酒精发酵和白酒酿造工艺学(1)专题培训课件

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。
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
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。
(2)碘液试验 加入碘液后，没有颜色产生，表示糖化优良， 淀粉水解完全。
(3)酸度 用10毫升粗滤的糖化液，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。
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）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。
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。
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）。
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
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
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
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
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。
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（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。
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。