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1、酒精发酵与白酒酿造,酒精发酵,原料 发酵微生物 发酵机制 发酵工艺,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、木薯、马铃薯 （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。,糖化：淀粉质原料在微生物或酶的作用下将淀
2、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(曲霉和根霉)制成的糖化曲。,二、酒精发酵微生物,淀粉质原料,葡萄糖等可发酵性糖,糖化剂糖化,酒母,酒精,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)。,三、酒精发酵生化机制,淀粉质原料,纤维质原料,糖质原料,水解,酵母菌乙醇发酵,水解,葡萄糖等可发酵性糖,C6H12O62C2H5OH+2CO2+Q,（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，由直链淀粉和支链淀粉组成。,（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
3、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） ，称淀粉的糊化。 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稠液，称淀粉的溶解或液化。,（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淀粉酶、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
4、物）、木质素（苯丙烷类结构单元组成） 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。,预处理,糖化剂制备,糖化剂,蒸 料,糖 化,发 酵,蒸 馏,酒 精,酒 母,酒母制备,原 料,（一）淀粉质原料酒精发酵工艺,1原料处理 包括原料的除杂和粉碎。 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。,（1）斗式升运机（2）料斗（3）锤式粉碎机（4）贮料斗（5）混合桶 （6）输送料泵（7）加热承接桶（8）往复泵（9）蒸煮锅（10）贮汽桶 （11）后熟器,3.糖化曲的制备 糖化菌扩大培养，并让糖化
5、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。,无菌空气制备,培养基预处理,发酵,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。,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。 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
6、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。,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。,（3）、酒母培养与扩大培养,(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
7、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。,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。,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
8、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。,（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。,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。,五、酒精蒸馏与精馏,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,
9、1-粗镏塔；2-精馏塔；3-预热器；4-第一冷凝器；5-第二冷凝器； 6-第三冷凝器；7-冷却器；8-乳化器；9-盐析罐；10-储存罐；11-盐析罐；12-成品冷却器；13-检酒汽,40,92-95,105-108,92,回流,气相进料两塔蒸馏工艺流程图,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） 水果为原料酿制而成的蒸馏酒，“葡萄酒的灵魂”，法国干邑 威士忌（Whisky） 以粮谷（包括麦芽）为原料，以麦芽为糖化剂，经过糖化、发酵、蒸馏、后熟、勾兑制成的含有高酒精（38%-48
10、%）和芳香性挥发物的蒸馏酒，苏格兰威士忌、爱尔兰威士忌、美国威士忌 伏特加（Vodka） 俄国烧酒，传统方法是用黑麦为主要原料，混加20%的大麦，大麦芽做糖化剂，发酵蒸馏而成。现在的工艺主要是用高纯食用酒精兑水稀释，经木炭或活性炭（吸附不良风味杂质，酯化作用改善酒的香气和口味）处理。,朗姆酒（Rum） 甘蔗，甘蔗糖蜜酒精发酵蒸馏勾兑，含酒精40-45%。集中于世界甘蔗种植地区，牙买加、古巴、多米尼亚、菲律宾、阿根廷、秘鲁、毛里求斯等国家。 金酒（Gin） 由荷兰的莱顿大学名叫西尔维斯的教授制造成功的。最初制造这种酒是为了预防热带疟疾病，作为利尿、清热的药剂使用，利尿剂香气和谐、口味协调很快就被
11、人们作为正式的酒精饮料饮用。怡人香气主要来自具有利尿作用的杜松子，也叫杜松子酒。 中国白酒（China distilled liquors）,我国名白酒简介,全国八大名酒: 贵州茅台；山西汾酒；四川泸州老窖特曲酒；陕西西凤酒；四川五粮液；四川全兴大曲酒；安徽古井贡酒；贵州遵义董酒,按糖化发酵剂分类 大曲白酒：大麦小麦豌豆为原料，压成砖块曲胚，微生物自然生长。茅台大曲、泸州大曲、洋河大曲、汾酒大曲 小曲白酒：酒药，药小曲，药饼，根霉、毛霉、酵母。厦门白曲、贵州散曲、四川糠曲 麸曲白酒：麸曲为糖化剂，纯种酵母培养物为酒母。,一、白酒的分类,按香型不同分为 组成成分：乙醇、水、微量成分（2%，130
12、多种，高级醇，酯，有机酸，醛，酮，含硫有机化合物等） 浓香型白酒：又称泸香型，代表：泸州老窖（乙酸乙酯，丁酸乙酯） 酱香型白酒：又称茅香型，代表：茅台酒 （高沸点羰基化合物和酚类化合物，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 （乙酸乙酯，乳酸乙酯，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（-苯乙醇和乙酸乙酯。蜜香，甘爽）,按酒度不同 高度白酒：酒度 41-65 低度白酒：酒度 40以下,按提酒方式分（所有酒类） 发酵原酒：如啤酒、黄酒、葡萄酒等，不需蒸馏 营养好，产生了各种有机酸、醇、酯、氨基酸等营养物质 蒸馏酒：用蒸馏法取的酒液，白酒 配制
13、酒：用蒸馏酒或食用酒精配以香料、药材制成 如：药酒，参酒，鹿龟酒 山西竹叶青,1、大曲的制作 大曲是以小麦或大麦和豌豆为原料，经破碎、加水拌料、压成砖块状的曲胚后，在人工控制条件的温度和湿度下发酵培养，风干制成的。,白酒的贮存,刚蒸馏出来的新白酒，一般都有暴辣、冲鼻、刺激性大等缺点，新白酒经过一段时间的贮存后，酒液会变得醇香、柔和。 不同种类、不同香型、不同等级的白酒，有不同的贮存期要求，酱香型白酒的贮存期相对其长一些，如茅台酒的贮存期达3年以上；浓香型白酒1年以上；清香型白酒仅1年左右。,白酒贮存过程中的变化： 1、物理变化：酒精与水发生缔合反应形成了酒精-水缔合体系，混合液体积收缩，另外，丙烯醛、硫化氢和硫醇等杂味物质的挥发，使酒液中这些成分的含量减少，从而酒液口质变好。 2、化学变化 （1）乙缩醛的生成：乙醛+乙醇乙缩醛（具有花果清香味） （2）乙醇被氧化：乙醇乙醛乙酸+乙醇乙酸乙酯 （3）酯的形成,
