酒精发酵与白酒酿造工艺学3.2

1、2000年年2006年全国酒精产量统计年全国酒精产量统计 2006年酒精产品结构年酒精产品结构398538241098105038724636107013320500100015002000250030003500400045005000玉米酒精成本木薯酒精成本玉米价格木薯价格20042005由此可见，20042005年数据表明，木薯酒精成本及价格均比玉米酒精略高 44%40%16%58%29%13%0%10%20%30%40%50%60%70%玉米酒精木薯酒精糖蜜酒精20042005陈立胜，潘瑞坚，木薯酒精产业的社会效益与经济效益分析，广西轻工业，2007（1） 显微镜中显微镜中67 时糊化

2、的玉米淀粉颗粒时糊化的玉米淀粉颗粒 显微镜下显微镜下75 糊化的玉米淀粉颗粒糊化的玉米淀粉颗粒 微镜下微镜下85 糊化的玉米淀粉糊化的玉米淀粉 粘度时 间t22cb t1a1 淀粉浆液加热到3545时，醪液黏度略有下降（图中a区域），继续升温， 黏度缓慢回升。当温度达到7585时，醪液黏度急剧上升，到90时达到 顶点（图中b区域），再进一步提高温度，黏度又开始迅速降低（图中c区域）。 由图可见，b区域是糊化区 直链淀粉的结构直链淀粉的结构 支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构支链淀粉的结构 发生糊化之后的

3、淀粉，如果继续升温，支链淀粉也 开始溶解， 胶体状态破坏，形成黏性较低的流动性醪液，这种现象称为淀粉的溶解，或称为液化。 淀粉质原料淀粉质原料纤维质原料纤维质原料糖质原料糖质原料水解水解酵母菌乙醇发酵酵母菌乙醇发酵水解水解（一）淀粉质和纤维质原料的水解（一）淀粉质和纤维质原料的水解1 1淀粉质原料的水解淀粉质原料的水解 （1）淀粉分子 葡萄糖的高聚体，由直链淀粉（20%-25%，溶解于温水）和支链淀粉（70%-75%，分子较大，不溶于温水）组成。（3）淀粉水解（糖化）淀粉水解，通过添加酶制剂或糖化曲来完成。糖化曲中含有的并起作用的淀粉酶类包括淀粉酶、淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶等。 淀粉在以

4、上几种酶的共同作用下被彻底水解成葡萄糖和麦芽糖。麦芽糖可在麦芽糖酶的作用下进一步生成葡萄糖。2纤维质原料的水解 纤维素（葡萄糖聚合）、半纤维素（多种多聚物）、木质素（苯丙烷类结构单元组成）稀酸水解法、浓酸水解法和酶水解法纤维素水解所用的酸为硫酸、盐酸和氢氟酸等强酸。酶水解采用的是纤维素酶，它是一种复合酶类，故又称纤维素酶复合物。葡萄糖葡萄糖2分子丙酮酸分子丙酮酸丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶2分子乙醛分子乙醛还还 原原2分子乙醇分子乙醇EMP途径途径 2. 酵母的乙醇发酵酵母的乙醇发酵（一）淀粉质原料酒精发酵工艺（一）淀粉质原料酒精发酵工艺1 1原料处理原料处理 包括原料的除杂和粉碎（干粉，包括原料

5、的除杂和粉碎（干粉，湿粉）湿粉）2 2蒸料蒸料 使淀粉彻底糊化、液化使淀粉彻底糊化、液化; ; 灭菌作用。灭菌作用。连续蒸煮常用的有罐式连续蒸煮、管道式连续连续蒸煮常用的有罐式连续蒸煮、管道式连续蒸煮、塔式连续蒸煮三种方法。蒸煮、塔式连续蒸煮三种方法。无菌空气制备培养基预处理发酵液体曲液体曲：采用液体深层通风培养。包括种子制备、液体曲发酵：采用液体深层通风培养。包括种子制备、液体曲发酵和无菌空气制备三个过程。和无菌空气制备三个过程。豆饼粉、米糠、薯干粉及硫酸铵配豆饼粉、米糠、薯干粉及硫酸铵配成干物质浓度为成干物质浓度为8.5%8.5%的培养液的培养液。4 4糖化糖化 糖化方法分成间歇糖化和连续

6、糖化两类。分成混合冷却连续糖化、真空冷却连续糖化和二级真空冷却连续糖化三类。（二）糖质原料酒精发酵工艺（二）糖质原料酒精发酵工艺 糖蜜酒精发酵工艺过程包括糖蜜酒精发酵工艺过程包括前处理前处理、酒母酒母制备制备、乙醇发酵乙醇发酵和和蒸馏蒸馏四个工序。四个工序。前处理包括稀释，添加营养物质，调节前处理包括稀释，添加营养物质，调节pHpH值值（一）发酵成熟醪的组成及其分离（一）发酵成熟醪的组成及其分离 分成不挥发性成分和挥发性成分两大类。 不挥发性成分包括甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、无机盐、酵母菌体、不发酵性及未发酵完的糖、皮壳、纤维等。蒸馏废糟或酒糟:不挥发性成分，在粗馏中它们和大部分水一起从醪塔

7、底部排出。 头级杂质：沸点比酒精低，先蒸出，包括乙醛、乙酸乙 酯和甲酸乙酯等中级杂质：沸点与酒精接近，与酒精较难分离，异丁酸 乙酯、异戊酸乙酯尾级杂质：沸点比酒精高，出现在蒸馏酒尾中，呈油状浮 在液面，又称杂醇油（二）酒精蒸馏与蒸馏工艺（二）酒精蒸馏与蒸馏工艺 酒精塔有单塔、两塔、三塔和多塔等多种蒸馏工酒精塔有单塔、两塔、三塔和多塔等多种蒸馏工艺。双塔蒸馏的蒸馏和精馏两个过程分别在粗馏塔和艺。双塔蒸馏的蒸馏和精馏两个过程分别在粗馏塔和精馏塔内进行。精馏塔内进行。根据进料方式的不同分为根据进料方式的不同分为气相进料塔气相进料塔和和液相进料液相进料塔塔两种形式。气相进塔式粗镏塔发生的酒汽直接进入两

8、种形式。气相进塔式粗镏塔发生的酒汽直接进入精馏塔。液相进料塔式精馏塔。液相进料塔式粗镏塔发生的酒汽经冷凝成液粗镏塔发生的酒汽经冷凝成液体，然后进入精馏塔。体，然后进入精馏塔。4092-95105-10892回流回流气相进料两塔蒸馏工艺流程图气相进料两塔蒸馏工艺流程图（二）大曲中主要微生物及其作用（二）大曲中主要微生物及其作用 有霉菌、酵母和细菌有霉菌、酵母和细菌1 1中温大曲中的主要微生物中温大曲中的主要微生物（1 1）酵母）酵母 起酒精发酵作用，酵母属、汉逊酵母属起酒精发酵作用，酵母属、汉逊酵母属（2 2）霉菌）霉菌 起分解蛋白质和糖化作用，根霉属、毛起分解蛋白质和糖化作用，根霉属、毛霉属、

9、曲霉属、红曲霉属、犁头霉属和白地霉属。霉属、曲霉属、红曲霉属、犁头霉属和白地霉属。（3 3）细菌）细菌 具有分解蛋白质和产酸能力，有利于酯具有分解蛋白质和产酸能力，有利于酯的形成的形成 中温大曲中的微生物成曲糖化力和发酵力较高，中温大曲中的微生物成曲糖化力和发酵力较高，但液化力和蛋白质分解力较弱。但液化力和蛋白质分解力较弱。2 2高温大曲中的主要微生物高温大曲中的主要微生物 高温大曲因制品温度较高，其中微生物高温大曲因制品温度较高，其中微生物主要为细菌和霉菌，因而成曲主要为细菌和霉菌，因而成曲糖化力和发酵力糖化力和发酵力较低较低，但液化力较高，蛋白质分解力较强，产但液化力较高，蛋白质分解力较强

10、，产酒较香酒较香。大曲中由于含有多种有益微生物及其所大曲中由于含有多种有益微生物及其所产生的多种酶类，是一种含有产生的多种酶类，是一种含有多种菌种的混合多种菌种的混合粗酶制剂粗酶制剂，所以在酿酒过程中就能形成种类繁，所以在酿酒过程中就能形成种类繁多的代谢产物，组成了各种风味成分，使白酒多的代谢产物，组成了各种风味成分，使白酒呈现特有风味。呈现特有风味。（三）大曲白酒的生产工艺（三）大曲白酒的生产工艺 主要采用主要采用固态配醅固态配醅发酵工艺，是一种典型的发酵工艺，是一种典型的边糖化边发酵边糖化边发酵（双边发酵双边发酵）工艺，大曲既是糖化剂又是发酵剂，并采用）工艺，大曲既是糖化剂又是发酵剂，并采

11、用固态固态蒸馏蒸馏的工艺。不同于白兰地、威士忌等采用液体发酵和液态蒸的工艺。不同于白兰地、威士忌等采用液体发酵和液态蒸馏的工艺。馏的工艺。 续渣法续渣法：将生原料（渣子）与酒醅（母糟）混合后在甑：将生原料（渣子）与酒醅（母糟）混合后在甑桶内同时进行蒸料和蒸酒，冷凉后加入大曲发酵，如此反复。桶内同时进行蒸料和蒸酒，冷凉后加入大曲发酵，如此反复。浓香型白酒和酱香型白酒浓香型白酒和酱香型白酒。渣子渣子蒸酒蒸料蒸酒蒸料母糟母糟撒曲发酵撒曲发酵酒酒立渣：第一次原料入窖发酵大渣：酒醅加80%的原料小渣：酒醅加20%的原料回糟：小渣不加原料只加曲，下窖发酵扔糟：回糟经发酵蒸酒后，不再继续发酵（1）原料及其处

12、理：主要使用优质糯种高粱。新鲜清蒸稻壳（去除异味）用作填充剂和疏松剂。大曲使用前，磨成细粉，水必须优质。（2）配料拌和：粮醅比约为1:4-5，稻壳用量约为粮粉量的17-22%。（3）蒸酒蒸粮：蒸粮糟：“造香靠发酵，提香靠蒸馏”，随加热随装甑，酒醅疏松，蒸汽慢，掌握汽量，不压汽，不跑汽。周边高中间低，装甑时间为20-45min。截头断尾。蒸酒结束后大火蒸粮。回糟与黄浆水同蒸，丢糟黄浆水酒稀释后重新泼回窖内发酵。清蒸二次清1.1.小曲小曲也称酒药、白药、酒饼等，是用米粉或米糠为原料添加或不添加中草药，自然培养或接种曲母，或接种纯粹根酶和酵母，然后培养而成。按主要原料分为粮曲和糠曲；按是否添加中草药分为药小曲和无药白曲；按用途分为甜酒曲与白酒曲；按形状分为酒曲丸、酒曲饼及散曲；按产地分。 （1）药小曲 是以生米粉为培养基，添加中草药及种曲或曲母经培养而成，桂林三花酒药小曲、酒曲饼、无药白曲和浓缩甜酒药大米浸洗蒸饭摊饭（37-38）拌料药小曲（0.8-1%）下缸（20-22h，糖化率达70-80%）发酵（加水量120-