发酵工艺学重点

1、发酵及发酵工业

? 广义——通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。 ? 狭义——厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一

种方式。

? 发酵工业：经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。 ? 酿造：我国人们对对一些特定产品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。

? 酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求

的食品或调味品的生产过程。

与化学工业相比，食品发酵与酿造的特点：

? 安全简单、原料广泛、反应专一、代谢多样、易受污染、菌种选育

? 发酵技术的两大核心：生物催化剂、生物反应系统 一、酿酒用的葡萄

葡萄酒是用葡萄汁经酵母发酵而得到的一种低酒精含量的饮料。葡萄酒的好坏，原料葡萄的品质起到90%的决定作用，因此酿造葡萄酒，主要是原料葡萄的选择。

与酿酒用葡萄的品质有密切关系的自然条件： 1．气温 2．降水量3．土壤 二、葡萄酒的化学成分

(一)葡萄酒品质的评定

我们评定葡萄酒时，主要基于视觉、嗅觉、味觉和触觉等感官鉴定。 1．视觉

葡萄葡萄酒工艺流程分选破碎压榨SO22葡萄浆静置澄清调整成分均衡调配陈酿新葡萄酒第一次换桶添桶发酵酒母澄清处理包装杀菌葡萄酒视觉的评定主要是澄清度和色泽这两个项目：

(1)澄清度 瓶中葡萄酒发生混浊，主要有以下3个原因：①酒液污染了酵母，酵母在瓶中发酵引起葡萄酒混浊，并使酒液带有不愉快气味。②酒石析出。③色素沉淀。

(2)色泽 氧化作用的发生，会使葡萄酒发生褐变，不仅酒液色泽变差，而且酒液失去香味，还出现乙醛臭味。

3．味觉

(1)酸味 没有酸味的葡萄酒其口味就很平淡，而且酒液易受细菌污染。

(2)甜味 葡萄酒的甜味主要来自葡萄糖和果糖，其次是高级醇和丙三醇。

(3)苦、涩味 涩味主要来自单宁等酚醛化合物。由于白葡萄酒中的单宁含量非常低，因此一般感觉不出苦、涩味；而红葡萄酒中的单宁含量特别高，所以其苦、涩味较明显。 4．触觉 低酒精含量的葡萄酒，其酒液淡而薄。 评定葡萄酒品质时：

嗅觉占40%?50%； 味觉占30%； 视觉占20%； 触觉占5%。 因此，所谓葡萄酒的风味，主要是由嗅觉和味觉评定的。 (二)葡萄酒的各种成分 1．醇类

(1)乙醇 乙醇对葡萄酒的风味起着重要的作用。如果乙醇含量低于10%，酒液不仅味薄，且带苦味；如果乙醇浓度高于14%，葡萄酒会有刺激的香味。 (2)甲醇

(3) 高级醇 常见的高级醇有：丙醇、异丁醇、异戊醇和活性戊醇等。极少量高级醇的存在对葡萄酒口感有良好的作用，但数量一多就会败坏葡萄酒的风味。

(4)丙三醇 丙三醇具有甜味和油性，因此能赋予葡萄酒柔软适口的风味。 2．醛类

葡萄酒中的醛以乙醛和羟甲基糠醛为主。二氧化硫可与乙醛形成复合物，从而使臭味消失。 3．酯类

含量最多的是醋酸乙酯和醋酸异戊酯，酯的存在可以增加葡萄酒的香味。酯的总量对葡萄酒的香味起着良好作用，挥发性酯的挥发性与酒精浓度有关，酒精浓度高，酯的挥发性就差。 4．酸类

葡萄果汁中含有酒石酸、苹果酸和柠檬酸。挥发性酸都有特殊气味，使酒液风味变差。不含酸的葡萄酒不仅口味单调，而且酒液色泽深，易招致微生物污染。 葡萄酒中存在的有机酸可分成两大类：

(1) 挥发性酸：

(2) 不挥发性酸：当挥发性酸含量小于0.02%时，饮用时会感到酒质欠柔；当其含量大于0.15%时，则产生灼烧感。定量测定时，总酸是以酒石酸表示，而挥发性酸却以醋酸表示。 5．含氮化合物

葡萄果汁和葡萄酒中都存在着铵盐、氨基酸、蛋白质、维生素、硝酸盐和核酸类物质等含氮化合物。少量的蛋白质与酚类物质的结合，引起葡萄酒贮藏过程中产生混浊。

6．酚类物质 酚类物质能赋予葡萄酒色泽、涩味和刺激性较强的香味。但由于酚类物质容易被氧化和还原，因此也是引起葡萄酒褐变的原因之一。 三、葡萄酒的酿造

葡萄酒的酿造，大致可分为以下4个步骤：

(1) 发酵醪的制备；(2) 酵母的制备；(3) 发酵酿酒；(4) 熟成。 1．发酵醪的制备

(1)葡萄的采摘(2)葡萄的除梗、破碎 (3)压榨 (4)糖度、pH值和滴定酸度的测定 (5)葡萄汁的改良(6)二氧化硫的添加

装入发酵用葡萄汁的量为容器容积的4/5，

红葡萄酒：按1%?3%接种量添加酵母培养液。白葡萄酒：接种量要加大到5%?10%； 发酵池生产红葡萄酒时：在池上安上木制蓖子，让由果皮等固形物组成的浮糟压在蓖子下面，使其浸在发酵液中。生产红葡萄酒时，接入酵母3?4天后发酵进入主发酵阶段，此阶段升温明显，一般持续3?7天，控制最高品温不超过30℃，在25℃左右进行。如果主发酵时间太长，则由于浮糟中物质抽提出太多将使葡萄酒口味变差。

酿制红葡萄酒时的发酵温度要比白葡萄酒的酿制温度高出10℃左右，目的是最大限度抽提出果皮中的色素和风味物质。

影响葡萄酒发酵的因素有：

①温度 葡萄酒的发酵温度一般控制在15?30℃为宜。

②氧气 发酵初期：酵母的增殖需要氧气，以合成甾醇，用来同化长链脂肪酸。为了使葡萄酒达到一定的酒精浓度，就需要足够数量的酵母细胞加以保证，故在发酵初期对酵母细胞提供适量的氧气是十分必要的，这样可以缩短发酵时间。

发酵旺盛期：应尽量避免接触空气，减少葡萄醪液中的溶解氧，否则会使酒质下降。 ③二氧化硫 杀菌剂、有抗氧化、增酸和澄清等特殊作用。

若二氧化硫的加入量太大，就会由于酵母生长受到抑制，造成发酵延迟，还会使发酵醪液带有二氧化硫的刺激性气味。 ④总酸度和pH值

总酸太高，葡萄酒酵母生长缓慢，发酵也滞缓；总酸太低，不仅有害微生物容易生长，而且配制成的葡萄酒口味欠醇厚。

⑤酒精 酒精对所有酵母都有抑制作用，但不同酵母对酒精的耐受力不一样。 ⑥糖和渗透压 糖浓度超过25%就会显示出发酵受阻。

在新酒贮存陈酿时，必须避免接触空气，否则葡萄酒的颜色、果香以及风味物质都要受到氧化，结果葡萄酒酒质变坏。 为了使酒液迅速澄清，可以采用下胶和过滤的方法。下胶一般使用l0%明胶溶液。白葡萄酒因为单宁含量低，在加明胶前还得先添加单宁。 让不溶物被明胶和单宁的结合物充分吸附而下沉。 1．微生物混浊及其防止

(1)酵母菌 引起葡萄酒发生混浊的一个原因是酵母的再次发酵。

(2)醋酸菌 带果皮、果渣的葡萄汁部分在空气中暴露，从而引起酒液混浊或产生沉淀，并使酒带有醋的酸味。

(3)乳酸菌 最常用的方法是往葡萄酒中加入二氧化硫。 2．铁混浊及其防止

由于葡萄酒中的氧化亚铁被氧化成氧化铁，氧化铁和磷酸结合就生成磷酸铁白色沉淀；如果氧化铁与单宁结合，则生成青色的鞣酸铁沉淀，这就是所谓的铁混浊。 3．铜混浊及其防止

葡萄果树的杀虫剂以及酿酒用的器具是造成葡萄酒铜离子含量过高的原因。 4．蛋白质混浊及其防止

葡萄酒中的单宁与蛋白质相结合便产生蛋白质混浊。 5．色素物质引起的混浊及其防止

将葡萄酒置于较低的温度下会出现酒液混浊，当温度上升，混浊便消失，这是由色素物质引起的混浊。

(二)葡萄酒的氧化及其防止 葡萄酒酿造过程的氧化，主要有由空气中的氧引起的非酶氧化以及由多酚氧化酶引起的酶氧化两种。

氧化使得葡萄汁和葡萄酒失去芳香，发生色变，色泽增深，因此要尽力避免氧化的发生。 为了防止由空气中的氧引起的非酶氧化，应该选用颗粒完整的葡萄，并立即进行低温、全封闭式的快速加工，特别是在后发酵和熟成过程中，更要注意避免酒液与空气接触。 (三)葡萄酒的褐变及其防止

为了防止酶促褐变的发生，对葡萄果实的加工应快速，尽量避免与空气的接触，尽早将果汁与果渣分离；对酒液处理时，每次换桶操作除酒脚要彻底，并避免酒液与空气长时间的接触。 五、加强葡萄酒的酿造

完全用葡萄汁发酵，不添加酒精或糖分的葡萄酒，称为天然葡萄酒。

加强葡萄酒就是在天然葡萄汁或者发酵葡萄汁中添加进白兰地酒或者由葡萄汁发酵后经蒸馏得到的葡萄酒精，再经澄清处理，糖含量和酒精浓度都较高的一种葡萄酒。

(一)第一类加强葡萄酒 本类加强葡萄酒可分成兑制甜葡萄酒和调制浓甜葡萄酒两种。 六、香槟酒的酿造

几乎所有的香槟酒都是在葡萄酒发酵结束后，在酒液中加糖再发酵制成的，

由葡萄汁或浆渣经酵母发酵得到酒液，将此酒液蒸馏，收集到的馏出物被称为白兰地。 第二节 黄酒

它是以大米或高粱为原料经麦曲和酒母边糖化边发酵制成的一种酿造酒。黄酒的酒精含量大约为15%。黄酒除了可以直接饮用外，在日常生活中，也将它用作烹调菜肴时的调味料或解腥剂，以及浸泡中药材的溶剂。

我国黄酒的品种繁多，其中著名的有绍兴酒、加饭酒、香雪酒和即墨老酒等。 黄酒有以下几个生产特点： (1)以大米或高粱为原料；

(2)酿制时使用麦曲和酵母，经多种微生物作用而成； (3)酿制是在低温下进行的；

(4)原料中淀粉、蛋白质和脂肪等，经微生物作用后，变成了有机酸、氨基酸、酯及杂醇油 (一)原料

1．米

黄酒的香味和酒精成分主要来自于米。我国南方多用粳米或糯米酿酒。用糯米酿制成的黄酒其质量最好 。

酿酒用的米要经过以下几步处理：

(1)精米 (2)洗米 (3)浸米 (4)蒸煮 (5)冷却 2．水

水占黄酒成分的80%以上

生产上按水的用途，可将水分成洗涤用水、锅炉用水、制曲用水和酿造用水等几种规格。 酿造用水最好选择泉水，也可用湖心水或河心水以及井水。使用自来水作发酵用水时，预先要除去铁离子和游离氯。

(二)原料成分在发酵过程中的变化

黄酒是曲霉菌和酵母菌利用大米经过发酵酿制成的

1．酒精的生成2．有机酸的生成3．肽、氨基酸和杂醇油的生成4．酯的生成 二、糖化剂及酒母

在黄酒生产中，一般使用由小麦制成的麦曲作为糖化剂来水解淀粉； (一)麦曲

米曲是将曲霉菌培养在米粒上制成的一种糖化剂。让曲霉菌在小麦上生长繁殖，用这样的方法制得的曲称为麦曲。曲霉菌含淀粉酶、酸性蛋白酶和脂肪酶 1．制曲原料

制麦曲一般都选用小麦为原料 2．制曲方法

(1)自然培养的生麦曲——块曲。 (2)纯培养黄曲霉的熟麦曲。

酒母按制备方法不同，可分为淋饭酒母、速酿酒母和高温糖化酒母3种。

所谓开耙，就是用木耙搅拌发酵物料，让物料散热降温。由于霉菌和酵母的增殖，品温逐渐升高，为了防止高温引起的糖化酶活力下降和酵母细胞衰老，同时也为了排出物料中二氧化碳，换进新鲜空气，当品温超过30℃时就要进行开耙。整个主发酵期间，大约开耙4次。 2．速酿酒母的制备

以优良黄酒酵母为种母，经逐级扩大培养，得到足够数量的酒母，因为每一级培养的时间都较短，所以将这种酒母称之为速酿酒母。

按生产工艺不同，黄酒生产可分为摊饭法、淋饭法、喂饭法和大罐法4种。 1．黄酒醪发酵的特点: 1)开放式发酵

(2)糖化和发酵并行进行 (3)低温长时间发酵 (4)醪的高浓度发酵 (5)生成高浓度酒精

2．技术指标(1)出酒率出酒率一般在230％?260％。第二节黄酒第一章酒的生产工艺出酒率＝成品黄酒质量（kg）?100％原料（包括曲）质量（kg）(2)出糟率出糟率一般在18％?30％。出糟率＝酒糟质量（kg）?100％原料（包括曲）质量（kg）