生料酿酒工艺(成品).doc

桂林理工大学生物工程专业技能实习报告

技 能 实 习 报 告

院系： 化学与生物工程学院
专业： 生物工程
班级： 09-1班
姓名： 胡称凯
学号： 3090343121

2012年7月

生料酿酒工艺研究
学生姓名：胡称凯 指导教师：刘红艳 张会香
摘要：简述以大米为原料的生料酿酒技术及其操作过程，还有发酵期间的对发酵液各种指标的检测，包括酒精度、糖度、总酸度及甲醇含量的检测。
关键词：生料酿酒；糖化酶；大米；酒精度；总酸度；甲醇含量

Study on the Production Technology of Liquuor-making with Uncooked Materials
Student: OU Jian-gui Teacher:LIU Hong-yan ZHANG Hui-xiang
Abstract: This rice as raw material to the technology and operation process with uncooked materials, and during the fermentation of various indexes of fermented liquid detection, including alcohol degrees, sugar content, total acidity and methanol content detection.
Key words: Liquuor-making with Uncooked Materials；Saccharifying enzyme；rice；alcohol；Total acidity；Methanol content

前 言
酿酒是利用微生物发酵生产含一定浓度酒精饮料的过程。生料酿酒就是微生物利用生淀粉直接进行生长、繁殖及代谢的过程[1] 。粮食中含淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素等物质。在发酵过程中，酒曲中的酶将转化成糖，酒曲中的酵母将糖转化成乙醇（酒的主要成分）。在这两个转化过程中除生成糖和乙醇外，还会生成很多其他物质；酒曲中的其他微生物将蛋白质、脂肪、纤维素和上述的“其他物质”转化成众多的微量成分。乙醇的生成量构成出酒率，微量成分的种类及各种类的含量构成酒的品质。酶、酵母、其他各种微生物的作用，又受另外众多微生物的制约。白酒多以含淀粉物质为原料，如高粱、玉米、大麦、小麦、大米、碗豆等，其酿造过程大体分为两步：首先是用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解成糖类，称为糖化过程；第2步由酵母菌再将葡萄糖发酵产生酒精。白酒中的香味浓，主要是在发酵过程中还产生较多的酯类、高级酯类、挥发性游离酸、乙醛和糠醛等。白酒的酒精含量一般在60度以上[2]。
要使生料酿酒出酒率更高、且酒质很好，必须在三个方面下功夫:一、酒曲使用新菌种，酒曲是酿酒发酵的动力, 它直接关系到酿酒的产量和质量[3], 在发酵中能产生很多有益的微生物以便产生众多微量成分以改善酒的品质。二、根据生料酿酒的特点，完善酿酒工艺即提高酿酒工艺，为酶、酵母、其他各种有益微生物提供最佳的生存条件。三、改良酿酒设备，使过多的微量成分和影响酒质的物质不能进入酒中，以提高酒的品质。
生料酿酒是淀粉质原料直接加曲，加水糖化发酵、蒸馏而成，其特点是采用生原料，不经蒸煮糊化，不需配糟，整个发酵过程是在液态中进行。此法具有投资省，操作简便，清洁卫生，出酒率高的特点，效益较明显。又因为在其酿造过程中不需添加稻壳等辅料，所以其酿酒废酒糟可直接作饲料——— 一种营养价值较高的优质饲料。在某些地区甚至出现了以生产饲料喂猪为主、产酒为辅的现象。总之，生料酿酒项目是特别适合在我国农村大力推广的项目[4]。料酿酒趋于成熟，不仅能使生料酿酒高产稳产而且酒质超过了传统熟料酒，这必然引发世界范围的酿酒改革。用高产酒曲生料酿酒可提高出酒率、提高酒质，又能节省燃料、人工，使基酒的成本约降低50%，必将大大提高企业的经济效益和市场竞争力。
料酿酒与传统熟料酿酒相比，具有以下优势：
1、纯粮生料酿酒产量高改写了我国传统酿酒的历史:传统酿酒工艺是先将粮食通过蒸煮熟透后再辅以各种大小曲料进行固态或液态发酵;新工艺酿酒在继承了我国传统宫廷酿酒等先进技术的基础上，酿酒原料不用蒸煮直接进行液态或固态发酵，省工省时节能，产量高，每百公斤大米可产50度酒（以折算成50度计，下同）90公斤以上，玉米或高粱可产50度酒75公斤以上，其他粮食的出酒率都能提高50％。因我们的酒曲和技术，除淀粉外还能将粮食中的蛋白质、脂肪、纤维素转化成酒，所以最高出酒率超过了淀粉的理论出酒率，对现有的酿酒理论提出了挑战。
2、酒质好:用我们的杂交生物生料酒曲和技术酿酒，无论用熟料发酵还是生料发酵，无论用液态法。各地、各厂家若采用本公司酒曲和原有熟料发酵工艺酿酒，既能保持、提高原有酒质和风味，又能提高50％的出酒率。所产的酒口味纯正，无邪无杂，回味悠长，好喝不上头；绝无过去一些单位推广的普通生料酒口感差的致命弱点，无需勾调即可达到很完美的口感，经勾调后可接近名酒的品质；
3、工艺简单、省工省力省料:生料酿酒工艺流程为：生粮食（免泡免蒸煮）+水+酒曲——发酵——蒸馏（或过滤）——白酒（或黄酒、甜酒、稠酒等发酵酒）三道工序即可完成。省却了传统固态法的粮食浸泡（或润料）、初蒸、焖粮、复蒸、摊凉、配糟、装箱培菌等复杂繁琐的工序，免去了传统半固态法的粮食浸泡、蒸煮、摊凉、配糟、培菌糖化等工序，节省了稻壳、配糟等辅料，节省了50％的燃料和80％的人工，大大降低了劳动强度，提高了工作效率，利于机械化大生产。
4、成本低:因出酒率提高20％，生料酿酒节省了大量燃料和劳力，节省了稻壳、配糟等辅料，生料酿酒基酒的总成本可降低50％，熟料的成本可降低40％。大大提高了酿酒者的经济效益和市场竞争力。
5、适用范围广:大米、稻谷、玉米、高粱、小麦、荞麦、青稞、红薯、木薯、马铃薯、薯干、甘蔗、各种水果、食品厂的下角料等任何含淀粉或糖分的物质，都可用本酒曲和技术熟料或生料酿制白酒、果酒、酒精和黄酒、甜酒、稠酒等各种发酵酒。
6、新工艺酿酒不受季节限制:传统酿酒老工艺夏季要停产歇伏，冬天要停产歇九，受季节限制，而新工艺酿酒“冬不歇九，夏不歇伏”，一年四季生产效果一样，不受季节限制，可常年生产经营。
1 检测原理
1.1 总酸度测定原理
食品中的有机弱酸用标准碱液进行滴定时，被中和生成盐类：
RCOOH+NaOH→CH3COONa+H2O
以酚酞作为指示剂，滴定至溶液显淡红色，30s不褪色为终点。根据所消耗的标准碱液的浓度和体积。计算出样品中酸的含量。
1.2 总酯测定原理
先用NaOH中和酒样中的酸性物质，然后加入过量且定量的NaOH标准溶液使之与酒样中的酯类起皂化反应：
CH3C00C2H5+Na0H→CH3COONa+C2H5OH
剩余的碱再用硫酸标准溶液滴定至终点，根据皂化反应所消耗碱量计算酯类总量。
1.3 甲醇含量测定原理
甲醇在磷酸酸性条件下，被高锰酸钾氧化为甲醛。过量的高锰酸钾及在反应中产生的二氧化锰被草酸—硫酸溶液除去。然后，加入无色的品红—亚硫酸试剂，使之与氧化生成的甲醛作用生成蓝紫色醌形色素。根据颜色深浅与标准曲线比较定量。
3

2实验部分
2.1生料酿酒工艺
原料 → 粉碎 → 水→糖化酶→活性干酵母→生香酵母→搅拌→封口→发酵→蒸馏→成品
2.2 原材料
1．糖化酶 北京奥博星生物技术有限公司。
2．活性酵母 广州丹宝利公司
3．生香酵母 湖北安琪酵母股份有限公司产。
4．大米 要求颗粒饱满，无霉变，无杂质，大米淀粉含量≥69%
5．细菌培养基、酵母培养基
2.3 操作方法
2.3.1 操作步骤
1. 取粉碎后的大米（40目以上）100g，两份，再取500ml三角烧瓶两个 ，各加300ml水，然后将称好的大米加入其中，充分搅拌，用1％的柠檬酸调pH值4.0-5.0，温度控制在26～30℃。
2．按粮、酶比例加入0.3%的糖化酶，同时加入0.2%的活性干酵母和0.1％生香酵母，搅拌均匀，做到不成团，不起疙瘩即可，封闭进行发酵。
3．定时搅拌 发酵前期每天搅拌一次，使发酵瓶底部的原料与糖化、发酵剂充分接触，均匀彻底发酵，使所有淀粉能充分利用。发酵中期，搅拌醪液时一定要注意封闭隔氧。搅棒要清洗干净，以免发酵醪液染菌，升酸较快、较大，影响出酒率。发酵后期，不宜频繁搅拌，以减少酒精分的挥发损失。
4．发酵 控制室温在28～32℃为宜，我们控制在30℃，整个发酵期控制在8天。
5．发酵期间检测：发酵前期，进行一次染菌情况检查；发酵中期，每天一次酒精度、总酸度及糖度的检测；发酵后期，每两个小时检测一次酒精度、总酸度及糖度。
2.3.2 发酵液的成熟检查
2.3.3 .1 感官检查：一看、二闻、三尝
看：液面料糟是否都沉入瓶底，醪液由浑浊变清，发酵终止醪液呈淡茶色，整个发酵醪液呈静止状态，无气泡现象。
闻：有舒畅的香味和冲鼻的香味逸出。
尝：微酸不甜。
2.3.3.2 理化检测（见表１）
表1理化检测指标
名称
酒精分(%)
还原糖
总酸
含量
9～12
<0.35
<0.50
2.3.3.3 蒸馏
采用旋转蒸发仪，将酒蒸出，酒精度在40～50°之间；掐去酒头（前4～5ml），取酒，去尾（30°以下的酒）。
2.4 成品检验
1．感官无色透明，无沉淀，无悬浮物。
2．香气具有本产品固有的香气。
3．口味味醇和，净爽，无邪杂味。
4．甲醇含量测定
5．总酯的测定
2.5 检测方法
2.5.1 总酸度测定方法
(1)NaOH的标定
精确称取0.6克的基准物邻苯二甲酸氢钾，于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水溶解，加酚酞2滴作指示剂，用配置的NaOH标准溶液滴定至显淡红色，30秒不退色，同时做空白实验，利用公式计算出氢氧化钠标准溶液浓度：

C—氢氧化钠标准溶液浓度；
M—基准物邻苯二甲酸氢钾的质量；
V1--滴定时所消耗的氢氧化钠标准溶液体积；
V2—空白试验所消耗氢氧化钠标准溶液体积。
(2)总酸度的测定
对于酒类物质，混匀样品直接取样．准确吸取已制备的滤液15ml于250ml锥形瓶中滴加2滴酚酞作指示剂，用0.1mol／L氢氧化钠标准溶液滴定至溶液显淡红色，30秒不褪色，记录消耗0.1mol／L氢氧化钠标准溶液的量，利用下公式计算总酸度。

其中：X－总酸度％；
C－氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L；
V－消耗氢氧化钠标准溶液体积，ml；
M－样品的体积，ml；
V0－样品稀释液总体积；
V1－滴定时吸取样品液的体积；
K=0.06．
2.5.2 总酯测定方法
方法：取酒样12.5ml(V3)，注入250m1具塞锥形瓶中，加2-3滴酚酞作指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至溶液微红，30秒不褪色．
准确加入0.1mol/L氢氧化钠标准溶液12.5ml摇匀，加塞在水浴上回流30分钟，用0.05mol/L硫酸标准溶液(用标定后的0.1mol/L的NaOH标定)滴定至溶液红色刚褪。计算：
总酯(g/L以乙酸乙脂计)=
式中：C1一氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；
C2—硫酸标准溶液的浓度，mol/L ;
V3—酒样的体积，ml;
V4—滴定消耗硫酸标准溶液的体积，m1。
2.5.3 甲醇含量测定方法
2.5.3.1 甲醇标准曲线的制备
1)高锰酸钾—磷酸溶液：称取3克KMnO4，加入15毫升H3PO4(85%)与70毫升水的混合物中，溶解后加水至100毫升，贮于棕色瓶内，为防止氧化能力降低，保存时间不宜过长.
2)草酸—硫酸溶液：称取5克H2C2O4或7克H2C2O4·2H2O，溶于H2SO4(1:1)中至100毫升
3)品红—亚硫酸溶液：称取0.1克碱性品红研细后，分批加入共60毫升80℃的水，边加入水边研磨使其溶解，用滴管吸取上层溶液过滤于100毫升容量瓶中，冷却后加人10毫升10%Na2SO3溶液，1毫升浓HCI，再加水至刻度，充分混匀，放置过夜，如溶液有颜色，可加少量活性炭搅拌后过滤，贮于棕色瓶中，置暗处保存，溶液呈红色时，应弃去重新配制。
4）甲醇标准溶液配制：称取1.0000g甲醇，置于100ml容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度。
5）甲醇标准使用液的配制：吸取10ml甲醇标准液，置于100ml容量瓶中，加水稀释至刻度。
6）甲醇标准曲线的制备：吸取0.0，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00ml甲醇标准使用液(相当于0，0.2，0.4，0.6，0.8，l.0mg甲醇)分别置于25ml具塞比色管中，并加入0.5m1 60％不含甲醇的乙醇溶液。各加水至5ml，再依次各加2ml高锰酸钾—磷酸溶液，混匀，放置10min，各加2ml草酸—硫酸溶液，混匀使之褪色，再各加5ml品红—亚硫酸溶液，混匀，于20℃以上静置0.5h，用2cm比色皿，以零管调节零点，于波长590nm处测吸光度，绘制标准曲线。
2.5.3.2 样品甲醇含量的测定
根据样品中乙醇浓度适当取样(乙醇浓度30%取1.0ml，40％取0.8ml，50％取0.6ml，60％取0.5m1)，置于25ml具塞比色管中。加水至5ml按标准曲线再依次加2ml高锰酸钾－磷酸····方法，测波长590nm处吸光度值。
计算：
甲醇(g／100ml)=
式中：C—测定样品中甲醇的含量，mg。 V5—样品体积，ml

3 结果与讨论
3.1 染菌情况检查
从两瓶培养瓶中分别取出1ml的料液，将其分别倒入细菌培养基和酵母培养基中进行培养，然后在显微镜下观察细菌的情况。
观察结果：
细菌培养基：没有发现有杂菌污染，细菌生长良好。
酵母培养基：没有发现有杂菌污染，酵母生长良好，但观察到的酵母数较少。

3.2感官检查
表2 感官检查情况

现象
发酵第四天
醪液很浑浊，无气泡产生。
发酵第五天
醪液还处于浑浊状态，无气泡。
发酵第六天
液面有少量气泡，并有泡泡上升，醪液呈乳黄色，有较香的酒味。
发酵第七天
液面没有气泡，但有少量的气泡产生，醪液呈透明的黄色。
发酵第八天
无气泡产生，醪液呈淡茶色，有很浓的酒香。

3.3 理化检测
表3 发酵期间检测数据
检测时间
酒精度（%）
糖度（%）
总酸度（%）
第一天
3.0
—
2.36
第二天
4.0
5.5
2.44
第三天
5.0
5.1
2.40
第四天
5.0
5.5
2.60
第五天
5.3
5.2
2.64
第六天
5.1
4.7
2.80

表4 甲醇标准曲线数值
甲醇标准使用液（ml）
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
样品（2ml）
吸光度值（A595）
1
0.0358
0.1149
0.2140
0.3209
0.4506
0.0149
2
0.0359
0.1151
0.2144
0.3214
0.4504
0.0149
3
0.0359
0.1151
0.2145
0.3216
0.4510
0.0149
平均值
0.0358
0.1150
0.2143
0.3213
0.4507
0.0149

图1 甲醇标准曲线

成品的检测数据
酒精度
糖度
总酸度
总酯
甲醇含(g/100ml)
35
4.7
—
0.7744
0.1898

4 结论
生料酿酒这个实验，我们做了两组瓶。
1、 第一瓶是用于实验测量各种需要的数据，知道其发酵的程度，第二瓶是在完全密封状态下进行发酵的。但是一开始我们忽视了这个问题，第二瓶也在无菌操作箱内进行了搅拌和数据测量，后来我们及时改正了，但是也对成品造成了一定的影响。
2、 实验中，酸度和酒精度是我们是否都发酵罐进行终止发酵的主要参照标准，但是两瓶发酵的环境是不同的，所以对我们是否终止发酵带来一定的误差，造成了提前或者推迟了终止发酵。
3、 本次生料酿酒实验通过对发酵全过程酒精度、糖度和酸度的跟踪检测，得出发酵过程各种指标的变化，以判断发酵终点。
参考文献
[1] 刘义刚.无蒸煮原料液态法酿酒技术初探[J].酿酒科技，1999，5.
[2] 酿酒 百度百科.
[3] 刘德海,杨玉华,李新杰. 生料酿酒工艺的研究[J].中国酿造，2001, 2.
[4] 许育民,杨天宝,王杨,孔红建.以大米为原料的生料酿酒工艺[J].现代商贸工业，2004，5