微生物与酿酒.pptx

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1、主要内容主要内容酒的发展历史酿酒微生物微生物酿酒的原理酒的分类酿酒基本过程食品微生物发酵发展前景第1页/共45页一、酒的发展历史一、酒的发展历史中国酿酒、饮酒的历史悠久，从考古发掘看，大约在五千年前的龙山文化早期，已开始用谷物酿酒。到商周，酿酒业已具有相当的规模。后人从商周古墓中发掘出了大量的贮酒器、盛酒器、取酒器和饮酒器等。汉代已出现了多种制酒用的酒曲，仅扬雄方言一书中就记载了地方名曲八种。当然关于酒在我国起源的确切时间，还有待考证。第2页/共45页二、酿酒微生物二、酿酒微生物第3页/共45页酿酒微生物：u参与发酵淀粉和糖类物质生产酒的微生物。u酿酒微生物种类很多，大体上可分为酒化菌（酵母菌

2、）、糖化菌（丝状菌）和细菌3大类。1.酒化菌 主要为酵母菌，有多种种类，如啤酒酵母，变种啤酒酵母，裂殖酵母，生香酵母等。2.糖化菌 在酿酒工业中常用的有曲霉、根霉、拟内孢霉、红曲霉和毛霉等。3.细菌 在酿酒工业中常用的细菌有乳酸杆菌、醋酸菌、丁酸菌等。第4页/共45页1.酒化菌酿酒工业中常用的有啤酒酵母：分为上面酵母和下面酵母，虽然发酵能力和性能各异，但都适用于以淀粉为原料的糖化液，是生产啤酒、白酒、威士忌的优良菌种;啤酒酵母的变种：从葡萄果皮中分离出来的。在麦汁中培养细胞呈卵圆形，有时少数呈腊肠形；能耐较高的酸度，耐乙醇的能力可达10以上，能耐较低的二氧化碳；属于下面酵母，适用于葡萄酒发酵；

3、裂殖酵母：其特点是以分裂方法繁殖，细胞呈圆筒形、长方形或圆形；可发酵各种糖类;不同化硝酸盐,在乙醇中不生长；生香酵母：以葡萄糖或酒精为碳源，在发酵过程中能产生香味。第5页/共45页啤酒酵母啤酒酵母在麦芽汁琼脂培养基上菌落为乳白色，有光泽，平坦，边缘整齐。无性繁殖以芽殖为主。能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖和蔗糖，不能发酵乳糖和蜜二糖。第6页/共45页啤酒酵母的特点按细胞长与宽的比例，可将啤酒酵母分为三组。第一组的细胞多为圆形、卵圆形或卵形（细胞长/宽2)。这类酵母比较耐高渗透压和高浓度盐，适合于用甘蔗糖蜜为原料生产酒精。第7页/共45页2.糖化菌可将淀粉质原料转化成葡萄糖的菌类。糖化力强,繁殖速度

4、快，热稳定性良好，耐酸，耐酒精,不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶。根霉曲霉红曲霉第8页/共45页曲霉曲 霉(Aspergillus)是 发酵工业和食品加工业的重要菌种，已被利用的近60种。2，000多年前，我国就用于制酱，也是酿酒、制醋曲的主要菌种。现代工业利用曲霉生产各种酶制剂(淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等)、有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等)，农业上用作糖化饲料菌种。例如黑曲霉、米曲霉等。第9页/共45页3.细菌其代谢产物对白酒、黄酒和葡萄酒的香型和风味具有特殊作用。在发酵酿酒过程中，适当引入细菌还能克服白酒后味不足的缺点。乳酸杆菌醋酸菌第10页/共45页乳酸杆菌乳杆菌属乳酸杆菌科，因发

5、酵糖产生大量乳酸而命名。其存在广泛，嗜酸 性，最适合6.在中仍然能生存，在无芽胞杆菌中其耐酸力最强。肠道乳酸杆菌可分解糖产酸，抑制致病菌及腐败菌的繁殖；乳酶生即由活的乳酸杆菌制成，可治疗消化及腹泻；酸牛奶中的乳酸杆菌也有抑制肠道致病菌的作用；龋齿活动状态与唾液乳酸液杆菌计数之间有明确的相互关系。第11页/共45页乳酸杆菌乳酸杆菌是指能使糖类发酵产生乳酸的细菌，酸牛奶中有此菌。是一群生活在机体内益于宿主健康的微生物，它维护人体健康和调节免疫功能的作用已被广泛认可。第12页/共45页三、微生物酿酒的原理三、微生物酿酒的原理所谓酿酒其实用的就是微生物发酵原理，这一点东西方原理基本是一样的。首先酿酒的

6、原料基本都是粮食，有些用果实，其次需要酒曲，一般酒曲中主要是富含酵母菌。这种微生物是兼性厌氧型的，在有氧条件下有氧呼吸并大量繁殖，而在无氧环境下进行无氧呼吸将粮食中的葡萄糖分解为酒精和水。将酒曲与底物混合并密封后窖藏，一段时间后就会产出酒，这种酒还要接受一些如过滤消毒等的处理。第13页/共45页酒的酿造过程分为发酵和蒸馏两大部分（一）发酵发酵需要糖分和酶。糖分包括葡萄糖和麦芽糖，果汁中含有大量的葡萄糖，可以直接发酵；谷物中含有大量淀粉，淀粉进行工艺处理可以生成麦芽糖进行发酵。第14页/共45页1.淀粉水解：又称糖化，指含淀粉的原料经蒸煮糊化后，被糖化菌分解产生葡萄糖等成分的过程。2.酒精发酵：

7、指酵母菌利用淀粉水解的产物生长繁殖，在兼气状态下将葡萄糖发酵，生成酒精、二氧化碳及一些风味物质，并产生能量的过程。3.副产物形成：发酵过程除主要生成乙醇外，还生成少量的其他副产物。第15页/共45页（二）蒸馏 发酵只能使酒精含量达到15%左右，再提纯或提高酒精度就需要蒸馏。第16页/共45页四、酒的分类四、酒的分类（一）按生产工艺分1.酿造酒：也称发酵酒，是用含糖或淀粉的原料，经糖化、发酵、过滤、杀菌后制成的酒，属低度酒。按不同的生产工艺可分为黄酒、果酒、啤酒三种。第17页/共45页2.蒸馏酒：发酵酒再加以蒸馏提纯，获得含有较高酒精度数的酒，主要有威士忌、白兰地、朗姆酒、伏特加酒、金酒和中国的

8、白酒等。第18页/共45页3.配制酒：常用浸泡、混合、勾兑等方法制作。国外的味美思酒、比特酒、中国的人参酒等。第19页/共45页（二）按酒精含量分1.低度酒：酒度 20以下，葡萄酒、桂花陈酒、香槟酒等。2.中度酒：酒度 22-40，有餐前开胃酒、餐后甜酒等，国产的竹叶青、米酒、黄酒等。3.高度酒：酒度40以上的烈性白酒，国外的烈酒、国产的茅台、五粮液、汾酒等AQ。第20页/共45页五、酿酒基本过程五、酿酒基本过程酒精发酵淀粉糖化制曲原料处理蒸馏取酒老熟陈酿勾兑调味第21页/共45页1.1.1.1.酒精发酵酒精发酵酒精发酵酒精发酵酒精发酵过程是一个非常复杂的生化过程,其中大约有30多种化学反应,

9、需要一系列酶的参加。酒精是发酵过程的主要产物,除酒精之外,被酵母菌等微生物合成的物质及糖质原料中的固有成分有芳香化合物、有机酸、单宁、维生素、矿物质、盐、酯类等，这些物质决定了酒的品质和风格。注意：酒精发酵过程要合理控制发酵的温度,当发酵温度高于3034,酵母菌就会被杀死而停止发酵。第22页/共45页2.淀粉糖化淀粉糖化糖化是淀粉加水分解成甜味产物的过程。是淀粉糖品制造过程的主要过程。也是食品发酵过程中许多中间产物的主要过程。糖质原料只需使用含酵母等微生物的发酵剂便可进行发酵，但是采用含淀粉质的谷物酿酒时,还需将淀粉糊化,使之变为糊精、低聚糖和可发酵性糖的糖化剂。因为酵母本身不含糖化酶。糖化剂

10、中不仅含有能分解淀粉的酶类,而且含有一些能分解原料中脂肪、蛋白质、果胶等的其他酶类。第23页/共45页3.3.制制 曲曲酒曲亦称酒母,多以含淀粉的谷类(大麦、小麦、麸皮)、豆类、薯类和含葡萄糖的果类为原料和培养基,经粉碎加水成块或饼状,在一定温度下培育而成。酒曲中含有丰富的微生物和培养基成分,如霉菌、细菌、酵母菌、乳酸菌等,霉菌中有曲霉菌、根霉菌、毛霉菌等有益的菌种。第24页/共45页4.原料处理原料处理糖质原料以水果为主,原料处理主要包括根据成酒的特点选择品种、采摘分类、除去腐烂果品和杂质、破碎果实、榨汁去梗、澄清抗氧、杀菌等。淀粉质原料以麦芽、米类、薯类、杂粮等为主，采用复式发酵法，先糖化

11、、后发酵或糖化发酵同时进行。中国广泛使用酒曲酿酒，其原料处理的基本工艺和程序是精碾或粉碎，润料(浸米)，蒸煮(蒸饭)，摊凉(淋水冷却)，翻料，入缸或入窖发酵等。无论是酿造还是蒸馏酒,以及两者的派生酒品,制酒用的主要原料均为糖质原料或淀粉质原料。第25页/共45页5.蒸馏取酒蒸馏取酒蒸馏取酒就是通过加热,利用沸点的差异使酒精从原有的酒液中浓缩分离，冷却后获得高酒精含量酒品的工艺。正常的大气压下,水的沸点是100，酒精的沸点是78.3,将酒液加热至两种温度之间时,就会产生大量的含酒精的蒸汽，将这种蒸汽收人管道并进行冷凝,就会与原来的科液分开，从而形成高酒精含量的酒品。蒸馏的过程中，原汁酒液中的酒精

12、被蒸馏出来予以收集，并控制酒精的浓度。原汁酒中的味素也将一起被蒸馏，从而使蒸馏的酒品中带有独特的芳香和口味。第26页/共45页6.酒的老熟和陈酿酒的老熟和陈酿新酿制成的酒品并没有完全完成体现酒品风格的物质转化，酒质粗劣淡寡，酒体欠缺丰满，固以新酒必须经过特定环境的窖藏。经过一段时间的贮存后，醇香和美的酒质才最终形成并得以深化。通常将这一新酿制成的酒品窖香贮存的过程称为老熟和陈酿。第27页/共45页7.勾兑调味勾兑调味勾兑调味工艺，是将不同种类、陈年和产地的原酒液半成品(白兰地、威士忌等)或选取不同档次的原酒液半成品(中国白酒、黄酒等)按照一定的比例，参照成品酒的酒质标准进行混合、调整和校对的工

13、艺。勾兑调校能不断获得均衡协调、质量稳定、风格传统地道的酒品。第28页/共45页各类酒的制曲与酿造（一）白酒 （三）啤酒（二）黄酒 （四）葡萄酒 第29页/共45页定义：一般把以固态酒醅发酵和固态蒸馏所得之酒称之为白酒。生产用曲种类不同，常见的有大曲酒、小曲酒和麸曲酒三类。1、大曲酒：指以大曲为糖化发酵剂酿制的酒。2、小曲酒：是以小曲糖化发酵剂，采用半固态发酵法酿制的蒸馏酒。3、麸曲酒：是以培养的纯麸曲和酒母为糖化及发酵酿制的蒸馏酒。（一）白酒第30页/共45页定义：黄酒是以谷物为原料，以培养的自然微生物区系为糖化发酵剂而酿制成的酒精饮料，因其色黄而称之。黄酒酿制用的传统糖化发酵剂为麦曲和药曲

14、。麦曲：是以碎的生小麦为原料，叫水拌匀，踏成块状，或包囊、堆放、挂起、保温养曲长菌，然后干燥而成药曲：是用米粉和辣蓼草等中草药为原料制作的。（二）黄酒第31页/共45页（三）啤酒酿制啤酒要先培育大麦芽，并以其作糖化剂制备麦芽汁，然后接入扩大培养的酵母菌，在发酵罐中经发酵而成。酵母菌的扩大培养一般按下列顺序进行：斜面菌种富氏瓶培养巴氏瓶培养卡氏罐培养汉森罐培养种子罐培养主发酵第32页/共45页第33页/共45页酿造工序酿造工序啤酒酿造第34页/共45页（四）葡萄酒定义：以葡萄糖为原料，经酵母菌发酵 制成的果酒。1、酵母菌扩大培养纯种葡萄酒酵母扩大培养过程为：斜面菌种葡萄汁培养20L葡萄汁扩大培养

15、200-400L酒母罐葡萄汁扩大培养2、调制葡萄汁 葡萄先去梗、破碎、得葡萄汁，进行调制3、发酵第35页/共45页n微生物应用广泛，并不仅仅是在酿酒方面微生物应用广泛，并不仅仅是在酿酒方面酒类酸奶酱醋馒头面包第36页/共45页馒头：以前做馒头的面粉是经自然发酵后蒸制的，如果连续使用面肥发酵，经几代发酵，微生物会因生长优势而单一化。发酵的菌种一般多为乳酸菌。第37页/共45页醋：食品店或超市出售的醋中，除了白醋是由化学合成的食品级醋酸勾兑的外，其他的则是由醋酸杆菌在好氧条件下发酵，将固体发酵产生的酒精转化为醋酸生产的。由于使用的微生物菌种或曲种的差异，在葡萄糖发酵过程中会产生乳酸或其他有机酸，因

16、而使醋有不同的风味。第38页/共45页酱：以大豆和少量面粉为原料，蒸煮后在空气中自然发酵。发酵过程主要是能够产生蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的霉菌，将大豆中的蛋白质、脂肪、淀粉分解，产生出氨基酸、多肽、甘油、脂肪酸等多种物质。这些物质使酱具有独特的酱香味。第39页/共45页酸奶：牛奶在厌氧条件下，由乳酸菌发酵，将乳糖分解，并进一步发酵产生乳酸和其他有机酸，以及一些芳香物质和维生素等；同时蛋白质也部分水解。因此，酸奶是营养丰富、易消化，少含乳糖，是适合于有乳糖不适应症者的优良食品。第40页/共45页面包：现在的面包均是利用活性干酵母（面包酵母）经活化后，与面粉混合发酵，再加入各种添加剂，经烤制生产的。

17、面粉发酵后淀粉结构发生改变，变得易于消化、营养易于吸收。第41页/共45页六、食品微生物发酵发展前景六、食品微生物发酵发展前景l食品微生物发酵与人民的吃穿息息相关，同时与国家的节能减排大政方针密切联系，与国家的循环经济是分不开的。发酵技术随着时代的发展而不断向前发展，从传统的发酵工业到现代发酵工业，再到微生物工程，它不仅成为生物技术产业的重要支柱，而且和基因工程技术的结合使它如虎添翼。第42页/共45页七、小结七、小结酿酒工艺应用的是微生物发酵产生酒精，其中需要特别的微生物，如酵母菌、曲霉等，发酵工艺相对简单，但工作量大，持续时间长。我们要知道，微生物是生物界中一支数量无比庞大的队伍。只有认识微生物并逐步掌握其活动规律后，才可能做到使原来无利的微生物变为有利，小利者变大利，有害者变小害、无害甚至有利，从而大大地推动人类的进步，使微生物更好的造福于人类。第43页/共45页第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页