第九章黄酒生产原料的处理按成品酒含糖量分类1.干型黄酒葡萄糖1g/100mL2.半干型黄酒1—3g/100mL3.半甜型黄酒3—10g/100mL4.甜型黄酒10~20g/100mL5.浓甜型黄酒20g/100mL第一节大米原料的处理大米原料在糖化发酵以前必须进行精白、浸米和蒸煮、冷却等处理。一、米的精白米的精白程度常以精米率表示。精米率也称出白率。精白度提高有利于米的蒸煮、发酵,有利于提高酒的质量。一、米的精白对糙米或精白度不足的原料应该进行清白原因:由于糙米的糠层含有较多的蛋白质、脂肪,给黄酒带来异味,降低成品酒的质量;糠层的存在,妨碍大米的吸水膨胀,米饭难以蒸透,影响糖化发酵;糠层所含的丰富营养会促使微生物旺盛发酵,品温难以控制,容易引起生酸菌的繁殖而使酒醪的酸度升高。二、米的浸渍1.浸米的目的(1)让大米吸水膨胀以利蒸煮。(2)为了取得浸米的酸浆水,作为传统绍兴黄酒生产的重要配料之一。传统的摊饭法酿酒,浸米时间长达16~20d左右,除了使米充分吸水外,主要是抽取浸米的酸浆水用作配料,使发酵开始即具有一定的原始酸度,抑制杂菌的生长繁殖,保证酵母菌的正常发酵;浆水中的氨基酸、生长素可提供给酵母利用;多种有机酸带入酒醪,改善了黄酒的风味。2.浸米过程中的物质变化浸米4~6h,吸水达20%~25%;浸米24h,水分基本吸足。浸米数天后,水面上将出现由皮膜酵母形成的乳白色菌膜,与此同时,米粒所含的淀粉、蛋白质等高分子物质受到米粒本身存在的及微生物分泌的淀粉酶、蛋白酶等的作用而进行水解,其水解产物提供给乳酸链球菌等作为转化的基质,产生乳酸等有机酸,使浸米水的总酸、氨基酸含量增加。总酸可高达0.5%~0.9%左右,酸度的增加促进了米粒结构的疏松,并随之出现“吐浆”现象。三、蒸煮1.蒸煮目的(1)使淀粉糊化(2)对原料的灭菌作用,保证发酵的正常进行。(3)挥发掉原料的怪杂味,使黄酒的风味纯净。2.蒸煮的质量要求要求米饭蒸熟蒸透,熟而不糊,透而不烂,外硬内软,疏松均匀。3、蒸饭设备(1)卧式蒸饭机总长度8~10m。(2)立式蒸饭机四、米饭的冷却米饭蒸熟后必须冷却到微生物生长繁殖或发酵的温度,才能使微生物很好地生长并对米饭进行正常的生化反应。冷却的方法有淋饭法和摊饭法。1.淋饭法米饭蒸熟后,用冷水淋浇,急速冷却。2.摊饭法将蒸熟的热饭摊放在洁净水泥地面上,依靠风吹使饭温降至所需温度。可利用冷却后的饭温调节发酵罐内物料的混合温度,使之符合发酵要求。摊饭冷却,速度较慢,易感染杂菌和出现淀粉老化现象,尤其是含直链淀粉多的籼米原料,不宜采用摊冷法,否则淀粉老化严重,出酒率会降低。第二节其他原料的处理•一、黍米(大黄米)•1.烫米•黍米谷皮厚,颗粒小,吸水困难,胚乳淀粉难以糊化,必须先烫米,使谷皮软化开裂,然后浸渍,使水分向内部渗透,促进淀粉松散,以利煮糜。•2.浸渍•烫米时随搅拌散热,水温逐降至35~45℃,开始静止浸渍。•3.煮糜••煮糜的目的是使黍米淀粉充分糊化呈粘性,并产生焦黄色素和焦米香气,形成黍米黄酒的特殊风格。二、玉米•1.浸泡•玉米淀粉结构紧密,难以糖化,应预先粉碎、脱胚、去皮、洗净制成玉米碴,才能用于酿酒。玉米碴粒度要求在每粒30~35克左右。颗粒小,便于吸水蒸煮。•2.蒸煮、冷却•3.炒米•炒米之目的是形成玉米酒的色泽和焦香味。第三节黄酒酿造的主要微生物•传统工艺黄酒的酿造是以小曲(酒药)、麦曲或米曲作糖化发酵剂的,即利用它们所含的多种微生物来进行混合发酵。酒曲中主要的微生物有以下几类。•曲霉菌•根霉菌•红曲霉菌•酵母菌(1)曲霉菌•曲霉菌主要存在于麦曲、米曲中,在黄酒酿造中起糖化作用,其中以黄曲霉(米曲霉)为主,还有较少的黑曲霉等微生物。•黄酒工业常用的黄曲酶菌种由3800、苏-16等,黑曲霉菌种由3758、As3.4309等。(2)根霉菌•根霉菌是黄酒小曲(酒药)中含有的主要精化菌。根霉糖化力强,几乎能使淀粉全部水解成葡萄糖,还能分泌乳酸、琥珀酸和延胡索酸等有机酸,降低培养基的pH,抑制产酸细菌的侵袭,并使黄酒口味鲜美丰满。•用于黄酒生产的根霉菌种主要有Q303、3.851、3.852、3.866、3.867、3.868等。(3)红曲霉菌红曲霉菌是生产红曲的主要微生物,由于它能分泌红色素而使曲呈现紫红色。红曲霉菌不怕湿度大,耐酸,最适pH为3.5~5.0,在pH3.5时,能压倒一切霉菌而旺盛地生长,使不耐酸的霉菌抑制或死亡,红曲霉菌所耐最低PH为2.5,耐10%的酒精。用于黄酒生产的红曲霉菌种主要有As3.555、As3.920、As3.972、As3.976、As3.986、As3.987、As3.2637等。(4)酵母菌•传统工艺黄酒生产中制备的酒母,实际上包含着多种酵母菌,其中不但有发酵酒精成分的,还有产生黄酒特有香味物质的不同酵母菌。•新工艺黄酒生产中使用的是优良纯种酵母菌,不但有很强的酒精发酵能力,也能产生传统黄酒的风味,•其中As2.1392是酿造糯米黄酒的优良菌种,M-82、AY系列黄酒酵母菌种等都是常用的优良黄酒酵母菌。(5)黄酒酿造的主要有害细菌•常见的有害微生物有醋酸菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌。•黄酒发酵是霉菌、酵母、细菌的多菌种混合发酵,必须通过酿造季节的选择和工艺操作的控制来保证发酵的正常进行,防止有害菌的大量繁殖。第十章黄酒发酵•第一节黄酒醅发酵的主要特点黄酒发酵过程最主要的特点:无论是传统工艺还是新工艺生产黄酒,其酒醅(醪)的发酵都是敞口式发酵,典型的边糖化边发酵,高浓度醪液和低温长时间发酵。•一、敞口式发酵•二、典型的边糖化边发酵•三、酒醅的高浓度发酵•四、低温长时间后发酵和高酒精度酒醅的形成第二节发酵过程中物质变化酒醅在发酵过程中的物质变化主要指淀粉的水解、酒精的形成,伴随进行的还有蛋白质、脂肪的分解和有机酸、酯、醛、酮等副产物的生成。发酵过程中的物质变化大多是由酶的催化而进行的。一、淀粉的分解二、酒精发酵黄酒酿的发酵主要依靠酵母菌的作用,将糖化产生的可发酵性糖分在厌氧状况下转化为酒精和二氧化碳。它通过酵母体内的多种酶的催化,依照EMP代谢途径,使葡萄糖转化成丙酮酸,然后在丙酮酸脱羧酶的催化下,使丙酮酸脱羧生成乙醛并产生二氧化碳,已醛经乙醇脱氢酶及其辅酶NADH2的催化,还原成乙醇。每分子葡萄糖发酵生成两分子乙醇和两分子二氧化碳。黄酒发酵分为前发酵、主发酵和后发酵三个阶段。在前发酵阶段。大约下罐(缸)后10~12h,主要是酵母繁殖期,发酵作用弱;经过3~5d的主发酵,醪液中代谢产物积累较多;后发酵主要是继续分解残余的淀粉和糖分,发酵作用微弱;待发酵结束,酒醅的酒精含量可达14%以上。三、有机酸的变化黄酒中的有机酸部分来自原料、酒母、曲和浆水或人工调酸加入;一部分是在发酵过程中由酵母的代谢产生的,如琥珀酸等;也有因细菌污染而致,如醋酸、乳酸、丁酸等。酸度的变化常作为黄酒发酵是否正常的衡量指标,开头耙时酒醋酸度常在0.2~0.3g/100ml。一般酒醅中以琥珀酸和乳酸为主,此外有少量的柠檬酸、苹果酸、延胡索酸等。酸败的酒醅中乳酸和醋酸含量特别多,而琥珀酸等减少。这是由于受到乳酸杆菌和醋酸杆菌严重污染而造成的。如果酒醅的挥发酸明显增高,则往往是由于醋酸菌污染引起的。黄酒总酸控制在0.35~0.4g/100ml较好。四、蛋白质的变化黄酒中含氮物质的2/3是氨基酸,其余1/3是多肽和低肽。在酒醅发酵时,受到微生物蛋白酶的分解,形成肽和氨基酸等一系列含氮化合物。酒醅中氨基酸达18种之多,含量也高,其中一部分被酵母同化,合成菌体蛋白质。同时形成高级醇,其余部分残留在酒液内。微生物菌体蛋白的自溶也是形成氨基酸的一个来源。五脂肪的变化糙米和小麦含有2%左右的脂肪,糙米精白后,脂肪含量减少较多。脂肪氧化后损害黄酒风味。在发酵过程中,脂肪大多被微生物的脂肪酶分解成甘油和脂肪酸。甘油赋予黄酒甜味和粘厚感。脂肪酸与醇结合形成酯类。酯和高级醇等都能形成黄酒特有的芳香。六、氨基甲酸乙酯的形成氨基甲酸乙酯是由氨甲酰化合物与乙醇反应生成的。氨甲酰化合物主要有尿素、L-瓜氨酸、氨甲酰磷酸、氨甲酰天冬氨酸等。黄酒尿素黄酒酿造时,原料、辅料和水会带入部分尿素,但最主要的还是在发酵过程中由酵母代谢产生。酵母在生长繁殖和进行酒精发酵时,除了合成自身菌体需要的尿素外,还把大量的尿素分泌到体外,使酒醅中的尿素含量增加,酵母细胞内的精氨酸酶的活性也会随之提高,进一步加速了尿素的生成。黄酒尿素主要由精氨酸分解而来,通过精氨酸酶的分解使精氨酸转化为鸟氨酸和尿素。第三节传统的摊饭法发酵一、摊饭发酵的主要特点(1)传统的摊饭法发酵酿酒,常在11月下旬至翌年2月初进行,强调使用“冬浆冬水”,以利于酒的发酵和防止升酸。另外低温长时间发酵,对改善酒的色、香、味都是有利的。(2)采用酸浆水配料发酵是摊饭酒的重要特点。(3)摊饭法发酵前,热饭采用风冷,使米饭中的有用成分得以保留。榨酒前酵(4)摊饭法发酵以淋饭酒母作发酵剂,其酵母具有发酵力强、产酸低、耐渗透压和酒精含量高的特点,繁殖速度和产酒能力大增,发酵较为彻底。(5)传统摊饭法发酵采用自然培养的生麦曲作糖化剂。二、摊饭法发酵蒸熟后的米饭经过摊冷降温到60~65℃,投入盛有水的发酵缸内,打碎饭块后,依次投入麦曲、淋饭酒母和浆水,搅拌均匀,使缸内物料上下温度均匀,糖化发酵剂与米饭很好接触,防止“烫酿”,造成发酵不良。最后控制落缸品温在27~29℃左右,并做好保温工作,使糖化、发酵和酵母繁殖顺利进行。开耙温度开耙温度的高低影响成品酒的风味。高温开耙(头耙在35℃以上),酵母易于早衰,发酵能力不会持久,使酒醅残糖含量增多,酿成的酒口味较甜,俗称热作酒;低温开耙(头耙温度不超过30℃),发酵较完全,酿成的酒甜味少而辣口,俗称冷作酒。第四节喂饭法发酵喂饭法发酵是将酿酒原料分成几批,第一批先做成酒母,在培养成熟阶段,陆续分批加入新原料,起扩大培养、连续发酵的作用,使发酵继续进行的一种酿酒方法。二、喂饭法发酵的主要特点(1)酒药用量少,仅是用作淋饭酒母原料的0.4%~0.5%(2)由于多次喂饭,酵母不易衰老,发酵力始终很旺盛。(3)由于多次喂饭,醪液在边糖化边发酵过程中,从稠厚转变为稀薄,同时酒醅中不会形成过高的糖分。(4)多次投料连续发酵,可在每次喂饭时调节控制饭水的温度,增强了发酵对气侯的适应性。三、喂饭发酵的工艺要点要求喂饭法发酵做到“小搭大喂”、“分次续添”、“前少后多”。第五节黄酒大罐发酵和自动开耙三、大罐发酵的基本特点及自动开耙的形成大罐发酵具有容积大、醅层深、发热量大而散热难、厌氧条件好、二氧化碳气集中等特点。用醪液自己翻动来代替人工开耙。落罐后10~14h,在酵母产生的二氧化碳气体的上浮冲力作用下,底部醪液较早地开始翻腾,酒醅上部的醅盖被冲破,整个醪液全部自动翻腾,这时醪液品温正好达到传统发酵的头耙温度,约33~35℃左右。以后醪液一直处于翻腾状态,直到主发酵阶段结束。自动开耙醪液自动翻腾代替了人工搅拌开耙,同样达到调温、散热、排除二氧化碳,吸收新鲜氧气的作用,人们称之为黄酒大罐发酵的“自动开耙”。四、发酵罐1、前发酵罐罐体圆柱部分的直径D与高度H之比约为1:2.52、后发酵罐一般为瘦长形圆柱锥底直立罐。后发酵醪品温控制10~18℃,不得超过18℃。第六节抑制式发酵和大接种量发酵酒精既是酵母的代谢产物,又是酵母的抑制剂,当酒精含量超过5%时,随着酒精含量的提高,抑制作用愈加明显,在同等条件下,淀粉糖化酶所受的抑制相对要小。第六节抑制式发酵和大接种量发酵配料时以酒代水,使酒醪在开始发酵时就有较高的酒精含量,对酵母形成一定的抑制作用,使发酵速度减慢甚至停止,使淀粉糖化形成的糖分(以葡萄糖为主)不能顺利地让酵母转化为酒精;加之配入的陈年酒芬芳浓郁,故而半甜型黄酒和甜型黄酒不但残留的糖分较多,而且具有特殊的芳香。这就是抑制式发酵生产黄