酒精發(fā)酵與白酒課件

第三章酒精發(fā)酵

與白酒釀造工藝學(xué)第一節(jié)酒精發(fā)酵工藝學(xué)酒精發(fā)酵原料發(fā)酵微生物發(fā)酵機(jī)制發(fā)酵工藝淀粉質(zhì)原料：80%發(fā)酵酒精由此生產(chǎn)，其中甘薯干占45%，玉米等谷物占35%（1）薯類(lèi)原料：包括甘薯（北稱(chēng)紅薯、地瓜，南稱(chēng)山芋、番薯）、木薯（南方熱帶、亞熱帶）、馬鈴薯（西北少數(shù)地區(qū)，蘇聯(lián)，東歐各國(guó)）（2）谷物原料：玉米、小麥、高粱、大米等，也稱(chēng)糧食原料，其中玉米小麥常用

當(dāng)谷物發(fā)生霉變時(shí)一、酒精發(fā)酵原料糖化菌：

糖化：在微生物或酶的作用下將淀粉轉(zhuǎn)化為糖的過(guò)程稱(chēng)為糖化。所用菌株即為糖化菌。實(shí)際生產(chǎn)中主要是曲霉和根霉。米曲霉→黃曲霉→黑曲霉→As3.4309(uv-11)或其變異株。根霉和毛霉：蛋白酶活力強(qiáng)，能進(jìn)行雙邊發(fā)酵（邊糖化邊發(fā)酵）二、酒精發(fā)酵微生物固體曲的生產(chǎn)：以機(jī)械通風(fēng)制曲為例光盤(pán)要求：菌絲粗壯濃密，具特有清香，無(wú)異味，無(wú)孢子生成液體曲的生產(chǎn)：同液態(tài)深層發(fā)酵，包括種子制備、液體曲發(fā)酵、無(wú)菌空氣制備三部分包括：空氣系統(tǒng)，蒸汽系統(tǒng)，溫度系統(tǒng)關(guān)于糖化曲的制備二、酒精發(fā)酵微生物酒精發(fā)酵微生物：

關(guān)于酒母：指酒精酵母指液體菌種，相當(dāng)于種子液（酵母）產(chǎn)酒精微生物

酵母：啤酒酵母細(xì)菌：林奈假單胞菌、嗜糖假單胞菌霉菌：總狀毛霉酵母菌乙醇發(fā)酵機(jī)制

2NDAH+H+

→2NAD+C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+Q180g→92g(理論)得率約51.5%實(shí)際：得率約47%2%用于酵母菌體積累2%形成甘油0.5%形成有機(jī)酸0.2%形成雜醇油三、酒精發(fā)酵的生化機(jī)制可酵糖2分子丙酮酸丙酮酸脫羧酶2分子乙醛還原2分子乙醇EMP途徑

CO2酵母菌乙醇發(fā)酵機(jī)制預(yù)處理糖化劑制備糖化劑蒸料糖化發(fā)酵蒸餾酒精酒母酒母制備原料四、酒精發(fā)酵工藝氣相進(jìn)料兩塔蒸餾（粗餾塔、精餾塔）主要產(chǎn)品：頭級(jí)雜質(zhì)（工業(yè)酒精、不凝結(jié)氣體和部分醛類(lèi)）、成品酒精、雜醇油五、酒精蒸餾與精餾白酒：以谷物、薯類(lèi)或糖分等為原料，經(jīng)糖化、發(fā)酵、陳釀、蒸餾、勾兌制成的、酒精濃度大于20%（v/v）的一種蒸餾酒。第二節(jié)白酒發(fā)酵工藝學(xué)世界六大蒸餾酒：白蘭地（Brandy）：法國(guó)國(guó)家名酒，wine→(蒸餾)→人頭馬威士忌（Whisky）：beer→(蒸餾)伏特加（Vodka）：土豆、大麥為原料，木炭吸附除酯味朗母酒（Rum）：甘蔗糖→（酒精、乳酸發(fā)酵）金酒（Gin）：杜松子酒，串香中國(guó)白酒（Chinadistilledliquors）按糖化發(fā)酵劑分：大曲白酒：以大曲為糖化發(fā)酵劑，大曲的原料主要是小麥、大麥，加上一定數(shù)量的碗豆。大曲又分為中溫曲、高溫曲和超高溫曲。一般是固態(tài)發(fā)酵，大曲酒所釀的酒質(zhì)量較好，多數(shù)名優(yōu)酒均以大曲釀成。茅臺(tái)大曲、瀘州大曲、洋河大曲、汾酒大曲小曲白酒：以小曲為糖化發(fā)酵劑，以稻米為原料制成，多采用半固態(tài)發(fā)酵，南方的白酒多是小曲酒。廈門(mén)白曲、貴州散曲、四川糠曲麩曲白酒：這是解放后發(fā)展起來(lái)的，分別以純培養(yǎng)的曲霉菌及純培養(yǎng)的酒母作為糖化、發(fā)酵劑，發(fā)酵時(shí)間較短，生產(chǎn)成本較低，為多數(shù)酒廠(chǎng)為采用，此種類(lèi)型的酒產(chǎn)量最大。浙江麩麩曲一、白酒的分類(lèi)按香型不同分為：濃香型白酒：又稱(chēng)瀘香型，代表：瀘州老窖，醬香型白酒：又稱(chēng)茅香型，代表：茅臺(tái)酒（香而不艷，空杯留香，口味綿長(zhǎng)）清香型白酒：又稱(chēng)汾香型，代表：汾酒（清香、味純、淳厚甘潤(rùn)）米香型白酒：又稱(chēng)密香型，代表：桂林三花酒（蜜香，甘爽）一、白酒的分類(lèi)按酒度不同：

高度白酒：酒度41-65o

低度白酒：酒度40o以下一、白酒的分類(lèi)大曲小曲形狀大，似磚塊不定形小塊，球狀，粉狀原料大麥+小麥，豌豆，麩皮，米糠麥粉+藥粉微生物酵母菌，細(xì)菌，曲霉細(xì)菌、酵母、根霉、黑曲霉、毛霉等生長(zhǎng)周期短長(zhǎng)原料（基質(zhì)）粉碎，出渣可整粒利用發(fā)酵狀態(tài)固態(tài)固態(tài)或液態(tài)二、大曲和小曲高溫大曲：制曲最高品溫60℃以上→醬香型偏高溫大曲：制曲最高品溫50-60℃→濃香型（五糧液、洋河、瀘州老窖）中高溫大曲：制曲最高品溫<50℃→清香型大曲酒，少數(shù)濃香型大曲酒（古井貢）茅臺(tái)60--55℃、瀘州55--60℃、五糧液58--60℃、西風(fēng)58--60℃、汾酒45--48℃、董酒麥曲44℃1、大曲的制作：大麥小麥等原料粉碎拌曲料曲母水踩曲曲坯入房生霉出房成曲干燥1、大曲的制作：3、紅曲制作米培養(yǎng)3天蒸飯攤冷拌曲浸冷水10-15min再入房出曲干燥種曲三、白酒（大曲酒）釀造一般工藝白酒釀造大多是固態(tài)發(fā)酵，其主要產(chǎn)物是乙醇。白酒中大部分是乙醇和水，還含有占總量2%左右的其他香味物質(zhì)。由于這些香味物質(zhì)在酒中種類(lèi)的多少和相互比例的不同才是酒有別于酒精，具有獨(dú)特的風(fēng)格。白酒中的香味物質(zhì)主要是醇類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、芳香族化合物等物質(zhì)。白酒物質(zhì)的產(chǎn)生過(guò)程：淀粉→糖→乙醇蛋白質(zhì)→氨基酸→醇、醛、酮等物質(zhì)白酒原料

高粱南方的糯高粱，支鏈淀粉多，粘性大，吸水性強(qiáng)，易糊化，適于根霉菌的生長(zhǎng)，所以多用于小曲釀造。其單寧為3%左右，且集中于表皮。單寧具有澀味、遇鐵變黑、能夠凝固蛋白質(zhì)，使糖化酶和酵母受到損失，應(yīng)多加蛋白質(zhì)或使用含單寧酶的霉菌使單寧分解。高粱中的兒茶單寧增加香氣，即所謂的“高粱釀酒香”。高粱用于釀酒以大顆粒、黃褐色、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)霉變、皮薄的為好。

玉米

玉米中脂肪大都存在胚芽之中，占到總干固物的36－47%，由于脂肪在發(fā)酵中不能被利用，蒸酒時(shí)會(huì)帶到成品酒中而產(chǎn)生“邪雜味”，也是白酒遇冷產(chǎn)生混濁的原因之一，所以使用時(shí)應(yīng)首先將胚芽去除。白酒原料

大麥

因蛋白質(zhì)含量高，會(huì)造成酒醅發(fā)粘，產(chǎn)生的高級(jí)醇較多，成品酒中帶有沖辣味，故有“大麥做酒沖”之說(shuō)。大麥制酒時(shí)出酒率偏低，是由于大麥中的碳水化合物中含有較多的不同形式的寡糖，不能被糖化和發(fā)酵所造成的。大麥中的木糖、阿拉伯糖等五碳糖占全糖的6.3%，寡糖占8.2%，大麥應(yīng)選用纖維素酶強(qiáng)的菌種制曲，可以提高出酒率。

小麥含有較多的面筋質(zhì)，容易發(fā)粘，當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)熱較大時(shí)，物料散熱困難，所以一般不單獨(dú)用于釀酒，常用于制高溫曲，五糧液，劍南春酒在配料中也添加一部分小麥，由于蛋白質(zhì)含量高，在發(fā)酵中可以產(chǎn)生一定量的香味物質(zhì)。茅臺(tái)酒的醬香味也和小麥的高溫制曲相關(guān)

白酒原料

大米

淀粉含量大于70%，蛋白質(zhì)大于8%，大米質(zhì)地純凈，結(jié)構(gòu)疏松，利于糊化，含脂肪少，酒質(zhì)爽凈，故有“大米做酒凈”之說(shuō)。五糧液、劍南春等中加有少量的大米原料。

有“高粱香，玉米甜，大麥沖，大米香”。

白酒（大曲酒）釀造一般工藝大曲酒具有“窖香濃郁，綿柔甘冽，入口甜，落口綿，尾子凈”的特點(diǎn)。

采用典型的混蒸續(xù)渣工藝進(jìn)行釀造。典型的續(xù)渣工藝——老五甑操作法酒的香味主要來(lái)源于優(yōu)質(zhì)窖泥和所謂的“萬(wàn)年糟”。由于發(fā)現(xiàn)泥窖和成品酒的質(zhì)量有著窖切關(guān)系，尤其是窖泥中己酸菌對(duì)生香至關(guān)重要，于是各廠(chǎng)通過(guò)選育，培養(yǎng)出優(yōu)良的己酸菌做成人工老窖，極大地推動(dòng)了瀘型曲酒的質(zhì)量的提高。

白酒（大曲酒）釀造一般工藝

原料

↓

粉碎→出窖配料→蒸酒蒸料→出甑→丟糟

↑↓↓

酒←冷凝冷卻揚(yáng)冷

|↓

酒醅←發(fā)酵←入窖←加曲

“生香靠發(fā)酵，提香靠蒸餾”

汾香型大曲白酒的生產(chǎn)工藝

曲酒生產(chǎn)：

嚴(yán)：嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度，嚴(yán)格操作工藝流程。

勤：勤檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。細(xì)：精心細(xì)致操作。

準(zhǔn)：水分、溫度、時(shí)間掌握準(zhǔn)確。

適：水分、溫度、時(shí)間、原料的用曲量、入箱培菌、

比例等要求適當(dāng)。

勻：浸糧的造糝，撒曲，配糟上池，上甑等要求均勻。

潔：嚴(yán)格控制雜菌感染，搞好衛(wèi)生清潔。

定：根據(jù)不同季節(jié)定時(shí)上下班、定溫培菌發(fā)酵。

真：認(rèn)真負(fù)責(zé)，一絲不茍地搞好生產(chǎn)。

專(zhuān)：專(zhuān)心學(xué)習(xí)，鉆研生產(chǎn)技術(shù)，不斷更新工藝操作。

茅臺(tái)：高粱原料，8次蒸餾，8次下曲，只用陶器，木器，拒用金屬器皿瀘州老窖：窖泥有黑、紅、綠、彩，有復(fù)雜的微生物群系經(jīng)氣相色譜分析，測(cè)出70多種香氣成分分金亭：山芋干酒，有甘薯酮?dú)馕叮?，俗稱(chēng)吊酒三、白酒釀造的一般工藝

五糧液五糧液產(chǎn)于四川省宜賓市。用純小麥制曲，曲坯一面鼓起，高溫培養(yǎng)，稱(chēng)為“包包曲”，成曲期40天。五糧液因使用高梁、玉米、小麥、大米、糯米五種釀酒原料而得名。其釀酒工藝特點(diǎn)為混蒸混茬，茬校配料，老窖跑糟，回酒發(fā)酵，雙輪底增香、緩火蒸餾，量質(zhì)摘酒。將所得之酒精心貯存，認(rèn)真勾兌即成五糧液。典型的五糧液，以噴香濃郁，清冽甘爽，醇甜余香，回味悠長(zhǎng)而著稱(chēng)。其主體酯香中的己酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯含量較高。五糧液釀酒工藝原料→配料→拌合→粉碎↘（五種糧食）

配料拌合、潤(rùn)料

↗母糟↗

↓開(kāi)窖→分層起窖→紅糟→加糠拌合←出甑冷卻←蒸糠←生糠

↘面糟↗

↓

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上甑

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↓↗

酒頭→存貯

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蒸餾→合格酒→入庫(kù)→勾兌→包裝

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↓↘酒尾→回蒸

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出甑

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↓

窖池管理

打量水

↑

↓

封窖←踩窖←入窖←收攤場(chǎng)←下曲1、原料配比

釀制五糧液的原料配比為：高粱大米糯米小麥玉米36%22%18%16%8%

2、粉碎

五種糧食按比例準(zhǔn)確配料后經(jīng)充分粉碎拌勻（均勻度）90%．將五種糧食粉碎。粉碎的技術(shù)要求是：高粱、大米、糯米、小麥的粉碎度為4、6、8瓣，無(wú)整?；烊搿Ｓ衩椎姆鬯轭w粒相當(dāng)于前四種，五大于1/4厘的混入?？窔な轻劸浦胁捎玫膬?yōu)良填充劑，也是調(diào)整酸度、水分和淀粉含量的最佳材料。但糠殼在發(fā)酵和蒸煮過(guò)程中能生成甲醇和糠醛等物質(zhì)。蒸糠可去除糠殼中異雜味及生糠味。所以，在釀酒工藝上規(guī)定蒸糠的時(shí)間不得低于30分鐘，并且提前蒸糠，拌料時(shí)必須使用熟（冷）糠。3、蒸糠4、開(kāi)窖

發(fā)酵期滿(mǎn)的窖應(yīng)去掉封泥，取糟蒸酒。糧糟窖的發(fā)酵期為70天；回沙（丟糟）窖的發(fā)酵期為15天。取糟時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)面糟和母糟，將起出的面糟運(yùn)至堆糟場(chǎng)，堆成圓堆，盡量拍光、拍緊，并撒上一層熟（冷）糠，窖池上搭蓋塑料膜，減少酒份揮發(fā)損失。當(dāng)起糟至有黃水時(shí)，停止起糟，并打黃水坑進(jìn)行滴窖。滴窖時(shí)間24小時(shí)，前12小時(shí)每2小時(shí)以?xún)?nèi)舀一次黃水，做到滴窖勤舀。黃水可入鍋底串蒸。滴窖完畢后，繼續(xù)起糟，整口窖池起完糟后，及時(shí)清掃窖池。打黃水坑、舀黃水及起底糟前，應(yīng)將窖內(nèi)二氧化碳排出。配料前，必須根據(jù)母糟、黃水鑒定情況準(zhǔn)確配料。如上層母糟干要打入潤(rùn)糧水；金黃色母糟是由于糠大水大造成的，就要減糠減水；母糟殘存淀粉過(guò)高就要減少投糧；母糟殘?zhí)歉呔鸵⒁獯蛄克僮鞯鹊取Ｉ详登?小時(shí)將糧粉倒入母糟（第一甑30分鐘前）進(jìn)行拌和潤(rùn)料；拌勻后堆成堆并立即拍光拍緊，撒上一層熟（冷）糠，減少揮發(fā)損失。工藝上成為合理潤(rùn)料，時(shí)間60-75分鐘。上甑前5-10分鐘將熟（冷）糠（按糧粉比的23-27%）計(jì)量倒于糧糟堆上進(jìn)行拌和（同糧粉拌合）。

5、配料、拌和、潤(rùn)糧6、上甑

上甑前先檢查底鍋水是否清潔及底鍋水量是否符合要求；檢查活動(dòng)甑是否安穩(wěn)安平。若需要回蒸黃水、酒尾，則先將黃水、酒尾倒入鍋底中。隨即撒薄薄一層糠殼于甑底，再上3-5厘米厚的糟醅，才開(kāi)啟加熱蒸汽，壓力為0.03-0.05兆帕。繼續(xù)探汽上甑，即將滿(mǎn)甑時(shí)關(guān)小氣閥，滿(mǎn)甑后用木刮將甑內(nèi)糟醅刮成中底邊高（中間略低于4-5厘米），刮后穿氣蓋盤(pán)（上甑至穿氣蓋盤(pán)時(shí)間大于35分鐘），接上過(guò)汽彎管，注滿(mǎn)甑沿和彎管兩接頭處管口的密封水。上甑操作要點(diǎn)：上甑要平，穿汽要?jiǎng)颍狡详?，不?zhǔn)跑汽，輕撒勻鋪，切忌重倒，甑內(nèi)穿汽一致，嚴(yán)禁起堆塌汽。上甑未滿(mǎn)或剩余糟醅不得少于或超過(guò)15千克。不銹鋼雙層甑鍋甑蓋不銹鋼雙層保溫甑鍋甑蓋，具有動(dòng)機(jī)保溫性能好，上汽快，夏季表面不熱，提高酒的理化指標(biāo)，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是白酒企業(yè)更新?lián)Q代同類(lèi)設(shè)備的首選產(chǎn)品。

蒸餾時(shí)要掌握緩火（汽）流酒，大火（汽）蒸糧的原則。餾酒是，入甑的蒸汽壓力小于或等于0.03兆帕；蒸糧時(shí)，入甑蒸汽壓力控制在0.03-0.05兆帕；蓋盤(pán)至出甑時(shí)間要求大于或等于45分鐘，使糧粉達(dá)到內(nèi)無(wú)生心，熟而不粘的標(biāo)準(zhǔn)。

摘酒時(shí)，以感官品嘗判斷酒質(zhì)，切實(shí)做到邊嘗邊摘（流酒速度：2-2.5kg/分鐘，流酒溫：20-30℃）。先摘取酒頭0.5千克；然后根據(jù)酒質(zhì)情況量質(zhì)摘酒，凡符合調(diào)味酒的摘為調(diào)味酒，符合優(yōu)級(jí)酒的摘為優(yōu)級(jí)酒，依此類(lèi)推，將酒按級(jí)入庫(kù)。7、蒸餾摘酒下面設(shè)備）提純排雜釀酒蒸餾器

出甑前先關(guān)汽閥，取下彎管，揭開(kāi)甑蓋，將糟醅運(yùn)至晾糟床附近。隨即進(jìn)行一下操作：a、

收堆：將出甑的糟醅收堆。b、

打量水：量水的溫度必須在80℃以上；量水用量（水糧比）75-90%；量水必須潑灑均勻，嚴(yán)禁打“竹筒水”。打量水完畢后經(jīng)堆悶的糟醅用鐵锨均勻地鋪到晾床上，開(kāi)啟風(fēng)扇，勤翻勤劃2-3次，打散疙瘩，測(cè)溫后攤晾結(jié)束。c、

撒曲、拌和：大曲用量（曲糧比）20%。散曲時(shí)要做到低撒勻鋪，減少飛揚(yáng)的損失；將大曲粉均勻翻劃入糟醅中。d、

收攤場(chǎng)：將曲拌勻后的糟醅運(yùn)入窖池，將晾糟床及周?chē)脑沲鍜吒蓛簟?、出甑、攤晾9、入窖糟醅入窖前先將窖池清掃干凈，撒上1-1.5千克的曲粉。糟醅入窖后要踩窖，然后找五個(gè)測(cè)溫點(diǎn)（四角和中間），插上溫度計(jì)，檢查后做好記錄。入窖溫度標(biāo)準(zhǔn)是：地溫在20℃以下時(shí)，為16-20℃；地溫為20℃以上時(shí)，與地溫持平。窖池按規(guī)定裝滿(mǎn)糧糟后必須踩緊拍光，放上竹篾，再做一甑紅糟覆蓋在糧糟上并踩緊拍光，將糧糟封蓋好。乾隆年間的古窖池入窖后的糟要在密封隔氣隔熱條件下進(jìn)行發(fā)酵a、封窖：封窖泥的質(zhì)量：老窖泥應(yīng)加新黃泥，做到干稀適度，粘性好，密度良好。b、窖池管理：封窖后15天左右必須每天清窖，15天后1-2天清窖一次，保持窖帽表面清潔，無(wú)雜物、避免裂口。窖帽上出現(xiàn)裂口必須及時(shí)清理、避免透氣、跑香、爛糟。10、封窖管理

1、酒“生”的原因釀造體系中存在低沸點(diǎn)的H2S（臭雞蛋味）、乙硫醚（焦臭味）、乙硫醇（蘿卜辣味）、丙烯醛（催淚辣眼味）、游離氨（氨臭味）等刺激性呈味物。使白酒體系呈辛辣，沖鼻，雜味，嗆酸；酒精分子與水分子締合度不好，而是以各自的分子締合基團(tuán)存在，不利于形成醇—水締合體，乙醇的分子活性高，因而呈刺激性酒液中含1%-3%的微量成份，即各種醇、酮、醛、酯等還沒(méi)有達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的平衡，各成分組成不協(xié)調(diào)，含量不穩(wěn)定，因而風(fēng)味不協(xié)調(diào)，欠醇厚。四、白酒“陳化”或“老熟”的生化機(jī)制氫鍵締和說(shuō)：使酒中的不利物質(zhì)消失或氫化，促使醇——水締合作用的形成（但后來(lái)研究表明，三個(gè)月后醇——水締合即達(dá)穩(wěn)定，故不是主要因素）氧化說(shuō)：釀造液在動(dòng)態(tài)平衡中各微量成分之間通過(guò)氧化、還原、酯化、水解、縮合等作用，相互轉(zhuǎn)化、協(xié)調(diào)，從而體系生液的動(dòng)態(tài)平衡→老熟的動(dòng)態(tài)平衡。2、陳化機(jī)理學(xué)說(shuō)——?dú)滏I締合說(shuō)和氧化說(shuō)釀造組分中多為極性分子，自然狀態(tài)下，同分子間形成多聚氫鍵，降低了分子活性，而同分子間氫鍵的斷裂需要一定的能量。已有的研究表明：同分子間締合比異分子間締合更快，如：水或醇同分子間氫鍵斷裂后，在0.6*10-12S內(nèi)同分子間再度締合，而與其他分子締合則需0.7*10-11S陳化的過(guò)程中，各有機(jī)反應(yīng)是可逆的，且體系特征更利于氧化、酯化的逆反應(yīng)進(jìn)行。3