发酵工程-第五章-酒精发酵
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
头级杂质：沸点比酒精低，先蒸出，包括乙醛、乙酸乙 酯和甲酸乙酯等 中级杂质：沸点与酒精接近，与酒精较难分离，异丁酸 乙酯、异戊酸乙酯 尾级杂质：沸点比酒精高，出现在蒸馏酒尾中，呈油状浮 在液面，又称杂醇油
（二）酒精蒸馏与蒸馏工艺
酒精塔有单塔、两塔、三塔和多塔等多种蒸馏工 艺。双塔蒸馏的蒸馏和精馏两个过程分别在粗馏塔和 精馏塔内进行。 根据进料方式的不同分为气相进料塔和液相进料 塔两种形式。气相进塔式粗镏塔发生的酒汽直接进入 精馏塔。液相进料塔式粗镏塔发生的酒汽经冷凝成液 体，然后进入精馏塔。
由于前发酵期间酵母数量不多，发酵作 用不强，所以醪液温度上升不快。醪液温度 控制，在接种时为26-28℃，前发酵期温度一 般不超过30℃。如果温度太高，会造成酵母 早期衰老，如果温度过低，又会使酵母生长 缓慢。 前发酵期间应十分注意防止杂菌污染， 因为此时期酵母数量少，易被杂菌抑制，故 应加强卫生管理。
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
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。
淀粉在以上几种酶的共同作用下被彻底水
制曲过程实际上是将糖化菌扩大培养，并 让糖化菌产生高活力的、质量合格的各种 淀粉酶等酶类的过程。为此，需要提供让 糖化菌生长和产酶的合适原料、水分、温 度和通气条件等。三角瓶种曲培养阶段先 保温31～32培养16～18h，然后扣瓶并继续 培养3～4d，所得种曲要求孢子肥大整齐、 稠密
帘子种曲制备
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。
酵母菌乙醇发酵机制
葡萄糖
EMP途径
2分子丙酮酸
CO2 2分子乙醛 还 原 2分子乙醇
丙酮酸脱羧酶
2. 酵母的乙醇发酵
酵母菌乙醇发酵机制
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+Q
180g ~ 92g 实际：得率约47% 2%用于yeast菌体积累 2%形成甘油 (理论) 得率约51.5%
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。
5. 酒母制备
（1）、酒精生产对酵母菌的要求
a.发酵能力强；繁殖速度快，具有很强的增 殖能力。 b.耐酒精能力强，能在较高浓度的酒精发酵 醪中进行发酵。 c.耐温性能好；耐酸能力强；抵抗杂菌能力 强。 d.生产性能稳定，变异性小。 e.发酵时产生泡沫少。
（2）、酒精生产中常用酵母菌 啤酒酵母(Sdcchcromyce Scereuisiae) 及其变种，如拉斯2号（Rasse Ⅱ）、拉斯12 号（Rasse Ⅻ）以及从我国酒精生产实践中 筛选的南阳五号(1300)、南阳混合(1308)等 酵母菌株。
Βιβλιοθήκη Baidu
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
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）。 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。
0.5%形成有机酸
0.2%形成杂醇油
四、酒精发酵工艺
（一）淀粉质原料酒精发酵工艺 原料 预处理 蒸料 糖化 发酵 蒸馏 酒精 酒母 酒母制备
糖化剂制备
糖化剂
1．原料处理 （干粉，湿粉） 2．蒸料
包括原料的除杂和粉碎
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。
在这一时期，醪液中的糊精继续被糖化酶作用，
生成糖分，但由于温度较低，故糖化作用较为缓慢。
从外观看，由于醪液中酵母数不多，发酵作用
不强，酒精和CO2产生得很少，所以发酵醪的表面显
得比较平静。 前发酵阶段时间的长短，与酵母的接种量有关。 如果接种量大，则前发酵期短，反之则长。前发酵 延续时间一般为l0小时左右。
（一）发酵成熟醪的组成及其分离
分成不挥发性成分和挥发性成分两大类。
不挥发性成分包括甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、 纤维等。蒸馏废糟或酒糟:不挥发性成分，在粗馏中它
们和大部分水一起从醪塔底部排出。
无机盐、酵母菌体、不发酵性及未发酵完的糖、皮壳、
挥发性杂质和酒精水蒸气一起从粗镏塔顶部 排出，并一起进入精馏塔。挥发性杂质共有 50多种，分成醇类、醛类、酸类和酯类。
接 种 后 ， 培 养 前 期 ( 前 16h) 室 温 保 持 30 ～
31℃，品温控制不超过34～36℃；培养中 期(16～32h)品温控制36～37.5℃；培养后期 (32～48h)，前8h内品温控制在37～38℃， 后8h最高不超过39℃。机械通风制曲阶段， 一般培养时间为24～32h，培养前期即制曲 箱(图5-8)
2、主发酵期（ 12hr，发酵） 酵母细胞已大量形成，醪液中酵母细胞 数可达1亿／毫升以上。 由于发酵醪中的氧 气也已消耗完毕，酵母菌基本上停止繁殖而 主要进行酒精发酵作用。 醪液中糖分迅速下降，酒精逐渐增多。 因为发酵作用的增强，醪液中产生了大量的 CO2。随着CO2的逸出，可以产生很强的CO2泡 沫响声。
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 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。
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。 糊化率（%）=糊精/总糖×100%
二、酒精发酵微生物
酒母 糖化剂糖化 淀粉质原料 葡萄糖等可发酵性糖 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
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。 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。
3.糖化曲制备
糖化曲分成固体曲和液体曲两种，用麸皮为主要 原料制成的固体曲叫麸曲，采用液体深层通风培养 的称为液体曲。
(1)固体曲的生产 固体曲生产方法有多种，最早采
用的是曲盘制曲，后来发展为帘子制曲，20世纪60
年代以后又逐步采用机械通风制曲方法。机械通风
制曲工艺包括三角瓶种曲培养、帘子种曲制备和机 械通风制曲等几个工段，流程如图5-7所示。
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。 (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。
发酵醪的温度此时上升也很快。生产上
应加强这一阶段的温度控制。根据酵母菌的
性 能 ， 主 发 酵 温 度 最 好 能 控 制 在 30-34℃
主发酵时间长短，取决于醪液中营养状况，
如果发酵醪中糖分含量高，主发酵时间长，
反之则短。主发酵时间一能为12小时左右。
3、后发酵期（ 40小时左右） 醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉，醪液 中尚残存部分糊精继续被曲作用，生成葡萄糖。由 于这一作用进行的极为缓馒，生成的糖分很少，所 以发酵作用也十分缓慢。因此，这一阶段发酵醪中 酒精和CO2产生得也少。 后发酵阶段，因为发酵作用减弱，所以产生的 热量也减少，发酵醪的温度逐渐下降。此时醪液温 度应控制在30-32℃左右。如果醪液温度太低，糖化 酶的作用就会减弱，糖化缓慢，发酵时间就会延长， 这样也会影响淀粉出酒率。
（3）、酒母培养与扩大培养
酒母培养基的制备 ♥试验室阶段培养基的制备 采用米曲汁或麦芽汁来 做培养基。 ♥酒母糖化醪的制备 酒母扩大培养至卡氏罐和酒母罐后，采用淀粉 质原料来制做酒母糖化醪；酒母糖化醪还要求含 有一定量的氮和无机盐等其它营养物质，以供酵 母菌合成菌体细胞的需要。此外，为了确保酵母 菌能够顺利的繁殖，还要调节酒母糖化醪的pH值， 以抑制杂菌生长。
6、酒精发酵工艺
(1)酒精发酵动态
酒精发酵过程从外观现象可以将其分为 如下三个发酵不同阶段：前发酵期、主发 酵期、后发酵期。
1、前发酵期（ 10hr，生长） 在酒母与糖化醪加入发酵罐后，醪液 中的酵母细胞数还不多，由于醪液中含有 少量的溶解氧和充足的营养物质，所以酵 母菌仍能迅速地进行繁殖，使发酵醪中酵 母细胞繁殖到一定数量。
第四章
酒精发酵
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）糖质原料酒精发酵工艺
糖蜜酒精发酵工艺过程包括前处理、酒母
制备、乙醇发酵和蒸馏四个工序。
前处理包括稀释，添加营养物质，调节pH值
五、酒精蒸馏与精馏
蒸馏提纯 经酵母菌把糖转变成酒精后，在成熟发 酵醪内，除含有酒精和大量水分外，还含 有固形物和许多杂质。蒸馏是把发酵醪液 中含有的酒精提纯出来，通过粗馏和精馏， 最后取得合乎规格的酒精。
（二）酒精蒸馏与蒸馏工艺
酒精塔有单塔、两塔、三塔和多塔等多种蒸馏工 艺。双塔蒸馏的蒸馏和精馏两个过程分别在粗馏塔和 精馏塔内进行。 根据进料方式的不同分为气相进料塔和液相进料 塔两种形式。气相进塔式粗镏塔发生的酒汽直接进入 精馏塔。液相进料塔式粗镏塔发生的酒汽经冷凝成液 体，然后进入精馏塔。
由于前发酵期间酵母数量不多，发酵作 用不强，所以醪液温度上升不快。醪液温度 控制，在接种时为26-28℃，前发酵期温度一 般不超过30℃。如果温度太高，会造成酵母 早期衰老，如果温度过低，又会使酵母生长 缓慢。 前发酵期间应十分注意防止杂菌污染， 因为此时期酵母数量少，易被杂菌抑制，故 应加强卫生管理。
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
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。
淀粉在以上几种酶的共同作用下被彻底水
制曲过程实际上是将糖化菌扩大培养，并 让糖化菌产生高活力的、质量合格的各种 淀粉酶等酶类的过程。为此，需要提供让 糖化菌生长和产酶的合适原料、水分、温 度和通气条件等。三角瓶种曲培养阶段先 保温31～32培养16～18h，然后扣瓶并继续 培养3～4d，所得种曲要求孢子肥大整齐、 稠密
帘子种曲制备
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。
酵母菌乙醇发酵机制
葡萄糖
EMP途径
2分子丙酮酸
CO2 2分子乙醛 还 原 2分子乙醇
丙酮酸脱羧酶
2. 酵母的乙醇发酵
酵母菌乙醇发酵机制
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+Q
180g ~ 92g 实际：得率约47% 2%用于yeast菌体积累 2%形成甘油 (理论) 得率约51.5%
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。
5. 酒母制备
（1）、酒精生产对酵母菌的要求
a.发酵能力强；繁殖速度快，具有很强的增 殖能力。 b.耐酒精能力强，能在较高浓度的酒精发酵 醪中进行发酵。 c.耐温性能好；耐酸能力强；抵抗杂菌能力 强。 d.生产性能稳定，变异性小。 e.发酵时产生泡沫少。
（2）、酒精生产中常用酵母菌 啤酒酵母(Sdcchcromyce Scereuisiae) 及其变种，如拉斯2号（Rasse Ⅱ）、拉斯12 号（Rasse Ⅻ）以及从我国酒精生产实践中 筛选的南阳五号(1300)、南阳混合(1308)等 酵母菌株。
Βιβλιοθήκη Baidu
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
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）。 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。
0.5%形成有机酸
0.2%形成杂醇油
四、酒精发酵工艺
（一）淀粉质原料酒精发酵工艺 原料 预处理 蒸料 糖化 发酵 蒸馏 酒精 酒母 酒母制备
糖化剂制备
糖化剂
1．原料处理 （干粉，湿粉） 2．蒸料
包括原料的除杂和粉碎
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。
在这一时期，醪液中的糊精继续被糖化酶作用，
生成糖分，但由于温度较低，故糖化作用较为缓慢。
从外观看，由于醪液中酵母数不多，发酵作用
不强，酒精和CO2产生得很少，所以发酵醪的表面显
得比较平静。 前发酵阶段时间的长短，与酵母的接种量有关。 如果接种量大，则前发酵期短，反之则长。前发酵 延续时间一般为l0小时左右。
（一）发酵成熟醪的组成及其分离
分成不挥发性成分和挥发性成分两大类。
不挥发性成分包括甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、 纤维等。蒸馏废糟或酒糟:不挥发性成分，在粗馏中它
们和大部分水一起从醪塔底部排出。
无机盐、酵母菌体、不发酵性及未发酵完的糖、皮壳、
挥发性杂质和酒精水蒸气一起从粗镏塔顶部 排出，并一起进入精馏塔。挥发性杂质共有 50多种，分成醇类、醛类、酸类和酯类。
接 种 后 ， 培 养 前 期 ( 前 16h) 室 温 保 持 30 ～
31℃，品温控制不超过34～36℃；培养中 期(16～32h)品温控制36～37.5℃；培养后期 (32～48h)，前8h内品温控制在37～38℃， 后8h最高不超过39℃。机械通风制曲阶段， 一般培养时间为24～32h，培养前期即制曲 箱(图5-8)
2、主发酵期（ 12hr，发酵） 酵母细胞已大量形成，醪液中酵母细胞 数可达1亿／毫升以上。 由于发酵醪中的氧 气也已消耗完毕，酵母菌基本上停止繁殖而 主要进行酒精发酵作用。 醪液中糖分迅速下降，酒精逐渐增多。 因为发酵作用的增强，醪液中产生了大量的 CO2。随着CO2的逸出，可以产生很强的CO2泡 沫响声。
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 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。
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。 糊化率（%）=糊精/总糖×100%
二、酒精发酵微生物
酒母 糖化剂糖化 淀粉质原料 葡萄糖等可发酵性糖 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
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。 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。
3.糖化曲制备
糖化曲分成固体曲和液体曲两种，用麸皮为主要 原料制成的固体曲叫麸曲，采用液体深层通风培养 的称为液体曲。
(1)固体曲的生产 固体曲生产方法有多种，最早采
用的是曲盘制曲，后来发展为帘子制曲，20世纪60
年代以后又逐步采用机械通风制曲方法。机械通风
制曲工艺包括三角瓶种曲培养、帘子种曲制备和机 械通风制曲等几个工段，流程如图5-7所示。
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。 (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。
发酵醪的温度此时上升也很快。生产上
应加强这一阶段的温度控制。根据酵母菌的
性 能 ， 主 发 酵 温 度 最 好 能 控 制 在 30-34℃
主发酵时间长短，取决于醪液中营养状况，
如果发酵醪中糖分含量高，主发酵时间长，
反之则短。主发酵时间一能为12小时左右。
3、后发酵期（ 40小时左右） 醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉，醪液 中尚残存部分糊精继续被曲作用，生成葡萄糖。由 于这一作用进行的极为缓馒，生成的糖分很少，所 以发酵作用也十分缓慢。因此，这一阶段发酵醪中 酒精和CO2产生得也少。 后发酵阶段，因为发酵作用减弱，所以产生的 热量也减少，发酵醪的温度逐渐下降。此时醪液温 度应控制在30-32℃左右。如果醪液温度太低，糖化 酶的作用就会减弱，糖化缓慢，发酵时间就会延长， 这样也会影响淀粉出酒率。
（3）、酒母培养与扩大培养
酒母培养基的制备 ♥试验室阶段培养基的制备 采用米曲汁或麦芽汁来 做培养基。 ♥酒母糖化醪的制备 酒母扩大培养至卡氏罐和酒母罐后，采用淀粉 质原料来制做酒母糖化醪；酒母糖化醪还要求含 有一定量的氮和无机盐等其它营养物质，以供酵 母菌合成菌体细胞的需要。此外，为了确保酵母 菌能够顺利的繁殖，还要调节酒母糖化醪的pH值， 以抑制杂菌生长。
6、酒精发酵工艺
(1)酒精发酵动态
酒精发酵过程从外观现象可以将其分为 如下三个发酵不同阶段：前发酵期、主发 酵期、后发酵期。
1、前发酵期（ 10hr，生长） 在酒母与糖化醪加入发酵罐后，醪液 中的酵母细胞数还不多，由于醪液中含有 少量的溶解氧和充足的营养物质，所以酵 母菌仍能迅速地进行繁殖，使发酵醪中酵 母细胞繁殖到一定数量。
第四章
酒精发酵
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）糖质原料酒精发酵工艺
糖蜜酒精发酵工艺过程包括前处理、酒母
制备、乙醇发酵和蒸馏四个工序。
前处理包括稀释，添加营养物质，调节pH值
五、酒精蒸馏与精馏
蒸馏提纯 经酵母菌把糖转变成酒精后，在成熟发 酵醪内，除含有酒精和大量水分外，还含 有固形物和许多杂质。蒸馏是把发酵醪液 中含有的酒精提纯出来，通过粗馏和精馏， 最后取得合乎规格的酒精。