作者：黄亚东
出版社：中国轻工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
高等职业教育“十二五”规划教材·白酒生产技术(第二版)试读：
前言
中国白酒是世界七大蒸馏酒之一,其生产历史悠久,工艺独特,在国内外享有盛誉。随着我国酿酒工业的发展、酿酒科技的进步及产业结构的变化,新技术、新工艺、新设备、新材料、新方法、新标准等不断涌现,酿酒行业对从业人员的要求越来越高。白酒生产技术是高职高专院校食品生物技术类专业开设的一门重要的专业技术课程,主要面向白酒生产企业关键技术岗位,培养适应生产、技术及管理需要的技术技能型人才。
本书为校企合作开发的紧密结合生产实际的项目化教材,开发理念是以职业活动及工作过程为导向,以职业技能为核心,以典型的工作任务为载体,集理论知识、操作技能和职业素养于一体,以白酒酿造工、品酒师的国家职业标准为依据,按照典型白酒生产企业相关岗位的任职要求构建教材体系,选择教学内容,突出培养学生的综合素质及职业能力,便于实行课程考核与职业技能鉴定“直通车”。《白酒生产技术（第二版）》在第一版的基础上,增加了企业案例,丰富了思考题形式,引进了职业标准,引入了产品标准,精选了场景照片,体现了项目导向。内容主要包括白酒生产原辅材料、白酒酿造微生物、制曲技术、白酒酿造技术、白酒中的微量成分、白酒的贮存与老熟、白酒的勾兑与调味、白酒的品评、白酒的包装等,具有很强的职业性、实践性和操作性。通过本课程的理论学习与技能训练,学生可了解白酒生产的基本概念、工艺原理及质量控制方法,掌握典型设备的构造、工作原理、操作要点及有关注意事项,并能灵活运用所学知识和技能分析、解决白酒生产中的一般性技术问题,同时培养学生的工程意识、职业意识和责任意识。
本书由江苏食品药品职业技术学院黄亚东教授主编,参加编写的有江苏食品药品职业技术学院杨猛、罗竹青,江苏洋河酒厂股份有限公司周新虎,江苏今世缘酒业股份有限公司左文霞、汪宝华、王家玉、刘永前,江苏韩侯酒业有限公司沈洪涛,江苏汤沟两相和酒业有限公司张家林、徐盛。全书由黄亚东教授统稿,由江苏今世缘酒业股份有限公司吴建峰高级工程师主审。
本书既可作为高职高专院校食品生物技术类专业核心课程教材或食品加工、粮食加工、农产品加工等专业的选修课教材,也可作为白酒酿造企业从业人员的职业培训教材,还可供从事白酒生产及科研工作的技术人员参考。
本书的编写得到了参编者所在单位领导的大力支持和帮助,书中引用和借鉴了一些已发表的文献资料,在此向相关作者和提供过帮助的人员表示感谢。
由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正。编者2014年2月 第一章绪论
[教学目标]
重点掌握:白酒的定义；白酒的分类。
一般掌握:白酒工业的发展方向。
了解:世界各大蒸馏酒。第一节 白酒的定义
一、白酒
白酒又名烧酒、火酒,是以粮谷等为原料,以酒曲、活性干酵母、糖化酶等为糖化发酵剂,经固态、半固态或液态发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的蒸馏酒。
二、世界各大蒸馏酒
(1)白酒 以淀粉质或糖质等为原料,以酒曲、活性干酵母、糖化酶等为糖化发酵剂,经固态、半固态或液态发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的蒸馏酒。
(2)白兰地 以葡萄或其他水果为原料,经发酵、蒸馏、调配而成的蒸馏酒。
(3)威士忌 以谷物和大麦芽为原料,经发酵、蒸馏、贮存、调兑而成的蒸馏酒。
(4)朗姆酒 以甘蔗糖蜜或蔗汁为原料,经发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的蒸馏酒。
(5)俄得克 又名伏特加,是以食用酒精为基础,经桦木炭脱臭、除杂,增强酒体醇和感的一类酒。
(6)金酒 以食用酒精为基础,加入杜松子及其他香料共同蒸馏而制成的蒸馏酒。
(7)其他蒸馏酒
① 墨西哥的龙舌兰酒:以龙舌兰为原料酿制而成的蒸馏酒。
② 利口酒:用食用酒精浸泡果实、香料或药材,经调配而成的蒸馏酒。
③ 日本的烧酒:按酒兑法分为甲类和乙类。甲类烧酒是把含酒精的材料用连续式蒸馏机进行蒸馏而得的酒,酒精度在36%(体积分数)以下。乙类烧酒是把含酒精的材料用单式蒸馏机进行蒸馏而得的酒,酒精度在45%(体积分数)以下。第二节 白酒的分类
我国的白酒品种繁多,根据不同的分类方法,可将白酒分为若干类别。
一、按主要原料分类
(1)粮食白酒 以粮谷为原料酿制而得到的白酒。常用的原料有高粱、玉米、大米、小麦、糯米、青稞等。
(2)代用原料白酒 以非粮谷类含淀粉或含糖的物质为原料,经酿制而成的白酒。常用的代用原料有薯类、甜菜等。
二、按生产工艺分类
(1)固态法白酒 采用我国名优白酒的传统生产方式,即固态配料、发酵、蒸粮、蒸馏而得到的白酒,如大曲、小曲和麸曲白酒等。
(2)半固态法白酒 采用半固态发酵、蒸馏而得到的白酒,如米香型白酒和豉香型白酒等。
(3)液态法白酒 经液态配料、液态糖化、液态发酵和液态蒸馏而得的白酒。液态法白酒又可分为以下三种。
① 固液态勾兑白酒:用固态法白酒和液态法白酒或食用酒精与部分固态法白酒及其酒头、酒尾等勾兑而成的白酒。
② 串香白酒:以食用酒精为酒基,经固态发酵的香醅串蒸而成的白酒。
③ 调香白酒:以食用酒精为酒基,与不同来源的具有白酒香味的食用香味液进行勾兑而成的白酒。
(4)机械化白酒 利用机械设备代替手工操作生产的白酒。
(5)半机械化白酒 采用传统的白酒生产方式,对部分生产工序用机械设备代替手工操作生产的白酒。如出入池用电动葫芦抓斗、出入甑用活底甑代替手工操作,从而减轻了工作人员的劳动强度。
(6)手工生产的白酒 采用传统的白酒生产方式,各工序均为手工操作,劳动强度较大。
三、按糖化发酵剂分类
(1)大曲白酒 以大曲为糖化发酵剂,经发酵、蒸馏而得的白酒。大曲是自然糖化发酵剂,含有形成白酒香味成分的多酶系统,有益于微生物自然发酵。
(2)小曲白酒 以小曲为糖化发酵剂,经发酵、蒸馏而成的白酒。小曲中的微生物主要有根霉、拟内孢霉、乳酸菌和酵母菌等。其所含的微生物种类虽然比大曲少,但仍属“多微”糖化和“多微”发酵的曲种。
(3)麸曲白酒 以麸皮为载体,经加纯种酵母发酵而成的白酒,其工艺操作与大曲白酒基本相同。发酵时,通常采用水泥池。
四、按白酒香型分类
(1)浓香型白酒 以四川泸州老窖为代表(过去称为泸型酒)。其感官特征是无色透明,窖香浓郁,绵甜醇厚,香味谐调,尾净爽口。其主体香味成分是己酸乙酯。
(2)酱香型白酒 又称茅型酒,以贵州茅台、四川郎酒为代表,其感官特征是微黄透明,酱香突出,优雅细腻,酒体醇厚,后味悠长,空杯留香持久。
(3)清香型白酒 以山西汾酒、武汉的黄鹤楼酒等为代表,其感官特征是清香纯正,醇甜柔和,自然谐调,余味爽净。其主体香味成分是乙酸乙酯。
(4)米香型白酒 以桂林三花酒和全州湘山酒为代表,其感官特征是无色透明,米香纯正、清雅,入口绵甜,落口爽净,回味怡畅。初步认为其主体香味成分是β-苯乙醇、乳酸乙酯和乙酸乙酯。
(5)凤香型白酒 以陕西西凤酒为代表,其感官特征是无色透明,醇香秀雅,醇厚甘润,余味爽净。其主体香味成分是乙酸乙酯。
(6)其他香型白酒 是指上述五种香型之外的白酒类型,它们吸取某些香型白酒工艺的精华,通过糅合而形成自己独特的典型风格。这种类型的酒往往有两种或两种以上的香型风格,如豉香型酒、芝麻香型酒、四特香型酒、药香型酒、老白干香型酒、兼香型、馥郁香型。它们的共同风格特征是:各自的香气舒适独特,香味谐调,醇和味长。
五、按产品档次分类
(1)高档酒 指用料好、工艺精湛、发酵期和贮存期较长、售价较高的酒。如名酒类的特曲、特窖、陈曲、陈窖、陈酿、老窖、佳酿等。
(2)中档酒 工艺较为复杂,发酵期和贮存期稍长,售价中等的白酒。如大曲酒、杂粮酒等。
(3)低档酒 又称大路货酒,如瓜干酒、串香酒、调香酒、粮香酒和广大农村地区销售的散装白酒等。
六、按酒精度分类
酒精度是指白酒中酒精容量的百分比,也就是酒精的含量。白酒按酒精度可分为高度白酒和低度白酒。
(1)高度白酒 高度白酒的酒精含量为41%～68%(体积分数)。
(2)低度白酒 低度白酒的酒精含量为25%～40%(体积分数)。第三节 白酒的发展
白酒在过去的一段时间里发展速度适中,产业规模大,但是较分散。白酒酿造技术不太纯熟,香型种类不多,机械化规模小,劳动强度较大,产量不是太高。目前,随着科学技术的不断进步,分析检验方法的不断提高,有些酒厂已经实现连续性的、大规模的机械化生产。白酒机械化生产采用的风式二次除尘原料粉碎系统、大曲机械成型机、机械晾等设备代替了原有的手工操作,降低了劳动强度,提高了效率,增强了酒的品质。同时,勾兑技术也不断纯熟,酒的风味日益增多。但是随着白酒产业规模的扩大和集中,白酒行业内的竞争越来越激烈,兼并重组的现象越来越频繁。
在未来的几年里,白酒的发展整体将呈平稳态势。随着科学技术的进步,传统白酒工艺不断创新,生物制曲、发酵、香型、贮存、勾兑、分析检测等新工艺新技术不断进步,各种酒香型之间互相借鉴、融合,适应消费者需求已成发展方向。固液结合新工艺白酒越来越多地进入消费市场。在需求上,白酒以“优质、低度、低粮耗、卫生、营养、健康、有序、适度发展”为方向；在香型上,倾向“少香型、多流派、有个性”的发展方向,提出了“淡化香气、强化口味、突出个性、功能独特”的观点；在技术上,积极应用现代科学技术成果来总结、完善、改革传统工艺,加快实现白酒生产的机械化和科学化,这在一定程度上就要求从业人员加强操作训练,提高技术创新能力。思考题
一、名词解释
1.白酒 2.酒精度
二、填空题
1.液态法白酒可分为______、______、______。
2.白酒生产中常用的代用原料有______、______等。
3.小曲中的微生物主要有______、______、______、和______等。
4.米香型白酒的主体香味成分是______、______和______。
三、判断题
1.大曲、小曲和麸曲白酒属于固态法白酒。( )
2.大曲酒、杂粮酒工艺较为复杂，发酵期和贮存期稍长。( )
3.浓香型白酒的主体香味成分是乙酸乙酯。( )
4.麸曲白酒的发酵通常采用水泥池作为发酵设备。( )
四、选择题
1.高度白酒的酒精含量为______(体积分数)。
A.41%～68%
B.80%～85%
C.86%～89%
D.76%～80%
2.不属于按产品档次分类的是______。
A.高档酒
B.中档酒
C.低档酒
D.下档酒
3.不属于按糖化发酵剂分类的是______。
A.大曲白酒
B.小曲白酒
C.麸曲白酒
D.杂粮白酒
五、简答题
1.按香型不同，白酒可分为哪几类?
2.按使用的糖化发酵剂不同，白酒可分成哪几类?
3.简述我国白酒工业的发展方向。 第二章白酒生产中的原辅材料
[教学目标]
重点掌握:酿酒原料的种类及要求；制曲原料的种类及特点。
一般掌握:酿造用水、降度用水的基本要求；典型浓香型大曲酒酿酒原料及配比。
了解:白酒生产用水的分类；白酒酿造常用辅料的种类、作用及要求。第一节 酿酒原料及辅料
1.酿酒原料及要求
(1)高粱 要求颗粒饱满,无杂质,不霉烂,淀粉含量高。
(2)小麦及大麦 要求麦粒饱满,无虫蛀,不霉烂,不发芽,无泥沙及其他杂物。
(3)糯米 淀粉含量高,质软,蒸煮后黏性大,必须与其他原料配合使用,添加一定量的糯米会使酿成的酒具有甘甜味,如五粮型酒的原料中配有15%～20%的糯米。
(4)玉米 淀粉含量高,长时间蒸煮才能使淀粉充分糊化。经粉碎、蒸煮后的玉米疏松适度,不黏糊,有利于发酵,但酿酒前需将玉米的胚芽除去。
(5)大米 含淀粉76%～90%,蛋白质、脂肪及纤维含量较少,质地纯正,结构疏松,有利于糊化。有利于低温缓慢发酵,使成品酒较纯净。在混蒸混烧的白酒蒸馏中,大米可将饭香味带至酒中,使酒质爽净,所以五粮液、剑南春、洋河酒等均配有一定量的粳米。
2.酿酒辅料及要求
(1)辅料 白酒厂多以稻壳(稻壳一般使用2～4瓣的粗壳,不用细壳)、谷糠、酒糟为辅料,它们是理想的疏松剂和保水剂。如图2-1所示。图2-1 稻壳
(2)辅料要求 新鲜干燥；无杂质；无霉变；具有一定的疏松度与吸水能力；含果胶、多缩戊糖等成分少。第二节 制曲原料及要求
制曲原料必须满足工艺需求,有的厂家的大曲是大麦、小麦和豌豆按一定的比例混合作为制曲原料,有的则用纯小麦作为制曲原料。小曲以麦麸、大米或米糠为原料,麸曲以麸皮为原料。
1.制曲原料的基本要求
适于有用菌的生长和繁殖；有利于酿造酶系的形成；有利于酒体质量的提高。
2.制曲原料的种类及特点
(1)大麦 黏结性能较差,皮壳较多。若用以单独制曲,则品温速生骤降。若与豌豆共用,可使成品曲具有良好的曲香味和清香味。
(2)小麦 淀粉含量较高,富含面筋等营养成分,含有20多种氨基酸及丰富的维生素,黏着力较强,是各类微生物繁殖、产酶的优良天然物料。
(3)豌豆 黏性大,淀粉含量较高。一般与大麦混合使用,以弥补大麦的不足,但用量不宜过多。大麦与豌豆的用量比例一般以3∶2为宜。第三节 白酒生产用水
1.白酒生产用水的分类
白酒生产用水一般可分为酿造用水、降度用水、锅炉用水和冷却用水。
2.白酒生产用水的要求
(1)酿造用水 酿造用水应符合一般生活用水的标准,但是其中某些指标又高于生活用水。酿造用水指标如下:pH6.8～7.2；总硬度2.50～4.28mmol/L(7～120d)；硝酸态氮 0.2～0.5mg/L；无细菌及大肠杆菌；游离余氯量在0.1mg/L以下。
(2)降度用水
① 外观:无色透明,无悬浮物。
② 口味:将水加热至20～30℃,口尝应具有清爽的气味、味净微甘。
③ 硬度:白酒酿造一般在硬水以下的硬度均可使用,勾兑用水的硬度应在8°d以下 [水的硬度是指水中存在钙、镁等金属盐的总量。我国常用德国度表示水的硬度(°d)。硬水是溶有较多含钙、镁物质的水,硬度在18.1～30°d。软水是溶有较少含钙、镁物质的水,硬度在4.1～8.0°d]。
④ pH为7,呈中性,一般微酸性或微碱性的水也可使用。
⑤ 水中应不含有对发酵、酒质有影响的成分。
(3)锅炉用水 无固形悬浮物；总硬度低；在25℃时,pH7；含油量及溶解物等越少越好。
(4)冷却用水 主要用于蒸煮过程中蒸煮醪与糖化醪的冷却,及各类蒸馏时的冷凝。只需要温度低,硬度适当的水。硬度过高,会使冷却设备结垢过多,影响冷却效率。
3.白酒生产用水的处理方法
在白酒酿造中,常用生产用水的处理方法有:离子交换法、电渗析法、反渗透法、超滤法等。
(1)离子交换法 是用离子交换剂和水中溶解的某些阴、阳离子发生交换反应,除去水中有害离子的方法。离子交换设备如图2-2所示。图2-2 阴、阳离子交换器
(2)电渗析法 是在直流电场的作用下,利用离子交换膜对离子进行选择透过,使溶液中的阴、阳离子发生定向迁移而与溶剂发生分离,从而实现溶液的分离、提纯和浓缩的方法。电渗析设备如图2-3所示。图2-3 电渗析器
(3)反渗透法 是利用反渗透膜选择性地透过溶剂的性质,对溶液施加压力以克服溶液的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的方法。反渗透设备如图2-4所示。
(4)超滤法 是以压力差为推动力,通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及水分子组分分离的方法。超滤设备如图2-5所示。图2-4 反渗透设备图2-5 超滤设备
在实际生产中要根据原水的水质来选用适宜的处理方法,有时往往要进行综合处理。如果原水为洁净的自来水,则可先经活性炭吸附,再用由阴、阳两种离子交换树脂柱串联的设备进行处理；若使用不太清的井水,可进行如下的综合处理,以保证水质:井水→加明矾→曝气、砂滤→加漂白粉杀菌→活性炭柱→离子交换柱→净水
根据一些酒厂的实践,地下水的硬度都较高,尤其是盐碱地带,因此加浆用水选用电渗析、超滤、反渗透等方法处理效果更好。思考题
一、名词解释
1.水的硬度 2.超滤法
二、填空题
1.白酒生产中常用的酿酒原料有______、______、______、______、______等。
2.白酒生产用水可分为______、______、______、______。
3.白酒生产用水常用的处理方法有______、______、______、______等。
4.一般小曲以______为原料，麸曲以______为原料。
三、判断题
1.降度用水应无色透明，无悬浮物。( )
2.豌豆黏性大，淀粉含量较高。一般与大麦混合使用，可弥补大麦的不足，大麦与豌豆的用量比例一般为3∶2。( )
3.降度用水选择pH为7 ，呈中性的水，一般微酸性或微碱性的水也可使用。( )
4.在酿酒辅料中，稻壳、谷糠、酒糟是理想的疏松剂和保水剂。( )
四、选择题
1.五粮液和剑南春酒都以高粱、大米、糯米、小麦和玉米为原料，以______为制曲原料。
A.大米
B.高粱
C.玉米
D.纯小麦
2.地下水的硬度都较高，尤其是盐碱地带，因此加浆用水选用______方法处理效果更好。
A.活性炭过滤法
B.离子交换法
C.电渗析
D.超滤
五、简答题
1.简述常用的酿酒原料及其要求。
2.简述常用的制曲原料及其要求。
3.简述白酒生产中辅料的种类、作用及基本要求。
4.简述白酒生产用水的要求。 第三章白酒酿造中的微生物及应用
[教学目标]
重点掌握:微生物的概念、种类和特点。
一般掌握:微生物在白酒生产中的应用。
了解:微生物生长的影响因素、培养及保藏的方法。第一节 微生物基础知识
一、微生物的概念
微生物是所有形体微小的单细胞,或个体结构简单的多细胞,或没有细胞结构的低等生物的通称。一般来说,微生物主要是指细菌、酵母菌、霉菌放线菌和病毒五大类。与酿酒有关的主要是酵母菌、细菌和霉菌,在白酒生产中,它们对酒的质量、产量有着重要的影响。
二、微生物的主要特点
1.体积小、面积大
微生物个体都极其微小,测量单位是微米,甚至是纳米。虽然微生物个体小,但是单位体积所具有的表面积大,有利于它们与周围环境进行物质和能量交换。
2.种类多、分布广
(1)微生物的种类繁多,主要体现在微生物种数多、代谢类型多、代谢产物多。
(2)微生物的分布极其广泛,从生物圈、土壤圈、水圈直至大气圈、岩石圈,到处都有微生物的存在。
3.繁殖快、生长旺
微生物具有惊人的繁殖速度,以二分裂的细菌最为突出。由于种种条件的限制,细菌不可能始终以这种几何级数的速度繁殖,细菌几何89级数只能达到10～10。
4.吸收快、转化快
营养物吸收快、转化快,使微生物能迅速地生长繁殖。
5.易变异、适应性强
微生物个体一般都是单细胞,通常是单倍体,它们与外界环境直接-10-5接触,即使变异的频率十分低(一般为10～10),也可在短时间内出现大量的变异后代。
三、微生物的营养要素
根据营养物质在微生物机体内生理功能的不同,可分为碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水六大营养要素。
1.碳源
碳水化合物是构成微生物细胞的主要成分,也是产生各种代谢产物和细胞内贮藏物质的主要原料。凡是能够供应微生物碳素营养物质的称为碳源。
2.氮源
氮是微生物不可缺少的营养,是构成微生物细胞蛋白质和核酸的主要元素。
3.能源
能源是微生物生命活动中需要的能量来源物质。
4.无机盐
无机盐类是构成微生物菌体的成分,也是酶的组成部分。微生物所需的无机盐有硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含钾、钠、镁、钙等元素的化合物。
5.生长因子
生长因子是作为一种辅助性的营养物质,微生物本身不能合成,但又是微生物生长所必需的物质。
6.水
水是微生物生命活动不可缺少的物质。第二节 三种典型的微生物
一、细菌
细菌是一类细胞细而短、结构简单、细胞壁坚韧、以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物。细菌是自然界分布最广、数量最多、与人类关系十分密切的一类微生物。
1.细菌的形态
细菌是单细胞微生物,它的形态就是细胞的形态。主要有球状、杆状、螺旋状,分别被称为球菌、杆菌、螺旋菌。
(1)球菌 细胞呈球形或近球形,按照排列形式可分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、八叠球菌、葡萄球菌。如图3-1所示。图3-1 球菌的形态结构
(2)杆菌
① 细胞形态:呈杆状或圆柱形,菌的长宽比例差异很大,有的粗短,有的细长。
② 杆菌的分类:长杆菌、短杆(或球杆)菌、棒杆菌、双杆菌、链杆菌、梭状杆菌。
③ 影响杆菌长度的因素:同一种杆菌的粗细较为稳定,但其长度常随培养时间、培养条件的变化而变化。杆菌细胞常沿一个平面分裂,大多数菌体分散存在,但有的杆菌呈长短不同的链状,有的细胞一个紧挨一个,呈栅栏或八字状,如图3-2所示。图3-2 杆菌的细胞形态
④杆菌两端的形态特征:有半圆、钝圆、平截、略尖形等形态。如图3-3所示。图3-3 杆菌细胞两端的形态特征
⑤ 生产中常见的杆菌
a.乳酸菌:乳酸菌是自然界中数量最多的菌种之一,大曲和酒醅中都存在乳酸菌。乳酸菌能使糖类发酵产生乳酸,乳酸通过酯化产生乳酸乙酯,乳酸乙酯被蒸入酒中,使白酒具有独特的香味。白酒生产需要适量的乳酸菌,缺少乳酸及其酯类就会影响白酒的风味。但乳酸过量会使酒醅酸度过大,影响出酒率和酒质,酒中含乳酸乙酯过多,会使酒带焖味。
b.醋酸菌:白酒生产中不可避免的菌类。固态法白酒是开放式的,操作过程中势必会感染一些醋酸菌,醋酸是白酒主要香味成分之一,也是酯的承受体,但醋酸含量过多,会使白酒呈刺激性酸味。
c.丁酸菌、乙酸菌:在浓香型大曲生产使用的窖泥中,丁酸菌、乙酸菌利用酒醅浸润到窖泥中的营养物质产生丁酸和乙酸。正是这些窖泥中功能菌的作用,才产生出了窖香浓郁、回味悠长的曲酒。
(3)螺旋菌
① 螺旋菌的基本形态呈弯曲杆状,如图3-4所示。图3-4 螺旋菌的细胞形态
② 按其弯曲程度可分为弧菌和螺菌。
③ 影响螺旋菌形态的因素有培养时间、温度、培养基成分、浓度和pH等。
④ 螺旋菌在细菌中种类较少,通常是病原菌。
2.细菌细胞的大小
(1)测定工具可利用显微镜中的测微尺测量。
(2)测量单位 以微米(μm)计。
(3)测量方法 一般球菌测直径,杆菌测长和宽,螺旋菌也测长和宽,但其长度以弯曲形长度计。
3.细菌细胞的结构
细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核、内含物、中体、核糖体等构成,有的细菌还有荚膜、鞭毛、纤毛和芽孢等特殊结构,如图3-5所示。图3-5 细菌细胞结构图
4.细菌的繁殖方式
细菌的繁殖方式为无性繁殖,表现为细胞横分裂,称为裂殖。如果裂殖形成的子细胞大小相等,则称为同形裂殖。大多数细菌属同形裂殖,也有少数种类的细菌的分裂偏向一边,分裂产生两个大小不等的子细胞,称为异形裂殖。细菌细胞的分裂如图3-6所示。图3-6 细菌细胞的分裂
5.细菌的培养特征
菌落指单个细胞在有限的空间中发展成肉眼可见的细胞堆,如图3-7所示。菌落可在固体培养基表面,也可在固体、半固体培养基的深层,甚至在液体培养基中生长。图3-7 细菌菌落
细菌的菌落特征一般包括:菌落的大小、形状、隆起情况、光泽、表面状态、质地、颜色、透明程度等,如图3-8所示。其共同特征:湿润、较光滑、较透明、较黏稠、易挑取、质地均匀、菌落正面或边缘与中央部位的颜色一致。图3-8 细菌的菌落特征
二、酵母菌
凡是细胞核具有核膜、能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的微小生物,称为真核微生物。酵母菌属于单细胞真核微生物。
1.酵母菌的形态和大小
(1)酵母菌的形态 酵母菌为单细胞,通常菌体呈圆形、卵形或椭圆形,如图3-9所示。少数呈柠檬形、尖形等。有的酵母菌细胞分裂后,亲代和子代细胞的细胞壁仍以狭小面积相连,呈节状,如假丝酵母。图3-9 典型酵母菌细胞的形态
(2)酵母菌的大小 直径一般为2～5μm,在白酒工业中常用的酵母菌直径为4～6μm。
2.酵母菌的特征
个体一般以单细胞状态存在；多数以出芽方式繁殖；能发酵糖类而产能；细胞壁常含甘露聚糖；多在含糖较高、酸性的水生环境中生长；大多是腐生型,少量是寄生型。
3.酵母菌的繁殖方式
酵母菌的繁殖方式有多种,可分成无性繁殖和有性繁殖两大类。无性繁殖是指不经过细胞接合,由母体直接产生子代的生殖方式,如出芽繁殖、裂殖和孢子繁殖等。有性繁殖主要是产子囊孢子。工业生产中使用的酵母菌主要进行无性繁殖。
(1)芽殖 是酵母菌最常见的繁殖方式。在营养良好的培养条件下,酵母菌生长迅速,此时所有细胞上都长有芽体,而且芽体上还可形成新的芽体。出芽过程如图3-10所示。图3-10 酵母菌的芽殖过程
(2)裂殖 当细胞生长到一定大小时,细胞拉长,核分裂,细胞中间产生隔膜,然后细胞分开,末端变圆。
4.酵母菌的菌落特征
(1)酵母菌的菌落湿润、较光滑,有一定的透明度,容易挑起,菌落质地均匀,正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一。
(2)酵母菌菌落较大而厚(突起)、外观较稠以及较不透明。
(3)培养时间长,菌落会生皱,干燥。
(4)酵母菌菌落大多呈乳白色,少数呈红色,如红酵母,个别为黑色。
(5)酵母菌的菌落一般还会散发出一股愉悦诱人的酒香味。
5.白酒生产中常见的酵母菌
白酒生产中,参与发酵的酵母菌有酒精酵母、产酯酵母和假丝酵母等。
(1)酒精酵母 产酒精能力强的酒精酵母,其形态以椭圆形、卵形、球形为最多,一般以出芽的方式进行繁殖。常用的有南阳酵母、拉斯12号、拉期M等,要根据不同的原料选用不同的酵母菌种。
(2)产酯酵母 产酯酵母具有产酯能力,它能使酒醅中含酯量增加,并呈独特的香气,也称为生香酵母。
(3)假丝酵母 曲皮多于曲心,生长于大曲表面呈黄色小斑点,主要出现在增菌前期。
三、霉菌
凡是在营养基质上能形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌通称为霉菌。
1.霉菌的形态和构造
(1)霉菌的形态 霉菌菌体均由分枝或不分枝的菌丝构成。菌丝是真菌营养体的基本单位。许多菌丝分枝连接,交织在一起构成菌丝体。如图3-11所示。图3-11 霉菌的菌丝和菌丝体
按菌丝的分化程度,霉菌菌丝可分为营养菌丝、气生菌丝。长在培养基内,以吸收营养为主的菌丝称为营养(基内)菌丝。伸出培养基,长在空气中的菌丝称为气生菌丝。如图3-12所示。图3-12 霉菌的营养菌丝和气生菌丝
(2)霉菌的细胞结构 霉菌的细胞由细胞壁、细胞膜、细胞核、线粒体、核糖体、内质网及各种内含物等组成。
2.霉菌的菌落特征
将霉菌接种在培养基上,经历一定时间的生长繁殖,逐渐可以看到由菌丝聚合而成的群体,这就是霉菌的菌落,一般特征如图3-13所示。图3-13 霉菌的菌落
(1)菌落一般呈蛛网状、棉絮状和丝绒状等。
(2)菌落的质地一般比放线菌疏松,外观干燥,不透明。
(3)菌落与培养基之间连接很紧密,不易挑起。
(4)颜色往往比分散在固体基质内的营养菌丝深。
3.霉菌的繁殖方式
霉菌的繁殖方式分为有性繁殖和无性繁殖。工业发酵中常采用无性繁殖来培养。霉菌的无性繁殖方式包括孢子囊孢子、分生孢子、厚垣孢子和节孢子。
4.白酒生产中常见的霉菌
(1)曲霉 曲霉是酿酒业所用的糖化菌种,是与制酒关系最密切的一类菌。现在各白酒厂广泛应用的优良曲霉菌种中主要是黑曲霉、米曲霉,黄曲霉现很少应用于白酒生产。
曲霉为多细胞,菌丝有分隔。营养菌丝大多匍匐生长,无假根。分生孢子梗从厚壁而膨大的菌丝细胞生出,并略垂直。分生孢子梗顶端膨大而形成棍棒形、椭圆形、半球形、球形的顶囊。顶囊表面产生小梗,单层或双层,少数曲霉闭囊壳。如图3-14所示。图3-14 曲霉
(2)根霉 根霉因有假根而得名。属于单细胞生物,菌丝无分隔,具弧形匍匐菌丝。匍匐菌丝是由营养菌丝产生的,靠近培养基表面横向生长,并连接假根；当生长到一定阶段,菌丝在与假根相对位置,会向上生出孢囊梗,顶端形成孢子囊,内生孢囊孢子。孢子囊轴明显,囊轴基部与柄相连处成囊托。根霉在自然界分布很广,它们常生长在淀粉基质上,空气中也有大量的根霉孢子。根霉是小曲酒的糖化发酵(酒化酶)菌。如图3-15所示。图3-15 根霉的菌体形态
(3)青霉 青霉菌的孢子耐热性强,它的繁殖温度较低,是制麸曲和大曲时常见的杂菌。曲块在贮存中受潮,表面就会长青霉。青霉是多细胞,菌丝有分隔,有分枝,无足细胞。分生孢子梗具横隔。分生孢子梗顶端不膨大,无顶囊。经多次分枝产生几轮小梗。小梗顶端产生成串分生孢子,状如扫帚。小梗有单轮生、对称多轮生、不对称多轮生,如图3-16所示。图3-16 青霉的孢子穗
(4)毛霉 毛霉分解蛋白的能力及糖化能力强。外形呈毛状,属于单细胞,菌丝无隔,多核。菌丝有分枝,主要有两个类型:单轴式,假轴式。如图3-17所示。图3-17 毛霉第三节 微生物的生长、培养及保藏
一、微生物的生长规律
在细菌分批培养过程中,定时取样测定单位体积里的细胞数,以单位体积中细胞数的对数为纵坐标,以培养时间为横坐标,可得到细菌生长曲线,如图3-18所示。细菌是单细胞微生物,根据细菌生长曲线的变化规律,可把分批培养的全过程分为四个阶段:延迟期,对数期、稳定期、衰亡期。图3-18 细菌的生长曲线1—延迟期 2—对数期 3—稳定期 4—衰亡期
1.延迟期
当微生物进入一个新的培养环境时,一般不会立即进行繁殖,在开始一段时间内,细菌数或菌量几乎不增加,甚至还稍有减小,这个时期称为延迟期。
(1)延迟期微生物的生理特性 菌体内含物质量显著增加,菌体体积增大；菌体的代谢机能非常活跃；对外界理化因素影响的抵抗力较弱。
(2)延迟期微生物的利用 在发酵工业中,为缩短生产周期,提高设备的利用率,应该尽量缩短延迟期。
2.对数期
在生长曲线中紧接着延迟期后面,细胞以几何级数分裂的一段时期。
(1)对数期微生物的生理特征 菌体高速生长,生长速率最大,增代时间和原生质增倍的时间最短；细胞进行平衡生长,菌体大小、形态、菌体内各种成分最为均匀；细胞对理化因素影响仍很敏感；酶系活跃,代谢最为旺盛。
(2)对数期微生物的利用 此时期的菌种比较健壮,是生产上用于接种的最佳菌龄；发酵工业上,应尽量延长该期,以达到较高的菌体密度；尽量使有害微生物不能进入此期。
3.稳定期
(1)稳定期微生物的生理特征 菌体数处于动态平衡,菌体产量达最高；细胞分裂速度下降,细胞内开始积累内含物；代谢活动继续,并保持相当水平。
(2)稳定期微生物的利用 此时期是发酵生产形成产物的重要时期,生产上应尽量延长此期以提高产量。
4.衰亡期
将稳定期后期的菌体继续培养,细胞死亡率进一步上升,以致超过繁殖速率,体系中活菌数明显下降,这一时期被称为衰亡期。
衰亡期微生物的生理特性:细胞内颗粒更明显,出现液泡,细胞出现多形态、畸形或衰退形,芽孢开始释放；菌体死亡,并伴随着自溶,有的微生物继续产生抗生素等次级代谢产物；衰亡期比其他各期时间更长,而且时间长短取决于菌种及环境条件。
二、微生物的培养方法
(1)培养的定义 微生物培养就是提供一个适宜微生物生长的理化环境,使其大量繁殖。
(2)培养的目的 有些是以大量增殖微生物菌体为目标；有些则是希望在微生物生长的同时,实现目标代谢产物的大量积累。
(3)微生物培养方法 包括固体培养和液体培养。
① 固体培养:是利用固体培养基进行微生物的繁殖。因为微生物贴附在营养基质表面生长,所以又被称为表面培养。
② 液体培养:是利用液体培养基进行微生物的繁殖。
三、微生物的菌种保藏
1.菌种保藏的原理
菌种保藏的原理是根据微生物的生理、生化特性,人为地创造条件,使微生物处于代谢不活跃,生长繁殖受到抑制的休眠状态,以减少菌种的变异。
2.菌种保藏方法
常用的菌种保藏方法有斜面低温保藏法、液体石蜡保藏法、沙土管保藏法、冷冻真空干燥保藏法、麸皮保藏法。思考题
一、名词解释
1.微生物 2.营养要素
二、填空题
1.微生物所需要的营养物质有______、______、______、______、______和______等。
2.白酒中常见的霉菌菌种有______、______、______、______。
3.微生物的特点有______、______、______、______、______等。
4.细菌的细胞结构有______、______、______、______、______、______、______等。
5.______是酵母菌常见的繁殖方式。
6.常见的菌种保藏方法有______、______、______等。
三、判断题
1.酵母菌是单细胞真核微生物。( )
2.微生物能自身合成某些元素，不需要从外界摄取。( )
3.根霉呈扫帚状，有假根。( )
4.在白酒工业中常用的酵母菌直径为4～6μm。( )
5.酵母菌多在含糖较高、酸性的水生环境中生长。( )
6.乳酸菌是自然界中数量最多的菌种之一，大曲和酒醅中都存在乳酸菌。( )
四、选择题
1.白酒生产中常见的细菌菌种有______。
A.乳酸菌
B.枯草芽孢杆菌
C.金黄色葡萄球菌
D.螺旋菌
2.______时期是生产上用作接种的最佳时期。
A.延迟期
B.对数期
C.稳定期
D.衰亡期
3.细菌的主要繁殖方式是______。
A.裂殖
B.芽殖
C.二分裂
D.节孢子
4.青霉菌的孢子耐热性强，它的繁殖温度较低，是制______和大曲时常见的杂菌。
A.麸曲
B.小曲
C.米曲
D.麦曲
五、简答题
1.简述酵母菌的特征。
2.简述霉菌的菌落特征。
3.简述菌种保藏的原理。 第四章酒曲及制曲技术
[教学目标]
重点掌握:大曲生产工艺流程。
一般掌握:大曲生产的原料；酒曲的种类；成品酒曲质量标准。
了解:名优酒制曲的生产工艺；其他曲的制曲技术。第一节 酒曲的种类
酒曲可分为麦曲、小曲、红曲、大曲及麸曲。
(1)麦曲 主要用于白酒的酿造。
(2)小曲 主要用于黄酒和小曲白酒的酿造。按接种法可分为传统小曲和纯种小曲；按用途可分为黄酒小曲、白酒小曲、甜酒药；按原料可分为麸皮小曲、米粉曲、液体曲。
(3)红曲 主要用于红曲酒的酿造。红曲酒是黄酒的一个品种,分为乌衣红曲和红曲,红曲又分为传统红曲和纯种红曲。
(4)大曲 用于蒸馏酒的酿造,分为传统大曲、强化大曲(半纯种)、纯种大曲。
(5)麸曲 用纯种霉菌接种,以麸皮为原料的培养物,可用于代替部分大曲或小曲。第二节 制曲技术
大曲一般是以小麦、大麦和豌豆等为原料,经粉碎、压制成砖块状的曲坯,由人工控制一定的温度和湿度,让自然界中的各种微生物在其上面生长繁殖而制成。因其块形较大,因而得名大曲。如图4-1所示。图4-1 大曲
一、大曲的功能
(1)糖化发酵剂 由于大曲中含有对大曲酒发酵过程起重要作用的霉菌、酵母菌、专性厌氧或兼性厌氧的细菌和水解酶,所以大曲在窖内发酵时,可以边糖化、边发酵。
(2)生香剂 大曲在发酵过程中所积累的氨基酸类的芳香物质对酒体香味的呈现起着重要的作用。已知的16种氨基酸在参与窖内发酵作用时,生成一些微量的花香类物质,使酒体软绵细腻。即大曲中的物质发生酯化反应而得到了大曲酒的主体香。
(3)投粮作用 大曲中的残余淀粉含量较高,大多在50%以上,这些淀粉在大曲酒的酿造过程中将被糖化、发酵成酒。在浓香型大曲酒生产中,大曲的用量可高达原粮的20%～26%。
二、大曲的分类
按制曲温度分为低温曲、中温曲和高温曲。
(1)低温曲 最高培养温度在45℃以下。
(2)中温曲 最高培养温度为45～60℃,可用于酿制清香型和浓香型酒,多数浓香型酒的制曲温度在55～60℃。
(3)高温曲 最高品温在60℃,可用于酿制酱香型酒、浓香型酒。高温大曲蛋白酶活力较高,尤其以耐高温的芽孢杆菌居多,曲块呈现褐色,具有较强的酱香气味。
三、大曲的“三系”
1.微生物(菌系)
(1)细菌 大曲中细菌的作用十分明显。大多数细菌除产酸外,也作用于曲料,可产生热量,放出CO及少量的酒精,经代谢后产生众多的物2质积累,如水解酶类和氨基酸等。特别是芽孢杆菌具有蛋白质分解和形成少量双乙酰的能力,是酒中不可缺少的芳香成分。有的杆菌如大肠杆菌还与2,3-丁二醇、醋等香味成分的生成有关,并有较强的乙酰甲基醇反应。
(2)霉菌 霉菌类具有较强的糖化力和蛋白质分解力。试验表明,黄曲霉有合成己酸乙酯的能力,它能在含有酒精和己酸的溶液中生成达10g/L左右的己酸乙酯。说明大曲中的微生物与酿造中己酸乙酯的生成有着重要的关系。
(3)酵母菌 酵母菌是一类由真核细胞组成的单细胞生物。由于发酵后可形成多种代谢产物及自身内含有丰富的蛋白质、维生素和酶,可广泛用于医药、食品及化工等生产方面,从而在发酵工程中占有重要地位。
2.生物酶(酶系)
大曲中含有多种酶系,与酿酒生产有关的有糖化酶、液化酶、蛋白酶、酒化酶等,这四种酶是鉴定大曲质量优劣的重要指标。
(1)糖化酶活力 又称糖化力,是鉴定大曲中糖化酶将可溶性淀粉转化为葡萄糖的能力指标。
(2)液化酶活力 又称液化力,是鉴定大曲中液化型淀粉酶分解可溶性淀粉为无色糊精的能力指标。
(3)蛋白酶活力 又称蛋白质分解力。蛋白酶分解蛋白质为消化蛋白、氨基酸,经发酵后形成酒中的微量成分。蛋白酶活力是鉴定大曲中蛋白酶分解蛋白质能力的指标。
(4)酒化酶活力 又称发酵力,是鉴定大曲中酒化酶发酵淀粉生成酒精和CO的能力指标。2
鉴定大曲质量时,除测定上述四种酶的活性外,一般还要测定大曲的水分、酸度、淀粉含量等,必要时还要测定大曲中的微生物种类和数量。
3.大曲的成分(物系)
大曲中含量最多的是淀粉等碳水化合物,其余依次为水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、氨基酸。大曲的成分含量见表4-1。表4-1 大曲的成分含量
四、大曲的制作特征
1.生料制曲
用于制备大曲的原料,应含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉)、蛋白质及适量的无机盐等(提供微生物在生长繁殖过程中必要的营养)；同时制曲原料所含的营养成分也对微生物的富集和酶系的形成起到筛选与诱导作用。利用生料制曲不仅有利于保存原料中原有的水解酶类(如小麦麸皮中的β-淀粉酶),使它们在大曲酒酿造过程中能发挥作用,且有助于那些能直接利用生料的微生物得以富集、生长和繁殖。
2.自然接种
自然接种法是使周围环境中的微生物转移到曲块上进行生长繁殖。自然接种为大曲提供了丰富的微生物类群。各种微生物所产生的不同酶系,形成了大曲多种生化特性。
3.大曲既是糖化发酵剂,又是酿酒原料的一部分
在酿造大曲酒时,大曲中的各种微生物和酶对酿酒原料进行糖化和发酵,同时大曲本身所含的淀粉、蛋白质等成分在发酵过程中也被分解和利用。在制曲过程中,微生物分解原料所形成的代谢产物,如糖类、氨基酸、有机酸等物质都是大曲酒香味成分的前体物质,它们与酿酒过程中形成的其他代谢产物一起构成了大曲酒的各种香气和呈味物质。
4.强调使用陈曲
经过曲房培养成熟的大曲,不能立即使用,需要经过3～6个月的贮存成为陈曲后方可投入使用。原因是:在制曲过程中,曲块中潜入了大量产酸细菌,它们在干燥条件下会失去繁殖能力或较多地死亡,可避免发酵过程中过多地产酸。同时,在大曲贮存过程中,酵母菌数量也会减少,整个曲的酶活力适当地钝化。在酿酒过程中可避免发酵前火过猛,升酸过快。发酵时的品温变化符合“前缓、中挺、后缓落”的规律,有利于出酒率和酒质的提高。
5.季节性强
根据经验,高温季节踩制的曲,由于产酯酵母较多,因而曲香较浓；中秋季节踩制的曲,由于产酒酵母较多,因而酒精发酵力较强。而自然界微生物的分布又受季节的影响,一般是春秋季酵母菌多,夏季霉菌多,冬季细菌多,所以春末夏初至中秋节前后是制曲的合适时期,且此时环境中的温度、湿度也比较高,有利于曲室培养条件的控制。所以许多工厂常在夏末秋初尽量多制些曲。
6.堆积培养
通过堆积培养和翻曲来调节、控制各阶段的品温,借以控制微生物的种类、代谢和生长繁殖。大曲堆积的形式通常有井形和品形两种。井形易排潮,品形易保温。如图4-2所示。图4-2 大曲的堆积形式
7.菌酶共生
大曲培养最突出的特点是菌酶共生现象。由于菌种繁多,酶系复杂,故在大曲培养中产生了丰富的物质,这是任何一种纯种曲所无法比拟的。大曲酒比其他纯种曲酿制的酒的口感和风味更为突出。
五、制曲工艺流程及操作要点
1.制曲工艺流程
2.制曲操作要点
(1)制曲原料及配比 五粮型酒制曲原料一般为纯小麦或小麦 80%～100%、大麦0～20%,根据原料和季节情况调整。也可采用70%小麦、20%大麦、10%豌豆混合制曲。
(2)原料的粉碎 豌豆与大麦按一定的比例混合后,由斗式提升机运入振动筛,振动频率为800～1000次/min,筛孔为圆形,直径为10mm。
一般采用四辊式粉碎机进行粉碎,制曲原料的粉碎及输送设备如图4-3所示,中小型酿酒企业也可选用如图4-4所示的粉碎设备。小麦粉碎要求心烂皮不烂。心烂是为了充分释放淀粉,皮不烂是使曲块保持通透性。五粮液大曲酒的制曲原料粉碎程度为过20目筛孔的细粉占30%～35%；洋河酒的曲料粉碎能通过40目筛孔者占50%。图4-3 制曲原料的输送及粉碎设备
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]