对固稀发酵制醋工艺中原料的酒精发酵的介绍

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对固稀发酵制醋工艺中原料的酒精发酵的介绍

（此文本只作参考，不作建厂实用工艺）

介绍：本文是我公司以多年生产酿造设备的经验，对固稀发酵生产食醋中原料的酒精发酵工艺进行简单介绍，并对其在固稀发酵酿造食醋生产中的应用加以阐述。分析了实际生产中出现质量的问题，以及解决问题的办法。其目的是提高制醋厂家所生产产品的质量，并保持产品质量的稳定性。

食醋是人们日常生活中不可缺少的酸性调味品。醋是经过两段发酵得到的一种醋酸稀释液。近年来，食醋生产中多采用固稀发酵法酿造食醋，固稀发酵法结合了传统的固态发酵法和现代新型的液态发酵法的优点大大提高了原料的出醋率。固稀发酵是在酒精发酵阶段为稀醪发酵，在醋酸发酵阶段为固态发酵。食醋生产过程中，酒精发酵是重要的工序。酒精发酵时酵母在厌氧气条件下经过菌体内一系列酶的作用，把可发酵性糖转化成酒精和CO2，然后通过细胞膜把产物排出体外的过程。酒精的生成量直接影响醋酸的生成量和食醋的产量，后来影响原料的利用率和企业的经济效益。

一、 酒精发酵工艺简述

1.1工艺流程

水、Na2CO3、CaCl2 α-淀粉酶 糖化酶 活性干菌母

↓　　　　 ↓　　　　 ↓ 　　↓

原料→粉碎→调浆→蒸煮糊化→液化→冷却→糖化→酒精发酵→成熟酒醪

1.2工艺简述

1．2.1原料

玉米3200kg，细谷糖80k，麸皮120k，水400k，食盐3.75-7.5k

1.2.2水磨与调浆

将碎米浸泡使米粒充分膨胀，将米与水1：1.5的比例送入磨粉机，磨成70目以上的细度粉浆。使粉浆度在20%-23%，用碳酸钠调至PH至6.2-6.4，加入氯化钙和α-淀粉酶后，送入糖化罐。

1.2.3调浆

用10% Na2CO3溶液调节粉浆PH至6.2-6.4之间，用原料的0.1%-0.3%的CaCl2来保护α-淀粉酶的热稳定性，调节粉浆波美度

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，只有通过必要的液化和糖化，将大分子的有机物质充分转化成被酵母

利用的可发酵性糖类物质。糖浆在液化罐内应搅拌加热，在85-92℃下维持10-15min（秒），用碘液检测棕黄色表示已达到终点，在升温至100℃维持10 min（秒），达到灭菌和失活的目的，然后送入糖化罐。将液化醪冷至60-65℃时加入麸曲，保温糖化35 min（秒），待糖液降温至30℃左右，送入酒精发酵罐。

1.2.5酒精发酵

酒精发酵时酵母菌将发酵性糖经过细胞内酒化酶作用，生成酒精和CO2，并将CO2排出体外，因此控制的中心应围绕酵母菌进行，即环境条件应有利于酵母的适度生长和酒精的代谢。将糖液加水稀释至7.5-8.0波美度，调PH=4.2-4.4接入酵母，在30-33℃进行酒精发酵。

二、 淀粉质原料的糖化

淀粉质原料经过高温高压或低温低压蒸煮后，淀粉糊化为一种溶解状态，但还未转变成可发酵糖类。因此，酵母菌还不能利用它进行酒精发酵，在酒精发酵中，对蒸煮醪液加入一定量的糖化剂，使淀粉转变成可发酵性糖，这一转变过程工业上称为淀粉质原料的糖化。

2.1淀粉糖化原理

淀粉的糖化过程是一个复杂的生物化学反应过程，反应中包含淀粉的液化和糖化以及蛋白质在蛋白酶的作用下分解成氨基酸等过程，原料中的有机含磷化合物在磷酸酯酶的作用下可将其中可溶性磷酸盐分解出来，使糖化醪中的磷酸盐含量增加，这对酵母菌的生长和发酵

有利，淀粉的糖化实质上就是酶对淀粉的作用过程。

2.2影响糖化醪质量的主要因素

2.2.1糖化温度

酶的化学本质是蛋白酶，各种酶的反应有其适的温度，当反应温度低于反应温度时，酶的反应的速度随着反应温度的升高而增加；当反应温度高于适温度时，酶蛋白就会逐渐产生变性而作用减弱，甚至丧失其催化活性，酶反应的速度也随着反应温度的升高而下降。

糖化过程中淀粉酶的作用主要以葡萄糖淀粉酶（简称糖化酶）为主，糖化酶的作用适温度在50-6-℃。一般糖化温度控制在58-60℃，在这一温度范围内，糖化酶既能迅速地水解淀粉，酶活力又不致遭到很大破坏，也可防止发酵中杂菌污染。

2.2.2糖化时间

在生产上，糖化时间要求在20-30min（分），糖化率在47%-56%，糖化时间不宜过长，时间过长不但所增加的糖量有限，而且容易使糖化酶在58-60℃这样的高温下产生变性，导致酶钝化或失活。

2.2.3糖化PH值

采用淀粉酶作为糖化刑时，控制好糖化醪的PH值是十分重要的。PH值控制不当会引起酶失活，影响淀粉的糖化作用。生产中液化型淀粉酶的PH值控制在6.2-6.4。

三、 影响酒精发酵的几个因素

3.1加水量与糖度的关系

水量的多少直接影响淀粉原料的糖化程度。水量不足，原料中淀粉糊化不充分，α-淀粉酶难以完全分解淀粉，因而影响到后续的糖化程度。水量过多，糖化醪的糖度过低，不适宜生产。

3.2通风情况对酒精发酵的影响

通风与不通风，通风次数的多少对酒精生成量影响很大，不通风或通风次数过多，酒精生成量较低。而以通风2-3次可控制酒精大生成量。

四、 提高酒精发酵率的可行性措施

4.1提高酒母细胞数

原料中除含丰富的淀粉质外，还含有丰富的维生素、微性元素，所以使酵母菌繁殖，生长旺盛，从酵母菌生理特性和适应条件考虑，并严格按工艺规程进行，是能把酒母制好，使酒精发酵趋于正常和提高酒精发酵率的。

4.2酒精发酵温度的控制

因理论上工艺要求，前期酒精发酵为酵母生长、繁殖期，佳温度为26-28℃，中间主发酵期温度为30-34℃，后期力30-32℃。实际生产中，因为初、主发酵温度无法分界点，致使初发酵期温度过高，不利于酵母的生长繁殖。如果采用醋酸发酵喷淋管形式，从酒精发酵

罐顶部均匀淋下40-50℃的热水，使能升至主发酵期的温度30-34℃，使热水不从局部下入而损坏细胞，从而有利于酒精发酵。

五、 结论与讨论

理论上要求酒精发酵时间以72小时较为理想，但在企业实际生产中因考虑到成本和产品质量等因素通常以48小时为酒精发酵时间。

使用糖化酶、干酵母保证了发酵剂的质量稳定，节约了部分制曲、制酒母的原料，降低了生产成本。使用部分麸曲克服了糖化酶酶系单一的缺陷，丰富了酶系，使发酵，成品风味颇佳。双酶水解法的应用，由于酶的专一性强，所以糖化过程中副反应也相应减少，提高了糖化醪的质量。有利于企业提高成品醋的质量和风味。

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