转载 什么叫做糖化?其目的是什么? 糖化是什么意思

3.1 什么叫做糖化?其目的是什么?

淀粉质原料通过蒸煮以后，把颗粒状态的淀粉变成了溶解状态的糊精，这时的糊精还不能被酵母直接利用，发酵产生酒精和二氧化碳，还必须采取添加糖化剂(麸曲、液体曲、糖化酶)的办法，把醪液中的淀粉、糊精转化为可发酵性糖等物质后，才能被酵母所利用，发酵产生酒精。这个将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程，生产中就叫做糖化。

其转化过程可用下列方程式表示：

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淀粉糖化的目的，是通过糖化剂中的曲霉菌体里所具有的各种酶系作用，将淀粉、糊精进行水解。其中所含的α-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化，醪液粘度下降，有利于醪液输送和酵母的发酵，它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解，生成87％的麦芽糖和13％的葡萄糖。利用菌种中淀粉1，4葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)或者叫做葡萄糖生成酶，作用于淀粉分子中结合的1，4糖苷键，从分子长链的非还原端，一个一个地水解为葡萄糖水子，虽然它不能切断1，6键，但是切到分支点时可绕过1,6键而将1,4键水解，水解后的产物几乎全部生成萄萄糖。该酶也能分解麦芽糖，生成两分子的葡萄糖。利用糖化酶中的1，6葡萄糖苷酶，分解醪液中的界限糊精，生成可发酵性糖。利用菌体中的磷酸糊精酶，使醪液中磷酸与醇式羟基结合成酯的磷酸糊精水解成为葡萄糖，同时释出磷酸。利用其中的单宁酶、果胶酶分解原料中所含的单宁和果胶质，从而减少生产中的有害物质。利用蛋白酶分解原料中的蛋白质，生成酵母的营养物质--蛋白陈或肽。糖化酶系中，还有一种转移葡萄糖苷酶，它的作用是把可发酵糖变成不发酵性糖如异麦芽糖或潘糖，糖化剂中，该酶含量越少越好。

总之，糖化的作用也就是把溶解状态的淀粉、糊精转化为能够被酵母利用的可发酵性物质(当然也有不发酵性物质生成，这主要是由于转移葡萄糖苷酶等的作用)，降低醪液的粘度，有利于酵母的发酵和酵液的输送。

3.2 什么叫做糖化力?

糖化力是生产中用来测定液体或固体曲中淀粉1，4葡萄糖苷酶和淀粉1，6萄萄糖苷酶转化可溶性淀粉生成糖的能力。当然也包括其它酶对原科中组成物作用生成还原性物质的能力。

目前国内酒精生产行业中，对糖化力测量单位尚无统一的规定。例如有的厂采用1ml液体曲或1g固体曲，在50℃、pH4.8时，60分钟内分解可溶性淀粉生成1mg葡萄糖称为1个糖化力单位。也有的厂是采用1ml液体曲或1g固体曲在40℃、pH4.6时，1小时能将2％的可溶性淀粉水解生成1mg葡萄糖时，定为一个糖化力单位。

但是多数厂是以下列方法来测定液体曲和固体曲的糖化力。

液体曲，以每ml液体曲于40℃、pH4.6，l小时内分解可溶性淀粉变为葡萄糖，生成多少mg葡萄糖，就有多少个糖化力单位。即C6H12O6mg／ml液曲·60min·40℃·pH4.6。

固体曲，1g绝干的固体曲在30℃、pH4.6时，1小时内水解可溶性淀粉生成葡萄糖多少mg，就是多少个糖化力单位。即C6H12O6mg／g固体曲·60min·40℃·pH4.6。

3.3 什么叫做液化力?

液化力，系用于测定液体曲或固体曲中α-淀粉酶对淀粉的液化能力，其中也包括有其它酶液化淀粉的综合能力。测定方法如下：

液体曲，每ml液体曲，在60℃、pH6.0时，1小时内液化淀粉的mg数。即是：(C6H10O5)nmg／ml液曲·60℃·pH6.0·60min。

固体曲，每g曲在60℃、pH6.0，l小时液化淀粉的g数。即是(C6H10O5)ng／g固曲·60℃·pH6.0·0.60min。

3．4 如何选择糖化菌种？

生产中糖化菌种的选择要求如下：

(1)选择那些酶活性强、糖化力高、后糖化力好、具有一定的液化力的糖化菌种。

(2)选择酶系较多，而且耐酸、耐温、抗杂菌能力强，具有一定的分解蛋白、果胶、单宁能力的糖化菌种。

(3)选择那些容易培养、容易保藏，生产性能稳定、变异性小，产品对人体健康无害的糖化菌种。

总之，选择糖化菌种最基本的要求是具有强活性、高单位酶活的菌株。选择具有分解原料活力强，可生成大量可发酵物，少产生有害物质的菌株，菌株的生长性能良好。生产中选用的菌种常常不是完全符合上列要求，有时满足了其中一条．又缺少另一条，这就要求我们从生产需要出发，加强菌种选育，找出生产中最佳糖化菌种。

3.5用于生产的糖化菌种有哪些?它们有些什么特性?

酒精生产中，原料通过粉碎、蒸煮，仅仅是淀粉质原料生产酒精的第一工序。到目前为止，我国还没有选出能够直接利用淀粉转化为酒精的菌种供生产使用，所以说所有发酵法生产酒精的工厂包括白酒厂，都是先将淀粉转化为糖后，再被酵母转化为酒精。为此就要设立专门的糖化岗位、制备专门的糖化剂、培养生产糖化剂的菌种。

制备糖化剂常用的菌种，随着菌种使用的不断更新，我国近代先后使用的有根霉、米曲霉、乌沙米曲霉、黄曲霉、黑曲霉等。现在生产性能最好的糖化菌是黑曲霉As3·4309菌株，它是中国科学院微生物研究所诱变育种的糖化酶菌种。用它生产的糖化剂有较高的糖化力，酶系较纯，酶活性强，在一定的酸度范围内酶活力损失较小，即具有较强的耐酸能力，但液化力较弱。此菌体孢子萌发迟缓，培养时间长，营养要求高，易发生糖化力下降快等现象。尽管如此，它与现阶段的其它糖化菌种相比，还是一种出色的糖化菌种。

现就常用糖化菌种的种类、特性、用途列表3一1：

3.6 液体曲生产易产生哪些异常现象？

把曲霉糖化菌接入液体培养基(又叫发酵液)中，进行扩大生长和繁殖，使它产生大量的酶，这种含酶的液体就叫做液体曲。

液体曲在生产的过程中，往往由于各种因素的影响，容易出现一些不正常的现象，这些现象主要表现为糖化力下降、液化力低和杂菌污染，现分述如下：

(一)糖化力下降

1．菌种性能对糖化力的影响液体曲糖化力的高低，首先决定于所用糖化菌种的性能，即产生糖化酶活力的能力。各种糖化菌的细胞结构中，是否具有完整的酶系统，是否是优良菌株，这个问题是解决糖化力的关键问题，只要用于液体曲生产中的糖化菌具有强活性、高酶活位的特性，就基本上能使糖化力达到某一范围。目前，在我国酒精生产和白酒生产中的制曲糖化菌种是As3.4309菌，它用于生产，具有用曲量少、原料出酒率高、经济效果较显著等特点。

2．培养室培养阶段的影响首先决定于试管培养阶段所用的培养基，即所用培养基是否适宜。若培养基不适宜，其菌体生长缓慢、瘦弱，投入液体曲扩大培养时，其糖化力大大下降。例如将As3·4309菌在试管培养阶段接入米曲汁琼脂基上培养，其糖化力最高只能达到1500一2000个单位，而用察氏培养基，糖化力可达3000一5000个单位。所以，适宜的培养基是保证高糖化力的重要措施之一。另外，在培养室培养阶段的培养温度、培养时间、保藏期的移种时间、传代次数等，都对生产液体曲的糖化力的高低产生影响。一般说来，As3·4309菌在培养室内培养最适培养基为察氏合成培养基，其最适培养温度为32℃，斜面试管培养时间为144—168小时，保藏4—6个月应移种一次，传代次数在5代以内，其糖化力与原始糖化力相比，基本上变化不大。

3．扩大培养基营养的影响当糖化菌种结束培养室的培养，转入扩大培养基--液体曲发酵液中培养时，其发酵液中的碳源、氮源、无机盐、生长素等，对培养后的液体曲糖化力影响甚大。因为，碳源是糖化菌生长、繁殖的能量来源，是组成细胞结构和内贮物的原材料，如果碳源不足，就不能进行正常的新陈代谢，糖化酶的产生就要受到抑制。氮源是构成菌体和酶的主要成分，缺少氮源时糖化菌的菌丝生长缓馒，产酶少，且酶活力不高。无机盐是糖化菌生长和产菌的必要物质，是组成许多辅酶的重要组成成分。缺少无机盐时，就会对糖化酶的生成产生影响。生长素主要是指发酵液中的B族维生素，它是糖化菌的生长要素和营养物之一。所以，发酵液中缺少这些物质或含量不足时，其液体曲糖化力就不会增高，酶的活性就会受到影响。有人曾作过实验，在利用As3·4309糖化菌生产液体曲时，在其它条件相同的情况下，适当改变发酵液中的底物浓度(也就是营养物浓度)，可使糖化力改变2500一3000单位，因此说发酵液中营养物质酸度的高低，对糖化力高低影响甚大。

4．液体曲生产设备的影响用于生产液体曲培养罐、拌料桶等设备是否符合糖化菌生长的要求、有无有害离子，通风性能和溶氧性能是否能满足糖化菌产酶的需要等，这些培养设备方面的因素也会对糖化力的高低产生影响。

5．培养条件的影响液体曲的培养条件，主要是指发酵液中的pH值、培养温度、培养时间、通风量的大小等，它们的适宜度，也将对搪化力产生影响。例如，采用As3·4309培养液体曲时，发酵液pH值控制在4.3—4.6、培养温度为32℃、培养时间为80一100小时，其通风量，前期为发酵液∶风＝1∶0.3—0.4，中期为1∶0.6，后期为1：0.5—0.3．

6．污染杂菌的影响当液体曲培养过程中遇到杂菌污染后，其糖化力就会大大下降，主要是由于杂菌大量繁殖，抑制了糖化菌的生长。

(二)液化力不强

糖化菌种液化酶少、活力较弱引起液体曲的液化力不强。如采用As3·4309所生产的液体曲，液化力弱这一缺点就很明显，它主要是由于含α-淀粉酶较少，在使用它生产液体曲时，可以同时加入一些α-淀粉酶以增强糖化时的液化作用，或者适当增大加曲量。α-淀粉酶的添加量，根据原料的不同，约为原料量的0.05一0.1％。

(三)杂菌的污染

液体曲污染杂菌主要是由下述几个方面所引起的。

1．原菌种污染原菌种取出后，在培养室内进行纯培养阶段，必须严格做到无杂菌，当原菌种从斜面试管到孢子悬浮液的培养工艺制备中，每一道工序都必须进行检查、镜检和摇瓶试验后，才可投入液曲生产使用。一旦不注意，就会从原菌种纯培养阶段影响到液体曲的大生产中，使杂菌大量繁殖起来。

2．灭菌不透的污染发酵液和培养液体曲的所属设备、管道的灭菌，必须注意完全、彻底，特别是对有“死角”的地方，灭菌不彻底，最易引起污染杂菌。往往大量的杂菌是来源于灭菌不彻底。由于各种原料所组成的发酵液中，都含有比较丰富的营养物质，特别是其中的蛋白质，当煮料温度不够时，凝固后的蛋白质对杂菌有保护作用，用于液体曲培养，就会使杂菌大量繁殖起来，受杂菌严重污染。所以，在配制原料时，发酵液和设备一同灭菌，灭菌温度应不低于121℃，灭菌时间应不少于30—45分钟。

3．通风引起的污染因为曲霉糖化菌一般说来都是属于好气性微生物，在生产液体曲中需要大量的氧气供给它生长和繁殖，而氧气的来源主要由空气压缩机组成的空气净化系统提供，特别是其中的空气过滤器、油水分离器等，一定要保持清洁、干燥，如其中某一设备发生问题，就有可能导致杂菌侵入液体曲中。所以生产中必须经常检查空气净化系统各部件的运转情况，确保处理后的空气为无菌空气。

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3.7怎样防止液体曲的杂菌污染？

防止液体曲污染杂菌，通常在下述几个方面采取措施．

(一)纯培养阶段

在酒精工厂中，用于生产液体曲的糖化菌种在斜面试管的纯培养到孢子悬浮液的制备，都是在专门设立的培养室内进行。菌种在纯培养阶段，一般都要经过原菌种(As3·4309)→固体斜面试管(察氏培养基)5—7天/32℃小米试管(50％麸皮，50％小米)→孢子悬浮液→液体曲罐(或种子罐）。

在这个培养过程中，由于菌种的传代次数增加和操作中的粗心大意，最易引起杂菌的污染和性能退化，特别是在用孢子悬浮液向液体罐接种时，应注意所用血清瓶、接种针、接种口的消毒，以防止在接种的过程中侵入杂菌。在纯培养阶段所用的仪器、设备、培养基等的灭菌，必须使温度保持在100℃以上，灭菌40一60分钟，灭茵后的培养基，要放入37℃的恒温箱内培养48—72小时，观察是否呈无菌状态后，再进行第二次灭菌，方可接入糖化菌种进行培养。

另外，有条件的地方，最好保持无菌室(就是接种室)的专一性。霉菌接种是在霉菌接种室内，酵母接种在酵母接种室内，这样才能有效地防止杂菌污染。对于条件较差的地方，必须在接种后，对接种室要重新灭菌后，才能在内接另一菌种，一般灭菌可用2500—2600A的紫外线灯照射15—30分钟。用70％酒精对接种器具和手等进行消毒。接种室要注意保持干燥、清洁、无尘，更不能在里面接种与生产无关又易挥散的各种霉菌，以防止原菌种混入杂菌。

(二)发酵液灭菌

各种原料按比例配好后的发酵液，要进行加热、蒸煮灭菌。加热蒸煮时，必须注意杀死各种微生物细胞和芽胞的温度条件以及糊化原料时，应控制的蒸煮温度和时间，通常情况下是采用130一145℃的温度。配好后的发酵液灭菌也是防止杂菌污染的关键一环，因为所用的各种原料都含有相当丰富的蛋白质和各种营养物质，一旦灭菌不完全，在液体曲的培养过程中杂菌就会大量的繁殖起来，严重影响液体曲的质量和生产的进行。

(三)空消灭菌

用来生产液体曲的管道、设备等，在没有投入发酵液以前的灭菌，生产中就叫做空消。空消前必须把它们全部清洗干净，保持管道、阀门畅通无阻，尽量减少死角，打开所有的排污阀，待排完里面存积的余水后，再保持微开，检查仪器、仪表是否正常。进入蒸气后必须将罐内冷空气排尽，再进行保压加热灭菌，灭菌中保持罐内压力为2.5—3kg／cm2（表压)，温度不得低于121℃，维持30一45分钟，空消完毕后，关闭所有阀门，打开进料阀，方可压发酵液入内。

(四)空气净化系统

液体曲中杂菌的污染75％以上都是由于空气处理不符合要求而引起的。它主要是由于几组过滤器和分过滤器上的毛病所致。所用的油水分离器、汽水分离器，每隔20一30分钟要进行间断排水、排油，或者采用连续不断地排除冷凝水、油污。所用的总过滤器中的过滤介质要经常检查，不能使空气有泄漏、直通跑过的现象，对于采用超细纤维过滤纸作为分过滤器的过滤介质时，要特别注意超细纤维过滤纸吸水致湿，一旦致湿应立即更换，以防失效而引起杂菌污染。

(五)停电、停气时的处理

生产中如遇停电、停气时，应立即关闭进气阀，再关闭排气阀，并使罐内至少能保持有0.2一0.5kg／cm2的罐压，在液体曲的整个培养过程中，不能有罐内压力处于零的现象。

(六)正确控制培养条件

培养液中的pH值对污染杂菌影响很大，生产中要求把PH值控制在既能防止杂茵的生长，又能促进生产液体曲所用菌的生长、繁殖。一般培养液中的pH值控制在4.0一5.0以内，pH值高于5.0时易引起杂菌的繁殖，pH值低于4.0以下．又会抑制培养菌的生长。液体曲的培养温度与污染杂菌关系密切，如温度低于28℃，易被青霉菌污染，温度高于35℃又易被某些细菌污染，所以培养温度应控制在32℃。同时液体曲超过正常的培养时间也容易引起杂菌污染。

3.8 为什么说使用液体曲比使用固体曲好?

淀粉原料生产酒精，淀粉是通过添加液体曲或固体曲糖化剂先水解成糖类、再由酵母作用的，从目前看来，产量较大的工厂几乎都是采用液体曲作糖化剂，而只有产量较小的工厂仍在使用传统的固体曲作糖化剂。

在我国，液体曲是在七十年代后期发展成熟的一种新工艺糖化剂生产法。随着液体曲生产技术的日趋完善，正在广泛地应用于酒精生产上，它与传统的固体曲生产相比大约有以下几方面的优点。

(1)液体曲能较好地解决酒精生产连续化、自动化问题，具有生产效率高、劳动强度小、占地面积少，能满足大生产中的需要。

(2)液体曲比固体曲糖化力可提高100倍以上，每吨酒精耗粮下降到3吨以下。所以使用液体曲比使用固体曲的吨酒精耗曲量减少，吨酒精耗粮降低，原料利用率提高。

(3)液体曲能较好地保证曲的纯度，曲中含杂菌很少，而固体曲的纯度一般都不高，并且含杂菌较多，生产中易引起杂菌污染。

(4)液体曲使用方便、添加均匀，而固体曲使用时需进行乳化、拌匀等过程，使用麻烦，同时，损失曲多，当采用连续糖化时，往往难使曲均匀地加入糖化醪中。

(5)生产固体曲耗原料较多，而生产液体曲省料得多．据某厂实验，用浓体曲比用固体曲吨酒精耗曲粮减少85—90％。生产成本可以大大降低。

由此可见，酒精生产中采用液体曲作为糖化剂比使用固体曲优越，随着发酵工业的发展，液体曲将会越来越广泛地被采用。

3.9 糖化工艺主要控制哪些数据?

淀粉质原料生产酒精的糖化工艺，在我国还存在着连续糖化和间歇糖化两种方法。这里就两种方法的工艺控制数据加以简述：

(一)间歇糖化法

1．加水量一般采用间歇蒸煮的厂也采用间歇糖化。从目前生产实际来看，间歇蒸煮后的蒸煮醪中，含水量较连续蒸煮后的蒸煮醪含水量要少、醪液浓度较高，如不添加水就直接加曲糖化，则不利于糖化酶的糖化和酵母的发酵。所以，在糖化前要加入一定的水冲稀醪液，使糖化后的醪液能保持14—16Bx之间，也可根据所用菌种的抗渗透压能力，略为提高或降低1—2Bx。其加水量，干原料应满足总加水量为原料的3.0一4.0倍。

总加水量＝蒸煮前加水量＋糖化时加水量(蒸煮原料时冷凝水量和排出二次蒸气量中含水量均可忽略不计)。

还可按酵母发酵中实际耐酒精的能力，确定发酵醪的浓度，计算糖化时的加水量。计算公式为：

糖化加水=蒸煮醪总重量×（蒸煮醪浓度－要求浓度）／要求浓度

2．温度间歇糖化的温度是糖化工艺控制的关键数据。当加曲、加水、加酸拌匀后，可使糖化醪温度保持在60±1℃内，如果采用As3·4309制备的液体曲时，可把糖化温度控制在58—60℃。

3．加曲量糖化时的加曲量要根据曲的质量而定，对于较好的曲，可适当少加，对于采用As3·4309菌种所制备的糖化剂，由于该菌含液化酶较少，液化能力较弱，使用时，可适当考虑多加。不要为了少加曲，而降低原料的利用率，反而使产品成本上升。生产中，固体曲使用量为原料量的4—7％，使用液体曲时，可按每克原料(含淀粉65％以上)加入200—250个酶活单位，或者按每生产1g酒精加800—900个酶活单位的曲液。

4．pH值糖化剂中酶作用的pH值，多数在4.0一6.0之间，生产中为了保证糖化酶不受pH的影响，又能使糖化过程中能抑制杂菌的生长，一般多把糖化醪pH控制在4.0一4.6以内。

5．糖化时间间歇糖化时间，从加完曲拌匀后开始计算时间，用于培养酒母的糖化醪，大约需1.5—2小时，很多厂采用1—1.5小时。但在大生产中的发酵用糖化醪，一般为25—45分钟。

6．糖化效率糖化效率的控制，如果是用于培养酒母的糖化醪，糖化率可控制在50一60％左右，用于大生产中的糖化醪，通常在35—50％之间较好。有的工厂采用控制还原糖的办法，一般情况下，使糖化醪中的还原糖有3—4.5％。在糖化过程中，不宜使糖化效率和还原糖过高，否则会产生糖抑制，影响后糖化和酵母的生长。

糖化效率=糖化醪中还原糖×100%／糖化醪中总糖

(二)连续糖化法

连续糖化工艺与间歇糖化工艺不同，前者的糖化过程中，进科、加曲、降温是同时在不同的设备中进行，且不断地从上面加料，不断地从下面出料，整个过程连续化。而间歇糖化，糖化的整个过程都始终处于糖化锅中，一锅一锅地糖化，糖化一锅又重换一锅。连续糖化一般不需加水，它的浓度就能满足工艺的要求。其余各项工艺指标控制，基本上和间歇糖化相同，糖化时间略偏低，大约为20一30分钟，糖化效率为28—40％。

两种搪化方法工艺流程比较如下：

1．间歇糖化法蒸煮醪→糖化锅＋加水＋冷却(120一60℃＋加酸十加曲十糖化十冷却(60—30℃)→发酵罐(或酒母罐)

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3.10 为什么糖化时间不宜过长？

在糖化过程中，不管是使用固体曲还是液体曲作糖化剂，糖化时间都不宜过长。通常为20一40分钟，如果加曲量足够时，就能使糖化效率达到35—50％左右。在一定范围内，延长糖化时间，可以增加糖化醪中还原糖的生成量，但随着还原糖的增加，糖化速度越来越低。糖化时间过长，糖化醪中还原糖增加太多，发生糖抑制效应即溶液渗透压增高，影响酶反应与酵母生长，影响糖化酶的后糖化作用，淀粉的利用率反而得不到提高。同时降低了设备的利用率。

在曲霉糖化菌所产生的糖化酶中，如果存在转移葡萄糖苷酶时，在长时间的糖化作用中，会把麦芽糖上水解下来的葡萄糖，又转移给另一分子作为“受体”的葡萄糖上，生成异麦芽糖或潘糖，成为不能被酵母利用的非发酵性糖，加上酶系中α-淀粉酶长期作用，生成大量的麦芽糖也会被转移葡萄苷酶利用，这样也会降低淀粉的出酒率。酶系中的蛋白酶长时间的作用，会产生大量的氨基酸，促使糖化醪的酸度有所上升，不利于酵母发酵。

其次，在糖化过程中，长时间保持58—60℃温度，使糖化酶一直处在“高速”转化过程中，会使糖化酶后糖化力减弱，长时间的高温致使酶部分失活造成糖化酶钝化，最终使部分淀粉或糊精因糖化酶失活或糖化能力减弱而不能生成还原糖，使发酵醪残糖上升，淀粉利用率下降。在酒精生产的发酵过程中，要求糖化酶要具有较强的后糖化力，才能使原料中的可发酵成分充分利用。

另外，当酵母处于高糖度的醪液中发酵时，其发酵能力要受到抑制，繁殖速度和发酵速度都要减慢。有人实验，在加曲量足够的条件下，采用2分钟的糖化时间和采用2小时的糖化时间，最后发酵成熟后的含酒率几乎相等。因此，糖化时间不宜过长，采用连续糖化时，一般可在20一30分钟就行了，在夏天，糖化时间还可略短一些。

3.11 影响糖化醪质量的主要因素有哪些?

糖化醪的质量通常用糖度、总糖、还原糖、酸度等指标来衡量，正常的糖化醪糖度为12—18Bx、总糖10一17％、还原糖3—6％、酸度2—4°，生产中影响糖化醪质量的主要因素有以下几个方面。

(一)原料的影响

原料的化学组成与糖化醪质量的好坏有直接关系。即使有优良的糖化剂，没有好原料作基础，生产出的糖化醪同样质量不高。同时，较好的原料，而因蒸煮不透，糊化率达不到要求，同样也会影响糖化醪的质量。所以，在选择酒精生产的原料时，既要考虑经济价值．又要考虑原料的有效成分，这样才会保证工厂的生产能力和经济效益。

(二)糖化剂的影响

酒精生产中所用糖化剂的质量和加入量的多少，是影响糖化醪质量的关键。只有选择那些高单位、强活性的糖化剂，加上正确地使用糖化剂的加入量，才能保证糖化醪的质量和数量。如加入量少，糖化过程中反应速度就会减慢，糖化醪中生成还原糖较少，酵母生产受影响，发酵缓慢，发酵结束后，成熟醪中残余淀粉多，原料利用率下降。例如，某工厂最初采用每克淀粉用200单位的糖化力加入糖化醪中进行糖化，糖化醪进入发酵罐时含还原糖在2—3％，使酵母发酵旺盛时需要还原糖分不足，致使成熟醪中残余总糖高，而残余还原糖低。后来采用每克淀粉添加250单位糖化力的糖化剂，其醪进入发酵罐时，还原糖达到4—5％，从而使成熟醪残糖降低至0.6％左右，提高了发酵效率。但是，如果过多地加曲，则反应速度虽可加快，但从整个生产看来，并无好处，反而造成浪费。

(三)糖化温度的影响

控制糖化温度的高低，主要是根据糖化剂中酶的作用温度和性质来确定的。一般说来，随着温度的增加，酶的反应速度加快，但是，超过了它的界限温度，不但不能加快反应速度，反而还会破坏酶的活力，失去糖化的作用。如果温度太低，又会使反应速度减慢，作用时间增加。所以，糖化温度一般以控制在55—62℃为宜。

(四)pH值的影响

糖化醪中pH值是影响糖化醪质量的又一因素，pH高容易引起杂菌浸入而繁殖，pH低则又会影响糖化酶的作用和反应速度。总之，不适宜的pH值，都可能引起酶失去活性，造成杂菌污染。通常情况下，糖化醪中的pH值为3.8—4.5。

(五)糖化时间的影响

糖化时间不宜过长，过长时间的糖化反使糖化醪质量下降。糖化后的醪也不宜存放，特别是在夏天，糖化醪应在较短时间内投入发酵罐中发酵，以防止糖化醪浸入杂菌。

3.12 为什么使用固体曲要经过乳化?

固体曲的乳化方法是在固体曲加入糖化锅之前，将固体曲放入事先煮沸至100℃以上灭菌后，冷却至20—30℃的温热水中浸泡，其加入量与水之比为1：7—8或者略小，浸泡约15—20分钟，浸泡过程中用洗净无菌的搅拌器，充分搅拌均匀，制成乳浊液，然后按生产中的所需量，均匀地将乳化后的曲液加入糖化锅内进行糖化作用。在乳化的过程中，要注意水温不能过高、浸泡时间不宜过长，曲乳液制成后，不要存放过久，要随制随用，否则会引起糖化酶的钝化，糖化力减溺，使用曲量增加，甚至有时还会有严重的污染杂菌。所有这些，生产中应引起重视。

固体曲为什么要进行乳化呢?这主要是由于糖化的过程本身，就是淀粉等物质在糖化酶作用下发生的水解反应，先将固体曲制成曲乳后加入糖化醪中，可以起到一定的缓冲作用，主要是对酶进行了一定的活化处理，使糖化酶处于活跃状态有利于与淀粉等底物的作用，加快反应速度。固体曲乳化后加入糖化锅中进行糖化，比直接用固体曲加入更易混合均匀，有利于糖化酶接触淀粉，糖化效果要好得多。还有利于生产中对固体曲的检查、能随时方便地进行所用曲的酶活力(糖化力)和杂菌含量等指标的分析，以保证生产中选用确切的用曲量。

再者，由于乳化后的固体曲能较好地与淀粉等底物接触、能使糖化时间缩短，设备利用率提高，同时也防止了长时间糖化引起的杂菌污染，且有利于连续化、自动化的生产，有效地防止了因末乳化的固体曲引起的管道阻塞。可减少用曲量，降低生产成本。

某些厂所用的固体曲未经乳化就投入糖化锅中的生产方法，是不值得提倡的。特别是采用连续糖化的工厂，这样会使加曲不均匀，糖化效果差，生产用曲量大，曲耗高，并且操作也不方便。

3.13 采用真空冷却易产生哪些问题?

酒精生产中，蒸煮醪液的冷却，主要是以蛇形管水冷却和真空冷却为主。什么是真空冷却呢？真空冷却就是醪液在一定的真空度下(即醪液进入负压状态)醪液本身产生大量蒸气(二次蒸气)，并被抽出，这样便消耗了醪液大量的热量，因而醪液很快冷到与真空度相应的温度，这种醪液冷却法就称为真空冷却。真空冷却在酒精生产中得到广泛的应用，现在很多工厂都已利用真空装置抽吸蒸煮醪中的二次蒸气，用相应的真空度使蒸煮醪冷却到糖化工艺要求的温度，由于采用真空冷却具有很多优点，现已逐渐用真空冷却来取代蒸煮醪冷却常用的蛇形管水冷却。

(一)真空冷却的操作原理

蒸煮醪从蒸煮锅或后熟器中，受0.8—1.2kg／cm2压力（表压)作用，沿切线方向进入居于较高位置的气液分离器中，由于切线方向进科，要产生离心力，在离心力作用下把蒸煮醪向分离器的四周分散沿器壁而下，而蒸气在气液分离器的中心位置向上与醪液分离，由于负压醪液本身产生大量二次蒸气被抽出，消耗了大量热量，醪温迅速冷却。醪液由于重力的作用，沿垂直方向向下，由料管进入糖化锅中。在蒸煮醪没有进入分离器之前，要按照工艺的要求，调好真空冷却器内的真空度，当真空度稳定后，方可压醪入内。当真空度控制在500mmHg柱时，蒸煮醪大约可冷却到72．5℃，当真空度达到610mmHg柱时，器内温度大约为60℃，生产中蒸煮醪的冷却，一般可将真空度控制在550—610mmHg柱之间，就能达到糖化温度的要求。

(二)容易发生的问题

1．跑料跑料是指在排冷却水的排水管中，混有蒸煮醪一同排出，产生这种现象的主要原因往往是由于，真空度过大，进入冷却器内的蒸煮醪太少，进料口位置、方向不对，后熟器压力太高，来醪太猛，下料管口径小，位置距糖化祸太进或管道发生阻塞等，都可引起跑料。

2．冷却不够当你把真空冷却器内真空度调在规定的范围内，而冷却温度仍达不到要求时，则有可能是下述几方面因素造成的，仪表是否失灵，后熟器的温度、压力是否过高，冷却水量是否开得太小，蒸煮醪进料位置不当，料在冷却器内并未分散等，都会造成冷却温度不够。

3．糖化锅内进料困难当开启真空泵，调好真空度，蒸煮工序向糖化锅内压醪时，蒸煮醪压不进糖化锅，有时还会把糖化锅内原有的醪液倒吸排出锅外。发生这种现象的原因，是冷却器至糖化锅的下料管出口没有被醪液封闭，冷却器中没有形成真空，后熟器压料压力小，而醪液粘度又偏高。进料太少，排二次蒸气管和下科管，口径比例失调等，都可能产生糖化锅内进料因难。

为了在生产中少发生这类问题，在进行工艺、设备的改进时，还需要注意以下几点：

第一，冷却器圆锥底面倾角应为45°，冷却器中二次蒸气的上升速度不应超过1m／s，蒸煮醪在下料管中的流速一般应在0.5—0.8m／s之间。

第二，如果设计时取用计算流速过大，而实际醪液流速又小，则下料管中醪液来不及流下，真空冷却器此时要发生较大的震动，容易形成跑料。

第三，真空冷却器的高与直径之比常为2—1.5：1。醪液下降管，长度不应少于9.8—10米，否则醪液难以流下，产生倒吸现象。

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3.14 生产液体曲具有哪些生产工序？

生产液体曲的生产工艺，可以概括地说是由空气净化系统、孢子悬浮液制备系统和液体曲培养系统所组成，它们各自的生产程序可用下图表示：

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3.15 糖化工艺今后的发展趋势怎样？

随着科学技术的发展，生产技术的改革，糖化工艺也将和酒精生产的其它工艺一样，在我国开创新的局面，在寻找新的高酶活力的糖化菌种的同时，又要加强现有菌种的改造，采用改变培养条件、改变培养基的组成以及采用遗传工程的办法来诱导、筛选提高现有菌种的糖化酶活力。同时把糖化剂制造成为一种体积小、糖化力高的纯酶粉。降低制曲耗粮标准，随着固相酶技术的开展，将使糖化工艺在我国出现飞跃发展，对酒精生产作出更大的贡献。

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