大曲生料制曲的酒类生产过程及其微生物特性

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：大曲含霉菌、酵母菌、细菌等多种微生物及其产生的各种酶类。大曲生料制曲、自然接种，是大曲酒生产的糖化发酵剂。高温曲品温达60℃以上，用纯小麦制曲，用于生产酱香型白酒；中温曲品温50℃以下，用于生产清香型白酒；品温在55～60℃称为偏高温大曲，用于生产浓香型白酒。麸曲白酒发酵周期短，原料适用面广，易于实现机械化生产。麦芽是啤酒生产的主要原料，是“啤酒的灵魂”。

（一）白酒

我国的白酒，生产工艺独特，是以高粱、大米等为原料，用曲作为糖化剂和发酵剂酿制而成，再利用固态蒸馏技术得到的一种蒸馏酒，其酒精度较高，具有独特的芳香和风味。

1.白酒生产的原辅料

原料以淀粉质原料，如玉米、大米、高粱、小麦、大麦、荞麦、豌豆等为主；辅料采用麸皮、稻壳、米芯、谷糠、花生壳、木屑等。

2.酒曲的生产

（1）大曲　以小麦、大麦和豌豆为原料，经破碎，加水拌料，压成砖块样曲坯后，在人工控制的温度、湿度下培养而成。大曲含霉菌、酵母菌、细菌等多种微生物及其产生的各种酶类。大曲生料制曲、自然接种，是大曲酒生产的糖化发酵剂。根据大曲培养过程中控制品温不同分为高温曲和中温曲。高温曲品温达60℃以上，用纯小麦制曲，用于生产酱香型白酒；中温曲品温50℃以下，用于生产清香型白酒；品温在55～60℃称为偏高温大曲，用于生产浓香型白酒。

（2）小曲　也称酒药、白药、酒饼等，以米粉或米糠和麸皮为原料，并添加少量中药材或辣蓼草，接种曲母，人工控制培养温度，制成颗粒状或饼状，主要含根霉、毛霉和酵母等微生物。

（3）麸曲　以麸皮为主要原料，接种霉菌，纯种扩大培养而成，主要用于生产麸曲白酒、糖化剂。麸曲糖化力强，原料淀粉利用率高达80%以上。麸曲白酒发酵周期短，原料适用面广，易于实现机械化生产。近年来使用酶制剂取代麸曲，效果较好。

3.白酒的生产

（1）大曲酒的生产　包括浓香（泸州老窖、五粮液等）、清香（汾酒等）、酱香（茅台酒等）等香型。清香型白酒多采用清蒸清烧工艺，即原料的蒸煮和酒醅的蒸馏分别单独进行，工艺流程见图6-5。

图6-5　清蒸清烧工艺流程图

浓香型和酱香型白酒采用混蒸混烧工艺，即在发酵成熟的酒醅中加入未蒸煮处理过的粉状原料，然后边蒸酒边蒸料，蒸馏完毕，将蒸完酒的酒醅扬冷，加入大曲后继续发酵，工艺流程见图6-6。

（2）麸曲白酒的生产　是以高粱、薯干、玉米等含淀粉的物质为原料，采用纯种麸曲和酒母代替大曲作糖化发酵剂所生产的蒸馏酒。但操作过程并无防止杂菌污染的措施，因此发酵过程有杂菌存在。生产中主要采用清蒸和混烧两种工艺。

图6-6　混蒸混烧工艺流程图

（3）小曲酒生产　以小曲为糖化发酵剂，根据所用原料和生产工艺的不同分为两类，一类是云贵等省盛行的以高粱、玉米等为原料，小曲箱式固态培菌，配醅发酵，固态蒸馏的小曲白酒；另一类是两广及福建等省盛行的以大米为原料，采用小曲固态培菌糖化，半固态发酵，液态蒸馏的小曲白酒。半固态发酵法又可分为先培菌糖化后发酵和边糖化边发酵两种工艺，见图6-7和图6-8。

图6-7　先培菌后糖化工艺流程图

图6-8　边糖化边发酵工艺流程图

（4）液态法白酒生产　液态法是指原料的糊化、糖化、发酵和蒸馏等工艺全部在液态下进行，采用类似酒精生产的方法制造白酒。液态法生产白酒周期短，机械化程度高，原料出酒率可提高5%以上，原料适应性强。液态法生产工艺可分为全液态法、液固结合法和调香勾兑法，应用较多的是液固结合法和调香勾兑法。随着生产工艺的改进，液态法白酒的质量不断提高，几乎达国内白酒总产量的60%。

（二）啤酒

啤酒是以麦芽、水为主要原料，加啤酒花（包括酒花制品），经酵母发酵酿制而成，含有二氧化碳，起泡的低酒精度发酵酒。要酿制啤酒，首先必须制备麦芽汁，然后在冷却的麦汁中接入酵母菌种，进行啤酒主发酵，大约1周后，发酵醪糖度由10°～12°Bx下降到4°Bx左右，就可进入后发酵。后发酵在0～2℃的密闭发酵罐中进行，经过3个月左右，啤酒成熟，经过滤、装瓶、消毒，就可以上市了。啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、罐装四个部分。在计算机及检测设备的配合下，借助监控组态软件平台，可根据不同需要选择不同控制方案，实现生产过程温度、压力等参数的精确调节，确保生产工艺要求。

1.啤酒发酵的原料

啤酒发酵的主要原料为麦芽汁，是由麦芽经粉碎后兑水糖化而成。为了降低成本，大多数厂家都会适当添加一些辅助原料。另外，为了保证啤酒的品质和口味，麦汁中必须添加一定浓度的酒花。

（1）水　啤酒中水的含量占90%以上，因此水对啤酒口味影响极大。同时水也用于洗涤、冷却、消防和生活等各个方面。酿造用水是指糖化用水、酵母洗涤用水以及高浓度酿造时的稀释用水，必须达到饮用水标准，一般由深井水经改良处理而成。(www.chuimin.cn)

（2）麦芽　以啤酒大麦为原料，经浸麦、发芽、烘干、焙焦而成。麦芽是啤酒生产的主要原料，是“啤酒的灵魂”。麦芽按其色度可分为淡色、浓色、黑色三种，应根据啤酒的品种和特性来选择麦芽种类。

（3）辅料　在啤酒酿造中，应根据各地区的资源和价格，采用富含淀粉的谷类、糖类或糖浆作为辅助原料（最高用量可达50%）。前国内大多数啤酒厂选用大米作辅料，其比例控制在30%左右，其他常用的辅料有玉米、大麦、糖、糖浆等。

（4）酒花　酒花是酿造啤酒的特殊原料，一般在麦汁煮沸过程中加入。酒花的用量不大（1.4～2.4kg/kL啤酒），但它赋予啤酒特有的酒花香气和苦味，增加啤酒的防腐作用，提高啤酒的非生物稳定性，促进泡沫形成并提高泡沫持久性。

2.麦汁制造

麦汁制造俗称糖化，主要包括以下步骤：

（1）麦芽和谷物的粉碎　麦芽及辅料必须在糖化前进行粉碎，粉碎的程度对糖化快慢、麦汁的组成及原料利用率有很大的影响。粉碎过细会增加麦皮中有害成分的溶解，使麦汁过滤困难；粉碎过粗，则会影响麦芽有效成分的利用，降低麦汁浸出率。因此应经常观察粉碎粒的均匀度，使粗细粉粒之比达到1：2.5左右，并尽可能使麦皮完整。

（2）糖化制成麦芽汁　糖化是利用麦芽所含的酶使原料中的大分子物质如淀粉、蛋白质等逐步降解，使可溶性物质如糖类、糊精、氨基酸、肽类等溶出的过程。由此制备的溶液称为麦芽汁。

（3）过滤分离麦糟　麦汁过滤分为过滤和洗糟两个操作单元。过滤是麦汁通过麦糟层和过滤介质（滤布或筛板）组成的过滤层而得到澄清液体的过程，滤液称为头号麦汁或过滤麦汁；洗糟是利用热水（称洗糟水）洗出残留于麦糟中的浸出物的过程，洗出的麦汁称为第二次麦汁或洗涤麦汁。过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有重要影响，因此要求过滤速度正常，洗糟后残糟含糖量适当，麦汁吸氧量低，色香味正常。

（4）麦汁煮沸并添加酒花　过滤后的麦汁需进行煮沸并添加酒花。其目的是：①蒸发多余水分，使麦汁浓缩到规定浓度；②使酒花有效成分溶入麦汁中，赋予麦汁独特的香气和爽口的苦味，提高麦汁的生物和非生物稳定性；③使麦汁中可凝固性蛋白质凝固析出，以提高啤酒的非生物稳定性；④使酶失活，对麦汁进行灭菌，以获得定型的麦汁。

麦汁煮沸要求适当的煮沸强度，分批添加酒花，在预定时间内，使麦汁达到规定浓度，并保持明显酒花香味和柔和的酒花苦味，以保证成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。

（5）麦汁冷却并分离固形物　麦汁在进行正式冷却之前，常进行预冷却来分离煮沸过程中产生的热凝固物。回旋沉淀槽是最常用的预冷却方法。预冷却后的麦汁，通过麦汁冷却器，迅速冷却至发酵所需的温度，同时析出冷凝固物。在其管路上常装置有充氧器，常用的冷却设备为薄板冷却器。

3.啤酒酵母的扩大培养

酵母扩大培养是啤酒厂微生物工作的核心，目的是提供优良、强壮的酵母，以保证生产的正常进行和良好的啤酒质量。从斜面种子到卡氏罐培养为实验室扩大培养阶段。汉生罐以后的培养为生产现场扩大培养阶段。

4.啤酒发酵工艺

啤酒发酵是在啤酒酵母的参与下对麦芽汁进行发酵的过程。麦汁中的可发酵糖等营养物被酵母细胞中的酶分解成酒精和二氧化碳，并产生诸如双乙酰、高级醇、醛、酸、酯和硫化物等一系列味活性物质，将麦汁的风味转变成啤酒风味。传统发酵工艺分成前发酵和后发酵两个阶段。将冷却麦汁充氧后流入发酵槽中，加啤酒酵母进行前发酵（又称主发酵），一般将发酵液品温控制在9～10℃，发酵7～10d即成嫩啤酒；嫩啤酒输到贮酒室内的贮酒罐中进行后发酵（又称贮酒），一般在0～3℃下贮酒42～90h，以达到啤酒成熟、二氧化碳饱和和啤酒澄清的目的。目前，许多啤酒厂采用了一罐法（前酵和后酵在同一发酵罐完成）和高浓酿造工艺。

（三）葡萄酒

葡萄酒是用新鲜的葡萄汁酿制成的低酒精饮料。它的主要成分有单宁、酒精、糖分、有机酸等。葡萄酒的品种繁多，按酒色分为白葡萄酒、桃红葡萄酒、红葡萄酒；按酒中糖分含量分为干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒、甜葡萄酒；按酿造方法分为天然葡萄酒、加强葡萄酒、添香葡萄酒；按酒中CO2含量分为静酒和起泡酒。葡萄酒的酿造是利用葡萄皮自带的酵母或人工接种的葡萄酒酵母菌，将新鲜葡萄汁中的葡萄糖、果糖发酵，生成酒精、CO2，同时生成高级醇、脂肪酸、挥发酸、酯类等副产物。用于酿酒的葡萄品种很多，酿制白葡萄酒的主要品种有雷司令、贵人香、李将军等；酿制红葡萄酒的主要品种有佳丽酿、赤霞珠、蛇龙珠、黑品乐等。另外我国特产山葡萄用于酿制山葡萄酒，紫北塞、烟74等品种用于红葡萄酒的调色。

红葡萄酒的酿制工艺是葡萄经破碎后，果汁和皮渣共同发酵至残糖5g/L以下，经压榨分离皮渣进行后发酵，其工艺流程见图6-9；白葡萄酒与红葡萄糖的前加工工艺不同，白葡萄经破碎后，压榨分离果汁，果汁单独进行发酵，其工艺流程见图6-10。优良的葡萄品种，如在栽培季里一切条件合适，常常可以得到满意的葡萄汁。但由于气候、栽培等因素，往往使压榨出的葡萄汁成分不一，需要对葡萄汁成分（主要是糖度、酸度）进行调整。

酿制葡萄酒一般都需经二氧化硫（SO2）处理，其主要作用包括：选择性杀菌作用；澄清作用，抗氧化作用，溶解作用，增酸作用。但SO2的添加量必须在食品法规规定的范围内。近年生产葡萄酒多使用以葡萄汁酵母制得的活性干酵母。葡萄酒在发酵后一般要经过半年以上的贮存及稳定性处理。

图6-9　干红葡萄酒酿制工艺流程

图6-10　干白葡萄酒酿制工艺流程

大曲生料制曲的酒类生产过程及其微生物特性

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