酒精发酵和白酒酿造工艺学(1)专题培训课件

液体曲：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。豆饼粉、米糠、薯干粉及硫酸铵配 成干物质浓度为8.5%的培养液。
无菌空气制备
培养基预处理
发酵
4．糖化
糖化工段主要工序：将蒸煮醪冷至糖化温度（前冷 却）；冷却好的蒸煮醪与糖化剂混合，并进行蒸煮醪 的糖化；糖化醪冷却到发酵温度（后冷却）。
由于器内是真空的，醪液进入后，压力骤降，急速 蒸发（此种蒸发称闪急蒸发），所产生的二次蒸汽从顶 部抽汽管排走，醪液自蒸发产生大量蒸汽。这样便消耗 了醪液大量的热能，于是醪液温度在瞬息间降低到与器 内真空度相对应的沸点温度为止。
确定糖化醪质量的方法
(1) 糖含量 用糖度计（Brix）测定糖度，还原糖含量， 测定糖化醪的葡萄糖与麦芽糖。
糊化率（%）=糊精/总糖×100%
液化
发生糊化之后的淀粉，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。
（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 α淀粉酶、β淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉 酶等。
酒精发酵微生物
酒母：在实际生产中用于酒精发酵的几乎全是酒精 酵母。
啤酒酵母、粟酒裂殖酵母、克鲁维酵母
产酒精微生物还有
细菌：林奈假单胞菌、嗜糖假单胞菌 霉菌：总状毛霉
三、酒精发酵生化机制
淀粉质原料 水解
纤维质原料 水解
酵母菌乙醇发酵
糖质原料
（一）淀粉质和纤维质原料的水解 1．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。
(2)碘液试验 加入碘液后，没有糖化液，加水冲稀后，以0.1NNaOH溶液滴定，酚酞作为指示剂。此酸度只能说明杂菌感 染情况。
(4) 糖化醪中酶的活力 糖化结束后，有一部分糊精要在 发酵期间依靠后糖化作用而变成糖，因此糖化完毕的糖化 醪中，酶的活力还必须很强，才能保证糖化作用的彻底， 那么就有测定糖化醪中酶活力的必要。
得率约51.5%
四、酒精发酵工艺
（一）淀粉质原料酒精发酵工艺 原料
糖化剂制备
预处理
糖化剂
蒸料
糖化 发酵 蒸馏 酒精
酒母 酒母制备
1．原料处理 包括原料的除杂和粉碎（干粉， 湿粉）
2．蒸料 使淀粉彻底糊化、液化; 灭菌作用。 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。
混合前冷却的连续糖化
即利用原有的糖化锅，锅内盛有温度60℃ 左右的糖化醪，约占糖化锅的三分之二左右， 然后从后熟器将蒸煮醪吹入，开动搅拌，充 分混匀，加入定量的固体曲或液体曲，按糖 化温度进行糖化。
真空冷却的连续糖化法
醪液从气液分离器沿切线方向进入真空冷却器后， 受离心力作用被甩向四周，沿壁流下后就从底部的排醪 管排出。
第一节 酒精发酵工艺学
原料 发酵微生物 发酵机制 发酵工艺
一、酒精发酵原料
发酵原料主要采用淀粉质原料、糖质原料和纤维素 原料。 淀粉质原料：80%发酵酒精由此生产，其中甘薯干 占45%，玉米等谷物占35%。
（1）薯类原料：包括甘薯（北称红薯、地瓜，南 称山芋、番薯，主要薯类原料）、木薯（南方热带、 亚热带）、马铃薯（西北少数地区，苏联，东欧各 国） （2）谷物原料：玉米、小麦、高粱、大米等，也 称粮食原料，其中玉米小麦常用
糖化方法分成间歇糖化和连续糖化两类。在间歇蒸煮 中，这几个工序是在一个设备中进行的，因此设备利 用率低，冷却水与动力消耗大。
连续糖化时，工序分别在几个相应的设备中进行连续 操作，实现了生产的连续化。根据前冷却和后冷却的 方法不同，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。
连续糖化工艺
斗式升运机（1）料斗（2）锤式粉碎机（3）贮料斗（4） 混合桶（5）输送料泵（6）加热承接桶（7）往复泵（8） 蒸煮锅（9）贮汽桶 （10）后熟器（11）
3.糖化曲的制备
糖化菌扩大培养，并让糖化菌产生高活力的的各种淀粉 酶等酶类的过程。
固体曲：用麸皮为主要原料。曲盘制曲、帘子制曲、机械通 风制曲。
（2）淀粉的糊化和液化 淀粉原料在蒸煮时的变化
糊化
淀粉在常温下不溶于水，当水温至53℃以上时，淀粉 的物理性能发生明显变化。淀粉在高温下溶胀、分裂形成 均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化 （Gelatinization）。
淀粉颗粒变成糊精（淀粉分解的中间产物，能溶于水 成胶体溶液，多用作浆糊）的过程。
酵母菌乙醇发酵机制
葡萄糖 2分子丙酮酸 CO2
2分子乙醛
2分子乙醇
EMP途径 丙酮酸脱羧酶
还原
2. 酵母的乙醇发酵
酵母菌乙醇发酵机制
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+Q
180g ~ 92g (理论) 实际：得率约47%
2%用于yeast菌体积累 2%形成甘油 0.5%形成有机酸 0.2%形成杂醇油
二、酒精发酵微生物
淀粉质原料
糖化剂糖化 葡萄糖等可发酵性糖
酒母
酒精
糖化：淀粉质原料在微生物或酶的作用下将 淀粉转化为糖的过程。
糖化剂：糖化中采用的催化剂，为由微生物 制成的糖化曲，也可以是酶制剂。
糖化菌主要是曲霉和根霉 米曲霉→黄曲霉→黑曲霉→As3.4309(uv11)或其变异株 根霉和毛霉
淀粉在以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。
糖类原料：糖蜜，甘蔗、甜菜、甜高粱等 很少用，多用来制糖。生产酒精工序简单， 成本较低。
纤维质原料：含量非常丰富，由纤维素、 半纤维素和木质素组成，较难降解。农作 物纤维质下脚料，森林和木材加工工业下 脚料，工厂纤维素和半纤维素下脚料及城 市废纤维垃圾。
其他原料 ：薯渣、野生植物、乳清等