白酒工艺1.ppt

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1、第二章第二章 淀粉质淀粉质原料酒精生产原料酒精生产工艺工艺2021/9/211第一节第一节淀粉质原料酒精生产的特点及流程淀粉质原料酒精生产的特点及流程一一.淀粉质原料酒精生产的特点淀粉质原料酒精生产的特点（1 1）原料系采用薯类、粮谷类及野生植物等，在投产前）原料系采用薯类、粮谷类及野生植物等，在投产前必须先经过破碎处理。必须先经过破碎处理。（2 2）原料必须经过蒸煮，在高温高压过程中，引起原料）原料必须经过蒸煮，在高温高压过程中，引起原料细胞的组织破裂，使存在于细胞中的淀粉转化为可发酵细胞的组织破裂，使存在于细胞中的淀粉转化为可发酵性糖。性糖。（3 3）淀粉质原料生产酒精，要经过加曲糖化作用

2、，把糊）淀粉质原料生产酒精，要经过加曲糖化作用，把糊化成溶解状态的淀粉转化成可发酵性糖。化成溶解状态的淀粉转化成可发酵性糖。2021/9/212二二.淀粉质原料酒精生产工艺流程淀粉质原料酒精生产工艺流程2021/9/213第二节第二节原料预处理原料预处理一一.原料除杂原料除杂 目的：除去混杂的小铁钉、杂草、泥快和石头等杂质。目的：除去混杂的小铁钉、杂草、泥快和石头等杂质。1.1.杂质容易使粉碎机的筛板磨损，使机器发生故障。杂质容易使粉碎机的筛板磨损，使机器发生故障。2.2.有些杂质会在蒸馏塔中沉积下来，使塔板的溢流管发生堵塞有些杂质会在蒸馏塔中沉积下来，使塔板的溢流管发生堵塞现象，还有些杂质会

3、使醪泵、研磨机等设备的内部机械零件遭到损现象，还有些杂质会使醪泵、研磨机等设备的内部机械零件遭到损坏，影响正常生产。坏，影响正常生产。3.3.遇有大量或大快的夹杂物，甚至会堵塞阀门、管路和泵，使遇有大量或大快的夹杂物，甚至会堵塞阀门、管路和泵，使生产停顿。生产停顿。4.4.杂质存在会对生产中的反应过程产生不良影响。杂质存在会对生产中的反应过程产生不良影响。2021/9/214二二.原料粉碎原料粉碎(一一)粉碎的目的：粉碎的目的：增加原料受热面积，利于淀粉颗粒的增加原料受热面积，利于淀粉颗粒的吸水膨涨、糊化，提高热处理效率，缩短热处理时间。吸水膨涨、糊化，提高热处理效率，缩短热处理时间。(二二)

4、粉碎方法粉碎方法干粉碎和湿粉碎两种。采用湿粉碎时，将蒸煮所需干粉碎和湿粉碎两种。采用湿粉碎时，将蒸煮所需的全部水量，和原料一起加入粉碎机中，这种方法可以的全部水量，和原料一起加入粉碎机中，这种方法可以加工水分较多的原料，原料粉末不会飞扬，减少原料的加工水分较多的原料，原料粉末不会飞扬，减少原料的损失，省去除尘通风设备，但是湿粉碎所得到的粉碎原损失，省去除尘通风设备，但是湿粉碎所得到的粉碎原料，不能立即及时直接用于生产，不易贮藏，且耗电量料，不能立即及时直接用于生产，不易贮藏，且耗电量较干粉碎多较干粉碎多8-10%8-10%，同时锤式粉碎机容易产生堵塞。，同时锤式粉碎机容易产生堵塞。2021/9

5、/2152021/9/216（三）原料的输送：机械的输送、气流输送（三）原料的输送：机械的输送、气流输送（四）原料的粉碎（四）原料的粉碎1.粉碎比：大块的原料，不易一次粉碎到要求的细度，采用二粉碎比：大块的原料，不易一次粉碎到要求的细度，采用二次粉碎法。粗粉碎比为次粉碎法。粗粉碎比为1 1015，细粉碎比为，细粉碎比为1 3040。粉碎比粉碎比(以以X表示表示)：粉碎前最大物料直径：粉碎前最大物料直径D与粉碎后最大物料直径与粉碎后最大物料直径d之比，即之比，即X=D/d粉碎比不能过大，否则会致单位产品电耗增加，单位产品耗电粉碎比不能过大，否则会致单位产品电耗增加，单位产品耗电是衡量粉碎效率的主

6、要指标。单位电耗和粉碎机的性能优劣大有是衡量粉碎效率的主要指标。单位电耗和粉碎机的性能优劣大有关系，而且还受原料的品种、粉碎度和使用维护的技术水平等影关系，而且还受原料的品种、粉碎度和使用维护的技术水平等影响，若其它条件不改变，一般粉碎越细，则需要电耗越大。响，若其它条件不改变，一般粉碎越细，则需要电耗越大。2021/9/2172.原料粉碎对工艺过程的影响原料粉碎对工艺过程的影响(1)(1)粉碎越细，则黏度的增加开始的越早。粉碎越细，则黏度的增加开始的越早。(2)(2)粉浆加热的快慢，对黏度的增加情况也有很大影响。粉浆加热的快慢，对黏度的增加情况也有很大影响。较粗和较细原料在配成粉浆后，不同加

7、热速度和添加液较粗和较细原料在配成粉浆后，不同加热速度和添加液化剂情况对黏度的降低也有影响。细料迅速加热时，黏化剂情况对黏度的降低也有影响。细料迅速加热时，黏度很快增加，连续加热至一定温度，则黏度达到一定高度很快增加，连续加热至一定温度，则黏度达到一定高峰，如果温度再升高时，则黏度反而降低。在试验中，峰，如果温度再升高时，则黏度反而降低。在试验中，当粉浆加热到当粉浆加热到7070度时，快加热的黏度几乎未变，慢加热度时，快加热的黏度几乎未变，慢加热的黏度则有上升，当粉浆温度达的黏度则有上升，当粉浆温度达7070度时，其黏度接近高度时，其黏度接近高峰。所以，粗料应迅速加热，细料应缓慢加热，而加入峰

8、。所以，粗料应迅速加热，细料应缓慢加热，而加入液化剂时，不论加热快慢，其黏度都很低。液化剂时，不论加热快慢，其黏度都很低。2021/9/218(3)加热的原则为加热的原则为：对较粗的原料可采取快速加热：对较粗的原料可采取快速加热的办法，来达到预热至较高温度的目的，这是利用粗粒的办法，来达到预热至较高温度的目的，这是利用粗粒粉料糊化较慢的原理（可在粉料糊化较慢的原理（可在3-53-5分钟内加热至分钟内加热至8585度）。度）。对于较细的粉料，则应采取缓慢加热的原则，在不小于对于较细的粉料，则应采取缓慢加热的原则，在不小于1515分钟的时间内加热至分钟的时间内加热至60-7060-70度。度。三、

9、三、原料蒸煮原料蒸煮(一一)蒸煮的目的蒸煮的目的使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可发酵性糖。使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可发酵性糖。由于原料表面附着大量的微生物，如果不将这些微生由于原料表面附着大量的微生物，如果不将这些微生物杀死，会引起发酵过程的严重污染，使生产失败。物杀死，会引起发酵过程的严重污染，使生产失败。2021/9/219(二二)淀粉质原料的物理作用淀粉质原料的物理作用1.淀粉质原料的物理特征淀粉质原料的物理特征同一种淀粉的颗粒，大小不均匀，同一种淀粉的颗粒，大小不均匀，淀粉颗粒具有的抵抗外力作用较强的淀粉颗粒具有的抵抗外力作用较强的外膜，甘薯和谷类淀粉的外膜不甚坚外膜，甘

10、薯和谷类淀粉的外膜不甚坚固，易受糖化酶作用而分解，马铃薯固，易受糖化酶作用而分解，马铃薯淀粉颗粒的外膜较坚固，不易受糖化淀粉颗粒的外膜较坚固，不易受糖化酶的作用。酶的作用。2021/9/21102.2.原料细胞的破坏过程原料细胞的破坏过程 预煮加热浸泡时，原料预煮加热浸泡时，原料吸水膨胀吸水膨胀，纤维素，纤维素膨化，细胞间的物质和细胞内的膨化，细胞间的物质和细胞内的物质部分溶解物质部分溶解，组织的坚固性减弱。蒸煮最初组织的坚固性减弱。蒸煮最初20-2520-25分钟内，分钟内，果胶质膨化和溶解基本完成，淀粉和多聚戊糖果胶质膨化和溶解基本完成，淀粉和多聚戊糖溶解剧烈地进行。当温度升高至溶解剧烈地

11、进行。当温度升高至145-150145-150时，时，淀粉释出淀粉释出，直至蒸煮完毕为止。后熟原料不断，直至蒸煮完毕为止。后熟原料不断软化，在吹醪时因压力变化，蒸气绝对膨胀，软化，在吹醪时因压力变化，蒸气绝对膨胀，使使细胞破裂细胞破裂，植物组织才能完全碎解。吹醪时，植物组织才能完全碎解。吹醪时速度应较快些速度应较快些 。2021/9/21113.淀粉膨化与糊化过程淀粉膨化与糊化过程 膨化与糊化过程：淀粉是一种亲水胶体，当淀粉与水膨化与糊化过程：淀粉是一种亲水胶体，当淀粉与水接触，接触，水渗透水渗透进入到淀粉颗粒里面，淀粉颗粒吸水分后进入到淀粉颗粒里面，淀粉颗粒吸水分后能发生能发生膨胀膨胀现象，

12、使淀粉的巨大分子链发生扩张，因体现象，使淀粉的巨大分子链发生扩张，因体积膨大，重量增加。积膨大，重量增加。膨化膨化作用的第一阶段，是原料吸收作用的第一阶段，是原料吸收20-25%20-25%的水分后，当温度生至的水分后，当温度生至4040时，实际上膨化作时，实际上膨化作用的第二阶段已开始，随着温度升高而用的第二阶段已开始，随着温度升高而继续膨化继续膨化，到温，到温度升至糊化温度度升至糊化温度60-8060-80时，淀粉颗粒体积已膨胀到时，淀粉颗粒体积已膨胀到50-10050-100倍，此时，各分子之间的联系削弱，使淀粉倍，此时，各分子之间的联系削弱，使淀粉颗颗粒之间分开粒之间分开，此现象在工艺

13、上叫做淀粉糊化。，此现象在工艺上叫做淀粉糊化。2021/9/2112(三三)蒸煮过程中原料组分的变化蒸煮过程中原料组分的变化1.纤维素纤维素（C6H10O5）n：在蒸煮过程中不：在蒸煮过程中不发生化学变化，只是在吸水后产生膨胀，发生化学变化，只是在吸水后产生膨胀，在与浓无机酸作用下，才起水解作用而生在与浓无机酸作用下，才起水解作用而生成葡萄糖。成葡萄糖。2.半纤维素半纤维素：160时，半纤维素部分水时，半纤维素部分水解。半纤维素的化学成分是由多聚戊糖和解。半纤维素的化学成分是由多聚戊糖和多聚已糖组成，在微酸性情况下受热，多多聚已糖组成，在微酸性情况下受热，多聚戊糖分解为木糖和阿拉伯糖，木糖分解

14、聚戊糖分解为木糖和阿拉伯糖，木糖分解为糠醛，多聚已糖将部分水解为糊精，这为糠醛，多聚已糖将部分水解为糊精，这些物质都不能被酒精酵母所作用。些物质都不能被酒精酵母所作用。2021/9/21133.果胶物质：果胶物质：是由许多链状化合物的半乳糖醛是由许多链状化合物的半乳糖醛酸或半乳糖醛酸甲脂所组成酸或半乳糖醛酸甲脂所组成蒸煮时，甲氧基从果胶物质中分离出来蒸煮时，甲氧基从果胶物质中分离出来2021/9/21144.淀粉和糖淀粉和糖：预煮时淀粉酶在预煮时淀粉酶在5060 C进行强进行强烈作用积累糖，蒸煮中尽量防止糖的损失，对烈作用积累糖，蒸煮中尽量防止糖的损失，对提高酒精生产率有很大的关系。提高酒精生

15、产率有很大的关系。甘薯中含甘薯中含-淀粉酶，生成麦芽糖，其次是单淀粉酶，生成麦芽糖，其次是单糖，马铃薯中所含的糖主要是葡萄糖和果糖及糖，马铃薯中所含的糖主要是葡萄糖和果糖及少量的蔗糖，谷物原料中则以蔗糖为主少量的蔗糖，谷物原料中则以蔗糖为主。在蒸煮过程中，不同的糖分其变化也不同。在蒸煮过程中，不同的糖分其变化也不同。甘薯干在蒸煮时，由于原料内含有较多的糖分，甘薯干在蒸煮时，由于原料内含有较多的糖分，比较容易形成黑色物质的焦糖，常采用加水比比较容易形成黑色物质的焦糖，常采用加水比1 3.2-1 3.4，有时还要高一些，有时还要高一些，这样，对淀粉这样，对淀粉利用率，会取得较好的效果。利用率，会取

16、得较好的效果。蒸煮时可发酵性糖损失问题：蒸煮时间与压蒸煮时可发酵性糖损失问题：蒸煮时间与压力对糖损失影响，时间延长比压力增加影响大。力对糖损失影响，时间延长比压力增加影响大。2021/9/21155.蛋白质蛋白质：温度升高到：温度升高到100时，可溶性蛋时，可溶性蛋白质便减少，当温度继续升高，则又重新白质便减少，当温度继续升高，则又重新增加。蒸煮时可溶性氮量增加，但蛋白质增加。蒸煮时可溶性氮量增加，但蛋白质态氮反而下降，在蒸煮过程中蛋白质分子态氮反而下降，在蒸煮过程中蛋白质分子是不可分解的，所以，残留于液体中的氨是不可分解的，所以，残留于液体中的氨基态氮没有变化。谷物中的含蛋量有基态氮没有变化

17、。谷物中的含蛋量有20-25%转移到液体中去。转移到液体中去。6.脂肪脂肪：在蒸煮过程中变化是很小的。：在蒸煮过程中变化是很小的。2021/9/2116(四四)影响糊化率主要因素的讨论影响糊化率主要因素的讨论糊化率（糊化率（%）=糊精糊精/总糖总糖100%影响因素：影响因素：1.原料的粉碎粒度原料的粉碎粒度：过：过1.5-2.5毫米筛孔毫米筛孔粉碎度与原料种类和蒸煮方法有关：当采粉碎度与原料种类和蒸煮方法有关：当采用较高压力和温度时，采用较粗的粒度，用较高压力和温度时，采用较粗的粒度，相反，在略低的压力和温度下蒸煮时，物相反，在略低的压力和温度下蒸煮时，物料的粒度更应要求细些。粒度均匀性应好料

18、的粒度更应要求细些。粒度均匀性应好些。些。2021/9/21172.加水比加水比：加水多，粉浆很稀，生产能：加水多，粉浆很稀，生产能力降低，设备利用率减少，耗汽多；反力降低，设备利用率减少，耗汽多；反之，加水过小，粉浆会过浓，蒸煮醪黏之，加水过小，粉浆会过浓，蒸煮醪黏度大，流动性差，局部受热后糖分损失，度大，流动性差，局部受热后糖分损失，不利于管道输送，也不利于酵母发酵。不利于管道输送，也不利于酵母发酵。甘薯为甘薯为1:3.23.5，玉米为，玉米为1:2.83.0。3.预热温度和时间预热温度和时间：水温要求在：水温要求在80，对含有对含有-淀粉酶的甘薯干，水温度低，升淀粉酶的甘薯干，水温度低，

19、升温中因淀粉酶的活力，而产生多量的糖，温中因淀粉酶的活力，而产生多量的糖，造成糖损失。如用粉状原料进行蒸煮，造成糖损失。如用粉状原料进行蒸煮，水温则不能高，一般用水温则不能高，一般用50左右的水，左右的水，否则当原料与高温水接触时，来不及混否则当原料与高温水接触时，来不及混匀，部分原料已糊化结块，造成蒸煮不匀，部分原料已糊化结块，造成蒸煮不彻底。彻底。2021/9/2118原料预热温度和时间原料预热温度和时间预热温度预热温度()时间时间(min)薯类原料薯类原料657040谷物谷物90604.蒸煮压力、温度与时间蒸煮压力、温度与时间：压力高，淀粉溶解快，：压力高，淀粉溶解快，蒸煮时间可缩短。蒸

20、煮时间短，糖耗、杂质少。蒸煮时间可缩短。蒸煮时间短，糖耗、杂质少。如管道连续蒸煮就较好。如管道连续蒸煮就较好。5.循环排汽时间与次数循环排汽时间与次数：间歇蒸煮采用此方法。：间歇蒸煮采用此方法。先将蒸煮锅的压力降低先将蒸煮锅的压力降低2.94.9万万Pa，由于压差，由于压差，醪液向上翻，有搅拌目的。醪液向上翻，有搅拌目的。1520min一次，直一次，直到蒸煮完毕。薯类原料时三次左右，谷类蒸煮到蒸煮完毕。薯类原料时三次左右，谷类蒸煮时间长，次数多。时间长，次数多。2021/9/2119(五五)蒸煮工艺流程蒸煮工艺流程1、间歇蒸煮、间歇蒸煮工艺流程工艺流程加水入蒸煮锅加水入蒸煮锅投料投料升温升温蒸

21、煮蒸煮吹醪吹醪加水加水：水温：水温80左右，左右，粉状原料进行蒸煮，粉状原料进行蒸煮，水温水温50左右。左右。加水比加水比：粉状原料：粉状原料：1 4.0；甘薯原料：；甘薯原料：1 3.21 3.4；谷物原料；谷物原料1 2.81 3.0。投料投料：粉状原料，先在调浆桶内调匀，送入：粉状原料，先在调浆桶内调匀，送入蒸煮锅，以防结块，投料时间一般为蒸煮锅，以防结块，投料时间一般为1520分钟，分钟，投料结束投料结束，用压缩空气进行搅拌。，用压缩空气进行搅拌。升温升温：开排汽阀，通入蒸气，把锅中的冷空：开排汽阀，通入蒸气，把锅中的冷空气赶净，升温时间气赶净，升温时间40分钟左右。分钟左右。2021

22、/9/2120蒸煮蒸煮：料温到规定压力时，保持此压力下维：料温到规定压力时，保持此压力下维持一定的时间，使原料达到彻底糊化蒸煮。持一定的时间，使原料达到彻底糊化蒸煮。原料不同，所用的压力和蒸煮时间也不同，原料不同，所用的压力和蒸煮时间也不同，若进行循环排汽，蒸煮的装醪量约为锅容量若进行循环排汽，蒸煮的装醪量约为锅容量的的75-80%左右，在醪液面上要留有空间。左右，在醪液面上要留有空间。吹醪吹醪：蒸煮完毕的醪液，利用蒸煮锅的压力：蒸煮完毕的醪液，利用蒸煮锅的压力从蒸煮锅排除，并送入糖化锅内，吹醪速度从蒸煮锅排除，并送入糖化锅内，吹醪速度越快越好，但是吹醪速度太快，醪喷出易引越快越好，但是吹醪速

23、度太快，醪喷出易引起烫伤事故。一般时间不得少于起烫伤事故。一般时间不得少于10-15分钟。分钟。加淀粉酶加压蒸煮加淀粉酶加压蒸煮：加细菌淀粉酶液化后，：加细菌淀粉酶液化后，再加压蒸煮，蒸煮压力可以降低，蒸煮时间再加压蒸煮，蒸煮压力可以降低，蒸煮时间也可以缩短。淀粉酶用量大约是原料的也可以缩短。淀粉酶用量大约是原料的0.10.2%，原料不同，淀粉酶用量也不同，原料不同，淀粉酶用量也不同，2021/9/2121(3)不不同同原原料料的的间间歇歇蒸蒸煮煮工工艺艺条条件件2021/9/2122(3)间歇蒸煮的特点间歇蒸煮的特点优点：间歇蒸煮虽然有使用钢材少，优点：间歇蒸煮虽然有使用钢材少，但设备和操作

24、较简单。但设备和操作较简单。缺点：缺点：高压蒸煮时间长，蒸汽与原料接触高压蒸煮时间长，蒸汽与原料接触不均匀，糊化质量不够好。不均匀，糊化质量不够好。蒸气消耗大，而且需要量不均衡。蒸气消耗大，而且需要量不均衡。辅助操作时间长，设备利用率低。辅助操作时间长，设备利用率低。劳动强度大。劳动强度大。设备占地面积大。设备占地面积大。2021/9/21232、低温蒸煮、低温蒸煮2021/9/21243、连续蒸煮工艺、连续蒸煮工艺(1)锅式连续蒸煮锅式连续蒸煮原料原料斗式升运机斗式升运机料斗料斗锤式粉碎机锤式粉碎机螺旋螺旋拌料器（即绞龙）拌料器（即绞龙）混合桶混合桶泥浆泵泥浆泵蒸煮锅蒸煮锅后熟器后熟器气液分

25、离器气液分离器真空冷却真空冷却糖化锅糖化锅工艺条件：锤式粉碎机粉碎，粉料经螺旋拌料工艺条件：锤式粉碎机粉碎，粉料经螺旋拌料器，加入器，加入1 3.5或或1 4.0的水，水温的水，水温40左右，混左右，混合桶内混和，预热至合桶内混和，预热至7080，送入，送入1号蒸煮锅，号蒸煮锅，打满醪液，通蒸汽，升压至打满醪液，通蒸汽，升压至2.45万万Pa（138），），维持维持10分钟，依次送入分钟，依次送入2、3号锅，号锅，3号锅出醪液号锅出醪液进后熟器，在真空度进后熟器，在真空度400毫米汞柱，醪液冷却到毫米汞柱，醪液冷却到糖化温度，送入糖化锅。糖化温度，送入糖化锅。2021/9/2125各种原料锅式

26、蒸煮条件各种原料锅式蒸煮条件1号锅号锅2号锅号锅3号锅号锅原料原料温度温度停留时间停留时间温度温度时间时间温度温度时间时间甘薯甘薯13013530351323012030玉米玉米150152301353012030小麦小麦1403013530120302021/9/2126(2)管式连续蒸煮管式连续蒸煮粉碎后，经绞龙，加水（粉碎后，经绞龙，加水（1 3.51 4.0），），预煮温度为预煮温度为75，蒸汽喷入管内速度为，蒸汽喷入管内速度为40米米/秒，蒸煮时间是秒，蒸煮时间是34分钟，蒸煮器的压分钟，蒸煮器的压力为力为3.92万万Pa左右，后熟左右，后熟5060分钟，经分分钟，经分离器排二次蒸汽

27、降温，停留时间为离器排二次蒸汽降温，停留时间为68分分钟，温度约钟，温度约90100，抽真空冷却到，抽真空冷却到6065左右。左右。流程的特点：流速较快，设备占地面积少，流程的特点：流速较快，设备占地面积少，设备费用和建筑费用都较节省。设备费用和建筑费用都较节省。2021/9/2127(3)柱式连续蒸煮柱式连续蒸煮柱式连续蒸煮比管式连续蒸煮的压力较低，柱式连续蒸煮比管式连续蒸煮的压力较低，流速较慢，蒸煮时间可以长些，操作较稳流速较慢，蒸煮时间可以长些，操作较稳定，耗汽量减少定，耗汽量减少28%，原料中糖分的损失，原料中糖分的损失也减少，淀粉利用率较高，不少厂都采用也减少，淀粉利用率较高，不少厂

28、都采用柱式连续蒸煮。柱式连续蒸煮。2021/9/21282021/9/21294、连续蒸煮与间歇蒸煮的比较、连续蒸煮与间歇蒸煮的比较（1）淀粉利用率高）淀粉利用率高（2）设备利用率高）设备利用率高：减少了加水加料，减少了加水加料，升温和吹醪等非蒸煮时间，升温和吹醪等非蒸煮时间，设备利用率设备利用率可提高可提高50%以上，但需预煮锅、后熟器以上，但需预煮锅、后熟器等辅助设备。等辅助设备。（3）热能利用率高）热能利用率高：连续蒸煮每吨原料：连续蒸煮每吨原料可节省蒸汽可节省蒸汽2530公斤，公斤，连续蒸煮用汽连续蒸煮用汽均匀，均匀，减少造成高峰用汽幅度，减少造成高峰用汽幅度，供汽供汽均衡。均衡。（4

29、）劳动生产率高）劳动生产率高2021/9/2130第二节第二节糖化剂生产糖化剂生产一、生产常用的糖化菌及其酶系特征一、生产常用的糖化菌及其酶系特征(一一)生产上常用的糖化菌生产上常用的糖化菌1米曲菌（米曲菌（ASP.oryzae）2乌沙米曲霉（乌沙米曲霉（ASP.usamii）它是日本它是日本从数千种黑曲霉中选育出来的糖化力较从数千种黑曲霉中选育出来的糖化力较强的菌种。我国常用的强的菌种。我国常用的AS.3.7580。3.黑曲霉（黑曲霉（ASP.niger）目前在糖化剂中）目前在糖化剂中广泛使用的广泛使用的As.3.4309就是黑曲霉群中就是黑曲霉群中的优良菌株。的优良菌株。4.白曲霉白曲霉主

30、要有河内白曲和主要有河内白曲和B曲。曲。2021/9/2131(二二)霉菌淀粉酶的体系与性质霉菌淀粉酶的体系与性质1常用曲霉茵的酶系特性常用曲霉茵的酶系特性米曲霉米曲霉：-淀粉酶活性强，糖化酶量少，但淀粉酶活性强，糖化酶量少，但菌株不同含量也有不同。淀粉酶最适菌株不同含量也有不同。淀粉酶最适pH为为5.05.5，最适温度，最适温度5055。在。在pH2.0，0处理处理15分钟，可将分钟，可将-淀粉酶消除，只留糖化酶。在淀粉酶消除，只留糖化酶。在pH7时，时，60处理处理15分钟可将糖化酶作用消除，分钟可将糖化酶作用消除，而保留而保留-淀粉酶。淀粉酶。黑曲霉黑曲霉：糖化酶活性高，而：糖化酶活性高

31、，而-淀粉酶的活性淀粉酶的活性较低，但亦随菌种而异，如泡盛曲霉其较低，但亦随菌种而异，如泡盛曲霉其-淀粉淀粉酶的活性就较高。黑曲霉中的糖化酶活性比米酶的活性就较高。黑曲霉中的糖化酶活性比米曲霉高几倍。黑曲霉糖化最适曲霉高几倍。黑曲霉糖化最适pH为为4.0-4.6，最适温度为最适温度为60-65。有人指出，它的。有人指出，它的-淀粉淀粉酶较耐酸，糖化酶较耐热。在酒精发酵中黑曲酶较耐酸，糖化酶较耐热。在酒精发酵中黑曲能将淀粉几乎全部转变为葡萄糖。能将淀粉几乎全部转变为葡萄糖。2021/9/21322021/9/21332三种曲霉对淀粉糖化的动态三种曲霉对淀粉糖化的动态2021/9/21343热处理

32、及酸度对曲霉淀粉酶的影响热处理及酸度对曲霉淀粉酶的影响将米曲霉、泡盛曲霉、乌沙米曲霉的麸曲将米曲霉、泡盛曲霉、乌沙米曲霉的麸曲浸出液在浸出液在pH3.5-5.5范围内范围内55处理处理30分分钟，米曲钟，米曲霉糖化力破霉糖化力破坏最大，黑坏最大，黑曲霉次之，曲霉次之，因此采用黑因此采用黑曲时，糖化曲时，糖化温度可高些。温度可高些。2021/9/2135二.影响曲霉菌丝生长和酶形成的因素 首先决定于曲霉菌的性质及培养基的组成。同时与水分、温度、通风、培养时间、PH有关。(一)制曲配料的影响 碳源、氮源、碳与氮的比值、无机盐水分与温度一般曲料水分含量为48-50(入房水分），实际操作时100公斤原

33、料加70公斤水左右。水分稍大，曲糖化力也较高，但制曲要精心管理，曲房空气的相对湿度为90100。2021/9/2136(二二)培养条件的影响培养条件的影响1空气空气通常在配料中加通常在配料中加l0一一15的稻皮，以增的稻皮，以增加曲料的空隙，便于通风。液体曲也应加曲料的空隙，便于通风。液体曲也应加强通风。加强通风。2酸度酸度2021/9/21373温度温度曲霉形成淀粉酶所需要的温度较其生长菌曲霉形成淀粉酶所需要的温度较其生长菌丝温度稍低。曲霉生长适宜温度为丝温度稍低。曲霉生长适宜温度为37左左右，根据曲霉发育的规律，宜前温低后温右，根据曲霉发育的规律，宜前温低后温高，即曲料入箱时室温保持高，即

34、曲料入箱时室温保持30左右，以左右，以后也不要超过过后也不要超过过35。品温逐步上升，控。品温逐步上升，控制最高温度不超过制最高温度不超过35-37。2021/9/21382021/9/21394制曲时间制曲时间固体制曲一般在接种后固体制曲一般在接种后46小时内孢子开小时内孢子开始发芽，再过始发芽，再过12小时后菌丝大量生成并产小时后菌丝大量生成并产生酶，此时曲霉呼吸强度很大，要注意通生酶，此时曲霉呼吸强度很大，要注意通风和降温工作。培养到风和降温工作。培养到2428小时，酶的小时，酶的产量达到最高峰，便应出曲。产量达到最高峰，便应出曲。液体曲培液体曲培养以菌丝大量繁殖，糖化力不再增加，培养以

35、菌丝大量繁殖，糖化力不再增加，培养液中还原糖所剩无几为止。培养时间视养液中还原糖所剩无几为止。培养时间视菌株而异，菌株而异，3.4309培养时间较长，约为培养时间较长，约为4856小时。小时。2021/9/2140三、固体三、固体曲生产曲生产工艺工艺(一一)生产生产流程流程2021/9/2141(二二)纯种培养纯种培养1试管菌种的培养试管菌种的培养(1)米曲汁制备米曲汁制备(2)米曲汁培养基米曲汁培养基(3)接种培养接种培养2曲种培养曲种培养(二重皿或三角瓶扩大培养二重皿或三角瓶扩大培养)(三三)麸曲生产麸曲生产(机械通风制曲机械通风制曲)1机械通风制曲工艺过程及条件机械通风制曲工艺过程及条件

36、(1)配料：加谷壳量为麸皮的配料：加谷壳量为麸皮的10-15，加水量为原料加水量为原料6870，春秋多加水，夏少加。以堆积水分，春秋多加水，夏少加。以堆积水分50左左右为准。右为准。(2)蒸料：边投料边加汽，圆汽后蒸蒸料：边投料边加汽，圆汽后蒸40分钟。分钟。(3)接种：接种料温接种：接种料温 40，为防孢子飞扬及接种均匀，为防孢子飞扬及接种均匀，先用少许冷却的曲料拌和种曲。先用少许冷却的曲料拌和种曲。接种量为原料的接种量为原料的0.250.4%。(4)堆积、装箱：堆积堆积、装箱：堆积50厘米高度，时间厘米高度，时间45小时左右，小时左右，使孢子吸水膨胀，发芽使孢子吸水膨胀，发芽2021/9/

37、2142(5)制曲过程的管理制曲过程的管理（四）麸曲质量标准（四）麸曲质量标准1外观鉴定：要求菌丝粗壮浓密，无干皮或外观鉴定：要求菌丝粗壮浓密，无干皮或“夹心夹心”，没有怪味或酸味，曲色米黄，孢子尚，没有怪味或酸味，曲色米黄，孢子尚未生成，有曲清香味，曲块结实。未生成，有曲清香味，曲块结实。2化学检定化学检定测定曲中所含有淀粉酶活力。测定曲中所含有淀粉酶活力。(1)液化力：指每克曲在液化力：指每克曲在35，每小时能液化淀，每小时能液化淀扮的克数。单位：克淀粉克曲扮的克数。单位：克淀粉克曲小时。小时。(2)糖化力：指每克曲在糖化力：指每克曲在35，每小时糖化淀粉，每小时糖化淀粉生成葡萄糖的毫克数

38、，单位：毫克葡萄糟克生成葡萄糖的毫克数，单位：毫克葡萄糟克曲曲小时。小时。(3)界限糊精分解力：它的含义，每克曲在界限糊精分解力：它的含义，每克曲在35，每小时能分解界限糊精生成葡萄糖的毫克数。，每小时能分解界限糊精生成葡萄糖的毫克数。2021/9/2143四四.液体曲生产工艺液体曲生产工艺(一一)液体曲生产的工艺流程液体曲生产的工艺流程2021/9/21441孢子悬浮液的制备孢子悬浮液的制备(1)生产菌种的培养：液体曲菌种要求孢子多，生产菌种的培养：液体曲菌种要求孢子多，宜采用营养丰富的小米或米曲汁为培养基。小米宜采用营养丰富的小米或米曲汁为培养基。小米培养基的制备及生产菌种的培养过程，是先

39、将优培养基的制备及生产菌种的培养过程，是先将优质小米洗净，加入质小米洗净，加入1520麸皮、再接加水量麸皮、再接加水量1 1.2加水后，常压蒸熟加水后，常压蒸熟30分钟，然后分装试管，分钟，然后分装试管，每支装每支装35克，放成斜面，经克，放成斜面，经1.47万帕斯卡万帕斯卡60分分钟杀菌，冷却后接种，钟杀菌，冷却后接种，3032培养培养5-7天，前天，前23天长菌丝，后天长菌丝，后23天长孢子，直到布满整个斜天长孢子，直到布满整个斜面。即可保存供做孢子悬浮液用。面。即可保存供做孢子悬浮液用。(2)孢子悬浮液：用无菌水把生产菌种的孢子洗孢子悬浮液：用无菌水把生产菌种的孢子洗下，做成孢子悬浮液，

40、置冰箱中备用。使用时用下，做成孢子悬浮液，置冰箱中备用。使用时用微孔针刺法，利用突然减压，接入种子罐。微孔针刺法，利用突然减压，接入种子罐。(3)菌种的无菌试验及检查菌种的无菌试验及检查2021/9/21452液体曲种子培养液体曲种子培养(1)培养基的配制培养基的配制配方配方1：薯干粉：薯干粉3.4麸皮麸皮1米糠米糠4玉玉米粉米粉4硫酸铵硫酸铵0.15配方配方2：薯干粉：薯干粉5.2米糠米糠2豆饼粉豆饼粉1.2硫酸铵硫酸铵0.16(2)培养基的灭菌：预热至培养基的灭菌：预热至85，套管加热器加，套管加热器加热到热到135左右，在后熟器中停留为左右，在后熟器中停留为4050分钟，分钟，喷淋冷却器

41、冷至喷淋冷却器冷至30，通过醪分配站进入种子，通过醪分配站进入种子罐或培养罐。罐或培养罐。(3)种子培养：先将孢子悬液接种于种子罐，其种子培养：先将孢子悬液接种于种子罐，其体积是培养罐的体积是培养罐的5-10。待孢子在种子罐发芽。待孢子在种子罐发芽成菌丝体后，作为种子接入培养罐。成菌丝体后，作为种子接入培养罐。2021/9/2146种子罐培养过程：种子罐培养过程：种子罐空消条件：温度种子罐空消条件：温度138时间时间30分钟。分钟。种子罐培养条件：喷嘴压力种子罐培养条件：喷嘴压力1.471.176万帕万帕斯卡斯卡(表表)，罐压，罐压0.2940.49万帕斯卡万帕斯卡(表表)，通风压力差通风压力

42、差(进喷嘴压力与罐压差进喷嘴压力与罐压差)，40小时小时前前0.98万帕斯卡，万帕斯卡，40小时后小时后0.981.372万帕斯卡，万帕斯卡，培养温度：培养温度：3032。培养时间。培养时间用孢子悬浮用孢子悬浮液约需液约需2440小时，一般培养小时，一般培养24小时后即可作小时后即可作为种子使用。为种子使用。种子罐种子罐洗净洗净空消空消通风培养通风培养9095%接液体曲培养罐接液体曲培养罐留留5%做下罐种子做下罐种子注射法接孢子悬液注射法接孢子悬液进料进料2021/9/2147(4)液体曲培养液体曲培养空消条件稍低于种子罐，压力为空消条件稍低于种子罐，压力为1.96万帕斯卡，温度为万帕斯卡，温

43、度为126132，时间为，时间为20分钟。分钟。培养条件培养条件：喷嘴压力：喷嘴压力1.96万帕斯卡，罐压万帕斯卡，罐压0.294万帕斯万帕斯卡，培养温度卡，培养温度3032，培养时间，培养时间4856小时，通风培养小时，通风培养810小时，用肉眼能见菌丝，醒液开始粘稠。接种量小时，用肉眼能见菌丝，醒液开始粘稠。接种量510，通风量，通风量20，即，即l立方米醪液每分钟通入立方米醪液每分钟通入02立方立方米空气，醒液循环周期米空气，醒液循环周期2.53.5分钟，不大于分钟，不大于4分钟。分钟。成熟液体曲的指标成熟液体曲的指标:外观似浓厚纸浆，气味清醇，口尝外观似浓厚纸浆，气味清醇，口尝稍有甜味

44、。稍有甜味。pH3.33.5，酸度，酸度4.95.1，糖化力，糖化力2000UmL。培养罐培养罐种子醪种子醪成熟液体曲成熟液体曲通风培养通风培养保压进料保压进料空消空消洗净洗净2021/9/2148第三节第三节 糖化工艺糖化工艺一、糖化的目的一、糖化的目的糊糊化化醪醪在在发发酵酵前前必必须须加加入入一一定定量量的的糖糖化化剂剂，使使溶溶解解状状态态的的淀淀粉粉，变变为为酵酵母母能能够够发发酵酵的的糖糖类类，这这一一个个由由淀淀粉粉转转变变为为糖糖的的过过程程，称为糖化。称为糖化。糖糖化化过过程程是是淀淀粉粉酶酶或或酸酸水水解解的的作作用用，把把淀粉糖化变成可发酵性糖。淀粉糖化变成可发酵性糖。常

45、用的糖化剂有麦芽、曲、酶制剂常用的糖化剂有麦芽、曲、酶制剂2021/9/2149二、淀粉的化学二、淀粉的化学结结构与性构与性质质 (一一)直链淀粉和支链淀粉直链淀粉和支链淀粉 2021/9/21502021/9/2151(二二)淀粉与碘液的呈色作用淀粉与碘液的呈色作用淀粉与碘液接触后，出淀粉与碘液接触后，出现蓝现蓝色或色或篮篮紫色，若葡紫色，若葡萄糖萄糖单单位，不能形成一圈螺旋位，不能形成一圈螺旋（小于六个葡萄小于六个葡萄糖糖），则则不与碘液起呈色作用，不与碘液起呈色作用，链长链长3030个葡萄个葡萄糖呈糖呈蓝蓝紫色，更紫色，更长长呈呈蓝蓝色或深色或深蓝蓝色。加色。加热时热时，淀粉分子螺旋伸淀

46、粉分子螺旋伸长长开来，与碘的呈色消失，冷开来，与碘的呈色消失，冷却恢复螺旋卷曲，仍呈色。却恢复螺旋卷曲，仍呈色。(三三)淀粉的水解淀粉的水解酸水解最酸水解最终产终产物是葡萄糖，用淀粉物是葡萄糖，用淀粉酶酶来水解，来水解，不同淀粉不同淀粉酶酶产产物不同，物不同，有有葡萄糖、麦芽糖、糊葡萄糖、麦芽糖、糊精等。糊精是不完全水解精等。糊精是不完全水解产产物，可物，可比比淀粉稍小，淀粉稍小，也可只包括也可只包括4545个萄萄糖个萄萄糖单单位，糊精不溶于酒位，糊精不溶于酒精，可以用酒精来精，可以用酒精来检验检验糊精的存在。糊精的存在。2021/9/2152三、与糖化有关霉菌三、与糖化有关霉菌酶酶种种类类及

47、作用特点及作用特点1 1淀粉淀粉-1-1，4 4糊精糊精酶酶(简简称称-淀粉淀粉酶酶)-淀粉淀粉酶酶对对直直链链淀粉淀粉(链链淀粉淀粉)的作用是将的作用是将淀粉分子的淀粉分子的-1-1，4 4键键任意地、不任意地、不规则规则的的分解分解为为若干短若干短链链的糊精，糊精的糊精，糊精继续继续被水解，被水解，反反应产应产物物为为1313葡萄糖及葡萄糖及8787麦芽糖。麦芽糖。-淀粉淀粉酶酶对对支支链链淀粉淀粉(胶淀粉胶淀粉)的作用，是的作用，是将支将支链链淀粉的淀粉的-1-1，4 4键键任意地、不任意地、不规则规则地分解地分解为为若干短若干短链链，但不能分解其中的，但不能分解其中的1 1，6 6键键

48、而而遗遗留下含有留下含有1 1，6 6键键的糊精的糊精(即界限即界限糊精糊精)，最后，最后产产物物为为麦芽糖及少量界限糊麦芽糖及少量界限糊精和葡萄糖。精和葡萄糖。2021/9/21532 2淀粉淀粉-l-l，4-4-葡萄糖苷葡萄糖苷酶酶(简简称糖化称糖化酶酶)作用于淀粉的作用于淀粉的l l，4 4键，能从非还原性末端键，能从非还原性末端将葡萄糖一个一个切断，又称为外切淀粉将葡萄糖一个一个切断，又称为外切淀粉酶。对支链淀粉的作用同样。糖化酶作用酶。对支链淀粉的作用同样。糖化酶作用淀粉时，还原糖的增加比淀粉时，还原糖的增加比-淀粉酶快，淀粉酶快，但是碘色消失得慢，淀粉的粘度也不象但是碘色消失得慢，

49、淀粉的粘度也不象-淀粉酶那样迅速下降。淀粉酶那样迅速下降。3转移葡萄糖苷酶转移葡萄糖苷酶：作用是由麦芽糖上：作用是由麦芽糖上水解下来一分子的葡萄糖，又转移给另一水解下来一分子的葡萄糖，又转移给另一分子作为分子作为“受体受体”的葡萄糖或麦芽糖。由的葡萄糖或麦芽糖。由于有转移葡萄糖苷酶的存在，若增加了于有转移葡萄糖苷酶的存在，若增加了-淀粉酶，易积累非发酵性糖，影响出酒率。淀粉酶，易积累非发酵性糖，影响出酒率。2021/9/21544磷酸脂酶磷酸脂酶：能使磷酸与醇式羟基结合成酯的：能使磷酸与醇式羟基结合成酯的磷酸糊精水解成葡萄糖，并释出磷酸，具有极明磷酸糊精水解成葡萄糖，并释出磷酸，具有极明显的液

50、化力。磷酸脂酶作用最适宜的温度为显的液化力。磷酸脂酶作用最适宜的温度为57，最适宜的，最适宜的pH值为值为5.56.0。黑曲霉还含果胶酶及单宁酶，米曲霉含丰富的蛋黑曲霉还含果胶酶及单宁酶，米曲霉含丰富的蛋白酶。白酶。2021/9/2155四、影响水解的因素四、影响水解的因素1 1、酶浓度、酶浓度：醪的发酵速度随酶的增加明：醪的发酵速度随酶的增加明显加快。显加快。2 2、温度、温度Q Q10 10=k=kt+10t+10/k/kt t当当Q Q1010 1 1时，温度升高速度加快时，温度升高速度加快当当Q Q1010 1 1时，温度升高速度变慢时，温度升高速度变慢当当Q Q1010=1=1时，温