从表面上去观察酒精发酵,其过程十分简单,它只是将糖化醪打入发酵罐后,接入酒母,就可以进行发酵了。但是,在酒精发酵过程中却发生着十分复杂的生物化学变化过程:在这里既有糖化醪中的淀粉和糊精继续被糖化酶水解,生成糖分的作用(即后糖化作用),也还有蛋白质在曲霉蛋白酶进一步水解下生成低分子含氮化合物如是是视、动胨、肽和氨基酸的作用。生成的这些物质,有的被酵母吸收利用,合成酵母菌体细胞,另一部分则被发酵,生成酒精和CO2及其它副产物。萊垍頭條
(1)在发酵前期,要创造条件,让酵母菌继续繁殖到一定数量。垍頭條萊
(2)使糖化醪中的淀粉和糊精继续被分解,生成可发酵的糖分。萊垍頭條
(3)发酵过程的中期和后期,要创造厌气条件,使酵母在无氧条件下将糖分发酵生成酒精。垍頭條萊
酵母菌发酵原理如下:在有氧的条件下,进行有氧呼吸,将糖类物质分解成二氧化碳和水,释放大量能量。萊垍頭條
在无氧的条件下,进行无氧呼吸(酒精发酵),将糖类物质分解成二氧化碳和酒精,释放少量能量。萊垍頭條
由于有氧呼吸比无氧呼吸(酒精发酵)产能多,因此酵母菌利用等量能源物质,在有氧环境中生长繁殖得到的菌体数目明显比缺氧时高得多。萊垍頭條
而酒精发酵则需要在缺氧的环境下才能进行。萊垍頭條
因此利用酵母菌制造啤酒时必须先向发酵罐中通入空气,使酵母菌快速繁殖,达到一定数量后,再密封,让其进行发酵,以获得较多的酒精。垍頭條萊
果酒的制作过程离不开酵母菌。酵母菌营兼性厌氧型生活,在有氧情况下,酵母菌可以进行有氧呼吸而大量繁殖,产生水和二氧化碳,反应式为:c6h1206+6O2-6C02+6H20;在无氧的条件下,酵母菌进行无氧呼吸而产生酒精,反应式为:C6H1206-2C2H50H+2C02。
在制作果酒的时候,温度控制也是必不可少的。因为温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20°C左右最适合酵母菌繁殖,酒精发酵时一般将温度控制在18~25°℃。在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
在发酵过程中,随着酒精度数的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝数其他微生物都因无法适应这一环境而受制。
制备原料:淀粉、乙烯、磷酸、硫酸、葡糖淀粉酶。
工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇:
1、发酵法
糖质原料(如糖蜜、亚硫酸废液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵;
2、乙烯水化法
乙烯直接或间接水合。
乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇。
首先,酒精的发酵是在无氧条件下,微生物(如酵母菌)分解葡萄糖等有机物,产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。垍頭條萊
其中的影响因素就有:垍頭條萊
1.温度:微生物(如酵母菌)在不同温度的分解能力不同,在最适温度分解得到的产物最多,最适发酵温度为30~33℃。萊垍頭條
2.pH: 过酸或者过碱都会影响酵母的活性,在最适pH时分解效果最佳3.发酵时间:发酵时间也是需要选在酒精达到最高峰时最佳,过早会影响产量,太久会影响质量。萊垍頭條
4.其他的影响因素还有:(一般是在生产过程中的,大学的会涉及到的)通风量、接种的质量、溶氧、发酵体积等等頭條萊垍
发酵是利用细菌或者酵母菌什么的,把他们接种在发酵罐里面让他们生长,这些菌会产生酒精或者抗生素什么的发酵的时候如果许多菌一起长的话,就会发生杂菌感染。萊垍頭條
以酵母发酵产酒精为例,如果有其他菌,他们会跟酵母抢营养,导致酵母不能生长,酒精发酵失败,所以首先要把发酵罐进行灭菌,把杂菌灭掉,然后接种纯种的酵母进去其他发酵的接种类似,但是接的菌种可能不同。萊垍頭條
但是一般来讲接进去的菌种必须是纯的 萊垍頭條
酒精的工业生产方法可分为发酵法和化学合成法两大类;萊垍頭條
(1)发酵法是利用淀粉质原料或糖质原料,在微生物的作用下生成酒精,根据原料的不同,又可分为:萊垍頭條
A.淀粉质原料发酵生产酒精这是我国当前生产酒精的主要方法,它是利用薯类、谷物及野生植物等含淀粉的原料,在微生物的作用下将淀粉水解为葡萄糖,再进一步发酵生成酒精。萊垍頭條
整个生产过程包括原料蒸煮、糖化剂制备、糖化、酒母制备、发酵及蒸馏等工序。萊垍頭條
B.糖蜜原料发酵生产酒精直接利用糖蜜中的糖分,经过稀释并添加部分营养盐,借酒母的作用发酵生成酒精。萊垍頭條
C.亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精造纸原料经亚硫酸盐液蒸煮后,废液中含有六碳糖,这部分糖在酵母作用下可以发酵生成酒精,主要是工业酒精。萊垍頭條
(2)化学合成法生产酒精是利用炼焦炭、裂解石油的废气为原料,经化学合成反应而制成酒精。生产方法又可分为间接水合法和直接水合法两种,目前工业上普遍采用后者。 A.间接水合法又称硫酸水合法,它的生产过程是将乙烯与硫酸经加成作用生成硫酸氢乙脂,再进行水解,生成乙醇和硫酸。垍頭條萊
此法的缺点是对设备腐蚀严重,酸消耗较多,优点是对原料气体的纯度要求不高,设备简化,易与上马。萊垍頭條
B.直接水合法乙烯与水蒸气在磷酸催化剂存在下,在高压高温下可直接发生加成反应,生成酒精。頭條萊垍
此法要求乙烯纯度在98%以上的原料气,需要采用特出的方法分离裂解其中各种组分,对设备、材料都提出了较高的要求,但此法步骤简单,无腐蚀问题。萊垍頭條
酒精发酵的基本过程是:條萊垍頭
酒精发酵作用,是酵母菌把可发酵性的糖,经过细胞内酒化酶的作用,生成了酒精与CO2,然后通过细胞膜将这些产物排出体外.酵母菌就是通过这种形式进行酒精发酵作用。頭條萊垍
一个酵母细胞大小其直径只有5-8微米,表面积为5x-万次平方毫米。正常发酵醪中酵母细胞数含量约为1400亿/升,它的细胞表面积约为7平方米,在发酵过程中有如此巨大的细胞表面积参与物质代谢,可见其发酵作用是十分强烈的。頭條萊垍
在发酵过程中产生的酒精可以通过酵母细胞渗出到体外。因为酒精发酵是在水溶液中进行,酒精是可以任何比例与水混合的,所以由酵母体内排出的酒精便溶于周围的醪液中。发酵中产生的CO2,由于其溶解度较小,所以发酵醪很快就会被其饱和。当CO2饱和之后,便被吸附在酵母细胞表面,直至其超过细胞吸附能力,这时CO2变为气态,形成小的气泡上升。又由于CO2的气泡相互碰撞,形成较大气泡而逸出液面。CO2气泡的上升,也带动了醪液中的酵母细胞上下游动,从而使酵母细胞能更充分地与醪液中糖分接触,使得发酵作用更充分和彻底。通常,CO2易在罐壁或细胞表面逸出。随着CO2的上升,带动了发酵醪中的酵母细胞和物料上升,有时也能使底层的物料浮于醪液表面,这种类型的发酵称作被动式发酵。如果发酵醪液较粘稠,则气泡到达液面后并不破裂,且形成的泡沫持久不散,有时泡沫还可能由罐顶溢出,造成糖分损失,这种类型的发酵称做泡抹发酵。頭條萊垍
从上述可知,发酵过程中产生的CO2,应及时予以排除,否则对发酵会产生不利影响。产生泡沫的原因有两种,一是由于酵母的性质或介质的性质引起的,如强有力的酵母(如拉斯2号酵母) 在营养条件好,介质中又饱和了氧时,会发生泡沫发酵现象。这主要是由于酵母过分强烈繁殖与过分强烈发酵所致。减少酒母用量,可以防止泡沫发酵。二是由于发酵醪用新鲜薯干做原料,或曲子质量不好所造成。发酵时,醪液粘稠,产生的气泡到达液面并不破裂,也会造成泡沫上溢,使发酵受损失。采用消泡剂,也可以防止此种现象。頭條萊垍
无氧呼吸产生的乳酸或酒精对细胞有害一般来说,如果无氧呼吸产生的乳酸或酒 精过多,会对细胞产生毒害.酵母菌在无 氧以及其他条件适合的情况下,随着发酵 产物(如酒精)的增多,营养物质的减少 以及pH发生变化等的影响,它的繁殖速率 逐渐下降,死亡率逐渐上升,酒精发酵最 终就会停止.其他的例子如用乳酸杆菌使 牛奶发酵形成酸牛奶,最终情况也是这 样. 頭條萊垍
粉碎蒸熟。萊垍頭條
代料酿造一般都必须通过粉碎这一道工序,然后蒸熟,使原料加大微生物接触面,以有利于发酵和原料糊化均匀,加速糖化。頭條萊垍
拌曲制醋。頭條萊垍
把蒸熟的原料焖放15~20分钟后,即可摊开,晾至40℃以下时,拌入曲及酵母、酵母液,翻拌2~3次使之均匀。当温度降至17~18℃时,即可入缸制醋。较低的温度可促使糖化和酒精发酵完全。酒精产量高,有抑制杂菌的作用,可提高醋的品质。萊垍頭條
入坛发酵。垍頭條萊
把拌曲后的原料装入发酵缸或坛内进行发酵。前期是糖化与酒精发酵,要求温度28~30℃,经36小时发酵后,以品温升到39℃左右为好。同时要均匀地翻动,并掺入谷糠,增加疏松程度,供氧增温,以利醋化。大约7天后品温开始下降,说明酒精氧化结束,醋化也基本完成。萊垍頭條
成品调味。萊垍頭條
通过坛内醋化后,一般夏季20~30天,冬春季40~50天,醋酸即变酸成熟。此时醋面有一层薄薄的醋酸菌膜,有刺鼻酸味。成熟的醋,上层醋液清亮澄黄,中下层醋液乳白色,略有浑浊,两者混合即为白色的醋。一般每100公斤杂粮可酿制白醋400公斤,醋度2.5~3克/100毫升。滤出的醋渣可腌渍酸菜或掺配饲料喂畜禽。在白醋中加入五香和糖色、芝麻等调味品,经沉淀过滤后即为香醋。萊垍頭條
酒精是酵母菌在无氧呼吸的作用下,将糖类转化而成的淀粉在各种酶的作用下分解成低聚糖,酵母菌再在无氧呼吸的作用下将其分解成酒精白酒也是同样的道理,只是白酒是开放式生产,主体中酒精和水的成分占据98%,剩余2%则是在,其他复杂微生物的共同作用下产生了各种呈香呈味物质! 萊垍頭條