酒精发酵与白酒.ppt

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1、第三章 酒精发酵与白酒酿造工艺学,第一节 酒精发酵工艺学,酒精发酵原料 发酵微生物 发酵机制 发酵工艺,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）、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 当谷物发生霉变时,糖类原料：糖蜜、甘蔗、甜菜、甜高粱等 很少用，多用来制糖 纤维质原料：农作物纤维质下脚料（稻草、麦草、玉米秆、玉米芯、花生壳、稻壳、棉籽壳等），很少用 其他原料 ：薯渣、野生植物、乳清等,糖化菌： 糖化

2、：在微生物或酶的作用下将淀粉转化为糖的过程称为糖化。所用菌株即为糖化菌。实际生产中主要是曲霉和根霉。 米曲霉黄曲霉黑曲霉As3.4309(uv-11)或其变异株 。 根霉和毛霉：蛋白酶活力强， 能进行双边发酵（边糖化边发酵）,固体曲的生产：以机械通风制曲为例光盘 要求：菌丝粗壮浓密，具特有清香，无异味，无孢子生成 液体曲的生产：同液态深层发酵，包括种子制备、液体曲发酵、无菌空气制备三部分 包括：空气系统，蒸汽系统，温度系统,关于糖化曲的制备,二、酒精发酵微生物,酒精发酵微生物： 关于酒母： 指酒精酵母 指液体菌种，相当于种子液（酵母） 产酒精微生物 酵母：啤酒酵母 细菌：林奈假单胞菌、嗜糖假单

3、胞菌 霉菌：总状毛霉,关于酒母制备,即酵母的扩大培养过程 要求：细胞健壮、整齐、出芽率高（15%-30%），无杂菌污染 制备流程：,酵母菌乙醇发酵机制 2NDAH+H+ 2NAD+ C6H12O62C2H5OH+2CO2+Q 180g 92g (理论) 得率约51.5% 实际：得率约47% 2%用于酵母菌体积累 2%形成甘油 0.5%形成有机酸 0.2%形成杂醇油,三、酒精发酵的生化机制,酵母菌乙醇发酵机制,一般生产用糖化醪浓度为16-18Bx 成熟醪乙醇含量6-10%（v/v） 前酵，前10hr（30），生长 主酵 12hr（30-34），发酵 后酵 40hr (30-32),气相进料两塔蒸

4、馏（粗馏塔、精馏塔） 主要产品：头级杂质（工业酒精、不凝结气体和部分醛类）、成品酒精、杂醇油,白酒： 以谷物、薯类或糖分等为原料，经糖化、发酵、陈酿、蒸馏、勾兑制成的、酒精浓度大于20%（v/v）的一种蒸馏酒。,世界六大蒸馏酒： 白兰地（Brandy）：法国国家名酒，wine(蒸馏)人头马 威士忌（Whisky）：beer(蒸馏) 伏特加（Vodka）：土豆、大麦为原料，木炭吸附除酯味 朗母酒（Rum）：甘蔗糖（酒精、乳酸发酵） 金酒（Gin）：杜松子酒，串香 中国白酒（China distilled liquors）,VOPvery old pale VSOPvery superior ol

5、d pale VOvery old EOextra old,按糖化发酵剂分： 大曲白酒：以大曲为糖化发酵剂，大曲的原料主要是小麦、大麦，加上一定数量的碗豆。大曲又分为中温曲、高温曲和超高温曲。一般是固态发酵，大曲酒所酿的酒质量较好，多数名优酒均以大曲酿成。茅台大曲、泸州大曲、洋河大曲、汾酒大曲 小曲白酒：以小曲为糖化发酵剂，以稻米为原料制成，多采用半固态发酵，南方的白酒多是小曲酒。厦门白曲、贵州散曲、四川糠曲 麸曲白酒：这是解放后发展起来的，分别以纯培养的曲霉菌及纯培养的酒母作为糖化、发酵剂，发酵时间较短，生产成本较低，为多数酒厂为采用，此种类型的酒产量最大。浙江麸麸曲,一、白酒的分类,按香型

6、不同分为： 浓香型白酒：又称泸香型，代表：泸州老窖， 酱香型白酒：又称茅香型，代表：茅台酒 （香而不艳，空杯留香，口味绵长） 清香型白酒：又称汾香型，代表：汾酒 （清香、味纯、淳厚甘润） 米香型白酒：又称密香型，代表：桂林三花酒 （蜜香，甘爽）,一、白酒的分类,按酒度不同： 高度白酒：酒度 41-65 低度白酒：酒度 40以下,一、白酒的分类,常用的糖化菌 麸曲白酒中目前最常用的糖化菌是曲霉。我国传统的大曲和小曲中，除曲霉以外，根霉、拟内孢霉、红曲霉、毛霉等也广泛存在，这些霉菌常常是比较优良的糖化菌。 常用的酵母菌 主要将糖转化为酒精和二氧化碳。除参与酒精发酵外，还有许多香、酯、酸等酵母形成的

7、副产物，这些副产物可使白酒风味趋向完善。 常见的细菌 它们的各种代谢产物对白酒的香型、风格，具有特殊重要的作用。如乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌、己酸菌 。,高温大曲： 制曲最高品温60以上酱香型 偏高温大曲： 制曲最高品温50-60浓香型（五粮液、洋河、泸州老窖） 中高温大曲： 制曲最高品温50清香型大曲酒，少数浓香型大曲酒（古井贡） 茅台60-55、泸州55-60、五粮液58- 60 、 西风58-60、汾 酒45-48、董酒麦曲44,三、白酒（大曲酒）酿造一般工艺,白酒酿造大多是固态发酵，其主要产物是乙醇。白酒中大部分是乙醇和水，还含有占总量2%左右的其他香味物质。由于这些香味物质在酒中种类的多

8、少和相互比例的不同才是酒有别于酒精，具有独特的风格。白酒中的香味物质主要是醇类、酯类、醛类、酮类、芳香族化合物等物质。 白酒物质的产生过程： 淀粉糖乙醇 蛋白质氨基酸醇、醛、酮等物质,白酒原料选择原则 1 、符合工艺依据 2 、 经济观点 3 、易保藏运输 4 、对人体无毒害或易处理去除有害成分,三、白酒（大曲酒）酿造一般工艺,白酒原料,甘薯 特点： a.淀粉质含量高，纯度高，原料处酒率高。 b.结构疏松，易蒸煮糊化，为糖化发酵创造条件。 c.脂肪、蛋白质含量低，发酵中生酸幅度小，减少了对淀粉酶的破坏。 缺点： a.甘薯中的树脂妨碍了发酵作用，由于数量少，作用微小。 b.含果胶多，生成甲醇多。

9、 c.甘薯易腐烂、冻伤，坏薯中含有甘薯酮（尤其是黑斑病的甘薯中），其沸点为 130 ，有苦味、霉变味，有毒，严重时会影响酒质，应在排气时尽量排除，另外发酵中若存在 0.5 1mg L 的甘薯酮就将阻碍霉菌和酵母的生长和发酵。,白酒原料,高粱 南方的糯高粱，支链淀粉多，粘性大，吸水性强，易糊化，适于根霉菌的生长，所以多用于小曲酿造。其单宁为 3% 左右，且集中于表皮。单宁具有涩味、遇铁变黑、能够凝固蛋白质，使糖化酶和酵母受到损失，应多加蛋白质或使用含单宁酶的霉菌使单宁分解。高粱中的儿茶单宁增加香气，即所谓的“高粱酿酒香”。高粱用于酿酒以大颗粒、黄褐色、无虫蛀、无霉变、皮薄的为好。 玉米 玉米中脂

10、肪大都存在胚芽之中，占到总干固物的 36 47% ，由于脂肪在发酵中不能被利用，蒸酒时会带到成品酒中而产生“邪杂味”，也是白酒遇冷产生混浊的原因之一，所以使用时应首先将胚芽去除。,白酒原料,大麦 因蛋白质含量高，会造成酒醅发粘，产生的高级醇较多，成品酒中带有冲辣味，故有“大麦做酒冲”之说。大麦制酒时出酒率偏低，是由于大麦中的碳水化合物中含有较多的不同形式的寡糖，不能被糖化和发酵所造成的。大麦中的木糖、阿拉伯糖等五碳糖占全糖的 6.3% ，寡糖占 8.2% ，大麦应选用纤维素酶强的菌种制曲，可以提高出酒率。 小麦 含有较多的面筋质，容易发粘，当发酵产热较大时，物料散热困难，所以一般不单独用于酿酒

11、，常用于制高温曲，五粮液，剑南春酒在配料中也添加一部分小麦，由于蛋白质含量高，在发酵中可以产生一定量的香味物质。茅台酒的酱香味也和小麦的高温制曲相关,白酒原料,大米 淀粉含量大于 70% ，蛋白质大于 8% ，大米质地纯净，结构疏松，利于糊化，含脂肪少，酒质爽净，故有“大米做酒净”之说。五粮液、剑南春等中加有少量的大米原料。 有“高粱香，玉米甜，大麦冲，大米香”。,白酒（大曲酒）酿造一般工艺,大曲酒具有“窖香浓郁，绵柔甘冽，入口甜，落口绵，尾子净”的特点。 采用典型的混蒸续渣工艺进行酿造。典型的续渣工艺老五甑操作法 酒的香味主要来源于优质窖泥和所谓的“万年糟”。 由于发现泥窖和成品酒的质量有着

12、窖切关系，尤其是窖泥中己酸菌对生香至关重要，于是各厂通过选育，培养出优良的己酸菌做成人工老窖，极大地推动了泸型曲酒的质量的提高。,白酒（大曲酒）酿造一般工艺,原料 粉碎出窖配料蒸酒蒸料出甑丢糟 酒冷凝冷却 扬冷 | 酒醅发酵入窖加曲 “生香靠发酵，提香靠蒸馏”,汾香型大曲白酒的生产工艺,曲酒生产：严：严肃认真的态度，严格操作工艺流程。勤：勤检查，及时发现问题解决问题。细：精心细致操作。准：水分、温度、时间掌握准确。适：水分、温度、时间、原料的用曲量、入箱培菌、 比例等要求适当。匀：浸粮的造糁，撒曲，配糟上池，上甑等要求均匀。洁：严格控制杂菌感染，搞好卫生清洁。定：根据不同季节定时上下班、定温培

13、菌发酵。真：认真负责，一丝不苟地搞好生产。专：专心学习，钻研生产技术，不断更新工艺操作。,茅台：高粱原料，8次蒸馏，8次下曲，只用陶器，木器，拒用金属器皿 泸州老窖：窖泥有黑、红、绿、彩，有复杂的微生物群系 经气相色谱分析，测出70多种香气成分 分金亭：山芋干酒，有甘薯酮气味，串香，俗称吊酒,三、白酒酿造的一般工艺,五粮液,五粮液产于四川省宜宾市。用纯小麦制曲，曲坯一面鼓起，高温培养，称为“包包曲”，成曲期40天。 五粮液因使用高梁、玉米、小麦、大米、糯米五种酿酒原料而得名。 其酿酒工艺特点为混蒸混茬，茬校配料，老窖跑糟，回酒发酵，双轮底增香、缓火蒸馏，量质摘酒。将所得之酒精心贮存，认真勾兑即

14、成五粮液。 典型的五粮液，以喷香浓郁，清冽甘爽，醇甜余香，回味悠长而著称。其主体酯香中的己酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯含量较高。,五粮液酿酒工艺,原料配料拌合粉碎 （五种粮食） 配料拌合、润料 母糟 开窖分层起窖红糟加糠拌合 出甑冷却蒸糠生糠 面糟 | 上甑 | 酒头存贮 | 蒸馏 合格酒入库勾兑包装 | 酒尾 回蒸 | 出甑 | 窖池管理 打量水 封窖踩窖入窖收摊场下曲,1、原料配比 酿制五粮液的原料配比为： 高粱 大米 糯米 小麦 玉米 36% 22% 18% 16% 8%,2、粉碎 五种粮食按比例准确配料后经充分粉碎拌匀（均匀度）90%将五种粮食粉碎。 粉碎的技术要求是：高粱、大

15、米、糯米、小麦的粉碎度为4、6、8瓣，无整粒混入。玉米的粉碎颗粒相当于前四种，五大于1/4厘的混入。,糠壳是酿酒中采用的优良填充剂，也是调整酸度、水分和淀粉含量的最佳材料。但糠壳在发酵和蒸煮过程中能生成甲醇和糠醛等物质。 蒸糠可去除糠壳中异杂味及生糠味。所以，在酿酒工艺上规定蒸糠的时间不得低于30分钟，并且提前蒸糠，拌料时必须使用熟（冷）糠。,3、蒸糠,4、开窖,发酵期满的窖应去掉封泥，取糟蒸酒。粮糟窖的发酵期为70天；回沙（丢糟）窖的发酵期为15天。 取糟时，应严格区分开面糟和母糟，将起出的面糟运至堆糟场，堆成圆堆，尽量拍光、拍紧，并撒上一层熟（冷）糠，窖池上搭盖塑料膜，减少酒份挥发损失。

16、当起糟至有黄水时，停止起糟，并打黄水坑进行滴窖。滴窖时间24小时，前12小时每2小时以内舀一次黄水，做到滴窖勤舀。黄水可入锅底串蒸。滴窖完毕后，继续起糟，整口窖池起完糟后，及时清扫窖池。打黄水坑、舀黄水及起底糟前，应将窖内二氧化碳排出。,配料前，必须根据母糟、黄水鉴定情况准确配料。如上层母糟干要打入润粮水；金黄色母糟是由于糠大水大造成的，就要减糠减水；母糟残存淀粉过高就要减少投粮；母糟残糖高就要注意打量水操作等等。 上甑前1小时将粮粉倒入母糟（第一甑30分钟前）进行拌和润料；拌匀后堆成堆并立即拍光拍紧，撒上一层熟（冷）糠，减少挥发损失。工艺上成为合理润料，时间60-75分钟。上甑前5-10分钟

17、将熟（冷）糠（按粮粉比的23-27%）计量倒于粮糟堆上进行拌和（同粮粉拌合）。,5、配料、拌和、润粮,6、上甑,上甑前先检查底锅水是否清洁及底锅水量是否符合要求；检查活动甑是否安稳安平。若需要回蒸黄水、酒尾，则先将黄水、酒尾倒入锅底中。随即撒薄薄一层糠壳于甑底，再上3-5厘米厚的糟醅，才开启加热蒸汽，压力为0.03-0.05兆帕。继续探汽上甑，即将满甑时关小气阀，满甑后用木刮将甑内糟醅刮成中底边高（中间略低于4-5厘米），刮后穿气盖盘（上甑至穿气盖盘时间大于35分钟），接上过汽弯管，注满甑沿和弯管两接头处管口的密封水。 上甑操作要点： 上甑要平，穿汽要匀，探汽上甑，不准跑汽，轻撒匀铺，切忌重倒

18、，甑内穿汽一致，严禁起堆塌汽。上甑未满或剩余糟醅不得少于或超过15千克。,不锈钢双层甑锅甑盖,不锈钢双层保温甑锅甑盖，具有动机保温性能好，上汽快，夏季表面不热，提高酒的理化指标，耐腐蚀，使用寿命长等特点，是白酒企业更新换代同类设备的首选产品。,蒸馏时要掌握缓火（汽）流酒，大火（汽）蒸粮的原则。馏酒是，入甑的蒸汽压力小于或等于0.03兆帕；蒸粮时，入甑蒸汽压力控制在0.03-0.05兆帕；盖盘至出甑时间要求大于或等于45分钟，使粮粉达到内无生心，熟而不粘的标准。 摘酒时，以感官品尝判断酒质，切实做到边尝边摘（流酒速度：2-2.5kg/分钟，流酒温：20-30）。先摘取酒头0.5千克；然后根据酒质

19、情况量质摘酒，凡符合调味酒的摘为调味酒，符合优级酒的摘为优级酒，依此类推，将酒按级入库。,7、蒸馏摘酒,下面设备）,提纯排杂酿酒蒸馏器,出甑前先关汽阀，取下弯管，揭开甑盖，将糟醅运至晾糟床附近。随即进行一下操作： a、 收堆：将出甑的糟醅收堆。 b、 打量水：量水的温度必须在80以上；量水用 量（水粮比）75-90%；量水必须泼洒均匀，严禁打“竹筒水”。打量水完毕后经堆闷的糟醅用铁锨均匀地铺到晾床上，开启风扇，勤翻勤划2-3次，打散疙瘩，测温后摊晾结束。 c、 撒曲、拌和：大曲用量（曲粮比）20%。散曲时要做到低撒匀铺，减少飞扬的损失；将大曲粉均匀翻划入糟醅中。 d、 收摊场：将曲拌匀后的糟醅

20、运入窖池，将晾糟床及周围的糟醅清扫干净。,8、出甑、摊晾,9、入窖,糟醅入窖前先将窖池清扫干净，撒上1-1.5千克的曲粉。糟醅入窖后要踩窖，然后找五个测温点（四角和中间），插上温度计，检查后做好记录。入窖温度标准是：地温在20以下时，为16-20；地温为20以上时，与地温持平。窖池按规定装满粮糟后必须踩紧拍光，放上竹篾，再做一甑红糟覆盖在粮糟上并踩紧拍光，将粮糟封盖好。,乾隆年间的古窖池,入窖后的糟要在密封隔气隔热条件下进行发酵 a、封窖：封窖泥的质量：老窖泥应加新黄泥，做到干稀适度，粘性好，密度良好。 b、窖池管理：封窖后15天左右必须每天清窖，15天后1-2天清窖一次，保持窖帽表面清洁，无

21、杂物、避免裂口。窖帽上出现裂口必须及时清理、避免透气、跑香、烂糟。,10、封窖管理,1、酒“生”的原因 酿造体系中存在低沸点的H2S（臭鸡蛋味）、乙硫醚（焦臭味）、乙硫醇（萝卜辣味）、丙烯醛（催泪辣眼味）、游离氨（氨臭味）等刺激性呈味物。使白酒体系呈辛辣，冲鼻，杂味，呛酸； 酒精分子与水分子缔合度不好，而是以各自的分子缔合基团存在，不利于形成醇水缔合体，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，即各种醇、酮、醛、酯等还没有达到一个稳定的平衡，各成分组成不协调，含量不稳定，因而风味不协调，欠醇厚。,四、白酒“陈化”或“老熟”的生化机制,氢键缔和说：使酒中的不利物质消失或氢化，

22、促使醇水缔合作用的形成（但后来研究表明，三个月后醇水缔合即达稳定，故不是主要因素） 氧化说：酿造液在动态平衡中各微量成分之间通过氧化、还原、酯化、水解、缩合等作用，相互转化、协调，从而体系生液的动态平衡老熟的动态平衡。,酿造组分中多为极性分子，自然状态下，同分子间形成多聚氢键，降低了分子活性，而同分子间氢键的断裂需要一定的能量。 已有的研究表明：同分子间缔合比异分子间缔合更快，如：水或醇 同分子间氢键断裂后，在0.6 * 10-12 S内同分子间再度缔合，而与其他分子缔合则需0.7*10-11 S 陈化的过程中，各有机反应是可逆的，且体系特征更利于氧化、酯化的逆反应进行。,3、陈化很慢的原因：

23、,化学法： 添加过氧乙酸或调节pH促进氧化反应 添加比表面积大的沸石、硅藻土等促进酯化反应进行 物理法： 高压脉冲电场：供能利于反应向吸收能量的方向进行 高静压：高压改变生化反应的方向，提供键断裂，缔合需要的能量 微波：提高分子活度，利用各方向反应的发生 红外：热能、提高分子活度 激光：光子束,五、酒质品评,评酒的步骤 1、评酒前的准备工作 1 （1）酒样品种：对每次参评的酒进行分类，按同香型，同一工艺归为一类。如大曲酒与麸曲酒之分，粮食原料与代用原料之分，酒的香型之分。每组酒样不超过6个，每日最多评4组，每组评完后要休息半个小时左右。 （2）酒样数量：工作人员对酒样的酒杯编号，酒样号与酒杯号

24、一致。每杯酒样注杯的3/5量，每杯注入数量相同。 （3）酒样温度高低，直接影响人的嗅觉和味觉，白酒的品评温度规定为1520度为宜。,五、酒质品评,2、评酒顺序： 同一类酒的酒样要按下列因素排列： （1）酒度：先低后高 （2）香气：先淡后浓 （3）味：先干后甜 （4）酒色：先浅后深 （5）顺序：要先由前至后，再由后至前，防止评前面酒样，对后面酒样有不良影响，也就是顺序效应。 （6）每品尝完一个酒样，要用清水漱口。,五、酒质品评,评酒的步骤 1、评酒前的准备工作 1 （1）酒样品种：对每次参评的酒进行分类，按同香型，同一工艺归为一类。如大曲酒与麸曲酒之分，粮食原料与代用原料之分，酒的香型之分。每组酒样不超过6个，每日最多评4组，每组评完后要休息半个小时左右。 （2）酒样数量：工作人员对酒样的酒杯编号，酒样号与酒杯号一致。每杯酒样注杯的3/5量，每杯注入数量相同。 （3）酒样温度高低，直接影响人的嗅觉和味觉，白酒的品评温度规定为1520度为宜。,