從大曲的制作到成曲的貯存管理，都是一個(gè)敞口開放作業(yè)的過程，所以微生物不難進(jìn)入到大曲生產(chǎn)的全過程。歸納起來，大曲微生物的來源主要有空氣、水、原料、器具和房屋環(huán)境等方面，而且一般規(guī)律為空氣細(xì)菌多，原料霉菌多，場(chǎng)地酵母菌多。
1．空氣
空氣素有微生物的天然運(yùn)輸者之稱。無論是土壤、水域、動(dòng)植物之中的微生物，只要被卷入空氣中就會(huì)被帶到遠(yuǎn)離原地而落入其他諸如制曲場(chǎng)地的地方。所以可以看出，空氣中的微生物在數(shù)量、品種上都較之任何一方多。但由于空氣是流動(dòng)性的，故而無法固定某種微生物長期在某個(gè)地方或空氣中存留，同時(shí)又由于空氣中缺乏營養(yǎng)物質(zhì)和足夠的水分，所以微生物在空氣中不會(huì)有大量繁殖，特別是光照直射也不利于微生物的發(fā)育。顯然空氣僅作載體將微生物迎來送走，充當(dāng)幫忙角色。
由于空氣的流動(dòng)受季節(jié)的影響，故空氣中的微生物在數(shù)量和種類上也受季節(jié)的影響。如細(xì)菌冬天多于夏天，霉菌和酵母菌夏天多于冬天等。正因?yàn)橛羞@一現(xiàn)象，才出現(xiàn)了大曲制“伏曲”、南方曲優(yōu)于北方曲等制作的自然現(xiàn)象。
2．水
微生物在水中的數(shù)量取決于水質(zhì)，因水源不同，其微生物的種類各不相同。天然水中的微生物以桿菌居多；土地水中所含微生物的品種和數(shù)量都較多，但仍以芽孢桿菌為主；地下水道的污水廢物所含微生物以寄生菌和腐生菌為主。微生物之所以能在水中大量存在和生長繁殖，是因?yàn)樗杏袡C(jī)物可作為其營養(yǎng)。
制曲時(shí)所使用的是自來水，即飲用水。據(jù)測(cè)定，1mL自來水平均含微生物96.3個(gè)，其中細(xì)菌就有95個(gè)，而霉菌只有1.3個(gè)。細(xì)菌中一般以大腸桿菌居多。由此可知，制曲用水的微生物含量和種類是有限的，在參與制大曲發(fā)酵過程中也以細(xì)菌行列加入，其作用是十分明顯的。
3．原料
大曲所需的原料如大麥、小麥、豌豆、高梁等都是未經(jīng)過任何化學(xué)的、物理的（高溫、高壓）處理而直接進(jìn)入大曲制作現(xiàn)場(chǎng)的，可見其微生物含量之豐富。以小麥為例，每1g小麥含霉菌7.3 xl03個(gè)，酵母菌4.39×l04個(gè)，細(xì)菌2.85×l05個(gè)，其間包括空間網(wǎng)羅一些其他菌種。準(zhǔn)確地說，原料是大曲微生物的主要來源，較之其他環(huán)節(jié)占優(yōu)勢(shì)。原料從在土壤中生長成熟，經(jīng)曬去水分，到貯藏、運(yùn)輸?shù)冗^程，都是在敞開的自然環(huán)境中進(jìn)行的。原料上的微生物主要在其表面，個(gè)別的微生物可以侵入到原料內(nèi)部，因而原料（糧食）上有“外部菌”、“內(nèi)部菌”之分。就霉菌而言，對(duì)糧食是有害的，但對(duì)大曲發(fā)酵則有些是有益的。原料上霉菌的數(shù)量依次為曲霉、青霉、根霉、毛霉、鐮刀菌等。酵母菌在原料上無多大危害，只有當(dāng)原料霉變時(shí)，酵母菌才起進(jìn)一步的危害作用，但帶人大曲生產(chǎn)卻是有益無害的。
4.器具
大曲的制作是敞口的，不但原料可以網(wǎng)羅空間微生物，而且用于大曲生產(chǎn)的器具也都可以網(wǎng)羅微生物，器具還另有儲(chǔ)備“殘留”微生物的特點(diǎn)。無論是機(jī)制還是人工踩制大曲，其昕用器具或多或少地殘留有曲料，這曲料好比菌種，會(huì)帶入下次的制曲操作中，盡管可能帶入下次的菌種是有害的，但都無可奈何地自然重復(fù)地交替作業(yè)。
器具微生物中不可忽視的是曲室和有些大曲生產(chǎn)所使用的糠殼、草簾或谷草物品。這兩個(gè)環(huán)節(jié)的微生物不但品種數(shù)量多，且是經(jīng)老熟馴化后的“精品”，也即優(yōu)良菌。特別是使用糠殼、谷草物的大曲生產(chǎn)，如控制管理好的話，這些谷草物可以說是微生物菌種的“千年老窖萬年糟”了。因棲息在其上的微生物或孢子不可能在每次更換谷草物中全部地?fù)Q完，因而在發(fā)酵時(shí)將其覆蓋在曲上時(shí)，完全起到了菌源無償提供的作用，從而促進(jìn)發(fā)酵向有益方向進(jìn)行。
很難說明哪個(gè)微生物在大曲生產(chǎn)中起到“老大”的作用。實(shí)際情況是：發(fā)酵前期即低溫培菌期時(shí)，細(xì)菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其次為酵母菌，最后為霉菌。當(dāng)發(fā)酵進(jìn)入高溫轉(zhuǎn)化期時(shí)，細(xì)菌大量死亡，霉菌中的耐熱菌種取而代之，又占強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。所以，大曲的發(fā)酵過程是彼此交融的過程，兼容“互生、共生、抗生”的特色。事實(shí)上影響微生物生長的因素較多，除溫度外，還有濕度、水分、pH、養(yǎng)料、氧等。因此，一般來講，大曲生產(chǎn)過程中微生物的消長都包括“適應(yīng)期、增殖期（繁殖期）、平衡期、衰老期”的“四期運(yùn)動(dòng)”。
適應(yīng)期：低溫培菌時(shí)微生物富集于曲坯，以逐漸適應(yīng)其培養(yǎng)環(huán)境。由于水分和低溫的因素，使得細(xì)胞體積增大，原生質(zhì)均勻，貯藏物消耗，代謝開始，放出熱量，即曲坯開始發(fā)酵。
增殖期：微生物代謝繁殖的強(qiáng)盛階段。積累物質(zhì)開始，產(chǎn)生的熱量致使曲坯轉(zhuǎn)入高溫階段。
平衡期：微生物耗盡營養(yǎng)，代謝產(chǎn)物積累達(dá)到頂點(diǎn)。此時(shí)，大曲水分揮發(fā)得太多而迫使微生物無條件生長和代謝。由于微生物不活動(dòng)，故而大曲品溫（曲坯溫）開始下降，此時(shí)微生物細(xì)胞的原生質(zhì)內(nèi)開始積累貯備物質(zhì)，絕大多數(shù)微生物在經(jīng)過高溫、耗盡養(yǎng)料后都以孢子的形式保存下來，當(dāng)環(huán)境條件適應(yīng)時(shí)重新生長繁殖。
衰老期：當(dāng)耗盡養(yǎng)料后的微生物，其死亡的速度或數(shù)量遠(yuǎn)比新生的多時(shí)，就進(jìn)入了衰老期。表現(xiàn)為活菌數(shù)少，代謝無力，放不出熱量，曲坯品溫再度降低，大曲進(jìn)入老熟階段。
