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對(duì)固稀發(fā)酵制醋工藝中原料的酒精發(fā)酵的介紹

（此文本只作參考，不作建廠實(shí)用工藝）

介紹：本文是我公司以多年生產(chǎn)釀造設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)固稀發(fā)酵生產(chǎn)食醋中原料的酒精發(fā)酵工藝進(jìn)行簡單介紹，并對(duì)其在固稀發(fā)酵釀造食醋生產(chǎn)中的應(yīng)用加以闡述。分析了實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)質(zhì)量的問題，以及解決問題的辦法。其目的是提高制醋廠家所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，并保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

食醋是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚乃嵝哉{(diào)味品。醋是經(jīng)過兩段發(fā)酵得到的一種醋酸稀釋液。近年來，食醋生產(chǎn)中多采用固稀發(fā)酵法釀造食醋，固稀發(fā)酵法結(jié)合了傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵法和現(xiàn)代新型的液態(tài)發(fā)酵法的優(yōu)點(diǎn)大大提高了原料的出醋率。固稀發(fā)酵是在酒精發(fā)酵階段為稀醪發(fā)酵，在醋酸發(fā)酵階段為固態(tài)發(fā)酵。食醋生產(chǎn)過程中，酒精發(fā)酵是重要的工序。酒精發(fā)酵時(shí)酵母在厭氧氣條件下經(jīng)過菌體內(nèi)一系列酶的作用，把可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化成酒精和CO2，然后通過細(xì)胞膜把產(chǎn)物排出體外的過程。酒精的生成量直接影響醋酸的生成量和食醋的產(chǎn)量，后來影響原料的利用率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、 酒精發(fā)酵工藝簡述

1.1工藝流程

水、Na2CO3、CaCl2 α-淀粉酶 糖化酶 活性干菌母

↓　　　　 ↓　　　　 ↓ 　　↓

原料→粉碎→調(diào)漿→蒸煮糊化→液化→冷卻→糖化→酒精發(fā)酵→成熟酒醪

1.2工藝簡述

1．2.1原料

玉米3200kg，細(xì)谷糖80k，麩皮120k，水400k，食鹽3.75-7.5k

1.2.2水磨與調(diào)漿

將碎米浸泡使米粒充分膨脹，將米與水1：1.5的比例送入磨粉機(jī)，磨成70目以上的細(xì)度粉漿。使粉漿度在20%-23%，用碳酸鈉調(diào)至PH至6.2-6.4，加入氯化鈣和α-淀粉酶后，送入糖化罐。

1.2.3調(diào)漿

用10% Na2CO3溶液調(diào)節(jié)粉漿PH至6.2-6.4之間，用原料的0.1%-0.3%的CaCl2來保護(hù)α-淀粉酶的熱穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)粉漿波美度

16°Be′。

1.2.4液化-糖化

淀粉原料本身是不能被酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等微生物利用的，只有通過必要的液化和糖化，將大分子的有機(jī)物質(zhì)充分轉(zhuǎn)化成被酵母

利用的可發(fā)酵性糖類物質(zhì)。糖漿在液化罐內(nèi)應(yīng)攪拌加熱，在85-92℃下維持10-15min（秒），用碘液檢測棕黃色表示已達(dá)到終點(diǎn)，在升溫至100℃維持10 min（秒），達(dá)到滅菌和失活的目的，然后送入糖化罐。將液化醪冷至60-65℃時(shí)加入麩曲，保溫糖化35 min（秒），待糖液降溫至30℃左右，送入酒精發(fā)酵罐。

1.2.5酒精發(fā)酵

酒精發(fā)酵時(shí)酵母菌將發(fā)酵性糖經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)酒化酶作用，生成酒精和CO2，并將CO2排出體外，因此控制的中心應(yīng)圍繞酵母菌進(jìn)行，即環(huán)境條件應(yīng)有利于酵母的適度生長和酒精的代謝。將糖液加水稀釋至7.5-8.0波美度，調(diào)PH=4.2-4.4接入酵母，在30-33℃進(jìn)行酒精發(fā)酵。

二、 淀粉質(zhì)原料的糖化

淀粉質(zhì)原料經(jīng)過高溫高壓或低溫低壓蒸煮后，淀粉糊化為一種溶解狀態(tài)，但還未轉(zhuǎn)變成可發(fā)酵糖類。因此，酵母菌還不能利用它進(jìn)行酒精發(fā)酵，在酒精發(fā)酵中，對(duì)蒸煮醪液加入一定量的糖化劑，使淀粉轉(zhuǎn)變成可發(fā)酵性糖，這一轉(zhuǎn)變過程工業(yè)上稱為淀粉質(zhì)原料的糖化。

2.1淀粉糖化原理

淀粉的糖化過程是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過程，反應(yīng)中包含淀粉的液化和糖化以及蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下分解成氨基酸等過程，原料中的有機(jī)含磷化合物在磷酸酯酶的作用下可將其中可溶性磷酸鹽分解出來，使糖化醪中的磷酸鹽含量增加，這對(duì)酵母菌的生長和發(fā)酵

有利，淀粉的糖化實(shí)質(zhì)上就是酶對(duì)淀粉的作用過程。

2.2影響糖化醪質(zhì)量的主要因素

2.2.1糖化溫度

酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白酶，各種酶的反應(yīng)有其適的溫度，當(dāng)反應(yīng)溫度低于反應(yīng)溫度時(shí)，酶的反應(yīng)的速度隨著反應(yīng)溫度的升高而增加；當(dāng)反應(yīng)溫度高于適溫度時(shí)，酶蛋白就會(huì)逐漸產(chǎn)生變性而作用減弱，甚至喪失其催化活性，酶反應(yīng)的速度也隨著反應(yīng)溫度的升高而下降。

糖化過程中淀粉酶的作用主要以葡萄糖淀粉酶（簡稱糖化酶）為主，糖化酶的作用適溫度在50-6-℃。一般糖化溫度控制在58-60℃，在這一溫度范圍內(nèi)，糖化酶既能迅速地水解淀粉，酶活力又不致遭到很大破壞，也可防止發(fā)酵中雜菌污染。

2.2.2糖化時(shí)間

在生產(chǎn)上，糖化時(shí)間要求在20-30min（分），糖化率在47%-56%，糖化時(shí)間不宜過長，時(shí)間過長不但所增加的糖量有限，而且容易使糖化酶在58-60℃這樣的高溫下產(chǎn)生變性，導(dǎo)致酶鈍化或失活。

2.2.3糖化PH值

采用淀粉酶作為糖化刑時(shí)，控制好糖化醪的PH值是十分重要的。PH值控制不當(dāng)會(huì)引起酶失活，影響淀粉的糖化作用。生產(chǎn)中液化型淀粉酶的PH值控制在6.2-6.4。

三、 影響酒精發(fā)酵的幾個(gè)因素

3.1加水量與糖度的關(guān)系

水量的多少直接影響淀粉原料的糖化程度。水量不足，原料中淀粉糊化不充分，α-淀粉酶難以完全分解淀粉，因而影響到后續(xù)的糖化程度。水量過多，糖化醪的糖度過低，不適宜生產(chǎn)。

3.2通風(fēng)情況對(duì)酒精發(fā)酵的影響

通風(fēng)與不通風(fēng)，通風(fēng)次數(shù)的多少對(duì)酒精生成量影響很大，不通風(fēng)或通風(fēng)次數(shù)過多，酒精生成量較低。而以通風(fēng)2-3次可控制酒精大生成量。

四、 提高酒精發(fā)酵率的可行性措施

4.1提高酒母細(xì)胞數(shù)

原料中除含豐富的淀粉質(zhì)外，還含有豐富的維生素、微性元素，所以使酵母菌繁殖，生長旺盛，從酵母菌生理特性和適應(yīng)條件考慮，并嚴(yán)格按工藝規(guī)程進(jìn)行，是能把酒母制好，使酒精發(fā)酵趨于正常和提高酒精發(fā)酵率的。

4.2酒精發(fā)酵溫度的控制

因理論上工藝要求，前期酒精發(fā)酵為酵母生長、繁殖期，佳溫度為26-28℃，中間主發(fā)酵期溫度為30-34℃，后期力30-32℃。實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)槌?、主發(fā)酵溫度無法分界點(diǎn)，致使初發(fā)酵期溫度過高，不利于酵母的生長繁殖。如果采用醋酸發(fā)酵噴淋管形式，從酒精發(fā)酵

罐頂部均勻淋下40-50℃的熱水，使能升至主發(fā)酵期的溫度30-34℃，使熱水不從局部下入而損壞細(xì)胞，從而有利于酒精發(fā)酵。

五、 結(jié)論與討論

理論上要求酒精發(fā)酵時(shí)間以72小時(shí)較為理想，但在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中因考慮到成本和產(chǎn)品質(zhì)量等因素通常以48小時(shí)為酒精發(fā)酵時(shí)間。

使用糖化酶、干酵母保證了發(fā)酵劑的質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)約了部分制曲、制酒母的原料，降低了生產(chǎn)成本。使用部分麩曲克服了糖化酶酶系單一的缺陷，豐富了酶系，使發(fā)酵，成品風(fēng)味頗佳。雙酶水解法的應(yīng)用，由于酶的專一性強(qiáng)，所以糖化過程中副反應(yīng)也相應(yīng)減少，提高了糖化醪的質(zhì)量。有利于企業(yè)提高成品醋的質(zhì)量和風(fēng)味。

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