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糖化醪或糖蜜醪的发酵（一）

糖酒快讯 2004-08-25 10:30

什么叫做酒精发酵？

首先我们应知道什么叫发酵，所谓发酵，是指微生物细胞，在无氧条件下，进行无氧呼吸，将吸收的营养物质通过细胞内酶的作用，进行一系列的生物化学反应，把复杂的有机物分解为比较简单的生化中间产物，同时放出一定能量的过程，就叫做发酵。或者简单地说，就是在无氧条件下，微生物将复杂的有机物转变为简单的产物的过程，就叫做发酵。

所谓酒精发酵，就是指发酵酵中的糖类物质，在无氧条件下，受酵母细胞中酒化酶的作用，产生酒精的全过程。
酒精的发酵过程中，酵母菌的发酵是属于厌气性发酵，进行着无氧呼吸，发生着复杂的生化反应。从整个发酵工艺来讲，既有发酵醪中的淀粉、糊精继续被糖化酶作用，水解生成糖类物质的反应，同时又有发酵醪中的蛋白质在蛋白酶的作用下，水解生成小分子的蛋白胨、肽和各种氨基酸的反应，这些水解产物一部分被酵母细胞吸收合成菌体，另一部分则发酵生成了酒精和二氧化碳，还要产生副产物杂醇油、甘油等。

什么叫做EMP途径，它在酒精生产中的运用情况如何？

EMP途径即糖酵解途径或称葡萄糖酵解途径，这条途径几乎是所有具有细胞结构的生物所共有的主要代谢途径。它表明了，当微生物细胞吸收葡萄糖后，葡萄糖经己糖激酶、磷酸已糖异构酶、磷酸己糖激酶的作用，生成1，6—二磷酸果糖，1，6—二磷酸果糖再经过一系列酶的作用，降解生成丙酮酸为主要特征的一系列生物化学过程。反应发生于细胞质中。

各种微生物进行糖代谢，可归结为有氧降解和无氧降解(降解就近似于分解和水解的意思)两大类型，在有氧条件下的降解产物是CO2和H2O，同时生成大量的菌体细胞和放出大量的热。在无氧条件下，降解的最终产物是各种有机酸、醇、气体等。

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1。
表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

责任编辑：hqing 编辑：yinhailong 来源：中国酒
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