糖化與無蒸煮法的注意事項
發布時間:2012-05-30 09:12:59
發酵過程中的糖化
酒精生產中采用的糖化劑主要有谷芽與曲兩種,有些國家還采用根霉或毛霉的阿明諾法或阿明諾混合法。
1.阿明諾法:1892年Calmette由中國酒藥中分出一株糖化力強的霉菌,當時為紀念其師E.Roux,定名為Amylomyces rouxii(實為一株根霉)。用此霉在糊化醪冷卻至30—40℃時接種進去,通風培養,在霉菌生長過程中水解淀粉。此法的優點是以極少量根霉代替大量的糖化劑,發酵效率在90%以上。此法缺點是根霉中缺乏ɑ一淀粉酶,因此,蒸煮醪的濃度不能太高,總糖分通常在
10%左右,成熟醪的乙醇含量較低,且發酵時間長達130h。
為了克服阿明諾法的缺點,創立了阿明諾混合法。即不論酒母制備或主醪制備,都加入液體曲或麩曲,這樣醪液濃度提高,發酵周期縮短到60~72h。
2.谷芽法:以麥芽、黍芽、稷芽等作糖化劑,此法亦以歐洲各國使用較多。
3.曲法:我國以曲法為主。60余年來,制曲菌種和制曲方法均有驚人的進步。菌種方面,古代釀酒是天然的多菌種的曲,自1894年日本高峰由米曲霉中發現高峰淀粉酶后,日本廣泛應用純培養的米曲霉。1950年前后發現了糖化酶,人們對多種曲霉的糖化能力進行了比較,發現黑曲霉糖化力較強,且耐高溫,耐低pH值,因此有利于乙醇后發酵,使乙醇對原料的產率提高,于是黑霉取代了米曲霉。我國使用的黑曲霉As3.4309 (UV-11)每毫升培養液可以糖化56g以上的淀粉,DE值為98。進一步選育,該菌株的糖化力還有所提高。至于制曲方法由最初的曲盤法,改為厚層通風法,現在又改為液體曲,將來可能采用純酶法。
無蒸煮法的注意事項
使用無蒸煮發酵法工業生產中,令人擔心的是發生雜菌污染和生淀粉糖化效率問題。防止雜菌污染可采取如下措施:首先是醪液酸化至PH4.5,接著依靠加大酵母接種量,使糖化產生的糖幾乎全部被酵母所利用,使細菌增值受到抑制而死亡。另外,在正常的情況下,發酵后期酒精度數可達14.5%,這對細菌也會受到抑制。由于生淀粉與蒸煮過的淀粉醪性質有所不同,糖化的問題要有不同的考慮。首先,不同來源的糖化酶中,黑曲霉、根霉糖化生淀粉的能力強于米曲霉;其次,同一菌種生成的糖化酶的性質又依培養條件而不同。例如,泡盛曲霉變種用三種不同條件培養,得到三種不同類型的糖化酶(GAL,GA1,GA2)。GAL是多種類型糖化酶的原始形式,系由一條肽鏈和以甘露糖為主的碳水化合物組成的糖蛋白,它能吸附和分解生淀粉。肽鏈越長,則水解活性越大,一旦肽鏈被切斷,水解能力就下降。GA1中的碳水化合物部分與酶的pH穩定性和熱穩定性有關,碳水化合物缺損越多,穩定性越差。另外,同一糖化酶對各種淀粉的水解速度也不相同,例如,有對生玉米淀粉乙醇產率很高,而對生馬鈴薯淀粉則很低的情況。
除了選擇糖化酶外,糖化酶的添加量按達到糖化生成的糖與酵母的酒精發酵速度同步。酵母的添加量從發酵初期就達到最大數。采取這些措施后,醪液酸化與否,發酵也能順利進行。
本文參考《發酵微生物學》一書。
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