固态发酵技术与过程控制
清香型玉米白酒固态发酵酿造技术
清香型玉米白酒固态发酵酿造技术一、引言清香型玉米白酒是中国传统的名优白酒之一，具有独特的风味和文化内涵。
固态发酵是制作清香型玉米白酒的传统工艺之一，其特点是发酵过程中不需要添加任何外源微生物，而是利用玉米自身的微生物群落进行发酵。
本文将介绍清香型玉米白酒固态发酵酿造技术。
二、原料准备1. 玉米：选择新鲜、干净、无霉变的玉米作为原料，并去除杂质。
2. 大曲：大曲是制作清香型玉米白酒必不可少的重要原料，其主要成分为淀粉酶和蛋白质分解酶等。
大曲可在市场上购买到，也可以自行制作。
3. 水：用优质水或井水进行浸泡和发酵。
三、固态发酵过程1. 玉米浸泡：将洗净后的玉米放入水中浸泡12-24小时，使其吸收足够的水分，并使淀粉颗粒充分膨胀。
2. 混合大曲：将大曲粉均匀地撒在玉米上，并进行充分混合，使大曲和玉米充分接触。
3. 堆积发酵：将混合好的玉米和大曲堆积在发酵窖内，密封好窖门，进行发酵。
发酵期间需要定期翻动玉米，以保证其充分接触空气和水分，并防止过度发酵。
4. 发酵结束：经过10-15天的固态发酵后，玉米会产生出特有的香味和口感。
此时可将其取出晾晒。
四、蒸馏1. 玉米糟烘干：将固态发酵后的玉米糟进行烘干处理，使其含水量降至10%以下。
2. 加水蒸馏：将烘干后的玉米糟放入蒸馏锅中，加入适量的水进行蒸馏。
一般情况下，清香型玉米白酒需要经过两次蒸馏才能得到最终产品。
3. 收集白酒：将经过蒸馏得到的白酒收集起来，并进行瓶装或桶装。
五、总结清香型玉米白酒固态发酵酿造技术是一种传统的工艺，具有独特的制作方法和风味特点。
在实际操作中，需要注意控制发酵温度、湿度和时间等因素，以保证产品质量。
同时，也需要注意卫生和安全问题，确保生产过程中不受污染。
固态发酵工艺
固态发酵工艺固态发酵工艺是一种以微生物在固体底物上生长代谢为基础的技术。
其主要优点包括发酵过程相对简单，生产成本低，产品品质好，营养价值高等。
因此，在食品、医药、化工等领域得到广泛应用。
本文将重点探讨固态发酵工艺的原理、分类、应用领域及挑战等方面。
一、固态发酵的原理固态发酵与液态发酵相比，其发酵底物通常是由白腐菌、黑曲霉、酵母菌等微生物种类组成的一种复杂生态系统。
这些微生物以底物为营养源，在发酵过程中产生酶和代谢产物，其中酶的作用可以分解底物成分，代谢产物则对底物的性质产生一定影响，直接决定了发酵产物的品质。
二、固态发酵的分类根据不同的发酵底物，固态发酵主要分为以下几类：豆类、谷物、木质素、酒渣、果皮等。
其中豆类是最常用的底物之一，如黄豆、豆饼等，主要用于生产豆制品，如豆豉、豆腐等。
谷物类固态发酵主要应用于酱油、米酒、醪糟等食品的生产。
木质素类固态发酵被广泛应用于木质素的降解和生物质燃料的制备等方面。
酒渣类固态发酵用于生物质能的转化和生产酒渣菌蛋白等。
果皮类固态发酵主要用于生产果皮醋等产品。
三、固态发酵的应用领域 1.食品领域：固态发酵技术在食品加工中得到了广泛应用，如豆制品、酱油、醋、米酒、酸奶、面包等。
2.药物领域：利用固态发酵技术生产天然药物，如青黛、灵芝、人参等。
3.环保领域：利用固态发酵技术处理废弃物，如酒渣、果皮等。
4.工业领域：通过固态发酵技术生产有机酸、生物柴油、单细胞蛋白等产品。
四、固态发酵工艺的挑战由于固态发酵的发酵底物非常复杂，所涉及的微生物多样且生态环境复杂，因此，固态发酵工艺面临着以下挑战： 1.微生物筛选和优化：选择合适的微生物对于固态发酵的成功至关重要，同时需要通过优化培养条件，提高微生物的代谢能力和产物的产率。
2.发酵条件控制：固态发酵中，底物湿度、通气、温度等因素都对发酵过程产生影响，需要合理控制这些条件，才能保证发酵的成功。
3.发酵底物的特性：不同的发酵底物性质不同，对于不同的固态发酵底物，需要制定相应的处理策略和工艺。
白酒固态发酵的方法
白酒固态发酵的方法
白酒固态发酵是一种传统的酿造白酒的方法，其步骤如下：
1. 原料准备：选用优质的高粱、小麦等谷物为主要原料，将其研磨成细粉末。
2. 煮粉：将细粉末和水混合，加热煮沸，形成稀糊状物。
3. 固态发酵：将煮沸后的糊状物均匀地铺在发酵窖或容器中，厚度一般为10-15厘米。
4. 接种发酵菌：在糊状物表面均匀地撒布食醋酸菌或酒曲，用于发酵过程中产生酒精。
5. 发酵：放置窖或容器密封发酵，温度控制在15-25左右，保持适宜湿度。
6. 蒸馏：发酵完全后，将发酵物进行蒸馏，分离出酒精。
7. 精制和陈酿：将蒸馏得到的白酒进行精制和糖化，然后贮存并进行陈酿，使其继续发展和改善口感。
需要注意的是，白酒固态发酵是一种相对较慢的发酵过程，需要较长的时间来完成。
同时，发酵过程需要严格控制温度、湿度等参数，以确保发酵的顺利进行。
另外，不同地区对于固态发酵方法可能会有一些细微的差异。
固态法酿造白酒的发酵温度控制策略
固态法酿造白酒的发酵温度控制策略酿造白酒是一项复杂而又精细的工艺，其中发酵是一个至关重要的环节。
固态法酿造白酒是一种传统的酿造方法，它与液态法相比具有独特的特点和发酵控制策略。
本文将探讨固态法酿造白酒的发酵温度控制策略，并介绍其对酒质的影响。
固态法酿造白酒是指将经过发芽、淀粉化和糖化的谷物经过蒸煮、糖化和发酵等工艺，制成白酒的方法。
相比传统的液态法，固态法酿造白酒在发酵过程中使用的是固态床，这是一种由酒糟、酒糟菌和谷物组成的固态床层。
该床层中的微生物在固态环境下进行发酵作用，使得谷物中的淀粉转化为酒精。
在固态法酿造白酒中，发酵温度的控制是非常重要的，对于发酵过程的顺利进行和白酒品质的提升起着至关重要的作用。
在不同的发酵阶段，控制温度的策略各不相同。
首先是发芽阶段，发芽是将谷物中的淀粉转化为酒精的起始阶段。
在发芽过程中，适宜的温度可以促进麦芽中酶的活性，加速淀粉的水解和糖化反应。
一般来说，发芽温度控制在20-25摄氏度左右是比较适宜的，过高或过低的温度都会影响酒芽的品质和产量。
需要注意的是，发芽温度过高容易导致酶的失活，而发芽温度过低则会减缓反应速率。
其次是糖化阶段，糖化是将糖化酶作用于发芽麦芽中的淀粉，将其转化为可发酵的糖分。
糖化反应需要在一定的温度范围内进行，一般控制在54-64摄氏度之间，以最大限度地提高糖化酶的活动力和酶促反应的速率。
高温会抑制糖化酶的活性，降低转化效率，而低温则会减少酶活性，延长反应时间。
因此，适宜的糖化温度可以提高糖化效率，提高酒精产量。
最后是发酵阶段，发酵是将糖转化为酒精和其他有机物的过程。
固态法酿造白酒的发酵温度控制相对液态法更加复杂。
在发酵初期，温度应该控制在25-30摄氏度之间，以促进酒糟菌的生长和繁殖。
在这个阶段，适当提高温度可以加速反应速率，提高酒精产量。
然而，温度过高可能导致过早停止发酵和产生异味。
随着发酵的进行，应逐渐降低温度，控制在20-25摄氏度之间，以平衡酵母活性和产物的生成。
固态发酵酒工艺流程
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固体发酵工艺流程
固体发酵工艺流程固体发酵是一种在固体基质中进行的微生物发酵过程。
它通常用于制备食品、饲料、药品和化工产品等。
固体发酵工艺流程一般包括原料准备、发酵装置选择、发酵参数调控和发酵产物处理等环节。
1.原料准备：固体发酵的原料可以是各种有机基质，如玉米粉、大豆粉、木屑、稻草等。
在选择原料时，需要考虑基质的营养成分、容易消化的程度和成本等因素。
原料必须符合发酵微生物的需求，如碳源、氮源和适当的水分含量。
2.发酵装置选择：固体发酵可以采用不同类型的发酵装置，如静态培养罐、摇床和转鼓等。
选择适合的发酵装置要考虑发酵微生物的特性，发酵温度和气体交换等因素。
装置的设计应能提供充足的氧气和水分供应，并保持适当的温度和pH值。
3.发酵参数调控：调控发酵参数是固体发酵的关键。
这些参数包括温度、水分含量、pH 值、气体交换和搅拌速度等。
温度和水分含量是影响微生物生长和代谢的主要因素，它们的调控可以通过加热、降温、添加水等方式实现。
pH值的调控可以通过添加酸碱来实现。
气体交换可以通过提供合适的通气量和搅拌速度来促进氧气供应和二氧化碳排放。
4.发酵产物处理：固体发酵的产物可以是各种有机酸、酶、抗生素和其他化合物等。
处理产物的方式取决于产物的性质和用途。
一般来说，产物会经过分离、精制和干燥等步骤。
分离可以采用离心、过滤或浓缩等方法，精制可以通过结晶、萃取和洗涤等方法实现，干燥可以采用自然干燥、喷雾干燥或冷冻干燥等方法。
综上所述，固体发酵工艺流程包括原料准备、发酵装置选择、发酵参数调控和发酵产物处理等环节。
通过合理地控制这些环节，可以获得高产率、高纯度和高质量的发酵产物。
固体发酵在工业生产中具有广泛的应用前景，可以提高生产效率、降低成本并减少环境污染。
固态发酵酿酒技术
固态发酵酿酒技术
固态发酵酿酒技术是一种传统的酿酒方法，与液态发酵相比，其特点在于酵母和发酵基质（如麦芽、米等）以固态形式存在，其中氧气和水分的含量较少，需要较长的时间和温度来完成发酵。
以下是固态发酵酿酒技术的一些基本步骤：
1.选取适宜的基质：固态发酵的基质应该有较高的含糖量和蛋白质含量，比如麦芽、大米等。
基质应当清洗干净、消毒处理，以避免有害细菌的污染。
2.发酵前处理：将选好的基质放入发酵箱中，控制其含水量和温度，利用酵母等微生物的作用，使基质中的糖分、淀粉质等转化为酒精和二氧化碳，形成酿酒的原料。
3.发酵过程控制：在固态发酵过程中，需要注意控制空气和水分的含量，保持适宜的温度，以促进微生物的生长和繁殖。
发酵过程中需要进行适时的搅拌，以充分利用氧气和保持发酵基质的均匀性。
4.熟化和贮存：发酵完成后，需要进行熟化和贮存处理，以使酿酒的风味更加浓郁、口感更加醇厚。
此过程中需要控制温度、光线和空气的含量，避免细菌和霉菌的生长，保持酒的品质。
固态发酵酿酒技术有着悠久的历史和丰富的文化内
涵，在一些地区和酒厂中仍然得到广泛应用。
与液态发酵相比，固态发酵能够更好地保留原料的风味和口感，且发酵过程中产生的有机酸等物质，还有助于增强酿酒的风味和保鲜效果。
高粱酒固态发酵技术工艺详细流程
高粱酒固态发酵技术工艺详细流程
高粱酒固态发酵技术工艺的详细流程如下：
1. 原料准备：将高粱研磨成细粉，并进行筛选，以去除杂质。
2. 混合制曲：将高粱粉与石棉、黄麼和麦糟等物质按照一定比例混合均匀。
加入适量的水，使混合料变成湿润的状态。
3. 堆积发酵：将混合料转移到发酵容器中，进行堆积发酵。
发酵容器可以是用竹篓或者塑料袋制作的。
4. 发酵过程控制：在发酵过程中，要保持适宜的温度和湿度。
一般来说，温度应保持在30℃-35℃，湿度应保持在60%-70%。
5. 发酵时间控制：一般情况下，高粱酒固态发酵的时间为3天至7天，具体时间可以根据需要和实际情况进行调整。
6. 熟化：发酵结束后，将发酵完成的固态物料进行熟化处理。
熟化的时间可以根据需要进行延长，以提高酒的质量。
7. 蒸馏：将熟化后的物料进行蒸馏，得到酒精分离出来。
8. 精制：将蒸馏得到的酒精进行精制处理，去除杂质和不良物质。
9. 调配：根据需要，可以将精制后的酒精进行调配，以达到理想的口感和香气。
10. 包装：最后，将调配好的高粱酒进行包装，以便出售或储存。
以上就是高粱酒固态发酵技术工艺的详细流程。
不同的生产厂家和地区可能会有一些细微的差别，但整体流程是类似的。
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二、固态发酵技术
发酵技术可分为:
❖ 静态密闭式固态发酵技术 ❖ 动态密闭式固态发酵技术 ❖ 吸附载体固态发酵技术 ❖ 气相双动态固态纯种发酵技术
1. 混合固态发酵
(1)混合固态发酵 依靠两种或多种微生物的共同作用来完
成的固态发酵。 (2) 分类 ❖ 自然富集固态发酵
1. 发酵微生物的选择与培养 （1）适合固态发酵微生物
细菌 酵母菌
可溶性营养基质生长良好
丝状真菌
霉菌 放线菌
固态营养基质中生长良好
（2）界面作用
❖ 营养物在界面上的富集 ❖ 界面分布微生物 ❖ 丝状微生物的生长 ❖ 细菌和酵母菌的生长
多糖
被微生物生长利用
气相
--- -
固相
蛋白质 界面
霉菌和 酵母菌
❖ ③ 控制多孔载体内的温度２５－３５℃，湿度８ ５％－９５％，进行发酵；
❖ ④ 发酵结束后，进入分离纯化步骤。
（3）载体的选择
❖ 吸水性：发酵过程中缓慢释放部分水，维 持水分活度。（最大吸水率）
❖ 耐受剪切力情况：承受搅拌过程的剪切力， 保护菌丝体。
❖ 耐热性：耐受灭菌时的蒸汽热。 ❖ 多孔结构：足够大的表面积，保证空气流
研究界面反应、 生物反应机理 是当今世界上 研究固态发酵 的主要趋势
营养物在界面上的富集
丝状微生物的生长
2. 固态发酵基质原料
❖ 种类 农副产品、农副产品废弃物
❖ 影响微生物生长的因素
固态基质大分子结构：提供营养、惰性载体 颗粒大小：小颗粒提供较大表面积，提供反应速率；大 颗粒提供较大空隙利于传热传质。 颗粒形状：影响比表面积和气体扩散。 颗粒多孔性：空隙限制微生物的生长和酶的扩散。
蒸发散热和强制通风是固态发酵控温的主要措施！
（3）通气与传质 氧的传递途径：
❖ 气体与固体颗粒间的传递 ❖ 颗粒内氧的传递 ❖ 氧气从气相主体到微生物的传递
搅拌和强制通风是固态发酵促进氧传递的主要手段！
（4）pH值
固态发酵系统pH值难以控制，常用物料 加水混匀，用pH探头之间测定。
作业
总结本节主要概念（固态发酵、自然富集固态 发酵 强化微生物混合固态发酵、限定微生物混合 固态发酵、混合固态发酵、吸附载体固态发酵）及固 态发酵过程控制。
金针菇固态发酵
白酒固态发酵
2. 固态发酵分类
❖ 自然富集固态发酵 ❖ 强化微生物混合固态发酵 ❖ 限定微生物混合固态发酵 ❖ 单菌固态纯种微生物发酵
酱豆发酵
生香曲用于粱醅发酵
增香曲固态发酵
红曲米发酵
3 . 固态发酵的发展趋势和应用前景 ❖ 现状: 技术含量低,发酵方式落后,工业化大规模生产
难以实现 ❖ 应用前景:克服自身特点,应用具有巨大潜力。
预习饮料酒生产工艺中的“黄酒生产”内容。
固态搅拌式发酵罐
液态搅拌式发酵罐
流化床反应器
（2）搅拌的控制作用
❖ 方式 间歇或连续
❖ 作用 ◆提供反应器内部环境的一致性。 ◆有助于发酵过程中添加物的均匀分配。 ◆对固体基质有不同作用，可阻止或加速
结块为颗粒空间提供新鲜空气。
4. 吸附载体固态发酵技术
（1）定义
以天然或人工合成的多孔性材料为固体 基质作为微生物的载体，营养成分可以严格 控制，发酵结束，只需将菌体和培养液挤压 出来进行抽提，载体可重复使用。
3. 主要影响参数控制 （1）湿度与水活度
W =（物料湿重-物料干重）/ 物料湿重
aw = p / pa
0.90~0.99
细菌
0.80~0.90
0.60~0.70
多数酵母 丝状真菌和少数酵母
（2）温度与热量
❖ 热量的传递
O
O
O
颗粒 O
O
O
O O
O
O
O
O
O
颗粒
O
OO
O O
传热问题是固态发酵过程中的最大障碍！
（2）吸附载体固态发酵方式
接种管 无菌空气雾化器
种子罐 多孔吸附载体筒
风机 反应器
盖门
排气口
吸附载体固态发酵
吸附载体固态发酵的步骤
❖ ① 将多孔吸附载体容置在发酵容器内，并在多孔吸 附载体上按固液体积比为１∶１.５－２.５吸附可 溶性培养基；
❖ ② 在多孔吸附载体中接种发酵菌，发酵菌的重量 为培养基的重量的２－１０％；
托盘式发酵
填充床式发酵 ❖ 工艺控制
温度控制 水分控制
托盘式固态反应器
微生物和基质填充在一个 有玻璃夹套的罐内，底部不断 的通入湿空气。
3. 动态密闭式固态发酵技术 培养基处于间歇或连续的搅拌状态
（1）发酵方式 ❖ 转鼓式 ❖ 搅拌式 ❖ 气固流化床式
通。
(4) 吸附载体固态发酵优点
❖ 提高了发酵环境的均匀性 ❖ 促进了氧的传递 ❖ 提供了相对静止的发酵环境
(5) 应用前景
❖ 优点: 利于发酵过程中微生物生理及动力学研
究；助于固态发酵的过程控制；提高固态发 酵效率。 ❖ 缺点
自动化程度低，搅拌困难。
三、固态发酵过程的控制
❖ 发酵微生物的选择与培养 ❖ 基质原料的影响 ❖ 主要影响参数控制
注意：微生物学、酿造学、发酵工程等学科间知识的灵活应用。
一、固态发酵及其分类
1. 固态发酵定义 固体基质发酵范围: 固态发酵和固体悬浮物的液
体深层发酵
固态发酵: 在没有或几乎没有自由水的存在而具 有一定湿度的水不溶性固态基质中，利用一种或多 种微生物的作用完成的一个生化反应过程。
黄酒发酵
葡萄酒发酵
❖ 强化微生物混合固态发酵
❖ 限定微生物混合固态发酵
(3)工艺特点
❖ 实现“三少一多” ❖ 获得“风味独特的产品” ❖ 代替基因工程菌，完成多种代谢反应
（4）存在问题
❖ 混菌体系相互关系、作用机制等研究不够深 入：
❖ 生物工程技术引入： ◆ 固定化细胞技术固定混合菌 ◆ 构建工程菌
2. 静态密闭式固态发酵技术 ❖ 发酵方式
食品酿造微生物 生化机制
固态发酵技术 与过程控制
食品酿造机理 与基本技术
酿造微生物 培养技术
固态发酵技术及过程控制
主要内容
❖ 一、 固态发酵及其分类 ❖ 二、固态发酵技术 ❖ 三、固态发酵过程控制
学习重点与要求：
了解：食品发酵工业常用的固体发酵技 术及设备。
理解掌握：固态发酵定义及分类；典型 的固态发酵技术及其过程控制。