半固态发酵法白酒生产工艺.ppt
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1、半固态发酵法白酒生产工艺,第一节 半固态发酵法白酒生产的特点,半固态发酵法生产白酒,是我国劳动人民创造的一种独特的发酵工艺,具有悠久的历史,主要盛行于南方各省,特别是福建、广西、广东等地区,素为劳动人民所喜爱,东南亚一带的华侨与港澳同胞均习惯饮用。此外,还习惯用米酒作“中药引子”或浸泡药材,以提高药效。因此,米酒出口数量也较大。,半固态发酵法白酒的生产方法是以大米为原料,小曲作为糖化发酵剂,采用半固态发酵法并经蒸馏而制得,故又称为小曲酒。解放后,小曲酒生产有较大的发展,生产技术水平,酒的质量以及出酒率都不断有所提高。1963年轻工业部召开的全国评酒会议上,广西桂林三花酒(58)和全州县酒厂的湘
2、山酒(58)两种小曲酒被评为优质酒。近年来各地小曲酒厂均较重视生产技术的改进,小曲酒质量普遍提高。,半固态发酵的小曲酒与固态发酵的大曲酒相比,无论在生产方法上还是成品风味上都有所不同。它的特点是饭粒培菌,半固态发酵,用曲量少,发酵周期较短,酒质醇和,出酒率高。黄酒与糯米酒的生产,也属于半固态发酵法。如我国著名的浙江绍兴香雪酒,福建龙岩的沉缸酒,九江的封缸酒等,均属酿造酒内容,本章从略。我国西南地区四川、云南、贵州等地的小曲酒生产,尽管原料是采用粮谷原料,曲子仍采用小曲,也主要借根霉作糖化剂,出酒率较高。但其发酵工艺是采用在箱内固态培菌糖化后,配醅进行固态发酵。蒸馏方法也与固态大曲酒的蒸馏操作相
3、同,因此这部分内容本章不再重复论述。,第二节 小曲的生产工艺,一、小曲的特点及生产概况,小曲是生产半固态发酵法白酒的糖化发酵剂,具有糖化与发酵的双重作用。它是用米粉或米糠为原料,添加中草药并接种曲种培养而成。小曲的制造为我国劳动人民创造性利用微生物独特发酵工艺的具体体现。小曲中所含的微生物,主要有根霉、毛霉和酵母等。就微生物的培养来说,是一种自然选育培养。在原料的处理和配用中草药料上,能给有效微生物提供有利繁殖条件,且一般采用经过长期自然培养的种曲进行接种。近来还有纯粹培养根霉和酵母菌种进行接种,更能保证有效微生物的大量繁殖。,小曲的品种较多,按添加中草药与否可分为药小曲与无药白曲;按用途可分
4、为甜酒曲与白酒曲;按主要原料可分为粮曲(全部大米粉)与糠曲(全部米糠或多量米糠,小量米粉);按地区可分为四川药曲、汕头糠曲、厦门白曲与绍兴酒药等;按形状可分为酒曲丸、酒曲饼及散曲等。小曲酿制在我国具有悠久的历史。由于配料与酿制工艺的不同,各具特色,其中以四川邛崃米曲和糠曲、厦门白曲、汕头糠曲、桂林酒曲九、浙江宁波酒药和绍兴酒药等较为著名。,小曲生产在应用中草药问题上,不少酒厂各施各法。有的只添加一种,有的添加许多名贵药材,药方从十几种到百余种。但生产实践证明,少用药或不用药,也能制得质量较好的小曲,也可酿出好酒。例如桂林三花酒的酒曲丸从过去添加十多种中草药改为仅用一种桂林香草制成,小曲质量较过
5、去还好。又如著名的绍兴酒酿造用的绍兴酒药和宁波酒药,仅用价格低廉到处可取的辣蓼草粉制成,质量也相当好。此外如厦门白曲、四川永川的无药糠曲等,则不添加中草药,既节省药材,也节约了粮食,降低了成本。例如四川省推广无药糠曲后,可节约大米8000吨以上,中药材1500吨,成本降低50以上。,近年来,还有纯粹培养根霉和酵母制造纯种无药小曲,也取得良好效果。例如广西全州县酒厂利用纯根霉和酵母,以米粉制造纯种无药小曲酿制湘山酒,酒质较芳香醇和。并在实践中,从过去单一纯种曲改为多种纯种根霉培养,进一步提高了小曲的质量和酒的香味。又如贵州省也有利用纯种根酶,用麸皮制成散曲,应用于白酒生产,也获得良好的效果。此外
6、,上海工业微生物研究所和上海藕粉食品厂,1972年曾协作采用液体深层通风培养法试制成浓缩甜酒药,并投入生产。这种浓缩甜酒药的功效,相当于老法酒药3倍以上。为国家节约大量粮食,也为小曲生产机械化开辟了道路。,二、小曲中的霉菌及其酶系特性,1小曲中的霉菌 小曲中的霉菌一般包括根霉、毛霉、黄曲酶、黑曲霉等,而主要是根霉(Rhizopus)。根霉是藻状菌纲根霉属,单细胞,菌丝没有横隔膜,借孢子囊孢子进行繁殖,在孢子囊梗下方长出假根,孢子囊梗不分枝,直立二、三条孢子囊梗,丛生于蔓丝带上。孢子囊呈球形,并有囊托、孢子囊内产生许多孢子囊孢子,孢子呈不定形,有棱角,有皱纹。成熟时孢子囊破裂,散出孢子,孢子再继
7、续繁殖。如图51所示。,根霉在固体培养基培养,除了生长葡萄菌丝外,气生菌丝丛生,呈棉絮状,长出不分技孢子囊柄,形成孢子囊,生出孢子。可是在液体深层通风培养时,则难形成气生菌丝,也看不到孢子囊与孢子,只看到菌丝体绕合在一起。小曲中常见的根霉有河内根霉(Rhizopus Tonkinesis);米根霉(Rhizopus oryzae);爪哇根霉(Rhizopus Jaanicus);白曲根酶(Rhizopus peka);中国根霉(Rhizopus Chinesis);黑根霉(Rhizopus nigricans)等。,小曲中常见根霉的特性,2根霉酶系的特点,根霉含有丰富的淀粉酶,一般包括液化型和
8、糖化型淀粉酶,两者的比例约为13.3,而米曲霉则为11,黑曲霉为12.8。可见小曲的根霉中糖化型淀粉酶特别丰富。尽管由于液化型淀粉酶的活性较低而使糖化反应速度降馒,但它的最大特点是糖化型淀粉酶丰富,能将大米淀粉结构中的-l,4键和-l,6键打断,最终较完全地转化为可发酵性糖,这是其它霉菌无法相比的。,根霉细胞中还含有酒化酶,具有一定的酒化酶活性,能边糖化边发酵。这一特性是其它霉菌所没有的。由于根霉具有一定的酒化酶,可使小曲酒整个发酵过程中自始至终能边糖化边发酵连锁进行,所以发酵作用较彻底,淀粉出酒率进一步得到提高。根霉中含有丰富的糖化型淀粉酶和酒化酶系,仅仅对提高小曲酒的淀粉出酒率有利,而对于
9、提高小曲酒质量和风味的关键性酶系,还在于生成小曲酒主体香前体物质的酶系。根据对小曲酒的感观品尝和气相色谱检验结果来看,构成优质小曲酒主体香组分的醋酸乙酯与乳酸乙酯含量均较高。而当乳酸乙酯含量高时,小曲酒的醇厚感特别浓,入口醇和,回味悠长。可见作为小曲米酒成香的前体物质的积聚是相当重要的。而小曲根霉细胞中,能否具有产生这些前体物质(乳酸等有机酸)的酶系,以及在发酵过程中能否积聚这些成香的前体物质,对提高小曲酒的风味和保证具有小曲酒的独特风格起着重要的作用。小曲中不少根霉具有产生乳酸等有机酸的酶系。特别是3866(河内根霉)与中国根霉产生乳酸等有机酸能力较强。,三、小曲的生产工艺,小曲是用米粉或米
10、糠为原料,添加或不添加中草药,接种曲种式接纯粹根霉和酵母培养而成。小曲的品种较多,归纳起来可分为药小曲(酒曲丸)、酒曲饼、无药白曲、纯种混合曲及浓缩甜酒药等。现分别介绍如下:,(一)药小曲的制造,药小曲又名酒药或酒曲丸。它的特点是用生米粉作培养基,添加中草药及种曲(曲母),有的还添加白土泥作填充料。至于添加中草药的品种和数量各地有所不同,有的只用药一种,称为单一药小曲,如桂林酒曲丸;有的用药十多种,称为多药小曲,如广东五华长乐烧的药小曲;有的还接种纯粹根霉和酵母,用药多种,混合培养而成,称为纯种药小曲,如广东澄海县酒厂的药小曲。现分别简述其生产过程如下:,1单一药小曲 桂林酒曲丸是一种单一药小
11、曲,它是用生米粉,只添加一种香药草粉,接种曲母培养而成。(1)工艺流程,(2)原料配比大米粉 总用量20公斤,其中酒药坯用米粉15公斤,裹粉用细米粉5公斤。香药草粉 用量13(对酒药坯的米粉重量计)。香药草是桂林特产的草药,茎细小,稍有色,香味好,干燥后磨粉即成香药草粉。曲母 是指上次制药小曲时保留下来的一小部分酒药种,用量为酒药坯的2,为裹扮的4%(对米粉的重量计)。水 60左右。,(3)生产工艺浸米 大米加水浸泡,夏天约为23小时,冬天约为6小时左右,浸后滤干备用。粉碎 浸米滤干后,先用石臼捣碎,再用粉碎机粉碎为米粉,其中取出1/4,用180目细筛筛出约5公斤细米粉作裹粉用。制坯 每批用米
12、粉15公斤,添加香药草粉13,曲母2,水60左右,混合均匀,制成饼团,然后在制饼架上压平,用刀切成约2厘米大小的粒状,以竹筛筛圆成酒药坯。裹粉 将约五公斤细米粉加入0.2公斤曲母粉,混合均匀,作为裹粉。然后先撒小部分裹粉于簸箕中,并洒第一次水于酒药坯。倒入簸箕中,用振动筛筛圆成型后再裹扮一层。再洒水,再裹,直到裹完裹粉为止。洒水量共约o.5公斤。裹粉完毕即为圆型的酒药坯。分装于小竹筛内扒乎,即可入曲房培养。入曲房前酒药坯含水量为46。,培曲 根据小曲中微生物的生长过程,大致可分三个阶段进行管理。前期:酒药坯入曲房后,室温宜保持283l。培养经20小时左右,霉菌繁殖旺盛,观察到霉菌丝倒下,酒药坯
13、表面起白泡时,可将盖在药小曲上面的空簸箕掀开。这时的品温一般为3334,最高不得超过37。中期:24小时后,酵母开始大量繁殖,室温应控制在2830,品温不得超过35,保持24小时。后期:为48小时,品温逐步下降,曲子成熟,即可出曲。出曲:曲子成熟即出房,并于烘房烘干或晒干,贮藏备用。药小曲由入房培养至成品烘干共需5天时间。,(4)质量要求感观鉴定 外观带白色或淡黄色,要求无黑色,质松,具有酒药特殊芳香。化验指标水分:1214。总酸:不得超过0.6克100克。发酵力:用小型试验测定得58桂林三花酒在30公斤以上。,2纯种药小曲,种药小曲的特点是原料采用米粉,添加十几种中草药,接种纯种根霉和酵母,
14、混合培养而制成。它的生产过程如下:大米预先浸渍23小时,淘洗干净,磨成米浆,用布袋压干水分,至可捏成粒状酒药坯为度。中草药配方(对大米用量计)如下:桂皮0.3、香菇0.1、小茴0.1、细辛0.2、三利0.1、苾发0.1、红豆菀0.1、无菌0.2、苏荷0.3、川椒0.2、皂角0.1、排草0.2、胡椒0.05、香加皮0.6、甘草0.2、甘松0.3、良姜0.2、九本0.05、丁香0.05。中草药预先干燥后,经粉碎、过筛、混合、即为中草药粉。压干的粉浆,按原料大米的用量加入4-5面盆米粉培养的根霉菌种,2.63米曲汁三角瓶培养的酵母菌种,中草药粉1.5,拌掺均匀,捏成酒药坯。坯粒直径为33.5厘米,厚
15、约1.5厘米,整齐放于木格内。木格的底垫以新鲜稻草。装格后,即移入保温房进行培养,培养过程要注意温度和湿度的控制。培养5860小时,即可出房干燥,贮存备用。贮存时间雨季和夏天以一个月为宜,秋、冬季可适当延长。,(二)酒曲饼的制造,酒曲饼又称大酒饼,它是用大米和大豆为原料,添加中草药与白癣土泥,接种曲种培养制成。酒曲饼呈方块状,规格为20203厘米,每块重量为0.5公斤左右。它主要含有根霉和酵母等微生物。例如广东米酒和“豉味玉冰烧”的酒曲饼。它的生产过程如下:原料配比为大米100公斤,大豆20公斤,曲种1公斤,曲药10公斤(其中串珠叶或小桔叶9公斤,桂皮1公斤),填充料白癣土泥40公斤。大米宜采
16、用低压蒸煮或常压蒸煮。加水量为80-85(按大米重量计),大豆采用常压蒸煮16-20小时,务须熟透。大米蒸熟即出饭,摊于曲床上,冷却至36。C左右,即加入经冷却的黄豆,并撒加曲种、曲药及填充料等。拌匀即可送人成型机,压制成正方形的酒曲饼。成型后的品温为29-30,即入曲房保温培养7天。培养过程中要根据天气变化和原料质量的情况适当调节温度和湿度。酒曲饼培养成熟,即可出曲,转入60以下低温的焙房,干燥三天,至含水分达到10以下,即为成品。,(三)无药白曲的制造,无药白曲是采用纯种根霉和酵母菌种,用大米糠和少量大米粉为原科,不添加中草药所制成的一种糠曲,俗称颗粒白曲。它的优点是不需添加中草药和节约粮
17、食,降低了成本。由于纯种培养,杂菌不易感染,小曲的质量较稳定。它的生产过程如下:原料配比为新鲜米糠(通过40目筛)80,新鲜米粉(通过40目筛)20,原料需经100灭菌1小时。凉冷的曲料,按原料的重量加入4的米粉面盆培养的根霉菌种,2-3米曲汁酒饼培养的酵母菌种,充分拌匀,捏成直径4厘米的球型颗粒,分装于已灭菌的竹筛上,入曲房保温培养。培养过程中要注意调节温度和湿度。培养30-90小时左右,菌体己基本停止繁殖,即出房进行低温干燥,烘干温度不宜超过40,干燥至水分10以下,便可保藏备用。如果保藏得好,半年以后的颗粒白曲仍可使用。,(四)浓缩甜酒药的制造,固体培养法生产甜酒药的传统工艺,耗用粮食多
18、,劳动强度大。上海藕粉食品厂利用纯种根霉采用液体深层通风培养法生产浓缩甜酒药,或称浓缩小曲。它比老法可节约用粮80以上,产量增加近一倍,效率提高了三倍,大大节省占地面积,减轻劳动强度,降低成本。产品质量比较稳定,产品体积小,方便运输。为今后实现机械化、连续化、自动化生产开辟了道路。它的生产过程如下:,菌种是从安徽野草中分离而得的根霉。种子罐与发酵罐培养基的配方为粗玉米粉7,黄豆饼水解物3。黄豆饼粉水解的工艺条件是:黄豆饼粉加水浓度为30,加入食用盐酸调节pH值为3.0,通蒸汽使温度在90一100,水解1小时。或加压24.510000帕斯卡,保压水解15分钟。水解后不中和。种子罐容积为400公升
19、,装填系数为60。发酵罐容积为2.3吨,装填系数为70。种子罐与发酵罐培养的工艺条件:培养基浓度10,9.81000012.810000帕斯卡蒸汽压力下实消3540分钟,冷却到3311接种,接种量为16左右,于331通风培养1820小时左右。种子罐通常培养18小时,pH值降至3.8便可移种。种子罐内搅拌转速为210转分,通风量为10.35。发酵罐内搅拌转速为210转分,通风量为1:0.351:0.4。发酵罐培养成熟后,通过70目孔振动筛,弃去醪液,水洗,收集菌体。再于离心机(1000转分)脱水,并以清水冲洗数次。取出菌体,按重量加入2倍米粉作为填充料,充分搅拌,加模压成小方块,分散放在筛子上,
20、即可送入二次培养室,进行低温培养。二次培养室温度为3537,培养1015小时。待根霉菌体生长,品温达到40,即翻动几次,使其停止生长,并同时转入低温干燥室。低温干燥室温度为4850,继续干燥直到含水分达到10为止,即可出室。经粉碎包装即为成品。,第三节 小曲酒的生产工艺,小曲酒是一种主要的半固态发酵法白酒。在我国具有悠久的历史。特别是在南方各省,产量相当大。由于各地制曲工艺和糖化发酵工艺的不同,小曲酒的生产方法也有所不同。概括来说可分为先培菌糖化后发酵,和边糖化边发酵两种典型的传统工艺。,一、先培菌糖化后发酵工艺,先培菌糖化后发酵的半固态发酵法是小曲酒生产典型的传统工艺。例如广西桂林三花酒,它
21、的特点是采用药小曲半固态发酵法。前期是固态,主要进行扩大培菌与糖化过程,约2024小时左右。后期为半液态发酵,发酵周期约为七天,再经蒸馏而制成。,1工艺流程,2生产工艺,1)原料 大米的淀粉含量为71.472.3,水分含量为1313.5。碎米的淀粉含量71.371.6,水分含量1313.5。(2)生产用水 水质情况为:pH7.4,钙42.084ppm,镁1.0ppm,铁0.1ppm,氯0.0028ppm,无砷、锌、铜、铝、铅等,总硬度6.605,钙硬度5.894,镁硬度0.230,氢化物3.788ppm,硫酸盐3.0019ppm,磷酸盐无,高铁(Fe+)0.05ppm,硝酸盐0.004ppm,
22、亚硝酸盐0.005ppm,固形物66.0pPm,总硷度1.52。,(3)蒸饭 将浇洗过的大米原料倒入蒸饭甑内,扒平盖盖,进行加热蒸煮,待甑内蒸汽大上,蒸约1520分钟,搅松扒平,再盖盖蒸煮。上大汽后蒸约20分钟,饭粒变色,则开盖搅松,泼第一次水。继续盖好蒸至饭粒熟后,再泼第二次水,搅松均匀,再蒸至饭粒熟透为止。蒸熟后饭粒饱满,含水量为6263。目前不少工厂蒸饭工序已实现机械化生产。(4)拌科 蒸熟的饭料,倒入研科机中,将饭团搅散扬凉,再经传送带鼓风摊冷,一般情况在室温2228时,摊冷至品温3637,即加入对原料量0.81.0的药小曲粉拌匀。,(5)下缸 拌料后及时倒入饭缸内,每缸约1520公斤
23、(原料计),饭的厚度约为1013厘米,中央挖一空洞,以利有足够的空气进行培菌和糖化。通常待品温下降至3234时,将缸口的簸箕逐渐盖密,使其进行培菌糖化,糖化进行时,温度逐渐上升,约经2022小时,品温达到3739为适宜,应根据气温,做好保温和降温工作,使品温最高不得超过42,糖化总时间共约2024小时左右,糖化达7080左右即可。(6)发酵 下缸培菌,糖化约24小时后,结合品温和室温情况,加水拌匀,使品温约为36左右(夏天在3435,冬天3637),加水量为原料的120125,泡水后醅料的糖分含量应为910,总酸不超过0.7,酒精含量23(容量)为正常,泡水拌匀后转入醅缸,每个饭缸装入两个醅缸
24、,入醅缸房发酵,适当做好保温和降温工作,发酵时间约67天。成熟酒醅的残糖分接近于0,酒精含量为1112(容量),总酸含量不超过1.5克100克为正常。,(7)蒸馏 传统蒸馏设备多采用土灶蒸馏锅,桂林三花酒除了土灶蒸馏外还有采用卧式或立式蒸馏釜设备,现分述如下:土灶蒸馏锅蒸馏 土灶蒸馏锅设备结构如图52所示,采用去头截尾间歇蒸馏的工艺。先将待蒸的酒醅倒入蒸馏锅中,每锅装5个醅子,将盖盖好,接好气筒和冷却器即可进行蒸馏。酒初流出时,杂质较多的酒头,一般应除22.5公斤,然后接入酒坛中,一直接到酒度58为好。58以下即为酒尾,可渗入第二锅蒸馏。蒸酒时火力要均匀,以免发生焦锅或气压过大而出现跑糟现象。
25、冷却器上面水温不得超过55,以免酒温过高酒精挥发损失。酒头颜色如有黄色现象和焦气、杂味等,应接至合格为止。,卧式与立式蒸馏釜的蒸馏 卧式蒸馏釜设备结构如图53所示;立式蒸馏釜设备结构如图54所示。采用间歇蒸馏工艺,先将待蒸馏的酒醅倒入酒醅贮池中,用泵泵入蒸馏釜中,卧式蒸馏釜装酒醅100个醅子,立式蒸馏釜装酒酷70个醅子。通蒸汽加热进行蒸馏,初蒸时,保持蒸汽压力39.226610000帕斯卡左右,出酒时保持4.91000014.710000帕斯卡,蒸酒时火力要均匀,接酒时的酒温在30以下,酒初流出时,低沸点的头级杂质较多。一般应截去510公斤酒头,如酒头带黄色和焦杂味等现象时,应接至清酒为止,此
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