纳米颗粒的数量。新老窖泥离心上清液和过滤液的浊度没有明显水平或垂直方向的规律。新老窖泥离心上清液的浊度（48.63 NTU和62.16 NTU）分析结果表明老窖泥中经离心无法沉淀的微纳米颗粒的数量更多；新老窖泥过滤液的浊度（14.21 NTU和24.12 NTU）分析结果表明老窖泥中直径小于0.22 μm的纳米颗粒数量更多。细菌无法通过0.22 μm滤膜，由此可知，老窖泥中存在更多小于细菌体积的纳米颗粒物质。老窖泥中更多微纳米颗粒物质的存在既增加了细菌的附着面积，有利于窖泥菌群的生长；同时又在一定程度上延缓了黄水（乳酸）在窖泥中的渗透速率，保护窖泥中非乳酸降解菌的同时，为乳酸降解菌争取了更多时间降解乳酸，进一步提高了pH值，提高了窖泥品质，改善了窖泥菌群的生长环境。

图9 新老窖池三位点四分层池底窖泥过滤液和离心上清液的浊度Fig. 9 Turbidity of filtrate and centrifugal supernatant of three-point four-layer BPM samples from old and young pits

3 讨 论

本研究分析了浓香型白酒新老窖池池底窖泥三维空间的pH值，4 种主要有机酸，钙、镁离子浓度，离心上清液/过滤液的浊度，以及理化性质之间的相关性。老窖泥的理化性质在水平方向上无显着差异；在垂直方向上，随窖泥深度增加，pH值平均值从5.86递增到9.22，乳酸含量平均值从2 380.07 mg/kg递减为19.48 mg/kg，己酸含量平均值从3 134.59 mg/kg递减为1 904.76 mg/kg，丁酸含量平均值从559.10 mg/kg递减为103.95 mg/kg，乙酸含量平均值从2 737.79 mg/kg递减为536.48 mg/kg，钙离子含量平均值从292.1 mg/kg递减为35.0 mg/kg，镁离子含量平均值从258.7 mg/kg递减为13.3 mg/kg。新窖泥中己酸含量（平均值6 663.69 mg/kg）、丁酸含量（平均值1 403.47 mg/kg）、乙酸含量（平均值1 347.00 mg/kg）无显着变化。新窖泥中心点和四分之一点理化性质近似，随窖泥深度增加，pH值平均值从4.24递增至6.42，乳酸含量平均值从38 146.5 mg/kg递减至6 664.7 mg/kg，镁离子含量平均值从326.70 mg/kg递减为183.91 mg/kg，钙离子含量平均值（1 448.57 mg/kg）无显着变化。新窖泥角点理化性质相对更接近老窖泥，pH值平均值从4.13上升到7.89，乳酸含量平均值从14 461.0 mg/kg递减至81.1 mg/kg，钙离子含量平均值从878.25 mg/kg递减为362.84 mg/kg，镁离子含量平均值从197.1 mg/kg递减为106.3 mg/kg。相关性分析表明，新老窖泥pH值与乳酸呈强相关性（-0.686 2和-0.789 3），说明乳酸对窖泥pH值的影响非常重要。新老窖泥乳酸含量与钙含量（0.418 6和0.717 6）、镁离子含量（0.731 6和0.738 5）呈较强相关性，说明乳酸对窖泥钙、镁离子解离的重要影响。与新窖泥相比，老窖泥中乳酸含量与己酸含量（-0.126 8和0.466 0）、丁酸含量（-0.092 5和0.537 1）和乙酸含量（-0.078 0和0.443 3）的相关性差异比较说明老窖泥中乳酸降解与己酸、丁酸和乙酸的合成代谢比较旺盛。新窖泥的3 个位点相比较，尽管角点新窖泥理化参数之间的相关性稍接近于老窖泥，但也不够成熟。老窖泥离心上清液（62.16 NTU）和过滤液的浊度（24.12 NTU）比新窖泥（离心上清液48.63 NTU、过滤液14.21 NTU）大，推测老窖泥中更多微纳米颗粒的存在有利于乳酸降解菌的代谢作用。

与新窖泥相比，老窖泥最大的特点是其各种理化性质形成了随窖泥深度变化的梯度变化规律。老窖泥中pH值与乳酸含量呈强烈相关关系，而乳酸进一步影响钙、镁离子的解离，可推知乳酸是影响窖泥品质的重要因素。新窖泥中乳酸的含量远远大于老窖泥，过量的乳酸可能使窖泥中的固体钙、镁元素过度解离，形成了过量的乳酸钙、乳酸镁，导致窖泥钙化板结，窖泥退化。因此减少窖泥中的乳酸有利于提高窖泥品质。已知老窖泥的菌群丰度远远大于新窖泥[1]，包括大量的乳酸降解菌[28-30]。乳酸降解菌的存在，有利于降解乳酸，提高窖泥pH值，从而提高窖泥品质。窖泥菌群与窖泥环境是相互适应相互影响的。浊度分析显示，老窖泥中微纳米颗粒的数量比新窖泥中更多，有利于延缓黄水中乳酸在窖泥中的浸润过程，增加窖泥菌群的附着面积的同时提供给乳酸降解菌更多的时间降解乳酸。