釀酒的原理和工藝是什麽？

高粱是中國釀酒的主要原料。國內外的幾種名酒，大多是以高粱為主要原料或佐料釀造的。用高粱釀造的是蒸餾酒，也就是俗稱的白酒或燒酒。明代李時珍曾說:“燒酒不是古法，而是元朝發明的”。但唐代詩人白居易說:“荔枝新熱，燒酒琥珀香。”北宋田的《本草》、南宋吳儀的《方丹訓令》、張士南的《幽官》等都有關於蒸餾器和蒸餾技術的記載。由此可見，中國制造蒸餾酒的歷史似乎是在中唐以前。關於用高粱釀酒，胡認為《高粱釀酒》是中國最早的高粱釀酒的記載。因此，中國是第壹個用高粱釀造蒸餾酒的國家。近年來，利用粒用高粱釀造啤酒和糖用高粱釀造酒精都獲得了成功，並受到重視。為了說明釀造的壹般原理和技術，本節重點介紹高粱酒的釀造。壹、釀酒原理及工藝釀酒原理及釀酒微生物高粱釀酒是在微生物產生的酶的幫助下，將種子中的澱粉轉化為糖，然後生產酒精的過程。微生物主要依靠黴菌和酵母菌。整個釀造過程。環境和工藝條件要適合所用微生物的代謝特點，以促進其旺盛的生命力和巨大的作用，將澱粉充分分解成糖，再將糖轉化為酒精。黴菌和酵母是由物料培養和攜帶的，所以培養和攜帶黴菌和酵母的物料質量與高粱灑的質量密切相關。糖化用的黴菌主要有黑黴菌和白黴菌。黑黴常用的菌株有烏沙米、巴塔塔爾、青煙2號和東方紅2號、UV-11等。白黴是黑黴的壹個變種。多用於麩質酒，如禾禾白、Bll。用於酒精發酵的主要酵母是南洋酵母和拉斯12。它們適用於澱粉含量高的原料。此外，古巴2號和204號適合於含糖量較高的原料，常用於高粱糖渣和廢稀的釀酒發酵。種子的化學成分和高粱種子的化學成分與酒的產量和口感密切相關。選擇什麽樣的高粱品種或雜交種作為釀酒原料，主要取決於種子的化學成分。常見酒用高粱品種籽粒化學成分見表17—1。澱粉是酒精生產的主要原料，也是微生物生長繁殖的主要熱源。高粱的澱粉含量因品種和產地而異。壹般漚制高粱直鏈澱粉含量較少，支鏈澱粉含量較多，有的幾乎全是支鏈澱粉。支鏈澱粉含量高的白酒出酒率高，與提高高粱酒質量密切相關。纖維素雖然彎曲碳水化合物，但在發酵中沒有作用。在發酵過程中，種子中的蛋白質被蛋白酶水解產生氨基酸。氨基酸被酵母轉化成高級醇。高級醇是白酒風味的重要組成部分。因此，蛋白質，尤其是含有較多天冬氨酸和谷氨酸的蛋白質，以及蛋白酶與葡萄酒的美好風味密切相關。礦物質，如磷、硼、鉬、錳是形成細菌和影響酶活性不可缺少的成分，對培養基的pH和滲透壓也有壹定的調節作用。通常情況下，高粱種子中的礦物質含量足以釀酒。酒高粱脂肪含量不宜過多。脂肪太多，酒有雜味，涼了容易渾濁。高粱種子的單寧含量很高。含有少量的單寧可以抑制發酵過程中的有害微生物，提高葡萄酒的出酒率。單寧產生的丁香酸、丁香醛等芳香物質也能增強白酒的芳香風味。因此，單寧適當的高粱品種是釀造優質葡萄酒的好材料。但單寧味苦澀，遇鐵鹽呈綠色或褐色，遇蛋白質沈澱，阻礙酵母生長發育，降低發酵能力。所以單寧含量過高的品種也會損害溢出的產品和風味。單寧被單寧酶水解成沒食子酸和葡萄糖，可以減少對葡萄酒發酵的危害。因此，選育和應用單寧酶活性強的黴菌和耐單寧性強的酵母菌充分氧化單寧，是克服單寧含量高的重要途徑。高粱有些雜交種種皮厚，質地硬，果膠和生物堿含量高。用它們釀酒時，要嚴格粉碎，適當掌握煮制條件，要求熟而不粘，這樣才能保證釀酒質量。固態發酵法多用於釀造高粱酒。我國傳統的高粱釀造工藝，因大曲的使用方式不同，可分為大曲和小曲。大曲法以小麥、豌豆等糧食為制曲原料，依靠野生菌種自然繁殖發酵。該曲主要含有根黴、毛黴、曲黴、酵母、醋酸菌和乳酸菌。該方法釀造的白酒風味獨特，口感醇厚，產品質量好。這種方法廣泛應用於各種名酒。而大曲白酒生產周期長，資金周轉慢，大曲量大，出酒率低，生產成本高。在高粱酒總產量中，這種方法生產的酒精所占比例較小，但由於結晶度高，仍有發展趨勢。小曲釀酒法自古有之。所用的酒曲往往伴有藥材，故又稱藥曲或酒藥、酒餅。藥用發酵劑中的主要微生物是根黴、毛黴和酵母。固體發酵在四川和貴州應用廣泛。江浙多采用液體發酵。最近，該菌株已從自然繁殖轉入純繁殖。小曲生產的高粱酒雖然比例很大，但產品香氣較差；口味偏淡，此法有遞減趨勢。為了節約糧食的使用，在生產中逐漸推廣了麩曲酵母法。此法采用人工培養發酵，具有發酵速度快、生產周期短的優點，故又稱快曲法。因其產量高，成本低，在北方省份應用廣泛。以上方法的釀造工藝和操作方法基本相同，只是酒曲不同。因此，以大曲法為例，簡要說明高粱酒釀造的主要工藝流程。1.不同口味的高粱酒用的糧食不同。比如清香型的山西汾酒，完全用高粱種子。濃香型四川五糧液是由高糧、粳米、糯米、小麥和玉米制成的。雖然制曲原料多為大麥和小麥，但由於酒的口味不同，制曲原料也略有不同。清香型曲的原料多為大麥和豌豆，是香草酸和香蘭素的來源。濃香型的大多用小麥。除此之外，名酒中還常摻入低脂豆類，如豌豆、綠豆、紅豆，有的還摻入蕎麥或玉米，目的是利用適量的脂肪和蛋白質來培養所需的酒曲。釀酒很講究水，“名酒產區必有好泉”。水中的有機物影響葡萄酒的風味、無機鹽、微生物繁殖和發酵。所以沖泡用的水壹定要純凈。傳統名酒對水的要求較高。按照傳統經驗，要求水質無色透明，清而不濁，無懸浮物，無腥臭味，無堿無鹹，微甜，質地柔軟，煮沸後不溢出，無水銹，無沈澱物。表17-2簡要介紹了汾酒釀造用水的化學成分。2.制曲的目的是培養優良的菌種，以便接種到釀酒原料中去大力繁殖。所以要創造營養豐富、溫度適宜、水分適宜的條件。不人工接種菌種，只用原料、工具和從空氣中引進的天然菌種進行繁殖，是制曲的特點。不同工廠和曲房固有的菌種不同，所以不同名酒所用的曲中繁殖的真菌也不同。菌株的不同導致酒的風味有明顯的差異。制曲原料的配比要適應季節和氣候。冬天要適當減少粘性大、易結塊、升溫降溫慢的豆類。材料準備好後，先粉碎，然後在弧形模具裏壓成磚狀，再放在弧形房間裏，控制合適的溫度和濕度。壹般需要30-45天，通過黴菌生長、黴菌冷卻、濕火、幹火、制曲等階段完成培養過程。制備的清酒曲可以儲存以備後用。3.發酵釀造原料需要先粉碎。高粱種子壹般打碎成4-5瓣，然後摻入20%左右的水，潤濕浸泡，然後蒸煮糊化。蒸熟加熱後，就地擺放，在20-25℃時加入適量水分並加入20%左右的曲粉，根據季節不同，在適宜的溫度下入窖發酵。進入地窖時要壓實，地窖頂部要密封，避免有害微生物的侵入。3~4天後，窖溫升高到30℃左右，原料逐漸液化。液化越充分，酒醅沈得越多。用高粱種子釀造名酒需要很長時間，如瀘州老窖股份有限公司的酒需要壹個月，宜賓五糧液需要70-90天。茅臺酒需要8次落曲，8次發酵，每次發酵周期為壹個月，壹個生產周期需要8-9個月。發酵周期長，產生的酯類多，可以提升風味。4.蒸餾蒸餾的目的是利用酒醅中所含各種物質的沸點不同，將揮發性酒精、水、雜酯油、酯類物質蒸發成氣體後冷卻成液體，使酒醅中4-6%的酒精濃縮至50-70%。蒸餾可以殺死酒醅中的微生物，再生壹些風味物質。為了使酒醅疏松，便於蒸餾，常加入少量谷殼。但是用太多麩皮會有不好的口感。壹般酒頭的酒精濃度比較高，醛、酯、酮等沸點物質聚集在酒頭，接近尾部時酒精濃度急劇下降。雜醇油沸點雖高，但其蒸發系數受酒精度影響，多在酒的頭尾。所以蒸餾出來的新酒頭往往有壹股惡臭味。但長期存放後，因為醇類的轉化，可以增強香味。5.操作方法釀造的操作方法可以分為兩類:清式和連續式。除渣法是經過幾次發酵後，把植株全部丟棄。汾酒和茅臺就屬於這壹類。如果發酵兩次去除殘渣，就說去除兩次，就說去除三次，以此類推。連續山楂的方法是輪排後每次加壹部分新料，棄壹部分舊料，繼續，糊化，蒸餾。連續種植法可分為四甑法和五甑法。老吳贊是中國歷史最長、應用最廣的方法。非常適合高粱等澱粉含量高的原料釀造加工。壹般工藝流程如右圖所示。舊的五蒸餾方法中使用的材料量根據蒸餾罐的大小而變化。壹般輪排後每次餵食量在750kg左右。窖內有四種甑料，即大渣、二渣、三渣、四渣。入窖加新料成為五甑料，即大渣、二渣、三渣、四渣、甩渣。扔爛酒就是普通酒，爛。其他四種蒸餾器仍在地窖中發酵。正常出酒率約為高粱重量的三分之壹，約為澱粉原料出酒率理論值的40-50%。小曲釀造用曲量；只有0.5-1.0%的餵食量。麩曲釀造壹般用曲量為10%，酵母用量為4-5%，發酵時間為4-5天。麩曲和酒曲不宜長時間存放，因為容易寄生雜菌，否則糖化發酵能力下降。小曲法、麩曲法的釀造工藝與大曲法基本相同。