糖化发酵剂的制备

任务2　糖化发酵剂的制备

一、酒药

酒药又称小曲、酒饼、白药，主要用于生产淋饭酒母或淋饭法酿制甜黄酒。

经分离研究，酒药中主要含根霉、毛霉、酵母及少量的细菌和犁头霉等微生物。酒药作为黄酒生产的糖化发酵剂，具有糖化发酵力强、用量少、制作简单、储存使用方便等优点。目前，酒药的制造方法有传统法和纯种法两种。传统法有白药（蓼曲）和药曲之分；纯种法主要采用纯根霉和纯酵母分别在麸皮或米粉上培养，然后混合使用。

1．白药（蓼曲）

1）工艺流程

白药生产工艺流程如图3－16所示。

图3－16　白药生产工艺流程

2）原辅材料的选择与制备

（1）新早糙米粉的制备

在制酒药的前一天磨好粉，细度以过50目筛为佳，磨后摊冷，以防发热变质。要求碾一批，磨一批，生产一批，以保证米粉新鲜，确保酒药的质量。

（2）辣蓼草粉的制备

采集在每年7月中旬进行，选取梗红叶厚、软而无黑点、无茸毛尚未开花的辣蓼草，除去黄叶和杂草，当日晒干，趁热去茎留叶，粉碎成粉末，过筛后装入坛内备用。如果当日不晒干，色泽变黄，会影响酒药的质量。

（3）陈酒药的选择

选择前一年糖化发酵力强、生产中发酵正常、温度易掌握、生酸低、成品酒质量好的优质陈酒药作为种母。接入米粉量的1%～3%，可稳定和提高酒药的质量。

（4）水

采用酿造用水。

3）操作方法

①配方　糙米粉、辣蓼草粉、水的比例为20∶（0．4～0．6）∶（10．5～11），使混合料含水量达45%～50%。

②上臼、过筛　将称好的米粉及辣蓼草粉倒在石臼内，拌匀，加水后充分拌和，用石槌捣拌数十下，取出在谷筛上搓碎，移入打药木框内进行打药。

③打药　每臼料（20kg）分三次打药。木框长70～90cm，宽50～60cm，高10cm，上盖软席，用铁板压平，去框，用刀沿木条（俗称木尺）纵横切成方块，分三次倒入悬空的大竹匾内，将方形滚成圆形，然后加入3%的陈酒药，再回转打滚，过筛使药粉均匀地黏附在新药上，筛落的碎屑在下次拌料时掺用。

④保温培养　先在缸内放入新鲜谷壳，距缸口边沿0．3m左右，铺上新鲜稻草芯，将药粒分行，留出一定间距，摆上一层，然后加上草盖，盖上麻袋，保温培养。气温在31～32℃时，经14～16h，品温升至36～37℃后去掉麻袋。再经6～8h，缸沿有水汽，并放出香气，可揭开缸盖，观察此时药粒是否全部而均匀地长满白色菌丝。如能看到辣蓼草的浅草绿色，说明药胚还嫩，不能将缸盖全部揭开，应逐步移开，使菌丝继续繁殖生长。直至药粒菌丝用手摸不黏手，像白粉小球一样，方可揭开缸盖降低温度。再经3h可出窝，凉至室温，经4～5h，使药胚结实即可出药并匾。

⑤出窝并匾　将酒药移至匾内，每匾盛约3～4缸的数量，使药粒不重叠，粒粒分散。

⑥进保温室　将竹匾移入保温室内的木架上，每个木架有5～7层，层间距约为30 cm。气温在30～34℃，品温保持在32～34℃，不得超过35℃。装匾后经4～5h进行第一次翻匾（翻匾是将药胚倒入空匾内），至12h，上下调换位置。经7h左右，做第二次翻匾和调换位置，再经7h后倒入竹簟上先摊两天，然后装入竹箩内，挖成凹形，并将竹箩搁高通风以防升温，早晚各倒箩一次，2～3d移出保温室至空气流通的地方，再培养1～2 d，早晚各倒箩一次。自投料开始培养6～7d即可晒药。

⑦晒药入库　正常天气在竹簟上须晒3d。第一天晒药时间为上午6：00—9：00，品温不超过36℃；第二天上午为6：00—10：00，品温为37～38℃；第三天晒药时间和品温与第一天相同。之后趁热装坛密封储存备用。

⑧药曲添加　酒药生产中添加各种中药制成的小曲称为药曲。中药的加入可能提供了酿酒微生物所需的营养，或能抑制杂菌的繁殖，使发酵正常并带来特殊的香味，但大多数中药对酿酒微生物具有不同程度的抑制作用，不应盲目添加。

2．纯种根霉曲

纯种根霉曲是采用人工培养纯种根霉菌和酵母菌制成的小曲。用它来生产黄酒，成品酒具有酸度低、口味清爽且一致的特点，出酒率比传统酒药提高5%～10%。

1）工艺流程

纯种根霉曲生产工艺流程如图3－17所示。

图3－17　纯种根霉曲生产工艺流程

2）操作说明

（1）斜面培养

根霉试管斜面采用米曲汁琼脂培养基，使用的菌种有Q303、3．866等。

（2）种曲培养

三角瓶种曲培养基采用麸皮或早籼米粉。取筛过的麸皮，加入80%～90%的水（籼米粉加30%水），拌匀，分别装入经干热灭菌的500mL三角瓶中，料层厚度在1．5cm以内，经0．098MPa蒸汽灭菌30min或常压灭菌两次。冷至35℃左右接种，28～30℃保温培养20～24h后长出菌丝，可轻微摇瓶一次，调节空气，促进菌体繁殖。再培养1～2 d，出现孢子，菌丝布满整个培养基并结成饼状，进行扣瓶。扣瓶的目的是增加空气接触面，促进根霉菌进一步生长，直至成熟。取出后装入灭菌过的牛皮纸袋里，置于37～40℃下干燥至含水分10%以下，备用。

（3）帘子曲培养

称取过筛后的麸皮，加水80%～90%，拌匀堆积30min后经常压蒸煮灭菌，摊冷至30℃，接入0．3%～0．5%的种曲，拌匀，堆积保温、保湿，促使根霉菌孢子萌发。经4～6 h，品温开始上升，可进行装帘，料层厚度1．5～2．0cm，继续保温培养。控制室温28～30℃，相对湿度95%～100%，经10～16h培养，菌丝把麸皮连接成块状，这时最高品温应控制在35℃，相对湿度85%～90%。再经24～28h，麸皮表面布满大量菌丝，此时可出曲干燥。要求帘子曲菌丝生长旺盛，并有浅灰色孢子，无杂色异味，手抓疏松不黏手，成品曲酸度在0．5g／（100mL）以下，水分在10%以下。

（4）通风制曲

粗麸皮加水60%～70%，应视季节和原料的粗细不同作相应调整。常压蒸汽灭菌2 h，出甑摊冷至35～37℃时接入0．3%～0．5%的种曲，拌匀，堆积数小时，装入通风曲箱内。装箱要求疏松均匀，控制装箱后品温为30～32℃，料层厚度为25～30cm，并视气温而定。先静止培养4～6h，促进孢子萌发，室温控制在30～31℃，相对湿度90%～95%。随着菌丝生长，品温逐步升高，当品温上升至33～34℃时，开始间断通风，保证根霉菌获得新鲜空气。当品温降至30℃时，停止通风。接种后12～14h，根霉菌生长逐渐进入旺盛期，呼吸发热加剧，品温上升迅猛，料层开始结块收缩，散热比较困难，需要继续连续通风，最高品温可控制在35～36℃，此时应尽量加大风量和风压，通入低温（25～26℃）、低湿的风，并在循环风中适当引入新鲜空气。通风后期由于水分不断减少，菌丝生长缓慢，逐步产生孢子，品温降至35℃以下，可停止通风。整个培养时间为24～26h。

培养完毕将曲料翻拌打散，送入干燥风进行干燥，使水分下降至10%左右。储存在石灰缸内备用。

（5）麸皮固体酵母

传统的酒药是根霉、酵母和其他微生物的混合体，能边糖化边发酵。而纯种根霉菌只起到糖化作用，因此还要培养酵母，然后混合使用，才能满足浓醪发酵的需要。

以糖液浓度为12～13°Bx的米曲汁或麦汁作为黄酒酵母菌的固体试管斜面、液体试管和液体三角瓶的培养基，在28～30℃下逐级扩大保温培养24h，然后以麸皮作固体酵母曲的培养基，加入95%～100%的水，拌匀后经蒸煮灭菌，品温降到31～32℃，接入2%的三角瓶酵母成熟培养液和0．1%～0．2%的根霉曲。目的是利用根霉菌繁殖后产生的糖化作用，对麸皮中的淀粉继续糖化，供给酵母必要的糖分。

接种拌匀后装帘培养，装帘要求疏松均匀，料层厚度为1．5～2．0cm，品温为30℃，在28～30℃的室温下保温培养8～10h，进行划帘。划帘采用经体积分数75%酒精消毒后的竹木制或铝制的撬。划帘的目的是使酵母呼吸新鲜空气，排除料层内的二氧化碳，降低品温，促使酵母均衡繁殖。继续保温培养，品温升高至36～38℃，再次划帘。培养24h后，品温开始下降，待数小时后培养结束，进行低温干燥。干燥方法与根霉帘子曲相同。

将根霉曲和酵母曲按一定比例混合成纯种根霉曲，混合时一般以酵母细胞数为4亿个／g计算，则加入根霉曲中的酵母曲量在6%左右为宜。

二、麦曲

1．麦曲的作用和特点

麦曲是指在破碎的小麦上培养繁殖糖化菌而制成的黄酒糖化剂。麦曲在黄酒酿造中占有极为重要的地位，它为黄酒酿造提供了各种酶类，主要是淀粉酶和蛋白酶，同时在制曲过程中形成各种代谢产物，由这些代谢产物相互作用产生的色泽、香味等赋予黄酒以独特的风味。

麦曲根据制作工艺的不同可分为块曲和散曲。块曲主要是踏曲、挂曲、草包曲等，经自然培养而成；散曲主要有纯种生麦曲、爆麦曲、熟麦曲等，常采用纯种培养而成。

2．踏曲

踏曲又称闹箱曲，是块曲的代表。常在每年农历八、九月间制作。

1）工艺流程

踏曲生产工艺流程如图3－18所示。

图3－18　踏曲生产工艺流程

2）操作方法

（1）过筛、轧碎

小麦经过筛除去泥、石块、秕粒等杂质，使麦粒整洁均匀。过筛后的小麦通过轧麦机，每粒破碎成3～5片，呈梅花形，使麦皮破裂，胚乳内含物外露，使微生物易于生长繁殖。

（2）加水拌曲

称量25kg轧碎的小麦装入拌曲机内，加入20%～22%的清水，迅速拌匀，使之吸水。不要产生白心和水块，防止产生黑曲或烂曲。拌曲时，可加入少量优质陈麦曲作种子，稳定麦曲质量。

（3）成型

成型又称踏曲，是将曲料在曲模木框中踩实成砖形曲块，便于搬运、堆积、培菌和储存。曲块以压到不散为度，再用刀切成小方块，曲块大小和厚度各厂不一。

（4）堆曲

堆曲前先打扫干净曲室，在地面铺上谷皮及竹簟，将曲块搬入室内，摆成“丁”字形，双层堆放，再在上面散铺稻草或草包保温，使糖化菌正常生长繁殖。

（5）保温培养

堆曲完毕，关闭门窗保温。品温开始在26℃左右，20h以后开始上升，经3～5d后，品温上升至50℃左右，麦粒表面菌丝大量繁殖，水分大量蒸发，可揭开保温覆盖物，适当开启门窗通风，及时做好降温工作。继续培养20d左右，品温逐渐回降，曲块随水分散失而变得坚韧，这时可进行拆曲，改成大堆，按“井”字形堆放，通风干燥后使用或入库储存。

成品麦曲应具有正常的曲香，无霉味或生腥味，曲块表面和内部的白色菌丝茂密均匀，无霉烂夹心，曲块坚韧而疏松，含水分为14%～16%，糖化力较高，在30℃下每克曲（风干曲）1h能产生700～1000mg葡萄糖。

3．纯种麦曲

纯种麦曲是指把经过纯种培养的黄曲霉（或米曲霉）接种在小麦上，在人工控制的条件下进行扩大培养制成的黄酒糖化剂。

纯种麦曲按原料处理方法的不同可分为纯种生麦曲、熟麦曲和爆麦曲；多数采用厚层通风制曲法，其制造工艺流程如图3－19所示。

图3－19　纯种麦曲生产工艺流程

种曲的扩大培养有以下几个步骤。

1）试管菌种的培养

一般采用米曲汁为培养基，在28～30℃培养4～5d，要求菌丝健壮、整齐，孢子丛生丰满，菌丝呈深绿色或黄绿色，不得有异样的形状和色泽，无杂菌。

2）三角瓶种曲培养

以麸皮为培养基（亦有用大米或小米做原料进行培养），操作与根霉曲相似。要求孢子粗壮、整齐、密集，无杂菌。

3）帘子曲培养

操作与根霉帘子曲相似。

4）通风培养

纯种的生麦曲、熟麦曲和爆麦曲的通风培养主要在原料处理上不同，其他操作基本相同。生麦曲在原料小麦轧碎后直接加水拌匀接入种曲，进行通风扩大培养。爆麦曲是先将原料小麦在爆麦机里炒熟，趁热破碎，冷却后加水接种，装箱通风培养。熟麦曲是先将原料小麦破碎，然后加水配料，在常压下蒸熟，冷却后接入种曲，装箱通风培养。

纯种熟麦曲的通风培养操作程序如图3－20所示。

图3－20　纯种熟麦曲的通风培养操作程序

（1）配料、蒸料

小麦用辊式破碎机破碎呈每粒3～5瓣，尽量减少粉末形成。加水要根据麦料的干燥、粉碎粗细程度和季节不同有所增减，一般加水量在40%左右。拌匀后堆积润料1h，常压蒸煮45min，以达到淀粉糊化与原料杀菌的作用。

（2）冷却、接种

将蒸料打碎团块，迅速降温至36～38℃进行接种。种曲用量为原料量的0．3%～0．5%，拌匀，控制品温在33～35℃。

（3）堆积装箱

曲料接种后先行堆积4～5h，堆积高度为50cm左右，促进孢子吸水膨胀、发芽。亦可直接把曲料装入通风培养曲箱内，要求疏松均匀，曲料品温控制在30～32℃，料层厚度为25～30cm，并视气候适当调节。

（4）通风培养

纯种麦曲通风培养主要掌握温度、湿度、通风量和通风时间。整个通风培养分为三个阶段。

①间断通风阶段。

前期为间断通风阶段。接种后10h左右，是孢子萌芽、生长幼嫩菌丝的阶段。霉菌呼吸不旺，产热量少，应注意保温、保湿，控制室温在30～31℃，相对湿度在90%～95%。品温在30～33℃，此时可用循环小风量通风。或待品温升至34℃时，进行间断通风，使品温降到30℃，停止通风，如此反复进行。

②连续通风阶段。

中期为连续通风阶段。经过前期培养，霉菌菌丝生长进入旺盛期，菌丝大量形成，并产生大量的热，品温升高很快，菌丝相互缠绕，曲料逐渐结块，通风阻力增加，此时开始连续通风，品温控制在38℃左右，不得超过40℃，否则会发生烧曲现象。如果品温过高，可通入部分温度、湿度较低的新鲜空气。

③产酶排湿阶段。

后期为产酶排湿阶段。菌丝生长旺盛期过后，呼吸逐步减弱，菌丝体开始生成分生孢子柄及分生孢子，这是产酶和积聚酶最多的阶段，应降低湿度，提高室温或通入干热风，控制品温在37～39℃，以利排湿，这样有利于酶的形成和成品曲的保存。出曲要及时，整个培养时间约需36h，若盲目延长时间，酶活力反而会下降。

（5）成品曲的质量

菌丝稠密粗壮，不能有明显的黄绿色；应具有曲香，不得有酸味及其他霉臭味；曲的糖化力在1000单位以上，含水质量分数在25%以下。制成的麦曲应及时使用，尽量避免存放。

三、酒母

酒母，原意为“制酒之母”。黄酒发酵需要大量酵母菌的共同作用，在传统的绍兴酒发酵时，发酵醪中酵母细胞数高达（6～8）亿个／mL，发酵醪的酒精体积分数可达18%以上，因此酵母的数量及质量对于黄酒的酿造显得特别重要，直接影响到黄酒的产率和风味。

目前，黄酒酒母的种类可分两大类：一是用酒药通过淋饭酒醅的制造自然繁殖培养酵母，这种酒母称为淋饭酒母；二是由试管菌种开始，逐步扩大培养，增殖到一定程度而称之为纯种培养酒母。

1．淋饭酒母

淋饭酒母俗称“酒娘”，因将蒸熟的米饭用冷水淋冷的操作而得名。制作淋饭酒母，一般在摊饭酒生产以前20～30d开始。酿成的淋饭酒醅，挑选质量上乘的作为酒母，其余的掺入摊饭酒主发酵结束时的酒醪中，以增强和维持后期发酵的能力。

1）工艺流程

淋饭酒母生产工艺流程如图3－21所示。

2）操作方法

（1）配料

制备淋饭酒母以每缸投料米量为基准，根据气候不同有100kg和125kg两种，酒药用量为原料米的0．15%～0．2%，麦曲用量为原料米的15%～18%，控制饭水总质量为原料米量的3倍。

图3－21　淋饭酒母生产工艺流程

（2）浸米、蒸饭、淋水

在洁净的陶缸中装好清水，将米倒入缸内，水量以超过米面5～6cm为宜。浸米时间根据米的质量、气候、水温等不同控制在42～48h。捞出冲洗，淋净浆水，常压蒸煮，要求饭粒松软、熟而不糊、内无白心。

将热饭进行淋水，一般每甑饭淋水125～150kg，回淋45℃左右的淋饭水40～60 kg。淋后饭温应控制在31℃左右。

（3）落缸搭窝

将发酵缸洗刷干净，用石灰水和沸水泡洗，用时再用沸水泡缸一次。然后将淋冷后的米饭沥去水分，倒入发酵缸，米饭落缸温度一般控制在27～30℃，并视气温而定，在寒冷天气可高至32℃。在米饭中撒入酒药粉末，翻拌均匀，在米饭中央搭成倒置的喇叭状的凹圆窝，缸底窝口直径约10cm。在上面撒一些酒药粉，这个操作称搭窝。搭窝时，要掌握饭料疏松程度，窝搭成后，用竹帚轻轻敲实，但不能太实，以饭粒不下落塌陷为度。同时，拌药时要捏碎热饭团，以免出现“烫药”，影响菌类生长和糖化发酵的进行。

（4）糖化、加水加曲冲缸

搭窝后应及时做好保温工作。酒药中的糖化菌、酵母菌在米饭适宜的温度、湿度下迅速生长繁殖。根霉菌等糖化菌分泌淀粉酶，将淀粉分解成葡萄糖，逐渐积聚甜液，此时酵母菌得到营养和氧气，开始繁殖。一般落缸后，经36～48h，饭粒软化，香气扑鼻，甜液充满饭窝的4／5高度，此时甜液浓度在35°Bx左右，还原糖为15～25g／（100mL），酒精体积分数在3%以上，酵母细胞数达0．7亿个／mL。此时酿窝已成熟，可以加入一定比例的麦曲和水，俗称冲缸。搅拌均匀，使酒醅浓度得以稀释，渗透压有较大的下降，并增加了氧气，同时由于根霉菌等糖化菌产生乳酸、延胡索酸等酸类物质，调节了醪液的pH，抑制了杂菌的生长，这一环境条件的变化，促使酵母菌迅速繁殖，24h后，酵母细胞数可升至（7～10）亿个／mL，糖化和发酵作用大大加强。

冲缸后，品温由34～35℃下降到22～23℃，应根据气温冷热情况，及时做好适当的保温工作，使发酵正常进行。

（5）发酵开耙

加曲冲缸后，由于酵母的大量繁殖，酒精发酵开始占据主要地位，醪液温度迅速上升，8～15h后，当达到一定温度时，可用杀菌过的双齿木耙进行搅拌，俗称开耙。开耙温度和时间的掌握十分重要，应根据气温的高低和保温条件灵活掌握。具体如表3－3所示。

（6）后期发酵

第一次开耙以后，酒精含量增长很快，冲缸48h后可达10%以上，糖化发酵作用仍继续进行。必须及时降低品温，使酒醅在较低温度下继续缓慢发酵，生成更多的酒精。在落缸后第七天左右，将发酵醪灌入酒坛，装至八成满，进行后期发酵，俗称灌坛养醅。经过20～30d的后期发酵，酒精含量达到15%以上，经认真挑选，优良者可用来酿制摊饭黄酒。

表3－3　酒母开耙温度和时间

2．纯种酒母

目前纯种酒母有两种制备方法：一是仿照黄酒生产方式的速酿双边发酵酒母，因制造时间比淋饭酒母短，又称速酿酒母；二是高温糖化酒母，是采用55～60℃高温糖化，糖化完毕经高温杀菌，使醪液中野生酵母和酸败菌死亡，这样可以提高酒母的纯度，减少黄酒酸败因素，目前为较多的黄酒厂所采用。

1）速酿酒母

（1）配比

制造酒母的用米量为发酵大米投料量的5%～10%，米和水的比例在1∶3以上，纯种麦曲用量为酒母用米量的12%～14%，如用踏曲则为15%。

（2）投料方法

将水、米饭和麦曲放入罐内，混合后加乳酸调节pH3．8～4．1，再接入1%左右的三角瓶酒母，充分拌匀，保温培养。

（3）温度管理

落罐品温视气温高低决定，一般在25～27℃。落罐后10～12h，品温可达30℃，进行开耙搅拌，以后每隔2～3h搅拌一次，使品温保持在28～30℃之间，最高品温不超过31℃，培养时间1～2d。

（4）成熟酒母质量要求

具有正常的酒香、酯香，酵母细胞粗壮整齐，细胞数为2亿个／mL以上，芽生率15%以上，酸度0．3g／（100mL）以下（以琥珀酸计），酒精体积分数9%～13%以上，杂菌数每个视野不超过2个。

2）高温糖化酒母

（1）糖化醪配料

以糯米或粳米做原料，使用部分麦曲和淀粉酶制剂，每罐配料如下：大米600kg，曲10kg，液化酶（3000U／g）0．5kg，糖化酶（15000U／g）0．5kg，水2050kg。

（2）操作要点

先在糖化锅内加入部分温水，然后将蒸熟的米饭倒入锅内，混合均匀，加水调节品温在60℃，控制米、水的比例大于1∶3．5，再加一定比例的麦曲、液化酶、糖化酶，搅拌均匀后，于55～60℃静止糖化3～4h，使糖度达14～16°Bx。糖化结束后，将糖化醪品温升至85℃，保持20min。冷却至60℃，加入乳酸调节pH至4．0左右，继续冷至28～30℃。转入酒母罐内，接入酒母醪容量1%的三角瓶培养的液体酵母，搅拌均匀，在28～30℃培养12～16h即可使用。

（3）成熟酒母质量要求

酵母细胞数大于（1～1．5）亿个／mL，芽生率15%～30%，酵母死亡率小于1%，酒精体积分数3%～4%，酸度0．12～0．15g／（100mL），杂菌数每个视野少于1．0个。

四、酶制剂及黄酒活性干酵母

1．酶制剂

目前，应用于黄酒生产的酶制剂主要是糖化酶、液化酶等，它能替代部分麦曲，减少用曲量，增强糖化能力，提高出酒率和黄酒质量。糖化酶最适温度58～62℃，最适pH 4．3～5．6。用酶量一般按每克淀粉用50U。中温液化型淀粉酶，最适温度60～70℃，最适pH6．0～6．5，钙离子使酶活力的稳定性提高，用量一般按每克淀粉用6～8U计算，Ca^2＋浓度为150mg／L。高温液化型淀粉酶最适温度85～95℃，最适pH5．7～7．0，用量为0．1%。

2．黄酒活性干酵母

黄酒活性干酵母（Y－ADY）是选用优良黄酒酵母菌为菌种，经现代生物技术培养而成。

黄酒活性干酵母的质量指标：水分含量不大于5%，活细胞率不小于80%，细菌总数不多于1×10⁵个／g，铅含量不大于10mg／kg。

活性干酵母必须先经复水活化后才能使用，复水活化的技术条件如下：活性干酵母的用量0．05%～0．1%，活性干酵母与温水的比例为1∶10；活化温度35～40℃；活化20～30min后投入发酵。