典型发酵类型与发酵工艺共30页文档
发酵工艺
绪论刘巍独家机密食品的定义：可供人类食用或者饮用的物质，包括加工食品、半成品和未加工食品，不包括烟草或者药品。
发酵食品：通过微生物的作用而制得的食品或者食品配料都可以称为发酵食品。
什么是发酵?广义：通过微生物的培养，使某种特定代谢产物或者菌体本生大量累积的过程。
狭义：厌氧微生物或者兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢的一种方式。
发酵食品: 是食物原料或农副产品经微生物产生的酶所催化的生物化学反应以及微生物细胞代谢产物的总和。
这些反应既包括生物合成作用，也包括原料的降解作用，以及推动生物合成过程所必需的各种化学反应。
列文虎克显微镜巴斯德彻底否定了“自然发生论”证实了发酵是由微生物引起的提出了巴氏消毒法布赫纳阐明了微生物的化学反应本质。
好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。
人工诱变育种和代谢控制发酵技术是发酵与酿造技术发展的第三个转折点。
化学合成与微生物发酵结合是发酵与酿造技术发展的第四个转折点。
发酵食品按产品性质分类包括:生物代谢产物发酵，酶制剂发酵，生物转化发酵和菌体制造。
第一章发酵食品微生物及微生物的代谢常用微生物：细菌，酵母菌，霉菌细菌:大肠埃希氏菌、醋酸杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌酵母:酿酒酵母（白酒、葡萄酒），卡尔斯伯酵母（啤酒）、异常汉逊酵母（用于增加食品风味（乙酸乙酯）霉类:根霉（制曲酿酒），毛霉（大豆制品），曲霉（酱油、豆酱、豆豉）菌种的选育:自然选育（主要分离纯化）诱变育种（物理因子诱变、化学因子诱变、复合因子诱变）杂交育种原生质体融合育种（聚乙二醇、仙台病毒、电融合）基因工程育种（转基因技术，真正意义上的理性育种）基因组改组（也称基因组重排技术）：将正突变的不同基因重组到同一细胞株中。
代谢控制育种：代谢途径改造菌株。
菌种衰退：是从量变到质变的过程主要原因有：基因突变，连续传代、不适宜的外部环境。
防治措施：控制传代次数；创造良好的培养条件；利用不易衰退的细胞移种传代；采用有效菌种保藏方法；利用菌种选育技术；定期分离纯化复壮狭义: 从已经衰退的菌种中分离尚未退化的个体广义: 在菌种未衰退前，分离正突变个体。
发酵的类型及操作方式
发酵的类型及操作方式作者：林刚张朝武来源：《中国新技术新产品精选》2009年第19期摘要:发酵是指利用微生物制造工业原料或工业产品的过程。
根据各种微生物的特性,在有氧或无氧条件下利用生物催化(酶)的作用,将多种低值原料转化成不同的产品的过程。
如酿酒、制酱和醋等发酵技术古已有之。
本文介绍了发酵的类型及操作方式。
关键词:发酵;微生物;发20 世纪 40 年代中期美国抗菌素工业兴起,大规模生产青霉素以及日本谷氨酸盐 (味精 )发酵成功,大大推动了发酵工程的发展。
70年代以石油为原料生产单细胞蛋白,使发酵工程从单一依靠碳水化合物(淀粉)向非碳水化合物过渡,从单纯依靠农产品发展到利用矿产资源,如天然气、烷烃等原料的开发。
80年代初基因工程发展,人们能按需要设计和培育各种工程菌,在大大提高发酵工程的产品质量的同时,节约能源,降低成本,使发酵技术实现新的革命。
1 发酵类型1.1 微生物菌体发酵这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。
传统的菌体发酵工业:有用于面包制作的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵两种类型。
新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌:如香菇类、天麻共生的密环菌、以及从多孔菌科的获苔菌获得的名贵中药获答和担子菌的灵芝等药用菌。
这些药用真菌可以通过发酵培养的手段来生产出与天然产品具有同等疗效的产物。
1.2 微生物酶发酵酶普遍存在于动物、植物和微生物中。
最初,人们都是从动、植物组织中提取酶,但目前工业应用的酶大多来自微生物发酵,因为微生物具有种类多、产酶的品种多、生产容易和成本低等特点;微生物酶制剂有广泛的用途,多用于食品和轻工业中,如微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖,氨基酰化酶用于拆分DL一氨基酸等。
酶也用于医药生产和医疗检测中,如青霉素酰化酶用来生产半合成青霉素所用的中间体6一氨基青霉烷酸,胆固醇氧化酶用于检查血清中胆固醇的含量,葡萄糖氧化酶用于检查血中葡萄糖的含量等等。
1.3 微生物代谢产物发酵微生物代谢产物的种类很多,已知的有37个大类,其中16类属于药物。
发酵食品工艺学-资料总汇
发酵工艺学1、我国发酵食品的工艺特色采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。
多菌种混合发酵，且多以霉菌为主的微生物群（国外多以细菌、乳酸菌）。
工艺复杂、多用曲：董酒生产制的曲用72味中药。
多为固态发酵：醅、醪。
2、生产酱油用的原料、菌种有哪些？P7 原料包括蛋白质原料（豆粕、豆饼、花生饼、大豆、其它蛋白质原料）、淀粉质原料（麸皮、小麦、碎米、米糠、玉米、甘薯、大麦、粟、高粱等）、食盐、水及一些辅助原料（苯甲酸钠、山梨酸钠，丙酸）。
菌种①霉菌主要为曲霉（米曲霉、黑曲霉、甘薯曲霉、黄曲霉）、毛霉和根霉，其中最重要的是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染)，其产酶能力较强。
②细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等，有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；③酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等菌属。
3、酱油发酵剂：酱油发酵料中微生物的数量在发酵前和发酵后有很大的变化，这是因为在发酵前温度较低，适合各类微生物生长，当进入高温期(55～60℃)后，大部分微生物被淘汰，仅剩下一些高温且耐盐的微生物继续生长。
从微生物优势菌群变化情况来看，低温发酵时细菌占绝对优势，其次为霉菌，再次是酵母菌；当发酵进入高温期后，细菌大量衰亡，被霉菌中少数耐热种取代，但芽孢菌的数量和优势变化不大。
酱油发酵料中的主要霉菌为曲霉、毛霉和根霉，其中最重要的是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染)，其产酶能力较强。
酱油发酵料中主要的细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等，有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等。
酱油发酵醪液的初始pH值一般为6.5-7.0，由于蛋白质被酶降解成氨基酸和低肽以及乳酸菌的发酵，pH会迅速降低。
酱油醪中的主要乳酸菌为酱油足球菌、大豆足球菌以及植物乳杆菌。
如果pH低于5.5-5.0，这些菌生长将逐渐趋缓。
典型发酵类型与发酵工艺
——按生产方式分类
鲜啤酒：又称生啤酒，系指啤酒包装后不经过巴氏杀菌的啤
酒。其特点是：口感新鲜，但保藏期短（20 ℃以 下7d左右 ）。 熟啤酒：又称贮藏啤酒，系指啤酒包装后经过巴氏杀菌的啤 酒。其特点是：不如鲜啤酒新鲜，但保藏期长（20
℃以下2～4个月 ）。
醇鲜啤酒：又称扎啤，系指啤酒包装前经过膜过滤除菌，而 包装后又不经过巴氏杀菌的啤酒。其特点是：既 保持了啤酒固有的新鲜风味，又可贮藏一定时间.
典型厌氧液体深层发酵
一. 啤酒发酵生产工艺
二. 葡萄酒发酵生产工艺
一. 啤酒发酵生产工艺
·发展概况 ——啤酒属于外来酒种，其英文名称“beer”，我国译作“啤 酒”。 ——自18世纪下叶至19世纪中叶，啤酒工业从手工业生产跨入大 规模机械化生产，为现代啤酒酿造业奠定了坚实的基础。 ——啤酒是当今世界产量最高、发展速度最快的饮料酒。 ——目前，世界啤酒工业发展的显著特点是：生产规模大型化、 酿造工艺快速化、生产管理自动化、产品结构规范化和科学 研究专业化。 ——当今世界啤酒生产技术的发展趋势是：以优质原材辅料保证 产品质量，用现代科学技术生产传统产品。 ——我国啤酒工业自改革开放之后发展迅猛。2002年，啤酒年产 量达到2386.86万吨，超过美国而成为世界啤酒第一生产大国。 目前仍以平均年增长率5%的速度增长。
试管液体菌种的培养→500～1000mL三角瓶液体菌种→10～20L卡氏罐液 体菌种→150～250L种子罐液体菌种→2t扩大种子罐液体菌种→15t酵母繁 殖槽液体菌种
4. 啤酒发酵
繁殖槽液体菌种入发酵池（传统工艺）或者冷却麦汁和繁殖槽液体菌种入 锥形发酵罐（现代一罐法工艺）→前发酵→后发酵
5. 啤酒后处理
酒精含量1.5～2.0。如果酒精含量低于1%，则称 无醇啤酒。 低糖啤酒：适合糖尿病人饮用，原麦汁浓度为8～10Béห้องสมุดไป่ตู้，含 糖量极低。如果含糖量低于1%，则称干啤酒。特 点是：发酵度高，产热量低。
发酵工艺实例介绍样本
发酵工艺实例介绍样本第六章发酵工艺实例介绍IntroductionHistory of amino acids production:The story of started in 1908Isolated glutamic acid, delicious tasteScreen for amino-acid-excreting microorganisms:Corynebacteriumglutamicum, In 1957.Monosodium glutamate (MSG):A flavor-enhancing compound氨基酸的生产方法:1. 抽提法: 最早采用的生产法, 用酸水解蛋白质, 然后从中提取氨基酸。
得到的是各种氨基酸的混合物。
碱性或酸性氨基酸容易些, 胱氨酸, 半胱氨酸, 酪氨酸仍用此法生产。
2. 发酵法: 当前最常见的方法。
成本低, 原料来源丰富。
包括直接发酵法(利用微生物直接由粮食原料生产氨基酸)和添加前体物质发酵法( 以氨基酸中间产物为原料, 用微生物转化为相应的氨基酸, 可避免氨基酸生物合成途径中的反馈抑制作用) 。
3. 酶法: 用微生物细胞抽提出的酶类来制造氨基酸, 若采用固定化酶或固定化菌体, 优点则更明显。
4. 化学合成法: 蛋氨酸, 甘氨酸得到的DL-氨基酸, 若需要L-型的, 则进行化学异构体的拆分。
L-苯丙氨酸( 阿斯巴甜)人体八种必须氨基酸: 苏缬亮异亮色苯蛋赖氨基酸工业历史: 氨基酸工业起源于日本, 19 日本人发现海藻昆布的鲜味来自其汁液所含的谷氨酸。
根据这个发现, 次年味之素公司开始工业化生产谷氨酸钠。
当时谷氨酸的生产是经过水解面筋或大豆蛋白获得的。
半个世纪以后, 1957年, 日本科学家发现培养某些微生物( 如谷氨酸棒杆菌) 会产生氨基酸的积累, 并采用微生物发酵法生产谷氨酸获成功。
这项成果被誉为现代发酵工业的重大创举, 使发酵工业进入了代谢调控阶段。
常用发酵产品配方和工艺
部分发酵产品配方和工艺；青霉素菌种：产黄青霉H一110；培养基：发酵培养；6．5，空气流量6L／min，转速300r／mi；发酵培养：种子培养基移入发酵罐后(接种量为：1O；罐顶压力0．06Mpa，用4mol／LNaoH和；发酵培养基：黄豆粉1.5%，棉籽粉2%，花生粉3；种子培养阶段通风1：0.5/min.；头孢菌素发酵参考环境：5～100吨罐，搅拌转速1部分发酵产品配方和工艺青霉素菌种：产黄青霉H一110 ；培养基：发酵培养基，一玉米浆，磷酸二氢钾，碳酸钙，麸质粉，葡萄糖。
将长好的种子移入5m。
自动发酵罐。
发酵过程各参数控制：PH值6．0～6．5，空气流量6L／min，转速300r／min，培养温度25℃，单糖浓度46．8%，发酵全过程采用控制补料。
从60小时带放后每4小时补加一次玉米浆，每次补入35ml直到放罐。
发酵单位测定是利用高压液相色谱仪用外标法测定。
发酵培养：种子培养基移入发酵罐后(接种量为：1O%)，培养温度维持在26℃，通气率为Ivvm，罐顶压力0．06Mpa，用4mol／LN aoH 和1mol／L H2SO4维持PH6．5左右。
发酵培养基：黄豆粉1.5%，棉籽粉2%，花生粉3%，磷酸二氢钾0.15%，硫酸铵1%，碳酸钙0.15%，葡萄糖0.30%，苯氧乙酸0.57%，硫酸钠0.54%，发酵菌种：产黄青霉，发酵周期140小时。
种子培养阶段通风1：0.5/min.头孢菌素发酵参考环境：5～100吨罐，搅拌转速115转/分，罐压0.5公斤，最高通风量1：1/分，pH在7左右，(1)种子培养基：玉米浆、蔗糖、葡萄糖、D L一蛋氨酸、豆油、CaCO3，pH：6.5～6.6。
(2)发酵培养基：玉米浆、淀粉、糊精、蛋氨酸、葡萄糖、豆油、CaCO3, MgSO4,(NH4)2S04,FeSO4,MnSO4,ZnSO4,Cu SO4，pH：6.0～6.1。
发酵菌种采用顶头孢霉，周期150小时螺旋霉素发酵参考环境：5～100吨罐，搅拌转速115转/分，罐压0.5公斤，最高通风量1：1/分，pH在7左右，培养基主要成分为？，发酵菌种采用螺旋霉素链霉菌，发酵周期130小时左右。
发酵工艺(图)
发酵工艺学啤酒生产工艺制麦芽汁工艺流程下面发酵法：低泡期、高泡期、落泡期、泡盖形成期6.大曲的类型：根据制曲过程中对控制曲胚最高温度的不同，大致地分为中温曲(品温最高不超过50℃）及高温曲(品温最高达60℃以上)两种类型。
①高温曲工艺流程：生产工艺：小麦磨碎、拌曲料、踩曲、曲的堆积培养（可分为堆曲、盖草及洒水、翻曲、拆曲四步）、成品曲的贮存。
②中温曲的工艺流程：大曲酒生产工艺：白酒酿造分为清渣和续渣两种方法。
续渣法又分为五甑(指甑桶或蒸馏器)、四甑等方法。
所谓五甑是指每个生产班将窖中的酒醅分五次蒸馏的意思。
续渣操作法是大曲酒和麸曲白酒生产上应用最广泛的酿酒方法。
续渣法大曲酒生产工艺：①工艺流程②续渣法大曲酒生产特点：续渣法将渣子(指粉碎后的生原料)蒸料后，加曲(大曲或麸曲和酒母)，入窖(即发酵池)发酵，取出酒醅(又称母糟,指已发酵的固态醅)蒸酒，在蒸完酒的醅子中，再加入清蒸后的渣子(这种单独蒸料操作称清蒸)；亦有采用将渣子和酒醅混合后，在甑桶内同时进行蒸酒和蒸料(这种操作称混烧)，然后加曲继续发酵，如此反复进行。
由于生产过程一直在加入新料及曲，继续发酵，蒸酒，故称续渣发酵法。
续渣法适用于生产泸型酒和茅型酒。
适用于高梁、玉米、甘薯干等含淀粉量在45％以上的原料，大曲酒生产亦常采用此操作法。
新料大多数经过发酵三次以上才成为扔糟，淀粉利用率比较高。
③续渣法优点：1、原料经过多次发酵，淀粉利用率可大大提高，一般续渣法比清渣法淀粉利用率高，酒糟残余淀粉也低；2、原料经过多次发酵，有利于积累酒香味的前体物质，特别容易形成以己酸乙酯为主体的窖底香，有利于生产浓香型大曲酒；3、如采用混烧操作，新料和发酵酒醅一起蒸馏、蒸煮，生产中不配入大量酒糟，所以热能利用比较经济，劳动生产率也相对比较高。
续渣混烧法：①工艺流程：②混烧法优点：1、各种粮食本身含有其特有的香味物质，如含少量的酯类或可能含有芳香族酚类、香兰素等，在蒸酒和蒸料同时，会随酒的蒸汽带入白酒中，对酒起增香作用，这香称粮香；2、原料和酒醅混合后，能吸收酒醅的酸和水，有利于原料的糊化3、在酒醅中混入新料，可减少蒸酒时加入填充料(小米壳或稻壳)的用量。
发酵工艺学课件
● 食品加工：单细胞蛋白：假单胞菌、假丝酵母、曲霉、地霉、螺旋藻等 ● 含醇饮料：以糖类及淀粉类物质为原料生产的各种酒类 ● 发酵乳制品：奶酒、乳酪、酸乳 ● 调味品和发酵食品：味精、肌苷酸、鸟苷酸、酱、醋、腐乳、饴糖、泡
菜等 ● 甜味剂：葡萄糖、果葡糖浆、甘露糖醇等 ● 食品添加剂：酵母、赖氨酸、柠檬酸、色素、葡萄糖氧化酶、Vc、乳链
菌肽(防腐剂)、匹马霉素(食品保护剂)
2、在医药卫生中的应用
(1)、抗生素
● 抗细菌抗生素：头孢菌素、氯霉素、红霉素、螺旋霉素等 ● 抗真菌抗生素：两性霉素B、杀假丝菌素、制霉菌素等 ● 抗原虫抗生素：烟古霉素、古曲霉素 ● 抗肿瘤抗生素：放线菌素、博来菌素、丝裂菌素、内瘤菌素、光神霉
素等 ● 起免疫抑制作用的抗生素：环孢菌素A等
三、抗噬菌体菌株的选育
(一)、抗噬菌体菌株的选育 1、方法 ● 自然突变：以噬菌体为筛子不加任何附加条件培养， 频率低。
● 诱发突变：先诱变再与高浓度噬菌体混合培养。
2、抗噬菌体菌株的特性试验 ● 稳定性试验
● 真正抗性与溶源性的区别试验
(二)、噬菌体的防治 1、正确判断 2、普及噬菌体的防治知识 3、选育抗噬菌体菌株 4、消灭噬菌体 5、收集和保存噬菌体
4、抗病毒药物产生菌的分离
利用作用于核酸法：如用鸡胚线维芽细胞 的噬菌斑形成法. 用小平板测定由病毒引起的细胞变性效果 检测病毒复制中特有的DNA复制酶和核酸合 成酶的酶抑制剂 5、生长因子产生菌的分离
如氨基酸和核酸产生菌 6、多糖产生菌的分离
第二节 菌种选育
一、自然选育
●方法：将菌种制菌悬液，稀释后分离得单菌落，测其 生产能力，选育高水平菌种
发酵工艺学
发酵工艺
第一章绪论1、发酵：通过微生物的生长繁殖和代谢活动，产生和积累人们所需产品的生物反应过程。
2、发酵工程：是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程体系，是生物工程技术学科的重要组成部分。
包括菌种的选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化、微生物生理功能的工业化应用。
3、工业发酵的类型：按对氧的需求：需氧发酵，厌氧发酵，兼性厌氧发酵。
按培养基的物理性状：液体发酵，固体发酵。
按发酵工艺流程：分批发酵，连续发酵，补料分批发酵。
4、通常将现代生物技术划分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程。
5、路易斯²巴斯德（LouisPasteur），法国微生物学家、化学家，开辟了微生物领域，近代微生物学的奠基人。
巴斯德证明了三个科学问题：（1）每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展。
“巴氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。
（2）每一传染病都是一种微菌在生物体内的发展。
（3）传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力，使他们从病菌变成防病的药苗。
巴氏灭菌法又称低温灭菌法，先将要求灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟，随后迅速冷却到10℃以下。
既不破坏营养成分，又能杀死细菌的营养体，巴斯德发明的这种方法解决了酒质变酸的问题，拯救了法国酿酒业。
7、发酵工业的三个转折点：纯培养技术的建立，深层液体通气搅拌纯种培养，代谢控制发酵工程技术的建立。
6、发酵工业的特点发酵工业：利用微生物具有的加工和生物转化能力，将廉价的发酵原料转化为高附加值产物的产业。
①发酵过程一般都是在常温常压下进行的生物生化反应，反应条件比较温和。
②可以选择廉价的原料生产较高价值的产品。
③发酵过程是通过生物体的自适应调节来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较专一的代谢产物。
④由于生物体本身具有的反应机制，能专一性地和高度选择性地对某些较复杂的化合物进行特定部位的生物转化修饰，也可产生比较复杂的高分子化合物。
发酵工艺学课件
按产品类型分
1、以微生物细胞为产品的发酵工业 2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业 3、以微生物酶为产品的发酵工业 4、生物转化或修饰化合物的发酵工业 5、微生物废水处理和其他
六、发酵工业特征
发酵过程中离不开微生物的作用 1、发酵原料的选择及预处理
4.易受污染：由于发酵培养基营养丰富，各种来源的微生物 都很容易生长，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
➢ 利用微生物消除环境污染 ➢ 利用微生物发酵保持生态平衡，如生物固氮肥料，生物杀
虫剂等。 ➢ 微生物湿法冶金，如细菌浸矿，即利用细菌对矿物或矿石
中有用的金属浸出回收的过程。细菌浸出的金属有Cu、U 、Co、Ni、Mn、Zn、Pb等10余种，但大规模生产的只有 铜和铀。 ➢ 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
Protein engineering) 基因工程 ( Genetic engineering) 细胞工程 ( Cell engineering ) 2. 生物工程中其他技术产业化表达的重要手段 基因工程菌 动植物细胞培养 3. 生命科学研究的对象或载体
自相 成互 体渗 系透
➢ 基因工程 ➢ 细胞工程 ➢ 酶工程 ➢ 发酵工程
在化学工业和环境保护等方面，发酵工程能发挥独持的作用
如：利用微生物来处理工业废水或含毒废液，乃至构建超级细菌，处理大 面积的海面石油污染等。
喷洒工程菌清除石油污染
传统啤酒发酵工艺学习资料
传统啤酒发酵工艺学习资料传统的啤酒发酵工艺分下面发酵和上面发酵两大类型。
由于两种类型的发酵所采用的酵母菌种、发酵工艺和生产设备不同，其啤酒风味也迥然有异。
一般说来，下面发酵啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵（包括贮酒和成熟）两个阶段，生产时间比较长；而上面发酵一般采用较高的温度，发酵速度较快。
其发酵过程，大都只有主发酵，不采用后发酵，只是进行一些后处理，便于过滤和包装，生产时间较短。
近年来，由于啤酒理论和发酵技术不断发展，传统的上面发酵和下面发酵工艺已经有了很大的改进，生产方式也有了很大的变化。
例如：现在人们已经采用立式发酵罐生产上面发酵啤酒如小麦啤酒，并从罐的底部回收酵母，当然也可以用离心机回收酵母；为了缩短生产周期，生产下面发酵啤酒时，也采用高了较高的主发酵温度，这样，大大缩短了后发酵即后熟的时间。
这些新技术的出现，不仅保证了啤酒的质量，也显著地提高了啤酒的生产效率。
第一节下面发酵——主发酵传统的下面发酵法，主发酵容器安置在空气洁净、隔热良好和卫生清洁的前发酵间内。
发酵间内墙和天花板均贴有磁砖或涂有防霉涂料；车间内有通风设施，以排除发酵产生的CO2；室温保持5～6℃；前发酵采用开放式或密闭式的发酵容器，发酵容器有圆形或方形两种，多由金属、木质（见图3.1）或混凝土（见图3.2）材料制成。
后发酵罐则设置在后酵间内，啤酒在后发酵罐内进行后发酵或贮酒，贮酒间温度一般保持在－l～0℃之间。
前发酵间和后发酵间内均设有良好的降温设施。
降温方式多种多样，有氨直接蒸发的冷排方式；也有集中空调和冷风道的冷风方式；还有吊顶式冷风机冷却方式。
下面发酵的工艺特点是：（1）采用下面酵母，主发酵温度比较低，发酵进程比较缓慢，发酵的代谢副产物相对较少。
主发酵完毕后，大部分酵母沉降于发酵容器底部。
（2）下面发酵啤酒的后发酵和贮酒期比较长，酒液澄清良好，CO2饱和稳定，酒的泡沫细腻，口味柔和，保质期较长。
一、主发酵的特点主发酵又称前发酵，简称前酵。
发酵工艺基本原理课件
发酵过程的控制
温度控制
温度是影响微生物生长和代谢的重要 因素，通过调节温度可以控制发酵过 程。
pH控制
pH对微生物的生长和产物合成有重 要影响，通过添加酸或碱来调节pH 。
溶氧控制
某些微生物在发酵过程中需要充足的 溶氧，通过控制通气速率和搅拌速率 来满足。
泡沫控制
通过添加消泡剂或调节搅拌速率来控 制发酵过程中的泡沫。
03
02
医药工业
用于生产抗生素、维生素等药品。
环境治理
用于处理废水、废气等污染物，实 现环保和资源化利用。
04
02
发酵微生物
发酵微生物的种类
01
02
03
细菌
如乳酸菌、醋酸菌等，是 发酵工业中应用最早、最 广泛的微生物。
霉菌
如曲霉、根霉等，能够产 生丰富赤酵母等 ，主要用于酒精发酵和面 包制作。
发酵产物的提取和精制
提取
根据发酵产物的性质和溶解度，采用 不同的提取方法，如溶剂萃取、沉淀 法、吸附法等。
精制
通过物理或化学的方法，去除杂质， 提高发酵产物的纯度和质量。常见的 精制方法有结晶、离子交换、色谱分 离等。
发酵产物的应用
食品工业
如酒精饮料、面包、酸奶 等食品的制造。
农业
如植物生长调节剂、生物 农药等的生产。
厌氧发酵罐
专为厌氧发酵设计，具有严格密封和搅拌装 置，以维持厌氧环境。
发酵设备的选择
根据发酵工艺要求
不同的发酵工艺需要不同类型的设备，选择 时应考虑工艺的特殊要求。
设备材质与耐腐蚀性
选择耐腐蚀、耐高温、耐压的材质，以确保 设备的长期稳定运行。
设备容量与生产规模相适应
确保设备容量与生产规模相匹配，避免浪费 或不足。
发酵产品及其发酵过程
发酵产品及其发酵过程我国的发酵工业(也称工业生物技术产业),或者与发酵工业有等同意义的生物化工分属于轻工、医药、农业、化工、能源、环保等行业或部门。
轻工行业下的发酵工业可分为以下几大部分:酿酒(白酒、黄酒、葡萄酒、啤酒)、淀粉糖、酵母、酶制剂、有机酸、氨基酸、乙醇和生物材料。
发酵工业还涉及大量的医药生物产品(如抗生素等)、农用生物制品及化工产品的生产。
除提供大量发酵产品以外,发酵工业还在环境保护等领域为社会做出贡献。
我国现代发酵工业经历了几十年的发展,已成为发酵产品品种较为齐全、产业规模宏大的一个大型产业链。
涉及生物技术的工业产值达4500亿元以上。
酿酒产业是发酵行业中最大的产业,发展速度最快的是啤酒。
啤酒产量从20世纪80年代开始大规模扩张,近年来年产量连续多年居世界第一, 2011年全世界主要啤酒生产国的年产量为2亿千升,而我国年产量在4898.8万千升。
淀粉糖的生产在许多发酵工厂是原料预处理的组成部分,现在已独立大规模生产。
目前主要通过酶解法对玉米、小麦、木薯等进行深加工,生产系列淀粉糖(葡萄糖、果葡糖浆、啤酒专用糖浆、麦芽糖及衍生品山梨醇、麦芽糖醇等)。
全球淀粉糖年产量2000万左右，其中产量最大的是果葡糖浆,其次是葡萄糖。
美国是全球最大的淀粉糖生产国及消费国。
我国淀粉糖的生产企业主要集中在山东省(鲁洲集团、西王集团有限公司、保龄宝公司等)。
酵母产业在我国是新兴产业。
2011年全国酵母总产量超过20万t。
其主要产品有活性酵母(面包发酵剂及酿酒用酵母)和非活性酵母(调味品配料)。
酶制剂行业年生产能力超过40万t,已实现工业化生产的酶制剂品种有20多种,主要是糖化酶、a-淀粉酶、蛋白酶3大类。
此外还有果胶酶、B-葡聚糖酶、纤维素酶、青霉素酰化酶、碱性脂肪酶、木聚糖酶、a-乙酰乳酸脱氢酶、植酸酶等。
当前的发展重点是饲料用酶、纺织工业用酶及生物能源产业用酶(含纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、植酸酶、酸性蛋白酶等）的生产。