本文目錄一覽表：

• 一、酵母菌固態(tài)發(fā)酵的條件是什么？
• 二、發(fā)酵的秘密（固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)發(fā)酵，酒精、串酒的制作過程）
• 三、釀酒知識-固態(tài)發(fā)酵法的四個特點
• 四、固體發(fā)酵的應用

一、酵母菌固態(tài)發(fā)酵的條件是什么？

一、實驗材料、儀器與試劑
材料：酵母菌、酵母固態(tài)發(fā)酵酒醅、黃水等；
儀器：氣質(zhì)聯(lián)用儀、滅菌鍋、窖糧糟、錐形瓶、燒杯、接種針、接種環(huán)、移液槍等；
試劑：YPD培養(yǎng)基、糟醅浸汁液體培養(yǎng)基、蒸餾水等。
二、實驗步驟
（一）、酵母活化
1.1將保存菌種的EP管取出，4℃冰箱中解凍2-3h。
1.2用牛皮紙包好130個平板（每個包12個）、4支接種針、130支10mL試管，并將1000mL蒸餾水（洗脫酵母用，130*5=650mL，實驗時制備1000mL）分裝至4個500mL錐形瓶中，塞好棉花塞后，用牛皮紙包好，121℃滅菌20min，滅菌完成后移至超凈工作臺冷卻，備用。
1.3配制YPD培養(yǎng)基（130株菌，共計130*30mL=3900mL，實驗時制備4000mL備用）
（1）稱取40g酵母膏, 80g蛋白胨于4000ml水中，加入80g瓊脂粉于電磁爐專用鍋（2個）中，加熱攪拌溶解，用鹽酸與氫氧化鈉溶液調(diào)pH為4.5，分裝至16個500mL錐形瓶中；
（2）塞好棉花塞后，用牛皮紙包好，121℃滅菌20min；
（3）滅菌完成后移至超凈工作臺冷卻至50℃-60℃，制備平板共計130個。
1.4接種酵母，培養(yǎng)
（1）在超凈工作臺上，用接種針將EP管中的酵母挑取到制備好的平板上劃線（每株菌一個平板）；
（2）貼好標簽后，移至恒溫培養(yǎng)箱中28℃培養(yǎng)至形成肉眼可見的單菌落。
1.5制備酵母菌懸液
（1）在超凈工作臺上，向平板中加入5mL先前制備好的無菌蒸餾水（條件允許時用酵母生理鹽水），用接種針挑動，洗脫菌落，得酵母菌懸液；
（2）移至10mL試管中，塞好棉花塞后，貼好標簽，備用。
（二）、實驗設備轉移（實驗室至生產(chǎn)現(xiàn)場）
1.準備約140個玻璃發(fā)酵壇（每株菌一個共130個，空白糟醅（未拌酒曲）一個、生產(chǎn)廠方發(fā)酵生產(chǎn)糟醅（加無菌水5%）一個、發(fā)酵完成但未蒸餾的糟醅一個、老師實驗用2個、其它5個），裝箱；
2.準備150雙塑料手套、一張約10平方米塑料紙、150張保鮮膜、10個50mL燒杯（拌黃水與菌種用）、4支玻璃棒，2-4壺開水（在廠方接取）等；
3.將上述物品與制備好的酵母菌懸液（試管）一并用車帶至生產(chǎn)廠方，備用。
（三）、接種、拌和、封壇
1.將10平方米的塑料紙鋪開，鏟取130*700=91000mL約130*500=65000g=65kg（實驗時可相應增加使用量）的糟醅（未拌酒曲）于塑料紙上；
2.分2-4組，拌和。每株菌用35mL黃水、700mL(500g)糟醅、5mL酵母菌懸液。
（1）用開水將燒杯與玻璃棒滅菌，冷卻；
（2）移取700mL(500g)糟醅于一張保鮮膜上，將35mL黃水與5mL酵母菌懸液在燒杯中用玻璃棒拌勻后倒在糟醅上，帶上手套拌和均勻（每株菌用一雙手套、燒杯與玻璃棒拌菌后用開水滅菌，冷卻）；
（3）將拌好菌的糟醅移至發(fā)酵壇中，壓至理想程度后，蓋上壇蓋，用細沙封口，貼好標簽。
（4）操作完成后帶走垃圾并打掃好衛(wèi)生。
（5）將發(fā)酵壇轉車運回實驗室30℃恒溫培養(yǎng)30d（開空調(diào)調(diào)溫），定期觀察記錄。

二、發(fā)酵的秘密（固態(tài)、半固態(tài)、液態(tài)發(fā)酵，酒精、串酒的制作過程）

白酒的釀造過程分為兩步。第一步用米曲霉、黑曲霉、黃曲霉等將淀粉分解成糖類，也就是糖化過程。第二步則由酵母菌再將葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精、白酒的香味濃，主要是由于在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生酯類、高級酯類、揮發(fā)性游離酸等。

白酒的發(fā)酵原理表明;白酒釀造多是固態(tài)發(fā)酵，其主要產(chǎn)物是乙醇。通過分析檢測發(fā)現(xiàn)，白酒中大部分是乙醇和水，還含有占總量2%左右的其他香味物質(zhì)。由于這些香味物質(zhì)在酒中種類的多少和相互比例的不同，使得酒有別于酒精。白酒中的香味物質(zhì)主要是醇類、酯類、醛類、酮類、芳香族化合物等物質(zhì)。生產(chǎn)步驟：淀粉一葡萄糖·乙醇一一蛋白質(zhì)→氨基酸一醇、醛、酮等物質(zhì)的過程。

1.固態(tài)發(fā)酵法

采用固態(tài)發(fā)酵法釀造白酒是我國獨有的傳統(tǒng)工藝。與現(xiàn)代新工藝的糧食粉碎直接加水加酒曲發(fā)酵不同，傳統(tǒng)固態(tài)釀酒要經(jīng)過泡糧、初蒸、燜糧、復蒸、發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾調(diào)等工序。固態(tài)純糧發(fā)酵有以下特點。

(1)采用間隙式、開放式生產(chǎn)，并能用多菌種混合發(fā)酵：固態(tài)法白酒除燕煮、蒸餾之外，其余環(huán)節(jié)均屬于開放式釀造。種類和數(shù)量繁多的微生物通過空氣、原料、土壤、工具、水等渠道進人酒醅，以促成和保證酒的風味和出消率的提高。

(2)低溫蒸煮、低溫糖化發(fā)酵：固態(tài)法釀酒蒸煮溫度較低，避免了高溫、高壓，這對促成酒醅在較低的溫度下糖化和發(fā)酵，以保證酒的風味和出酒率的提高。

(3)采用配醅調(diào)節(jié)淀粉濃度和酸度：傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵大都采用配糟或者加輔料的方法來調(diào)節(jié)淀粉濃度和酸度，利于蒸煮糖化和發(fā)酵。一般固態(tài)酒醅經(jīng)過蒸餾后酒精中還含有一定量殘余淀粉。配糟再發(fā)酵則可以將它們充分轉化為酒。

(4)固態(tài)釀酒是蒸餾：固態(tài)法白酒蒸餾都采用傳統(tǒng)的固態(tài)燒酒釀酒設備。不僅是濃縮與分離酒精的設備，也是白酒的增香設備。純糧固態(tài)發(fā)酵白酒采用的是完全傳統(tǒng)的釀酒工藝，以糧谷為主要原料，以大曲、小曲或麩曲及酒母等為糖化發(fā)酵劑，經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵后，用傳統(tǒng)小型燒酒設備經(jīng)高溫蒸餾后得到的白酒。

固態(tài)發(fā)法的種類；根據(jù)所用糖化、發(fā)酵菌種和釀造工藝的不同，固態(tài)發(fā)酵法可分為大曲酒、小曲酒、麩曲酒三大類生產(chǎn)方法。

(1)大曲酒生產(chǎn)方法：大曲酒，以大曲為糖化、發(fā)酵、生香劑。大曲的原料主要是小麥、大麥，有的還會加上一定數(shù)量的碗豆。大曲又分為中溫曲、高溫曲和超高溫曲。大曲酒所釀的酒質(zhì)量較好，多數(shù)名酒均以大曲釀成。

(2)小曲酒生產(chǎn)方法：小曲酒生產(chǎn)方法在我國南方比較盛行，它以小曲為糖化發(fā)酵劑生產(chǎn)白酒。所用原料有大米、高梁、玉米、稻谷、小麥等。其生產(chǎn)工藝主要有三類:先固態(tài)培菌糖化后發(fā)酵法(如川法小曲酒)，邊糖化邊發(fā)酵法，配醅固態(tài)發(fā)酵法。

(3)麩曲酒生產(chǎn)方法：麩曲酒生產(chǎn)方法以高粱、玉米、薯干及高粱糠等為原料，以純培養(yǎng)的曲霉菌及純培養(yǎng)的酒母作為糖化發(fā)酵劑，發(fā)酵時間較短。由于生產(chǎn)成本較低，為多數(shù)酒廠采用，此種類型的酒產(chǎn)量較大。

2.半固態(tài)發(fā)酵法

先培菌糖化后發(fā)酵法：先培菌糖化后發(fā)酵法是生產(chǎn)米香型白酒的典型生產(chǎn)工藝，以大米為原料，采用小曲半固態(tài)發(fā)酵。前期是固態(tài)，主要進行培菌和糖化過程;后期為半液態(tài)發(fā)酵，再經(jīng)過蒸餾而制成米香型白酒。其產(chǎn)品具有米香純正、清雅、入口綿甜、爽冽，回味怡暢的典型風格。廣西桂林的三花酒和全州湘山酒就是米香型白酒的典型代表。

邊糖化邊發(fā)酵法：邊糖化邊發(fā)酵法是以大米為原料、以酒曲餅為糖化發(fā)酵劑，在半固態(tài)狀態(tài)下，經(jīng)邊糖化、邊發(fā)酵后蒸餾而成的小曲米酒的釀制方法，主要被我國南方一些省用來釀制米酒和豉味玉冰燒酒。在廣東，鼓味玉冰燒酒是一種典型的酒類，其歷史悠久，作為一種傳統(tǒng)的特產(chǎn)，深受廣大群眾和華僑及港澳同胞的歡迎。

3.液態(tài)發(fā)酵法

液態(tài)發(fā)酵法以液態(tài)發(fā)酵為基礎，經(jīng)不同的蒸餾及調(diào)味方法生產(chǎn)出白酒。狹義上講。液態(tài)發(fā)酵法是指原料的糊化、糖化、發(fā)酵和蒸餾等工藝。而從廣義上講，凡是以液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的酒基為基礎，再經(jīng)串香、調(diào)香等方法生產(chǎn)出液態(tài)酒釀白酒都屬于液態(tài)法釀酒的范疇。除了全液態(tài)法白酒外，還包括串香白酒、固液勾調(diào)白酒和調(diào)香白酒。通過液態(tài)法生產(chǎn)出來的白酒習慣上又稱為新型白酒。

液態(tài)發(fā)酵法分類

(1)全液態(tài)發(fā)酵法：全液態(tài)發(fā)酵法又稱一步法。基本上就是簡單的酒精生產(chǎn)方法，從原料蒸煮、糖化、發(fā)酵直到蒸餾，基本上采用酒精生產(chǎn)的設備，在工藝上注意吸取白酒的傳統(tǒng)操作特點，完全擺脫了固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)方式，使生產(chǎn)過程達到機械化水平。

(2)串香法：串香法的具體做法很多。有的與麩曲固態(tài)法白酒相結合，即先將酒精放人底鍋再將酒醅裝甑，然后蒸餾，使酒精蒸氣通過酒醅而將酒醅中的香味成分帶入酒中，以增加白酒的香味。有的在固態(tài)法白酒中加入產(chǎn)酯酵母培養(yǎng)液，培養(yǎng)香糟后，再裝甑串香。還有的用酒醅加曲再發(fā)酵做成香醅后，進行串香等，各有特色。

(3)固液結合法：固液結合法綜合固態(tài)和液態(tài)生產(chǎn)方法的優(yōu)點，以液態(tài)法生產(chǎn)的優(yōu)級食用酒為酒基，經(jīng)脫臭除雜，利用固態(tài)法的酒糟、酒頭、酒尾或固態(tài)法白酒增香來提高液態(tài)法白酒的質(zhì)量、故又稱為液態(tài)除雜、固液結合增香法。

(4)調(diào)香法：以脫臭的食用酒精為酒基、配入具有白酒香氣的香味液或食用香精香料，經(jīng)勾兌而成液態(tài)法白酒，這一工藝又稱為調(diào)香勾兌法。它與申香法或浸燕法相比，省略了復燕操作，從而避免了酒精的損耗，節(jié)約了蒸汽與勞動力、生產(chǎn)效率高。這一方法最簡單，而且不同風格香型的白酒都可以人為地控制。因此，也是眾所期望的一種好方法。但在實際工作中發(fā)現(xiàn)，由于白酒的香味成分復雜。含量少面種類多，不可能以少數(shù)幾種化學香料調(diào)制出合乎要求的白酒來。又由于白酒的香味成分剖析工作尚不夠完善，對它們之間的量比關系和平衡關系還未完全了解清楚，這就造成了調(diào)香勾兌技術的復雜性。



三、釀酒知識-固態(tài)發(fā)酵法的四個特點

飲料酒生產(chǎn)如啤酒和葡萄酒等釀造酒，一般都是采用液態(tài)發(fā)酵，另外白蘭地、威士忌等蒸餾酒也是采用液態(tài)發(fā)酵后，再經(jīng)蒸餾制成。而我國白酒采用固態(tài)酒醅發(fā)酵和固態(tài)蒸餾傳統(tǒng)操作，是世界上獨特的釀酒工藝。

固態(tài)發(fā)酵法白酒生產(chǎn)特點之一，是采用比較低的溫度，讓糖化作用和發(fā)酵作用同時進行，即采用邊糖化邊發(fā)酵工藝。 淀粉釀成酒必須經(jīng)過糖化與發(fā)酵過程。一般糖化酶作用的最適溫度在50–60℃。 溫度過高，酶被破壞的量就會愈大，當采用20-30℃低溫時，糖化酶作用緩慢，故糖化時間要長一些，但酶的破壞也能減弱。 因此，采用較低的糖化溫度，只要保證一定的糖化時間，仍可達到糖化目的。酒精發(fā)酵的最適溫度為28-30℃，在固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)白酒時，雖然入窖開始糖化溫度比較低(18-22℃)，糖化進行緩慢，但這樣便于控制。因開始發(fā)酵緩饅些，則窖內(nèi)升溫慢，酵母不易衰老，發(fā)酵度會高。而開始糖化溫度高，則糖分過多積累，溫度又高，雜菌容易繁殖。在邊糖化邊發(fā)酵過程中，被酵母利用發(fā)酵的糖，是在整個發(fā)酵過程中逐步產(chǎn)生和供給的，酵母不致過早地處于濃厚的代謝產(chǎn)物環(huán)境中，故較為健壯。

第二個特點是，發(fā)酵過程中水分基本上是包含于釀酒原料的顆粒中。 由于高梁、玉米等顆粒組織緊密，糖化較為困難，更由于是采用固態(tài)發(fā)酵，淀粉不容易被充分利用，故對蒸酒后的醅需再行繼續(xù)發(fā)酵，以利用其殘余淀粉。常采用減少一部分酒糟，增加一部分新料，配醅繼續(xù)發(fā)酵，反復多次，這是我國所特有的酒精發(fā)酵法，稱謂續(xù)渣發(fā)酵(續(xù)糧發(fā)酵)。

第三個特點是采用傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵和固態(tài)蒸餾工藝，以產(chǎn)生具典型風格的白酒。 近年來，通過對固態(tài)法白酒和液態(tài)法白酒在風味上不同原因的深入研究，認為固態(tài)法白酒采用配醅發(fā)酵，并且配醅量很大(為原料的3-4倍)，可調(diào)整入窖的淀粉濃度和酸度，達到對殘余淀粉的再利用。這些酒醅經(jīng)過長期反復發(fā)酵，其中會積累大量香味成分的前體物質(zhì)，經(jīng)再次發(fā)酵被微生物利用而變成香味物質(zhì)。例如糖類是酒精、多元醇和各種有機酸的前體物質(zhì)；酸類和醇類是酯類的前體物質(zhì)；某些氨基酸是高級醇的前體物質(zhì)，而酒精是乙酸的前體物質(zhì)等。當采用液態(tài)發(fā)酵時不配醅，就不具備固態(tài)發(fā)酵時那樣多的前體物質(zhì)，這就是兩種制酒工藝使白酒風味不同的原因之一。此外，在固態(tài)發(fā)酵時窖內(nèi)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)的物質(zhì)同時存在，根據(jù)研究得出同一種微生物生活在均一相內(nèi)(如液態(tài)、固態(tài)或氣態(tài))與生活在兩個不同態(tài)的接觸面上(這種接觸面稱作界面)，其生長與代謝產(chǎn)物有明顯不同，這就是說界面對微生物的生長有影響。而固體醅具有較多的氣-固、液-固界面，因此與液態(tài)發(fā)酵會有所不同。如以曲汁為基礎，添加玻璃絲為界面劑，以形成無極性的固液界面，進行酒精酵母的發(fā)酵對比試驗，其結果酸、酯都有所增加，高級醇增加幅度較小，酒精含量有所降低。

固態(tài)白酒生產(chǎn)是將發(fā)酵后的酒醅以手工裝入傳統(tǒng)的蒸餾設備—甑桶中，在甑桶中蒸出的白酒產(chǎn)品質(zhì)量較好，這是我國幾百年來勞動人民的一大創(chuàng)造，這種簡單的固態(tài)蒸餾方式，不僅是濃縮分離酒精的過程，而且又是香味的提取和重新組合的過程。 用液態(tài)發(fā)酵醪加入清蒸后的稻殼進行吸附后，再仿固體酒醅裝配蒸餾操作，另將固態(tài)發(fā)酵酒醅加水后采用液態(tài)釜式蒸餾，兩種不同蒸餾方式所生產(chǎn)的白酒在口味上前者接近固態(tài)發(fā)酵法白酒，而后者則類似于液態(tài)白酒。一種是串蒸操作，即將液體酒裝入甑桶底鍋，桶內(nèi)裝入固態(tài)發(fā)酵酒培，這樣酒醅中酒精和香味成分會在蒸餾過程中串入酒中。另一種是浸蒸操作，即是將灑醅加入到液體酒中然后蒸餾得到產(chǎn)品。對比結果，串蒸酒成品中酸、酯含量要比浸蒸酒高得多。而固態(tài)蒸餾操作相似于串蒸操作。目前液態(tài)白酒蒸餾不論是用泡蓋式蒸餾塔或釜式蒸餾設備都類似于浸蒸操作。故蒸餾方法的不同是構成液態(tài)法白酒和固態(tài)法白酒質(zhì)量上差異的又一重要因素。這說明用傳統(tǒng)的、獨特的固態(tài)發(fā)酵和固態(tài)蒸餾生產(chǎn)白酒的工藝在提高產(chǎn)品質(zhì)量上確實有其獨到之處。

固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)特點之四，是在整個生產(chǎn)過程中都是敞口操作，除原料蒸煮過程能起到滅菌作用外，空氣、水、工具和場地等各種渠道都能把大量的、多種多樣的微生物帶入到料醅中，它們將與曲中的有益微生物協(xié)同作用，產(chǎn)生出豐富的香味物質(zhì)，因此固態(tài)發(fā)酵是多菌種的混合發(fā)酵。 實踐證明，名酒生產(chǎn)廠，老車間的產(chǎn)品常優(yōu)于新車間的，這是與操作場所存在有益菌比較多有關。

四、固體發(fā)酵的應用

固體發(fā)酵法目前主要用在傳統(tǒng)的發(fā)酵工業(yè)中。例如：醬油的生產(chǎn)，從菌種培養(yǎng)到制曲，再到發(fā)酵都采用固體法。發(fā)酵條件相對比較開放，工藝簡單，設備要求簡單，成本相對比較低。雖然最近有的廠家也采用深層液體發(fā)酵，但在口味上明顯與固體發(fā)酵無法比擬。又如在食醋的生產(chǎn)上有的廠家采用前液后固，目的在于提高食醋的風味。

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