固态发酵法白酒生产工艺

固态发酵法白酒生产工艺内容摘要：

持在 4446℃ 高温 (大火 )条件下 78天，不许超过 48℃ ，不能低于 2830℃。 在大火阶段每天翻曲一次．大火阶段结束时，基本上有 50％一 70％曲块已成熟。 (6)后火阶段 这阶段曲胚日渐干燥，品温逐渐下降，由 4446℃ 逐渐下降到3233℃ ，直至曲块不热为止，进入后火阶段。 后火期 35天，曲 心水分会继续蒸发干燥。 (7)养曲阶段 后火期后，还有 10 一 20％曲胚的曲心部位尚有余水，宜用微温来蒸发，这时曲胚本身己不能发热，采用外温保持 32℃ ，品温 2830℃ ，把曲心仅有的残余水分蒸发干净． (8)出房 叠放成堆，曲间距离一厘米。 (三 )三种中温曲制曲特点 酿酒时，使用清茬、后火和红心三种大曲，并按比例混合使用。 这三种大曲制曲各工艺阶段完全相同，只是在品温控制上有所区别，现分别说明其制曲特点： 1．清茬曲 热曲最高温度为 4446℃ ，晾曲降温极限为 2830℃ ，属于小热大晾。 2．后火曲 由起潮火到 大火阶段，最高曲温达 4748℃ ，在高温阶段维持 57天，晾曲降温极限为 3032℃ ，属于大热中晾。 3．红心曲 在曲的培养上，采用边晾霉边关窗起潮火，无明显的晾霉阶段，升温较快，很快升到 38℃ ，无昼夜升温两起两落，无昼夜窗户两启两封，依靠平时调节窗户大小来控制曲胚品温。 由起潮火到大火阶段，最高曲温为 4547℃ ，晾曲降温极限为 3438℃ ，属于中热小晾。 (四 )中温曲的病害与处理操作 在制曲过程中，有时会出现病害，对此应有所了解，并学会处理操作。 常见的病害有： 1．不生霉 曲胚入室后 23 天，如表面仍不发 生菌丝白斑，这是由于曲室温度过低或曲表面水分蒸发太大所致。 应关好门窗，并在曲胚上加差席子及麻袋等，以进行保温。 喷洒 40℃ 温水至曲胚上，湿润表面，促使曲胚发热，表面长霉。 2．受风 曲胚表面干燥，而内生红火，这是因为对着门窗的曲胚，受风吹，表面水分蒸发，中心为分泌红色色素的菌类繁殖所致。 故曲胚在室内的位置应常调换，门窗的直对处，应设置席、板等，以防风直接吹到曲胚上。 3．受火 曲胚于入室后 67 天 (夏热则为 45 天 )，微生物繁殖最旺盛，此时如温度调节不当，使温度过高，曲即受火，使曲的内部呈褐色，酶活力降低。 故 此时应特别注意，采用拉宽曲间距离，使逐步降温。 4 生心（曲胚中心不生霉 ) 如曲料过粗，或因前期温度过高，致使水分蒸发而干涸；或后期温度过低，以致微生物不能继续繁殖，则会产生生心现象，即曲胚中心不生霉。 故在生产过程中应时常打开曲胚，检视曲的中心微生物生长的状况，以进行预防。 如早期发现此种现象，可喷水于曲胚表面，复以厚草，按照不生霉的方法处理，如过迟内部已经干燥，则无法再挽救。 故制曲经验有： “ 前火不可过大，后火不可过小 ”。 前期曲胚微生物繁殖最盛，温度极易增高，高则利于有害细菌的繁殖；后期繁殖力渐弱，温度极易下 降，时间既久，水分已失，有益微生物不能充分生长，故会产生局部生曲。 四、大曲中的微生物群 大曲中的微生物群是比较复杂的，有霉菌、酵母菌和细菌等，它将直接影响到大曲酒的质量和产量。 为了了解这个复杂的菌系，有助于控制工艺条件，促进酿酒有益菌的生长，以提高产品的产量与质量。 因而先从大曲制造过程中微生物群消长的动态进行分析，并对成品曲中微生物进行分离鉴定，以求对大曲制造及大曲性能有进一步了解，逐步摸索制造大曲的规律，从而达到科学生产。 但由于大曲中微生物群是依靠自然界带入的，而且制曲原料、工艺和制曲车间的自然条件 是不完全相同，因而各酒厂所制造的大曲，其菌系极为复杂，现简要介绍如下： (一 )制曲过程中微生物的变动 大曲中的微生物数量与组成对大曲酒酿造的关系非常密切。 常德市酒厂对该厂大曲 (以本地产小麦为原料 )进行培菌阶段微生物数量变化的研究，得知在整个过程中，微生物数量在低温期出现高峰；到高温期显著降低；出房期曲皮部分略有低落而曲心部分略有升高。 见表 45。 此外，不论在哪一种培养基上，曲皮部位的菌数都明显高于曲心部分。 产生这种现象的原因，认为与大曲的水分、温度、通气等的变化有关。 在低温期大曲水分充足适宜，养分及氧气甚为丰富，而且此时温度、通气等条件配合得亦好，为微生物繁殖提供了充分的条件，从而导致菌数的显著上升，并形成高峰。 随着水分的逐渐蒸发，到出房期曲皮部分水分已下降到 14％以下，故菌数呈缓缓低落的趋势，而曲心部分水分尚有 16． 5％左右，少数耐干燥菌类尚能发育，故菌数略有升高，在高温期水分的影响不明显见表 46。 再从大曲品温变 化情况来看 (见表 46)，低温期品温在 30℃ 左右，适宜于各类中温性微生物生长。 当进入高温期，品温达 5560℃ 左右，大部分菌类为高温所淘汰， 即高温是造成菌数大幅度降低的主要原因。 到出房期温度的影响又退居到次要地位。 此外，大曲微生物数量变化与通气状况表现出一定的相关性，而通气状况受大曲孔隙情况与水分的影响。 原料粉碎度粗，通气性好，过细则易导致嫌气条件，故在新踩的同一块大曲中，特别是在曲皮部分同时具备好气与嫌气条件，因此好气性菌类与嫌气性菌类都能旺盛生长。 而在曲心部分则由于空气通透性差，对好气性菌类生长不利。 在分离菌类时，则都采用好气培养，故曲皮部分的菌数要显著地多于曲心部分。 出房期，由于曲皮部分水分大量散失而导致曲心部分空气通透性大为增加，加之曲心部分水分散失相对少一些，这就为后期曲心部分的菌类生长创造了条件。 再从大曲微生物优势类群变化情况来看，低温期以细菌占绝对优势，其次为酵母菌，再次为霉菌。 在肉汁琼脂上尚有一定数量的放线菌发育。 其中曲皮部分的酵母与霉菌数量远高于曲心部分，细菌数量相差不多 (见表 47)。 当大曲培养进入高温期后，细菌在大量衰亡，霉菌中的少数耐热种类逐步取而代之，成为优势类型，但此时细菌尚有相当数量，且芽孢杆菌数量有明显的增多，特别是在曲心部位。 从上述情况可以看出，高温期菌数急剧下降，主要是由于细菌和酵母菌大量衰亡所引起的。 此时的糖化力在曲皮部分远高于曲心，说明糖化力的高低与霉菌的分布密切相关，即淀粉酶的形成主要来自霉菌。 在出房期，曲皮、曲心之间糖化力的差距显著缩小 (见表 48)，这是与曲心部分微生物 数量 (主要是红曲霉 )略有升高相一致的。 (二 )大曲中的主要微生物群 1．东北大曲中的微生物群 方心芳曾对 81 种东北大曲中的微生物进行分离培养，其结果是霉菌占绝大多数，酵母与细菌比较少。 霉菌中以毛霉、根雷、念珠霉为主，曲霉比较少。 差不多所有的大曲，都含犁头霉，其次是念珠霉，而酵母占末位。 并认为在自然发酵的大曲中，有用的根霉 、毛霉、曲霉占绝对优势。 原沈阳轻工业学院于 19621963 年曾对辽宁省老龙口大曲与丹东大曲中的发酵菌类作了初步探讨。 根据微生物分离的结果，说明这两种大曲令酵母菌种类较多，既含有具发酵力的酵母，又含有产酯酵母，但发酵力和产酯力均不太高。 对分离得到的几种酵母，从生理特征和形态特征来作初步鉴定，产酯力强的属于汉逊酵母 (Hansenula)，发酵力强的属于卡氏酵母。 从老龙口大曲中分离得的霉菌种类，按数量排列如下：根霉、毛霉、曲霉 (黑曲霉、黄曲霉 )、念珠霉、犁头霉而无青霉；从丹东大曲中分离得到根霉、曲霉、念珠霉、 犁头霉、青霉。 从分离的结果知这两种大曲中霉菌以根霉数量最多，而且糖化力也最强。 以大曲中分离得的优良根霉与日本根霉进行对比试验，其糖化力与发酵力的数值均不及日本根霉(Rhizopus JaPanicus)，但已接近日本根霉（糖化力达日本根霉的 82％左右；发酵力达 62％左右 )。 2．汾酒大曲中的主要微生物 1965 年轻工业部发酵所和山西省轻化工业厅在汾酒厂进行试点，获得汾酒大曲中微生物主要有： (1)酵母菌 ① 酵母菌属，在汾酒发酵中起主要作用，酒精发酵力强，在大曲中含量较小，通常在大曲中心比较多。 ② 汉逊酵 母，在汾酒大曲中具有较强的发酵力，仅次于或接近于酒精酵母 (酵母菌属 )，多数种类产生香味，同样在曲块中心较多。 这种酵母认为在汾酒酿造中能够产生一定程度的香味，是有益微生物。 其中汾酒一号、汾酒二号目前已被应用于液态白酒生产。 ③ 假丝酵母属和拟内孢霉属，是大曲中数量最多的酵母，曲皮多于曲心。 拟内孢霉在成曲期更多，假丝酵母主要在潮火前期量多，经过 “ 大火阶段 ” 高温淘汰后，则明显减少。 ④ 白地霉，是一种近似酵母的霉菌，菌落呈白色茸毛状，故名。 在制曲前期 (踩曲至潮火阶段 )较多。 故在汾酒大曲中，含有丰富的类酵母和酵母 属，但大曲中的酵母属，一殷生成酒精能力不强，通常不超过 5％。 汉逊酵母属具有产酯 (水果酯香 )能力，在生香的同时还具有一定的酒精发酵能力。 (2)霉菌 ① 根霉属，在曲块表面形成网状菌丝体，这些气生菌丝呈白色、灰色至黑色，产生明显的孢子囊，在制曲期生长在曲的表面，后期则以营养菌丝形式深入到基质中去。 ② 犁头霉属，在大曲中含量最多，但糖化力不高。 网状菌丝呈青灰色至白色，纤细，孢子囊小。 ③ 毛霉，有一定的糖化力，蛋白质分解力较强。 与根霉、犁头霉的区别是气生菌丝整齐，菌丛短，淡黄至黄褐色。 ④ 、黄、米曲霉群，是汾 酒大曲主要的糖化菌，糖化力和蛋白分解力都很高，曲块表面可观察到黄色或绿色的分生子穗。 ⑤ 黑曲霉群，作用与黄曲霉相似，分生子穗呈黑色，在曲中含量较少。 ⑥ 红曲霉属，有较强的糖化力，一般在清茬曲的红心部分最多。 在汾酒大曲中，黄、米曲霉有较强的糖化力、液化力和蛋白质分解力。 含量较多的犁头霉和少量的根霉，糖化力虽较差，但也是大曲中糖化酶产生菌。 (3)细菌 ① 乳酸菌 汾酒大曲中合有丰富的乳酸菌。 “ 潮火 ” 前期乳酸杆菌属和乳球菌群约等量， “ 潮火 ” 后期是乳球菌群多于乳酸杆菌属。 乳球菌群中主要是足球菌，另外有乳链 球菌。 汾酒大曲和酒醅的乳酸菌以同型发酵为主，糖类发酵产物中只有乳酸。 乳酸细菌和醋酸菌一样，在一般白酒生产中均作为主要有害菌，而在大曲中存在少量的此类菌，认为对大曲酒中酯的形成是有利的。 ② 醋酸菌 在大曲中含量较少，能利用葡萄糖生成葡萄糖酸，也能氧化乙醇生成乙酸，在汾酒大曲中醋酸菌的生酸能力很强，据认为有助于汾酒形成以乙酸乙酯为主体的香味物质。 ③ 芽孢杆菌 大曲中含量虽然不多，但它繁殖迅速，特别在高温、高水分，曲块发软的区域，常有芽孢杆菌繁殖，其中枯草杆菌有水解淀粉及蛋白质的能力，是大曲所含细菌中最多的 一种。 有的芽孢杆菌能形成白酒芳香成分双乙酰等。 ④ 产气杆菌 大肠杆菌科中的产气杆菌等在大曲中存在较少，它们都有较强的V． P．反应 (乙酰甲基甲醇反应 )，并和 2， 3丁二醇、双乙酰、醋翁（酉翁）等香味物质的生成有关。 汾酒大曲中细菌种类甚多，上述几种是主要的，并对它们进行了微生物学鉴定。 尚有多种细菌还有待进一步查明它们在汾酒酿造中的作用。 从以上资料可看出大曲内有复杂而丰富的微生物群。 大曲酒中各种组成分，几乎都是这些微生物在一定条件下的代谢产物，从而直接影响酒的风格。 五、大曲的化学成分及生化性能 1． 大曲的化学成分 1964 一 1965 年茅台试点组，曾对七种名白酒大曲进行化学成分和生化性能的测定，其结果见表 49 及表 4表 411。 2．大曲的生化性能 用曲粉直接进行测定 (直接法）。 结果见表 410。 3．提高大曲酶活力的试验 (1)原沈阳轻工业学院与沈阳市老龙口酒厂进行了在踩曲时添加有益菌株，以试验对大曲酶活力 及对发酵生产的影响。 按每块曲料计算： ① 加入日本根雷菌管 支，及科学酒药 (苏州产 )5 克，编号为老龙口 1号曲。 ② 加入日本根霉菌管 1支，踩成的曲块编号为老龙口 2 号大曲。 老龙口 1号大曲与 2号大曲的生化性能测定结果如表 411。 注： ① 直接法的酶活力单位及测定方法同表 410。 ② 间接法测定大曲生化性能是将大曲试 样以 %接种子基质 (如米饭 )，在 30℃培养 48 小时后，将米醅进行测定。 ③ 淀粉糖化酶单位，以毫克葡萄糖／小时 克米醅表示。 ④ α 淀粉酶单位，以毫克糊精／小时 克米醅表示。 从上表可看出老龙口 1 号、 2号大曲的淀粉酶活力均高于老龙口大曲，因而认为在踩曲时，加入曲母或适当地加入优良的纯菌种，以增加酶活性，是可以提高大曲的生化性能的。 (2)双沟酒厂将从双沟大曲中分离到的具较显著产酯能力的生香酵母，具一定糖化发酵能力的根霉，液化力较强的黄曲霉及产生淀粉酶活力较强的黑曲霉这四个菌种，通过液体及固体扩大培养， 然后按 3％量接种，与制曲原料混和制曲，得试验曲 1万余公斤，与一般生产用的中温曲相比较，试验曲外观菌丝生长较为稠密，色润纯白，曲香无大差异。 经化验分析，其糖化力约提高 70％，液化力提高约 50％，发酵力下降 31％。 发酵力的下降估计可能是由于霉菌的大量繁殖，抑制了酵母菌的生长。 将试验曲投入发酵期为十三天及十天的中型生产试验共九排。 通过化验，发现采用试验曲的主发酵期提前 23 天，酒精生成量达 5％以上，出池残糖及酸度均较正常的为高。 从出酒率实际成绩来看，九排试验中，提高的有六排，下降的有三排。 在质量方面取混合酒样化 验，试验曲产酒的总酸与总酯量均略有提高。 品尝结果，两者无明显差异。 通过以上试验，认为将有益菌种接入到大曲内进行制曲，将。