常用测量浓度的波美计与勃力克斯计有什么不同.doc

常用测量浓度的波美计与勃力克斯计有什么不同?
波美计和勃力克斯计的正规名字，叫做波美比重计和动力克斯比重计，它是生产中较为常用的两种测量溶液浓度的比重计。它们不是用等量单位去衡量溶液中物质浓度的比重计，二者分别各具不同的表示方法、标出不等的浓度。
1．波美比重计 它是以波美度(简写为°B`e)来表示溶液中溶质的浓度，只适用于某一范围的一种比重计，由于它的标度条件不同，形成了许多种类型的波美比重计。波美比重计可分为轻、重两种，它们与比重的换算关系是：
重波美比重计，0°B`e相对于比重计浸在蒸馏水中的深度。66°B`e相当于比重计浸在1.842的浓硫酸中的深度。其比重和波美度换算关系式：

式中d表示比重，°B`e表波美度，它是以15℃为标制温度，常用于测定比重大于1的溶液。
轻波美比重计，0°B`e相对于比重计浸在蒸馏水的深度，10°B`e相对于比重为0.9351。其比重与波美度的换算关系式：

式中d同样表示比重，°B′e表波美度，它是以15℃为标制温度。常用于测定比重小于1的溶液。
2．勃力克斯比重计 它可简写为Bx。它是表示溶液中含纯蔗糖的重量百分含量，以20℃为标制温度来标制的刻度。每1Bx相当于溶液中含有1％(重量)的干固物。常见的勃力克斯比重计型号有0~30Bx，30~60Bx，60~90Bx三种，生产中通常把勃力克斯比重计表示的单位叫做德度或锤度。
虽然波美比重计与勃力克斯比重计有本质上的区别，但它们也有一定的内在联系，对糖溶液而言，它们可近似用1°B′e≈1.8Bx来表示。其波美度与勃力克斯度的具体换算，可参照附表。

4.48 酒精生产中最易受哪些细菌的污染?
在原料的发酵、酒母的培养、液体曲的制备、蒸煮醪的糖化等生产过程中，往往由于工艺条件、培养条件、操作方法、环境卫生等因素影响，一旦管理不善、处理不当，就会使细菌浸入，引起细菌的污染(生产中把它叫做杂菌污染)，给生产带来妨害，造成严重的损失。通常生产中最易引起污染的细菌主要有以下几种。
(一)乳酸菌(乳酸杆菌)
乳酸菌是属于单细胞的原核微生物，在显微镜下观察，多数呈杆状，细胞直径约为0.5~1×2~10μm，生产中常见的乳酸菌，几乎都能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖等糖类物质。是酒精生产中最有害的细菌之一。但对白酒生产来说又是产生香味的细菌。乳酸菌不但易侵入酒精生产，而且在自然界中也是分布最多的细菌之一。如四川人爱吃的泡酸菜，就是由于大量的乳酸菌的繁殖、代谢，使泡菜中含有较
多的乳酸，而成为可口的泡酸菜。酒精生产中当发酵温度偏高、pH值上升，不宜于酵母菌生长时，它们就会趁机而入，污染发酵醪。一旦有乳酸菌侵入，就会在很短的时间内大量繁殖起来，将发酵醪中的糖类等营养物质吸收利用，产生大量的乳酸、乳酸乙酯，使酵母菌的发酵受到抑制，发酵醪酸度上升，发酵效率大大下降。
(二)醋酸菌(醋酸杆菌)
醋酸菌也是属于单细胞的原核微生物，在显微镜下观察，多数呈杆状、椭圆状，少数呈球形，细胞大小(直径×长)约为(0.4~0.8)×(1.2~20)μm，能运动，乳酸菌
是一种好气性细菌，是对酒精生产害处最大的细菌，特别是杆状醋酸菌，一旦侵入发酵醪中，就会将其中的糖类等营养成分吸收利用，产生大量的醋酸，同时又能将醋酸分解为H2O和CO2，特别是发酵成熟醪中，如果污染了醋酸杆菌．在短时间内，就会把大量的酒精氧化成为醋酸，发生酸败，使成熟醪的含酒分下降。所以发酵成熟醪不宜久贮，应发酵一结束就送去蒸馏酒精。
(三)其它细菌
其它细菌包括有丁酸细菌、己酸细菌、粘液细菌等，它们也是属于单细胞的原核微生物。对生产酒精也十分有害，当受它们污染后，发酵醒液发粘。发酵效率下降，糖化力降低，并影响酒精质量。
总之，从目前的发酵法生产酒精来看，某些细菌是有害无益的。在整个生产过程中，要时刻坚持以防为主，以治为辅的原则，使酒精生产中尽量做到不受杂菌污染或减少污染。

4．49 酒精生产中所遇细菌具有什么生长特性？
细菌和其它微生物一样，从总体上讲，它同样具有一般微生物具的生长特性。当酒精生产被这些细菌侵入后，这些细菌就会利用醪液中的各种营养成分作为它们的养料，进行细胞合成和物质代谢。酒精生产中常见的细菌，一般是属于单细胞的异养细菌，在它们生长过程中所需的碳源、氮源、无机盐、水分、生长素、氧气等营养物质就来自于被污染的醪液中，它和酵母菌一样，离开了上述营养物质就不能生存。但是，细菌和生产中所用菌相比，又有不同的地方。如细菌在自然界分布广、繁殖快、适应性强，具有它自己适宜的生长温度、pH值、生长规律、好氧性等特性。
(一)生长温度
酒精生产中常见的细菌，几乎都是属于中温微生物，其生长温度多数都在35~45℃之间。例如，醋酸细菌最适生长温度为35~40℃。乳酸菌最适生长温度为35~45℃，当处在这些温度下，它们就能大量的正常生长、繁殖，低于或高于这些范围也将对它们的生长产生抑制。所以，酒精生产中要控制温度范围，使之不利于杂菌的生长。
(二)pH值
多数细菌生活在偏碱性的环境中，一般说来，在pH为6.5~7.5时，生长最好。但是酒精生产中所遇到的细菌具有很强的耐酸能力，与酵母菌相差不远，它们在pH值为5~6的环境中也能良好地生长，生产中将各种醪中的pH值控制在5以下的原因之一，就在于防止细菌的污染。
(三)生长规律
上面提到，细菌属于单细胞原核微生物，在它的生长过程中有和单细胞的酵母菌完全一样的生长规律，具有明显的四个阶段，即生长调整期、生长对数期、生长平衡期和死亡期。细菌在对数期中的繁殖速度非常快，在条件适宜、营养丰富的情况下，某些细菌20—30分钟就能繁殖一代，如蕈状芽孢杆菌，在37℃时，28分钟就能繁殖一代。所以说生产中一旦被细菌污染，短时间内就能造成大量的原料损失，产量下降。
(四)好氧性
某些细菌在生长的过程中必须要有氧的存在，它们才能大量地生长、繁殖。例如，醋酸杆菌就是如此，当进入发酵醪中后，如果这时发酵醪中存在大量的溶解氧，它就会在发酵醪中旺盛地繁殖，消耗发酵醒中的糖类物质，产生醋酸。当处于厌气性发酵时，就能抑制其生长，所以发酵前期和中期应盖好发酵罐盖子，造成厌气性发酵条件，有利于酵母的酒精发酵，不利于细菌的生长。

4.50 如何观察细菌的形态?
观察细菌形态所用的主要器材有显微镜、酒精灯、载玻片、接种针、擦镜纸、吕氏美蓝染色液、细菌培养液(或取被污染的发酵醪)。其操作方法如下；
(1)取清洁无油的载玻片一块，在玻片中央滴一滴水(如用细菌培养液可不加水)，取少量的样液，用水充分混合均匀，制成混浊液，然后涂布成为小片。(取过菌液的接种针，放在酒精火焰上灼烧后，放回原处。)
(2)涂好带菌的载玻片，可在火焰外面烘干固定，迅速杀死菌体，并使菌体固定在载玻片上，以便染色。烘干时只能用微热，使玻片迅速通过火焰上面，立即用手接触载玻片的背面，使其温度下降，检查时以不烫手为宜，如温度太高会影响染色效果。
(3)将上述所涂液进行染色，用吕氏美兰染色液1-2滴，覆盖子载玻片上涂菌处，染色2~3分钟，然后倾去染液，用水沿载玻片一侧轻轻冲去多余的染料，至冲下的水呈无色为止。如染色后的载玻片，在涂有菌液的地方略有显色，则说明涂片均匀，如颜色过深，则说明涂菌过多。
(4)经染色后的载玻片上的菌体，应使涂面干燥后，并擦去周围水迹，才可在显微镜下观察，干燥方法可以用自然风干或用吸水纸在表面轻轻把水吸去，但注意不能摩擦，以免把菌体擦掉。干燥后，先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，最后用油镜观察。但必须指出用此染色法，在光学显微镜下观察细菌，只能观察到个体形态和部分结构，其细胞详细构造，则必须在电子显微镜下才能清楚地观察出来。对酒精生产而言，能了解到细菌的个体形态就基本够了。

4.51 什么叫做自养菌？什么叫做异养菌?
微生物分自养微生物和异养微生物。所谓自养菌，就是指能够利用光能或氧化简单的化合物来获得能量，将自然界中取之不尽，用之不竭的二氧化碳、水合成复杂的细胞物质，而又不需要有机物作为碳源和能源，就能生长、繁殖和代谢的微生物，就叫做自养菌。如硝化细菌、硫化细菌、光合细菌等都属于自养菌。
所谓异养菌，就是指需要在较为复杂的有机物作为碳源和能源的情况下，才能生长、繁殖和代谢的微生物，就叫做异养菌。它主要包括大多数的细菌、放线菌，所有的酵母菌和霉菌。异养苗的氮源可以是无机含氮化合物或有机物蛋白质等。
自养菌和异养菌之间的区别，简单地说，就在于能否利用简单的化合物(二氧化碳，碳酸盐等)，作为构成复杂的细胞物质的能源和碳源。这就是它们之间的主要区别。
5.2 成熟酒母培养液的质量标准是什么？
在酒精生产中，要满足发酵大生产的工艺要求，应保证足够的酵母细胞数，第一，要求有高质量的酒母，所谓酒母，可以简单地理解为发酵之母。成熟酒母的质量标准，由于各生产单位不完全一致，没有统一的规定。现就多数生产单位的标准归纳如下：
(一)酵母细胞数
酵母细胞数是指每毫升成熟的酒母培养液中所含有的酵母细胞数。准确采取样液，在显微镜下观察和计数，酵母细胞必须具有生长健壮、整齐、空泡小、形态正常。且成熟酒母醪中要有0.8—1.2亿个／ml以上的酵母细胞。
(二)细胞出芽率
出芽率是反应酵母菌体细胞旺盛与否、培养条件是否适宜、营养是否丰富的重要标志，主要是反应酵母细胞的繁殖状况，出芽酵母多，表明酵母正处于繁殖旺盛期，即对数期，正好作菌种用，成熟酒母醪中要求酵母细胞出芽率在20—30％，最低不得低于15％，出芽率过低，则应查找原因，采取相应措施，以期提高出芽率。
(三)细胞死亡率
在成熟的酒母醪中一般不允许出现有酵母细胞死亡的现象，如发现酵母细胞死亡率在2％以上时，应立即查找原因，采取措施，进行挽救。
(四)酒精含量
由于酵母在酒母培养液中，不仅是进行大量的菌体细胞繁殖，同时还会产生一定量的酒精。正常的成熟酒母醪中，一般含有3—4％(容量)的酒精。如含酒精超过5％(容量)，酵母菌的生长要受到刺激和抑制。可能是由于培养时间过长或酒母培养液中溶解氧太少等原因，应立即将酒母醪放入发酵罐中，投入发酵使用。
(五)酸度的变化
酒母醪中的酸度，在接种前后一般没有明显的增加。当增酸超过0.2—0.3度时，则醪液已可能受到杂菌污染。通常情况下，淀粉质原料制备的酒母醪酸度为3—5度，糖蜜为原料制备的酒母醪酸度为7—9度。
(六)糖度的变化
酒母醪在没有接种前的糖度，一般为10—12Bx较为适宜。当接种后，酒母醪中的糖度下降为接种前的一半或略偏高一些时，则证明酒母巳培养成熟。即是耗糖率在45—55％，酒母即培养成熟，方可投入发酵罐中作发酵母醪用。
耗糖率计算公式：
n＝（Bx1－Bx2）／Bx1×100%
式中：n表示耗糖率或叫外观发酵度；
      Bxl表示接种前酒母醪中的糖度；
      Bx2表示接种后酒母成熟时的糖度。
表5-1 酒母质检通知单
月    日
取样 地点 

取样 时间 

质检结果
酵母数
亿/ml
出芽率
%
死亡率
%
杂菌率
%
外观

酸度

含酒分
%
耗糖率
%
说明：
   班  质检人
注：以上所列计算公式，可参照附表中常用的计算公式进行计算
(七)杂菌率
有的生产单位采用测定酒母醪中的增酸来判断是否含有杂菌，并粗略估计其程度。而有的生产单位则采用在微显镜下，直接计数，得出每毫升酒母醪中的杂菌数(凡不是生产中专门培养的菌，都可称为杂菌)。质量好的成熟酒母醪中，要求含杂菌率在1％以下，杂菌过多的酒母醪要经过适当处理之后方可使用。
生产中，可将上述酒母检查指标填入表5—1，通知发酵岗位和技术管理人员。

5.3 怎样从感观判断酒母质量的优劣?
判断酒母质量的优劣，如果不借助于化验分析、显微镜计数等方法，仅从感观来判断酒母的好坏，可以从颜色、气味、泡沫、声音、升温、糖降等六个方面来衡量、判断。
(一)颜色
在酒母的培养过程中，酵母细胞从少到多，从嫩到老，此时酒母谬的颜色由深到浅。因为酵母细胞本身是乳白色，酵母细胞增殖越多，则酒母醪颜色越浅。但往往酒母醪的颜色变化又与原料的种类、糊化、糖化等处理有关。糊化率低时，醪液颜色也浅，糊化率高时，醪液颜色就深。所以，以颜色判断酒母质量的优劣，往往易受到原料处理、存放等方面的影响。
(二)气味
较好的酒母醪，在培养过程中具有较浓的、清新的二氧化碳气味。当具有较浓的糖味时，则表明酵母菌生长不旺盛、细胞太少或已衰老。如果有过重的酸臭味，温度又偏高，则表明酒母醪有可能被其它杂菌污染，必须立即进行处理或重新制备酒母。当确认污染后，方可将此酒母醪加热煮沸至100℃以上灭菌，然后作发酵醪用，送入发酵罐发酵。
(三)泡沫
好的酒母醪表面有持续不断的小气泡快速上升至液面，使醪液表面发生较为强烈的振动，成为沸腾状态，并产生大量的CO2气体和泡沫，这时表明酵母生长旺盛，如果酒母成熟时，泡沫较少，气泡上升缓慢，则说明酵母细胞数少，生长不旺盛或酵母已衰老。但泡沫的多少也常受菌种的性能、原料种类和糊化率等的影响。
(四)声音
好的酒母醪，当培养进入生长旺盛时期，由于细胞中产生大量的CO2气体，不断从醪液中喷出，若一旁细听时，会听到均匀的沙沙声(主要是由于气泡之间的相互撞击而发出)，声音越强烈，酵母生长越旺盛，巳衰老或生长不旺盛的酒母，发生的声音比较微弱，且间断而不均匀。
(五)升温
酵母在生长、繁殖过程中，进行糖的同化、物质代谢时，要放出大量的能量。如酵母菌在进行无氧呼吸发酵产生酒精时，要放出约54kcal的自由能，其中有30kcal左右的自由能以热能的形式转入发酵醪中。酵母菌完全进行有氧呼吸时，则要产生大约688kcal的热能。这些热量传入酒母醪中，就会引起醪中温度上升，放热越多，表明酵母生长越旺盛、繁殖速度越快。所以，检查酒母醪温度变化情况，若不考虑其它因素的影响，也可判断酒母醪中酵母菌的生长情况。但必须注意，往往温度的升高与其它因素如室温、漏蒸气等因素也有关。酒母培养最高温度不得超过32℃，否则会出现酵母菌过早衰老和引起杂菌污染。
(六）糖降
酒母中糖度的下降速度与酵母的生长有关，一般说来，在没有污染杂菌的情况下，糖降越快，表明生长、繁殖越好，酵母细胞数越多，反之则表明酵母细胞数少，生长、繁殖速度慢或被杂菌污染等。

5.4酒母培养出现不正常情况怎样进行处理?
酒母的培养过程中，出现不正常的情况，一般有酵母细胞繁殖速度太慢和杂菌污染。现就这两个不正常的情况形成因素和处理办法简单介绍如下：
(一)影响酵母细胞的繁殖速度因素及其处理办法。
1．影响因素 正常的一级培养酒母，一般培养18—24小时，就可成熟，酒母醪中的酵母细胞数，则可达到工艺规定的范围。如果超过正常的培养时间，酵母细胞数仍不能达到工艺指标规定的范围，则表明细胞的生长受到了抑制，其它因素对它产生了影响。根据经验，往往引起酵母细胞繁殖过慢的主要因素有培养温度过低、酒母醪中营养物太少或糖度太高、醪中pH值太低、接种量太小或接种时间不当，酒母质量低下等。当采用通风培养酒母时，还可能由于风量太小所致。
2。处理办法 复查酒母醪中的准确温度后，进行调整，把温度控制在28—30℃或略偏高1—2℃。当查明确认是由于醪中缺少营养物质时，可适当补加新鲜的、具有丰富营养的糖化醪，再加入适量的硫磺铵或尿素，以补足其中的碳源、氮源、生长素等营养物。当查明是由于酒母醪中糖度太高所引起时，应调整其糖度，把酒母醪中的糖度控制在10—14Bx以内。因为糖度过高，不但不能被酵母菌很好的利用，而且糖还要对其产生抑制，增大对酵母细胞的渗透压，从而影响
酵母细胞的繁殖速度。
取样分析酒母醪中的pH值，当发现醪中pH值低于3、应用氨水来调节pH值，使pH值保持在3.8—4.5以内，若pH值低于这个范围要抑制酵母细胞的繁殖，若pH高时则易引起细菌侵入。
当采用通风培养酒母时，要保证每小时每m3的酒母醪有12—30m3的无菌空气供给。其次，当酒母接种时，若不是处于酵母生长的对数期接种，或不通风培养接种比小于1∶10时，也会影响酒母的成熟时间，这时可再加入生长旺盛的酵母细胞进行培养。
(二)杂菌污染的因素及其处理办法
1．污染因素 酒母醪杂菌污染的主要因素在以下几个方面，原菌种不纯，培养酒母的设备、管道及原料灭菌不彻底，违章操作，酒母培养温度太高，pH不当，培养时间过长等。当采用通风培养酒母时，还可能由于空气净化系统失去作用，带入杂菌而污染。
2．处理办法 加强工艺管理，避免杂菌污染，严格按照工艺要求办事，加强对设备、管道、酒母培养的配料，空气净化系统的灭菌，使培养酒母的环境基本上能成为无菌状态。控制好适宜的温度、pH值，保证正常的培养时间。
对于已经污染，但不太严重的酒母醪，可加入一定量的H2SO4，采用以酸治酸(即降低酒母培养液中的pH值，以达到不抑制生产用菌种的生长，而又能抑制杂菌生长的酸化环境，就是所谓以酸治酸)的办法。H2SO4的添加量，可以通过取样，做小型实验，来控制p量值(常控制在2.8—4.0之间)，以测得一定体积的添加H2SO4量，或者控制一定的酸度来确定添加量。具体的计算方法和过程，可参照第九章，生产常用的物料计算。以酸治酸的原理是根据酵母菌和杂菌具有不同的起始生长pH值。如酵母菌最低可从pH值2开始，而其它杂菌一般需要pH值最低为4.0。这样控制一定的pH范围，可使杂菌不能生长，而不影响酵母菌。
当加入H2SO4后，可保持作用2—4小时，然后再加入生长旺盛的酵母菌和新鲜无菌的酒母培养液，进入酒母培养罐中，随后进行偏酸性、偏低温的培养，一般将pH值控制在3.0—4.0之间，温度在25—28℃以内，待酒母检查变正常后，即可进行常规培养。
对于污染严重的，就必须重新制备酒母，可将污染的酒母醪进行彻底地煮沸灭菌后，送入发酵罐，作为发酵醪使用。

6.3 如何加强发酵工艺的管理?
为了生产原料的有效利用，及提高产品的质星和数量，加强原料的发酵管理，控制恰当的发酵工艺指标，是生产酒精的关键之一。大生产中，发酵工艺指标的控制主要是控制不同发酵时期发酵醪中的糖度、发酵温度、发酵醪的pH值、发酵醪中含酒分、发酵时间、成熟发酵醪的化学分析等项目，用以保证发酵地顺利进行，尽可能地提高原料的出酒率。大生产中，把整个原料的发酵管理分为三期，即是发酵前期、主发酵期和后发酵期。
(一)发酵前期的管理
发酵前期，即酵母菌生长规律中的调整期，成熟的酒母从营养丰富的酒母醪中，一下转入营养成分与酒母醪有所区别的发酵醪中，从量上和质上都发生了较大的改变，酵母菌的生长环境不如酒母醪、营养物质不如酒母醪中丰富，醪中单位体积内酵母细胞也相应减少，为了保证发酵醪中有足够的酵母细胞．使发酵醪中至少能有0.8—1.2亿／ml的酵母细胞。所以，在此期间，还必须进行一定的酵母细胞增殖培养，控制好发酵醪中的糖度、pH值、酒精含量、发酵温度，给予酵母细胞一个诱导作用，从而使发酵醪中获得足够的酵母细胞数。
发酵前期发酵醪中的温度一般控制在酵母生长、繁殖的最适温度范围内，通常为28—31℃，气候炎热的夏天，其温度可能还要偏高1—2℃。但要注意温度不能太高。发酵前期温度偏高，尽管酵母繁殖较快，但易引起酵母菌体细胞过早的衰老，并且容易引起杂菌污染。但温度不可太低，温度太低，酵母生长、繁殖缓慢，使发酵周期延长，设备利用率降低，同时。还易引起青霉菌等偏低温生长的杂菌侵入。发酵前期。一般以28—33℃为宜。
发酵前期的糖度控制，一般说来、如果淀粉质原料采用1∶4—5的加水比，其糖化后的糖化醪进入发酵罐时的糖度一般为12—16Bx。当采用稀释后的糖蜜，一般进入发酵罐时的糖度为22—23Bx或14—15Bx两种(分单流进罐或双流加稀糖进罐两种)。发酵醪中的糖度，在发酵前期不宜太高，过高的糖度，不但不能被酵母细胞正常的利用，相反还会抑制酵母地生长和繁殖，产生高渗压抑制性。前发酵期，发酵醪中的糖度一般控制在7—12Bx为宜。
发酵前期，发酵醪中的pH值也应控制在适宜的范围内。偏高易使杂菌浸入而污染，偏低虽能抑制杂菌生长，但影响酵母的生长，在发酵的前期，发酵醪中pH值保持在4.0±0.2比较适宜。确定pH值冬天可比夏天略高。这样有利于酵母的生长和抑制杂菌的污染。
发酵前期，还要控制发酵醪中的含酒分，一股使酒精含量不超过6％(容量)，若前期发酵醪中酒精含量过高，会抑制酵母的生长和繁殖，产生反馈抑制。
发酵前期的时间约为4—10小时，在此期间，管理一定要严格，因醪中酵母细胞并不多。生长也不十分旺盛，易使杂菌侵入，引起发酵醪中大量地杂菌污染，甚至造成整个生产停止，使原料被浪费。所以，发酵前期的管理是很重要的。
(二)主发酵期的管理
主发酵期，也就是酵母生长、繁殖的最旺盛时期和细胞增殖的平衡期。这个时期，发酵醪中已有较多的酵母菌，足够满足发酵的需要，醪中的溶解氧也几乎耗尽，酵母细胞开始进行无氧呼吸，进行大量物质代谢，产生酒精和CO2。同时酵母在进行物质代谢时，要放出自由能，其中一部分能量以热能的形式进入发酵醪中，放出的热能会使醪液升温。在不冷却的情况下，可使整个罐内温度上升4—10℃。在此时期，应特别注意控制发酵醪温度升高和排除CO2气体。在整个发酵过程中，约每产1kg无水酒精，要排除0.86—0.91kgCO2，这样多的CO2如果不及时排除；也会影响酵母的发酵。
主发酵期的发酵温度。最高不得超过35℃，因为发酵温度的高低与酵母的后发酵力有密切的关系，这时如果温度过高，酵母过早衰老，酒化酶失活率高，加上发酵醪中又存在大量酒精，使酵母的发酵力受到叠加抑制。根据现阶段用于生产酒精的酵母菌耐温程度，当温度达到40℃时，发酵就难以进行甚至停止。所以，这阶段的温度(发酵温度)以偏低为好，酵母细胞中的酒化酶活力不易被损失，发酵结束后，成熟醪中残余糖分较少，出酒率也较高。一股说来，主发酵期的发酵温度在31—35℃之间为好。其次，主发酵期发酵醪的糖度、pH等都应控制在适当的范围内，酵母菌的主发酵
时间约为8—12小时左右，但是对于那些营养丰富、淀粉含量较高的原料，主发酵时间还应适当延长一些。让原料中的有效成分80％以上，在这一阶段转化为酒精和二氧化碳。
(三)后发酵期的管理
当酵母菌在前阶段15—20小时的发酵后，由于发酵醪中营养物质的消耗，代谢产物--酒精的积累，使酵母菌体细胞的代谢能力大大减弱，发酵能力大为下降，发酵速度也变缓慢，酵母活力下降，死酵母数逐渐增加，最后大多数酵母死亡(或底物耗完)发酵结束。这段时间需要26—40小时左右，糖蜜原料要24—28小时，淀粉质原料则需36—48小时左右。到了后发酵期，发酵醪中的温度有所下降，冬天下降更快，有时可在几小时内下降2—4℃。夏天后发酵温度下降不大。后发酵温度也应适当控制。冬天防止温度太低，影响糖化酶的后糖化作用，使成熟醪中残余总糖浓度过高，造成原料出酒率不高。发酵后期，发酵醪中的温度一般以保持在30—32℃为宜。
(四)发酵成熟醪的化验分析
成熟醪的化验分析，主要表明发酵成绩如何？说明是否正常，衡量发酵工艺管理是否恰当等。它主要测定发酵成熟醪的含酒分，用来确定发酵效率和原料的利用率，测定发酵醪的增酸，用来衡量发酵中是否被杂菌污染，以及污染程度，测定发酵中的残余总糖和残余还原糖的多少，用来证明酵母菌的发酵性能等。现介绍成熟醪的化验分析情况如表6—l。
表6-1    成熟醪化验分析通知单    年  月  日  时
罐       号

类       别
淀粉原料
含酒分
7.13%
外观糖度Bx
0
总酸度
4.2°
残余还原糖
0.033%
挥发酸
0.25°
残余总糖
0.39%
发酵率
91%
分析人：
上述发酵前期、主发酵期、后发酵期，是为了讲清发酵的管理过程，而把它们相对地划分开来的，生产中这三个阶段是连贯的，不能截然分开。整个发酵成绩的好坏，除了受糖化剂、酵母菌的性能影响外，同时还与发酵方式、控制条件、设备性能和原料种类有关，所以，发酵工艺的管理还应根据本生产单位的实际情况、因地制宜、制定工艺管理规程。以便得到较高的发酵效率。
最后还应该指出，采用连续发酵时，几乎不存在发酵前期，整个发酵过程若无外界因素的影响，一般都是稳定的，糖化醪或酸化后的稀糖蜜，一进入发酵罐就能被酵母发酵，进出醪量基本相等。
表6-2 发酵三期管理参考表
发酵时期
前发酵期
主发酵
后发酵
温度 ℃
29——31
33——35
32——33
糖度 Bx
6——14
4——10
任其发展
酵母数 亿/ml
0.8——1.0
0.8——1.2
任其发展
作用时间 h
4——10
8——12
26——40
PH
4.0——4.5
4.0——5.0
3.8——4.5
酒精含量%
4——5
任其发展
任其发展

6.4 如何鉴别成熟醪的质量好坏？
鉴别成熟醪质量好坏的方法，往往是通过外观感觉和化验分析两个方面来确定的。生产中以化验分析为主，以外观感觉为辅。
(一)外观感觉
较好的成熟醪，液面不显严重浑浊，应有一定的透明性，颜色浅黄或浅褐。闻时具有浓厚的酒精气味，没有酸气味。手模有细涩感，而无粘稠感。如果发现有较浓的酸气味，则证明成熟醪可能被杂菌污染。
(二)化验分析
1．取样镜检 在发酵完全的成熟醪中，酵母菌体虽然停止了代谢活动，但是菌体还存在，通过取样镜检，较好的成熟醪，酵母细胞发酵后，其形态没有较大变化，自溶的很少，且含杂菌较少，特别是醋酸秆菌和乳酸杆菌少。
2．外观糖度 发酵完全的淀粉质原料成熟醪的糖度，通常在。0—0.5Bx或—0.5Bx以下，糖蜜原料发酵后的成熟醪糖度，一般为6—8Bx。
3。残余还原糖 还原糖即多糖水解后，生成具有还原性单糖的总称，由于后糖化反应及酒化反应都是可逆的，是不能进行到底的。所以，最终成熟醪中总是残留有糖分存在的，醪中的有效成分是不能百分之百地完全被利用。较好的成熟醪还原糖的残余量在0.1—0.15％以下。过多地残余还原糖，则证明酵母的发酵性能和发酵工艺管理存在问题。
4．残余总糖 好的成熟醪，残留在醪中的总糖不应超过0.5％以上，如果残余总糖高，残余还原糖极少，说明糖化力不够，后糖化有问题。
5．酒精含量 酒精含量的多少是最能证明发酵成熟醪质量好环的关键数据之一。较好的成熟醪中酒精含量，不应与工艺概算的酒精含量有较大差距。现行的生产中，不少生产单位的成熟醪含酒精只有7—9％(容量)，有的则只能达到6—7％(容量)的酒精含量。
6．酸度的变化 好的成熟醪，测定其酸度，与发酵前的醪中酸度相比，应无大的增加。一般不超过0.5—1°(用0.1NNaOH滴定)。酸度增加越多，则说明杂菌污染越严重。特另别是挥发酸超过1°时，则说明有相当严重的杂菌污染。
以上指标是生产中常用于鉴别成熟醪质量好坏的方法，对某些数据，由于受地区、原料种类、生产方式等的影响，可能有所差异。而具体实用指标应根据本单位的生产实践，加以合理调整。

6.5 引起发酵不正常的因素有哪些?
在发酵过程中，常常发生一些不正常的现象，夏天比冬天更容易发生。常见的异常现象有发酵率太低、发酵迟缓、杂菌污染、发酵醪中温度不稳定、醪液输送困难、发酵时产生泡沫太多等。
(一)影响发酵率的因素
1．菌种性能的影响 使用酵母菌种的好坏，是直接影响发酵效率的因素。这里菌种的性能影响包括曲酶糖化菌，这些菌种的性能与糖化后的糖化醪质量的好坏、发酵后成熟醪中酒精含量有重要关系。即是说，采用不同性能的菌种，有不同的发酵效率。例如，生产中所用的酵母菌，有的可使成熟醪中含酒精8％(容量)以上，且残糖少。而有的酵母菌最高只能使成熟醪中达到含酒精7％(容量)，而且残糖多。因此，使用优良的菌种可提高发酵效率。
2．原料的粉碎、蒸煮的影响 由于原料的粉碎、蒸煮达不到工艺要求，粉碎粒度过大或过小，蒸煮醪过老或过嫩，这些蒸煮醪送往糖化岗位后，糖化醪的营养质量随之下降，酵母利用困难，当然得不到高的发酵率。
3．糖蜜发酵前酸化的影响 糖蜜发酵前必须经过酸化处理，酸化处理的作用是有利于澄清、除杂，同时抑制杂菌的生长。如果糖蜜原在酸化中，酸化时间不够，加酸量不足或者太多以及加酸时使糖分焦化太多，都会使发酵效率下降。
4．酒母质量的影响 发酵的过程中，必须投入活性强、繁殖速度快的酒母。酒母的质量好，可使发酵醪的酵母健壮、繁殖快，酵母数多，从而可使发酵效率提高；酒母质量低，会致发酵醪的酵母发酵力弱，最后发酵效率就低。当酒母接入发酵醪中时，其酵母细胞数应不低于1.0—1.2亿／ml，出芽率应不低于20％。
5．发酵醪中糖度的影响 发酵醪中糖度过高，其渗透压也高，酵母菌体细胞在高渗透压的发酵醪中生长和代谢都会受到抑制，引起酵母细胞变形或损伤，从而使发酵醪中，酵母数少，出芽率低、死亡率高，从而影响发酵效率。若糖度过低，酵母菌缺乏营养，发酵过早结束，含酒分低，其它损耗不变的话，吨酒精成本提高，同时，设备利用率低，影响产量。因此，发酵醪中糖度过高和过低都不能达到好的发酵效率。
6.发酵醪中pH值的影响 发酵醪中的pH值对酵母生长、繁殖、代谢有重要的影响，细胞中的酒化酶因pH值过低而受到抑制，产酒就少。酵母菌体对营养物质的吸收也受到pH值的影响，pH适宜，吸收营养物质就多，消化也会加快，则代谢的酒精就多。酵母菌最适pH值，一股为4.5—5.0，但生产为了防止杂菌污染，多控制在3.8—4.5之间。
7．发酵温度的影响 发酵温度对发酵效率也有明显的影响，如发酵前期温度过高、酵母过早地衰亡、使成熟醪中残余糖分多，则发酵效率必然会降低。当发酵温度超过37℃时，不但使酵母菌发酵力受到影响，而且还易遭到杂菌污染，最后导致发酵效率低。但过低的温度，又会使发酵周期延长，发酵缓慢，影响产量，并降低设备利用率。一般在发酵前期，控制温度不超过32℃，中期不超过35℃，后期不低于30℃较为合适。
8．发酵时间的影响 发酵时间对发酵效率也有较大的影响。时间过短，发酵不完全，发酵醪中残留可发酵性物质多，则不但使发酵效率下降，而且过嫩的发酵醪送往蒸馏时，还影响蒸馏操作。发酵时间过长，成熟醪中的酒分易散失，并且易使醋酸菌侵入，发生酸败。也会降低发酵效率。
9．发酵设备的影响 如果设计的发酵罐、管道、二氧化碳洗涤塔等不能满足工艺的要求，特别是采用上面发酵酵母菌进行发酵时，其发酵罐直径与高之比不适当时，对发酵效率影响甚大。如果设备跑醪、漏醒、不利排除CO2，计量不准、过多地排污等，都会使发酵效率降低。
10．杂菌污柒的影响 由于杂菌的污染，可发酵性物质被杂菌利用，酵母菌生长受到抑制，发酵效率就会受到严重影响。
(二)杂菌污染的因素
发酵过程中，发酵醪中污染杂菌是由于多种因素引起的。一方面杂菌可能来自糖化醪或原菌种纯培养阶段培养液和酒母，另一方面主要是用于发酵的管道、设备的灭菌不彻底、卫生条件差、发酵中控制的各种条件不适宜酵母菌的生长、繁殖，特别是发酵温度偏高、pH值偏高都易被杂菌所污染。
(三)影响发酵迟缓的因素
发酵迟缓，也就是说发酵不旺盛和发酵时间延长，引起发酵迟缓的因素一般有酒母醪的体积与发酵罐体积之比太大(即接种量太小)，发酵温度太低，pH值太低，发酵醪中糖度太高，发酵醪中营养成分不全或某一成分含量不足，发酵醪中含有毒物和不发酵性物质太多，原料蒸煮太嫩、夹生或焦化含焦糖太多，糖化酶用量太少，有杂菌污染，发生误操作等，都可引起发酵迟缓。
(四)影响醪液输送困难的因素
根据发酵工艺的要求，几乎所有的连续发酵罐内醪液的输送，都是采用罐与罐之间的位差(液压差)和CO2的气压来促使发酵醪流动的，正常的情况下发酵，是畅通的。但有些时候，发酵醪流动困难，特别是淀粉质原科的发酵最易发生。使发酵过程中无法保持正确的流加量和稳定出醪。发酵醪输送困难的主要影响因素有发酵不旺盛、发酵醪含干物太多、粘度大、醪中胶体、泥沙等物太多、发酵罐和管道设计不合理等，都可引起发酵醪输送困难。
(五)影响发酵醪中温度不稳定的因素
发酵醪中温度不稳定，主要是由于进醪量和进醪温度不稳或酵母发酵不正常所引起的。特别是采用连续发酵时，进醪忽多忽少，进的醪温度波动大，冷却水时多时少，这样操作也会导致发酵醪温度时高时低。在发酵的过程中，根据罐内醪的浓度和温度，要控制好进醪量和调好进醪温度，调节好冷却水，使发酵罐内温度稳定。
(六)引起发酵泡沫多的因素
发酵时产生泡沫的多少，除与所用酵母的发酵性能有关以外，还与原料的种类和原料蒸煮程度有关。当发酵中产生较多泡沫时，可加入适当的土耳其红油和其它植物油除泡。防止泡沫多而影响CO2的排除和设备的填料系数。

6.6 为什么夏天生产酒精容易被细菌污染?
酒精发酵中最易受到污染的细菌，主要有乳酸细菌、醋酸细菌、己酸细菌和粘液细菌等，为什么在夏天容易污染发酵醪呢，现从这些细菌的生活环境特点和夏天酒精生产所受到的各种因素来讨论。
(一)细菌的生活环境
前述细菌均属中温微生物，它们生长、繁殖的最适温度一般在30—45℃，由于夏天生产酒精，气温较高，加上发酵时产生热量，冷却水使用的河水，水温也较高，致使发酵温度在30℃以上，特别是发酵醪温度处于37℃以上时，正适宜于这些细菌的生长和繁殖，一旦发酵温度冷却不下来，灭菌不彻底、工艺管理不严就会使这些细菌进入发酵醪中迅速生长、繁殖，在此温度下，细菌的生长、繁殖速度远远大于酵母的生长繁殖速度，因此很快就会出现细菌数超过酵母数，造成发酵醪杂菌污染。冬天由于外界气温和各种工艺控制温度都低于这些细菌生长的最适温度，所以，在冬天生产酒精时一般污染细菌就少一些。故酿酒书上称数九寒天是发酵的黄金季节。
(二)其它因素的影响
细菌在夏天容易污染发酵醪的另外几个因素。第一，工艺生产用水中，夏天所含细菌比冬天多，它们随着原料一同进入发酵醪中，污染发酵醪。第二，在使用的发酵原料中，由于夏天气温适宜，夹带的细菌也就多，如果在原料的蒸煮、酸化等处理不好时，也就很自然地引起发酵醪的污染。第三，发酵醪细菌污染，往往很多时间是由糖化剂中带来，特别是夏天使用固体曲时，在曲的乳化和贮存过程中，最易染上这些细菌，一旦染上，便随糖化醪进入发酵醪中。第四，在夏天空气中所含的细菌和发酵周围的环境中所含的细菌较多，一旦发酵醪中的条件适宜，它们就会趁机而入。引起污染。
总之，夏天发酵醪中容易污染细菌的主要因素，就在于夏天气温较高和发酵温度偏高所致。

6.7 为什么要回收利用酒精发酵中的副产物-CO2?
由酵母菌发酵生产酒精的代谢途径可知，酵母菌体细胞在代谢酒精的同时，也排出相当多的CO2，并且产生的CO2，气体纯度可高达99％以上。从理论上计算，每发酵100kg淀粉，可产生CO2 54.32kg；每发酵100kg蔗糖，可产生CO251.43kg。照此推算，一个日产5吨纯酒精的工厂，每天发酵中要产生4，783.4—4775.3kg CO2，如果按每1，000kg售价350元计算，则一天产生的CO2就可售得1，674.1—1，671.3元。设回收率为50％，每天也可获利837.1—835.6元。这样质高、量大的CO2，如果不加以回收利用，让其排空，是一种极大的浪费，一个年产纯酒精1500吨的酒精厂，CO2回收率按50％计算，可得资金251，130一250，680元。这个效益是相当可观的。从CO2的性质和作用知道，它可用于生产液体二氧化碳、干冰冷冻剂，同时又是制造纯碱、清凉饮料、汽酒的重要原料。对造纸、油漆、橡胶、石棉及化学工业等也有着重要的作用。所以，要尽可能地回收CO2，用它来制取各种产品，从而也可以使酒精生产的成本大为下降，提高经济效益。
下面是回收CO2的工艺流程简表：

6.8 发酵醪中为什么要加入足够的硫酸铵或者尿素?
从硫酸铵[(NH4)2SO4]或尿素[CO(NH2)2]的分子式中可以得出，它们的含氮量分别为21％和46％，前已提到，一切微生物的生长、繁殖和代谢，除需要足够的碳源、无