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第七章 酿酒,1. 法国的“白兰地”酒度40左右，色泽金黄，香甜醇和。,英国的“威士忌”酒度40左右，呈琥珀色，符合大众口味。,俄罗斯的“伏特加”，酒度一般3040，无色无味，是配制鸡尾酒最好酒种之一。,法国的“香槟酒”，香槟原是法国一个 地名，该地所产葡萄酒因起泡而闻名， 后以香槟酒著称。,荷兰的“杜松子酒”酒度约在3840，酒色透明，有特殊的杜松子香气。,意大利的“苦艾酒 ”，即“味美思”，酒度一般在度度， 因以草药为香料，而有一定药用价值。 牙买加的“劳姆酒”（一译“兰姆酒”），酒度一般在度度，通常是透明的，也有长期贮存积酿而呈琥珀色或加蔗糖染出颜色的。,日本的清酒，酒度一般在1516，无色，香气淡雅，利于佐餐。,以淀粉质原料或含糖原料采用发酵法制成的供食用的饮料酒，以及工业，医药用的酒精等。 饮料酒按生产方法可分为酿造酒和蒸馏酒,酿造酒：以淀粉质原料或含糖原料经酒精发酵后用压榨或过滤使酒液与渣汁分离而得。如黄酒，啤酒，酒精含量在520（v / v）。 蒸馏酒：原料经酒精发酵后，再通过蒸馏提取酒精成分及微量得芳香成分；并提高酒度而得。如中国白酒，威士忌，伏特加等。,酒和酒度 凡含有酒精（乙醇）的饮料和饮品，均称为“酒”。 酒饮料中酒精的百分含量称做“酒度”。酒度有三种表示方法。 （1） 以体积分数表示酒度：即每100ml酒中含有纯酒精的毫升数 （2） 以质量分数表示酒度：即每100g酒中含有纯酒精的克数 （3） 标准酒度：欧美各国常用标准酒精度表示蒸馏酒的酒度,一.白酒,中国的白酒是世界著名的六大蒸馏酒之一。 我国的类型有： 酱香型：茅台酒 浓香型：泸州老窖 清香型：山西汾酒 米香型：广西桂林三花酒 兼香型：,1.分类,按生产方式分： 固态法白酒 液态法白酒 固液结合法白酒 按曲种类分： 大曲酒 小曲酒 麸曲酒,2.白酒原料,（1）主要原料：凡含有较多淀粉，糖分的农作物及其副产物和野生植物可作酿造白酒原料。 粮谷原料 薯类原料 含糖原料 代用原料,（2）辅料 固态发酵的白酒酿造过程中常在辅料中加入一定的填充料，以调节淀粉浓度，冲淡酸度，吸发酒精成分，保持一定的浆水。常用辅料有稻壳，高梁壳。,（3）水 它是各种微生物生长繁殖的营养素，各种物质的溶剂，各种生物化学反应都在水溶液中进行。,3.白酒酿造基础理论,淀粉质原料酿造白酒，一般经过要经过拌水蒸料、加曲糖化、酒精发酵、蒸馏取酒、贮存勾兑等过程。,(一)淀粉质原料酒精发酵工艺,1.原料预处理 2.蒸料 3.糖化曲制备 4.糖化 5.酒母制备 6.乙醇发酵 7 贮藏过程,(一)淀粉质原料酒精发酵工艺,1.原料预处理 (1)原料的除杂 原料诈先要通过振荡筛、吸铁器等将其中的混杂的小铁钉、泥块、杂草、石块等杂质除去。,(一)淀粉质原料酒精发酵工艺,2)原料的粉碎 粉碎的目的主要是增加原料受热面积,有利于淀粉颗粒的吸水膨胀,糊化,缩短后续热处理时间,提高热处理效率.另外,粉末原料加水混合后容易流动输运. 原料粉碎的方法要分为干粉碎和湿粉碎两种.目前国内大多采用于粉碎法，设备大多采用锤式粉碎机。,2.蒸料,淀粉质原料吸水后在高温高压下蒸煮，可以破坏植物组织和细胞，使淀粉彻底糊化、液化，为进一步的淀粉转化为糖创造良好的条件；其次蒸料还有灭菌的作用。,纤维素：吸水膨胀 半纤维素：部分发生水解，中间出现糠醛产物，产生芳香物质。 果胶物质：分解生成甲醇 含氮物质：氨态氮有利微生物利用，可溶蛋白质减少 糖分：,2.蒸料,蒸煮工艺看，20世纪50年代前期我国酒精厂大多采用整粒原料间歇蒸煮工艺。为了提高蒸煮醪质量和减轻劳动强度，目前我国各酒精厂广泛采用连续蒸煮的工艺，方法有多种，常用有罐式(锅式)连续蒸煮、管道式连续蒸煮、塔式(柱式)连续蒸煮等三种方法。 罐式连续蒸煮工艺流程简图如图所示，,2.蒸料,2.蒸料,3.糖化曲制备,制曲过程实际上是将糖化菌扩大培养，并让糖化菌产生高活力的、质量合格的各种淀粉酶等酶类的过程。为此，需要提供让糖化菌生长和产酶的合适原料、水分、温度和通气条件等。 糖化曲分成固体曲和液体曲两种，用麸皮为主要原料制成的固体曲叫麸曲，采用液体深层通风培养的称为液体曲。,(1)固体曲的生产 固体曲生产方法有多种，最早采用的是曲盘制曲，后来发展为帘子制曲，20世纪60年代以后又逐步采用机械通风制曲方法。,3.糖化曲制备,3.糖化曲制备,(2)液体曲生产 液体曲生产工艺过程包括种子制备、液体曲发酵和无菌空气制备三部分. 种子罐接种糖化菌孢子悬浮液后，32通风培养36h左右接入培养罐，在培养罐内培养48h左右即得成熟液体曲。,3.糖化曲制备,4.糖化,糖化方法分成间歇糖化和连续糖化两类。目前我国大多数酒精厂采用后者。 (1)间歇糖化工艺 间歇糖化在糖化锅内进行.蒸煮醪放入并冷却到6162时，加入糖化剂，搅拌均匀后静止糖化30min，再冷却至30后供发酵用。,4.糖化,4.糖化,(2)连续糖化工艺 根据蒸煮醪冷却(前冷却)和糖化醪液冷却(后冷却)的方法不同，可将连续糖化工艺分成混合冷却连续糖化、真空冷却连续糖化和三级真空冷却连续糖化三大类，所控制的工艺参数与间歇糖化工艺的相似。,糖化过程中的主要变化,含氮物质：氨态氮增加； 果胶物质：生成甲醇和果胶酸，果胶酸在果胶酸酶作用下水解成半乳糖醛酸，削弱细胞粘连有利于糖化进行。 半纤维素、纤维素：部分水解 单宁：水解生成没食子酸及葡萄糖,5.酒母制备,酒母制备过程是酒母扩大培养过程，分为实验室扩大培养和酒母罐扩大培养两阶段，其流程见图5-11所示。整个酒母扩大培养过程控制的温度均为2830。所得酒母应细胞健壮、整齐，出芽率高(15%30%)，没有杂菌污染。,5.酒母制备,6.乙醇发酵,酵母菌在厌氧条件下可发酵己糖形成乙醇，其生化过程主要由两个阶段组成。第一阶段己糖通过糖酵解途径(EMP途径)分解成丙酮酸。第二阶段丙酮酸由脱羧酶催化生成乙醛和二氧化碳，乙醛进一步被还原成乙醇.,（1）酒精发酵 C6H12O6 CH3COCOOH 2 CH3COCOOH 2CH3CHO+2CO2 2CH3CHO+4H 2CH3CH2OH,EMP途径,丙酮酸脱羧酶,脱氢酶,（2） 其他物质生成 酒精发酵过程中，除乙醇、二氧化碳等主要产物外，还有很多其他成分生成，如醇、醛、酸、酯类等，这些物质十分复杂，构成了白酒独特风味。,发酵工艺有间歇发酵、半连续式发酵和连续式发酵三类。乙醇发酵过程可分为前发酵期、主发酵期和后发酵期三个阶段。,（3）发酵动态,在前发酵期阶段，前发酵期一般为前10h左右，发酵作用不强，酒精和二氧化碳产生得少，糖分消耗得比较慢，发酵醪表面显得比较平静。前发酵期一般控制发酵温度不超过30。 主发酵期为前发酵期之后的12h左右，在此阶段酵母细胞已大理形成，每毫升醪液中酵母数可达1亿以上，酵母菌基本上停止繁殖而主要进行乙醇发酵作用。使糖分迅速下降，酒精量逐渐增多，醪液中产生大量的二氧化碳，有很强的二氧化碳泡沫响声。,6.乙醇发酵,6.乙醇发酵,经主发酵期，醪液的糖分大部分已被耗掉，发酵进入后发酵期。在后发酵期阶段，发酵作用弱，产生热量也省，发酵醪温度逐渐下降，应控制发酵温度在3032。后发酵一般需要约40h才能完成，总发酵时间一般控制6072h。,7 贮藏过程,刚蒸出的白酒，一般认为冲鼻、粗糙、有刺激辛辣等不愉快的气味，还含有硫化氢、硫醇、硫醚等臭味物质。经过一段时间的贮存，香味比较协调，风味有所改进，具有陈酿的老熟风味。,物理化学变化, 酒精分子与水分子缔合度增加，使酒味柔和 低沸点的成分如醛类、硫化物等挥发，减少邪杂味 贮存过程由于酒精分子的挥发，使酒度降低 生成酯类，增加香气,二.黄酒,黄酒主要以大米或黍米、玉米为原料经浸泡，蒸煮，糖化发酵压榨而成的低度酒为我国特产。,以酒的色泽取名：元红酒琥珀色 竹叶青浅绿色 以产地命名 绍兴酒 即墨老酒（山东即墨） 以特殊工艺而特定命名： 加改酒 老熬酒,1.生产方法,淋饭法：大米经浸泡，蒸米，以冷水淋冷，拌酒药 摊饭法 喂饭法,2.原料要求, 水:水是黄酒主要成分之一，在成品中约占80左右 米:南方用大米，北方用黍米。,3.工艺,绍兴元红酒,三 啤酒,啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒，而且营养丰富，人们适量饮用时，酒精对人体的毒害相对较小。 啤酒的原料是大麦。其产量在谷物排名第四，而且大麦不是人类主要的粮食，酿酒后的麦糟中蛋白质含量得到相对丰富，更适宜于做饲料，所以用大麦制啤酒得到发展。,(一)啤酒的分类,1、据工艺分类 可分两大类：以德国、捷克、丹麦、荷兰为典型的下面发酵法啤酒；以及以澳大利亚、新西兰、加拿大等的上面发酵法啤酒。 2、根据是否巴氏灭菌 分为：生啤酒、熟啤酒 3、根据麦芽度 可分为：8啤酒、10 啤酒、12 啤酒、14 啤酒、18 啤酒 4、根据色泽 可分为：黑啤酒、黄啤酒、淡色啤酒,(二) 中国啤酒工业发展简史,中国在四五千年前，就有古代啤酒。中国近代啤酒是从欧洲传入的，从1902年到1949年的40多年中，中国只建立了不到10个工厂，年产啤酒近1万t，从1949年到1993年，我们用43年的时间，发展成为世界啤酒第二生产大国，这样的发展速度举世瞩目。,1900年 哈尔滨啤酒厂(乌卢布列夫斯基啤酒厂) 1903年 在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂 1904年 东北三省啤酒厂(中国人自己开办的) 1914年 北京建立了双合盛啤酒厂,(三)原料,1 大麦 自古以来大麦是酿造啤酒的主要原料，在酿造时先将大麦制成麦芽，再进行糖化和发酵。 大麦适于酿造啤酒的原因： （1）. 大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类 （2）. 大麦种植遍及全球 （3）. 大麦的化学成分适合酿造啤酒 （4）. 大麦是非人类食用主粮,大麦的化学成分,淀粉：是大麦的主要贮藏物，存与胚乳细胞内。其中，直链淀粉一般为17%24%，麦芽淀粉酶作用于直链淀粉，几乎全部转化为麦芽糖和葡萄糖，但作用于支链淀粉时，还生成相当数量的糊精和异麦芽糖。 半纤维素和麦胶物质：是胚乳细胞壁的组成部分。胚乳细胞内主要含淀粉，发芽过程中只有当半纤维素酶将细胞壁分解之后，其他水解酶方能进入细胞内分解淀粉等大分子物质。 蛋白质：含量高低及其类型直接影响啤酒质量。 多酚类物质：约占大麦干重的0.1-0.3%，它们多存在于谷皮中，对发芽有一定抑制作用，使啤酒具有涩味。,啤酒酿造对大麦质量的要求,1 感官 （1）色泽 ：良好大麦有光泽，淡黄；受潮大麦发暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微兰色 （2）气味：良好大麦具有新鲜稻草香味 （3）谷皮：优良大麦皮薄，有细密纹道 （4）麦粒形态：以短胖者为佳 （5）夹杂物：杂谷粒和沙土等应在2%以下 2 物理检验 （1）千粒重：以无水物计千粒重应为30-40g （2）麦粒均匀度：按国际通用标准，麦粒腹径可分为2.8、2.5、2.2mm三级 （3）胚乳性质：胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态,3 化学检验 （1）水分：原料大麦水分不能高于13%，否则不能贮存，易发生霉变，呼吸损失大 （2）蛋白质：蛋白质含量一般要求为9-12%，蛋白质含量高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解差，浸出物相应的低，成品啤酒易浑浊 （3）浸出物：间接衡量淀粉含量的方法，一般为72-80% 4 酿造大麦的质量标准：1986年正式制定和通过了啤酒大麦国家标准，编号为QB141687,2 其他原料,在啤酒麦汁中制造的原料中，除了主要原料大麦麦芽以外，还包括特种麦芽，小麦麦芽及辅助原料 一、 啤酒生产中使用辅助原料的意义 1降低啤酒生产成本，具有经济性 2降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性调整麦汁组分，提高啤酒某些特性,1大米：原则上凡大米不论品种均可用于酿造，但从啤酒风味而言，米的食感越好，酿造的啤酒风味也越好 2玉米：是世界栽培最广的品种，也是酿造啤酒的主要品种 3小麦：我国是世界小麦主要生产国。小麦发芽后制成的小麦芽也是酿造啤酒的主要原料。 4淀粉：由于淀粉工业的发展，用淀粉作啤酒辅料是有前途的 5蔗糖和淀粉糖浆：在麦汁制造中，用糖补充浸出物，可直接加入麦汁煮沸锅中，工艺简单，使用方便,3 啤酒花和酒花制品,啤酒起源于公元前35千年，9世纪开始添加酒花为香料，15世纪后才确定为啤酒的通用香料。 酒花能赋予啤酒柔和的微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，能提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性。,酒花的主要化学成分,酒花的化学组成中对啤酒酿造有特殊意义的三大成分为，酒花精油，苦味物质和多酚。 （1）.酒花的苦味物质 苦味物质是提供啤酒愉快苦味的物质 （2）.酒花精油：是酒花腺体另一重要成分，经蒸馏后成黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它容易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。 （3).多酚物质：约占酒花总量的48%。它们在啤酒酿造中的作用为在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物，在麦汁冷却时形成冷凝固物，在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成气雾浊及永久浑浊物，在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。,4 啤酒酿造用水,啤酒主要生产用水包括加工水及洗涤、冷却水两大部分。加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称酿造水。洗酵母水、啤酒过滤水等也或多或少的进入啤酒。 啤酒酿造水的性质，主要取决于水中溶解盐类的种类和含量，水的生物学纯净度及气味，它们将对啤酒酿造全过程产生很大的影响。我国工业界目前主要采用地表水及地下水为生产水源。 1. 地表水的特性：直接来自雨、雪的汇合，需进行复杂的水处理后才能成为优良的酿造水 2. 地下水：分为潜水、承压水和泉水，具有清洁、水温稳定、生物少、溶解无机物的水质特点。,（四）麦芽制备,全制麦过程大体可分为原料清选分级、浸麦、发芽、干燥、除根等过程。 由原料大麦制成麦芽习惯称为制麦，。 制麦的目的在于使大麦发芽，产生多种水解酶类，以便通过后续糖化，使大分子淀粉和蛋白质得以分解溶出。而绿麦芽经过烘干将产生必要的色、香和风味成分。,1 大麦的清选与大麦的分级,分级是将麦粒按腹径大小的不同分为三个等级。因为麦粒大小之分实质上反应了麦粒的成熟度之差异，其化学组成、蛋白质含量都有一定差异，从而影响到麦芽质量。 分级筛常和精选机结合在一起。一般有两种设备：圆筒分级筛平板分级筛,2 大麦的浸渍,一浸麦的目的 使大麦吸收充足的水分，达到发芽的要求 在水浸的同时，可充分洗涤除菌 适当添加化学药物，可加速有害物质的浸出,二、浸麦方法： 湿浸法：只是将大麦单纯的用水浸泡，不通风供氧，只是定时换水。此法吸水慢，发芽率不高 间歇浸麦法：用浸水断水交替法，进行空气休止，通风排CO2，能促进水敏感性大麦的发芽速度，缩短发芽时间一天以上，发芽率提高。 喷雾浸麦法：此法比间歇浸麦法更有效，其特点是耗水量少，供氧充分，发芽速度快,3 大麦的发芽,浸渍后的大麦达到适当的浸麦度，工艺上进入发芽阶段，实际上从生理现象来说，发芽过程是从浸麦开始的。此阶段各种水解酶量达到高峰，淀粉，蛋白质，半纤维素等达到适当的分解。发芽过程必须准确控制水分和温度，适当通风供氧。 一、大麦和麦芽中的酶类 现已发现大麦中的酶类达数百种，而且每年都有新酶种发现，经过发芽的大麦所含酶量和种类大量增加。 水解酶的形成是大麦转变成麦芽的关键所在，现简介几种酿造啤酒过程中最重要的几种水解酶： 淀粉酶：经发芽后，在糊粉层内形成大量的淀粉酶。 淀粉酶：原大麦中存在相当数量的淀粉酶，有游离态和结合态两种，大部分存在胚中。,支链淀粉酶：是降低麦汁中支链糊精中的酶，也是淀粉酶中不可却好的组成部分。 蛋白分解酶：是分解蛋白质肽键一类酶的总称，可分为内肽酶和端肽酶两类。通常说的蛋白酶都是指内肽酶，蛋白酶是关系到麦芽溶解和啤酒质量的重要酶类。 半纤维素酶类：是胚乳细胞壁的主要组成部分，而细胞壁在制麦过程的分解是大麦胚乳分解的主要内容，所以它是麦芽溶解的先驱者 。,二、大麦发芽过程中物质的变化 糖类的变化：最主要的变化是淀粉的相对分子质量有所下降，经过制麦过程可溶性糖大部分有积累，这是由于淀粉、半纤维素、及其他多糖被酶水解的综合结果。 蛋白质的变化：蛋白质分解是制麦过程的重要内容，部分蛋白质分解为肽和氨基酸，分解产物分泌至胚，用于合成新的根芽和叶茎，因此，蛋白质有分解也有合成。 半纤维素和麦胶物质的变化：实质是细胞壁的分解 胚乳的溶解：麦芽的溶解是从胚乳附近开始的，沿上皮层逐渐向麦粒尖端发展，靠基部一端比麦粒尖端溶解较早，较完全，酶活性相对较高。 酸度的变化：发芽过程中酸度的变化主要表现在酸度提高，虽然酸度明显增长，但麦汁溶液的PH值变化不大，这主要是由于磷酸盐的缓冲作用。 其他变化：无机盐类稍有下降；多酚物质实质上没有增减等,三 发芽方法与设备 浸渍后大麦进入正式发芽期，发芽是在专用的发芽设备中进行的。下面介绍几种流行的设备： 1 萨拉丁发芽箱：是应用最早，最广泛而且至今仍然使用的经典式箱式发芽设备 2 麦堆移动式发芽体系：是一种半连续式生产设备，若要求产量增加，可增加机台数。 3 劳斯曼转移箱式制麦体系：与麦堆移动式实属一种类型，都是麦层移动，箱体分室 目前，我国仍以萨拉丁发芽箱最普遍，因为它易于土建施工、操作和维修方便。,4 绿麦芽的干燥,发芽完毕的绿麦芽不能贮藏也不能糖化，必须经过干燥终止酶作用，除去生青味，产生特定的麦芽色香味，最后除根入仓存放数周，方能进入糖化。,(五) 麦汁制备,原料粉碎-糊化-糖化-麦汁过滤 -煮沸-后处理,1 粉碎,麦芽和谷物原料经过粉碎后才能更好的溶解,粉碎质量对于糖化过程中物质的生化变化,麦汁组成和原料的利用率都有重要的价值,2 糖化,糖化是麦汁制取过程中最重要的过程之一.在这个过程中水于麦芽粉碎物充分混合,在麦芽各种酶系的作用下,将麦芽的可溶性物质彻底浸出,并在酵母的作用下发酵为啤酒. 目的是利用各种酶的作用,使不溶物溶解出来,从而得到更多的溶解物,淀粉:转化为 葡萄糖:最先被酵母利用(起发酵糖) 麦芽糖及双糖(主发酵糖) 麦芽三糖 :等麦芽糖发酵完毕(后发酵糖) 糊精:不可发酵,蛋白质: 高分子氮:形成泡沫 物理化学的稳定性 啤酒的醇厚性 中分子氮:二氧化碳的载体 口味(杀口力) 低分子氮及氨基