6典型发酵类型与发酵工艺解析
发酵酒的分类,成分,风格和生产工艺
发酵酒的分类、成分、风格和生产工艺一、发酵酒的分类1. 水果酒水果酒是一种利用各类水果发酵而成的酒，常见的水果酒有苹果酒、葡萄酒、梨酒等。
水果酒一般酒精度较低，口感清新，适合作为餐前酒或餐饮搭配。
2. 葡萄酒葡萄酒是以葡萄为原料酿制的酒类，按照甜度可以分为干型葡萄酒、半干型葡萄酒、半甜型葡萄酒和甜型葡萄酒。
葡萄酒的口感丰富多样，根据不同品种和产地的葡萄以及发酵工艺的不同，味道包括酸、甜、苦、涩、醇厚、轻盈，风格迥异。
3. 啤酒啤酒是以麦芽为主要原料、加入啤酒花和其他辅料，经发酵制成的酒类。
根据发酵工艺和原料的不同，啤酒可分为浅色啤酒、黑色啤酒、小麦啤酒等品种，口感清爽、口感绵甜。
4. 黄酒黄酒是我国传统的发酵酒类，主要由稻米、小麦、玉米等粮食杂粮酿造而成。
黄酒以其醇厚、芳香、鲜美、滋补的特点而著称，具有丰富的营养价值。
二、发酵酒的成分1. 酒精酒精是发酵酒中最主要的成分，它赋予了酒类酒精度和口感。
2. 香气物质香气物质是酿酒师通过发酵工艺和酿制技术对酒进行调配的重要成分，它决定了酒的香气和口感。
3. 糖分糖分是酒的原料，也是酒在发酵过程中产生的重要物质，它直接影响着酒的甜度。
4. 酸度酸度是酒中的一种重要成分，它能够增加酒的口感和香气。
三、发酵酒的风格1. 干型干型的发酵酒口感干爽，酒体清晰，余味悠长，通常与海鲜、清淡菜肴搭配。
2. 半干型半干型发酵酒口感略带甜味，酒体圆润，适合搭配家常菜和烤肉。
3. 半甜型半甜型酒口感甜中带苦，适合搭配重口味菜肴，如川菜、麻辣烫。
4. 甜型甜型酒口感甜蜜，酸度适中，适合单饮或与甜点搭配。
四、发酵酒的生产工艺1. 原料准备不同种类的发酵酒需要不同的原料，例如葡萄酒需要新鲜的葡萄，啤酒需要麦芽和啤酒花等。
2. 发酵发酵是酒类制作的关键步骤，通过酵母菌将糖转化为酒精和二氧化碳，产生酒类的香气和口感。
3. 筛选发酵后的酒需要进行筛选和过滤，以去除杂质和异味。
4. 储存储存是酿酒的重要环节，不同种类的酒需要不同的储存时间和条件。
第六章 典型发酵过程动力学及模型
rX/rX rS/rX rP/rX
二、微生物生长动力学
1. 细胞反应的得率系数
对底物的细胞得率：
YX / S
生 成 细 胞 的 质 量 消 耗 底 物 的 质 量
rX rX0 Dm X ＝ DmS rs0 rs
Dm X ＝ DmO
对氧的细胞得率：
YX / O
生 成 细 胞 的 质 量 消 耗 氧 的 质 量
摄氧率 与 呼吸强度
四、
代谢产物生成动力学
相关型
部分相关型
非相关型
四、
代谢产物生成动力学
1）偶联型 也叫产物形成与细胞生长关联模式(相关模型），产物的形成和菌体 生长是平行的。在该模式中，产物形成速度与生长速度的关系 可表示为： rP = YP/X rx = YP/XμX = αμX qP = αμ
μ= μmS/(KsX+S) μ=KsSn
菌体生长，基质消耗
1959
1963 1972
Dabes等
尺田等 Bailey
S=Aμ+Bμ/(μm＋μ)
μ2/K-(Ks+S)μ-μmＳ=0 μ= μmS/(Ks+S)-D 微生物维持代谢
1973
1975 1977
二、微生物生长动力学
5、无抑制、多种基质限制下的细胞生长动力学
一、 数字拟合法 根据小型试验、中型试验或生产装置上实测的数据，利用 现代辨识技术，找出个参量之间的函数关系而建立数学模 型的方法。
1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1 2 3 4 5 y = 3.5348e
细胞生长
微生物生化反应动力学
产物生成
发酵过程反应的描述
六典型发酵类型与发酵工艺PPT课件
5. 啤酒后处理 后发酵成熟啤酒的过滤→包装→杀菌→贴标→装箱→入库
（二）啤酒厌氧液体深层酿造的技术控制
1. 麦芽制造 ·大麦在人工控制的条件下，经过清选、浸渍、发芽、干燥、除
（一）啤酒厌氧液体深层酿造的一般工艺流程
1. 麦芽制造 大麦→预处理（清选[粗选、精选]、分级）→浸渍→发芽→干燥→除麦根 →成品麦芽贮藏
2. 麦汁制造 麦芽及辅料粉碎→麦芽糖化及辅料糊化→麦汁过滤与洗糟→麦汁煮沸与酒 花添加→麦汁沉淀与热凝固物分离→麦汁冷却与冷凝固物分离
3. 酵母扩培 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
根等工艺制成麦芽的过程称为麦芽制造，简称制麦。其中， 浸渍、发芽、干燥是制麦的三大主要工序。
·发芽后的新鲜麦芽称为绿麦芽，绿麦芽干燥后称为干麦芽。 ·制麦的目的 ——大麦经过发芽其固有的酶活化并产生各种水解酶，为糖化
麦芽汁的制造提供分解淀粉、蛋白质等大分子物质所需要的 酶类。
——大麦经过发芽使胚乳物质适当溶解（分解），为糖化麦芽汁 的制造提供有效浸出物。
·类型 ——按酵母品种分类
上面发酵啤酒：利用浸出糖化法制备麦芽汁，接种上面发酵 酵母酿制而成。其特点是：发酵温度高，发 酵度高，发酵周期短，成数快。其主要代表 有：英国的爱尔（Ale）淡色啤酒和浓色啤 酒；司陶特（Stout）黑啤酒，波特 （Porter）黑啤酒。近年来，由于消费习惯 的改变，此类啤酒逐渐减少。
——充分沉降有蛋白质和多酚物质聚合物形成的冷凝固物及悬浮 物（死酵母及酒花树脂等），促使啤酒的澄清，提高啤酒的 非生物稳定性。
工业发酵主要类型及主要控制参数
工业发酵主要类型及主要控制参数工业发酵是利用微生物在适宜条件下生长和代谢产物的过程。
它是一种常见的生物技术方法，广泛应用于食品、药品、饲料和化妆品等行业。
工业发酵可以分为多种类型，每种类型都有其特定的控制参数。
1.醇类发酵：醇类发酵是指利用微生物将可溶性糖转化为醇类化合物的过程。
常见的醇类发酵包括乙醇发酵和丙酮发酵。
乙醇发酵主要利用酵母菌将葡萄糖转化为乙醇，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
丙酮发酵主要利用丙酮菌将二糖转化为丙酮，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
2.酸类发酵：酸类发酵是指利用微生物将可溶性糖转化为有机酸的过程。
常见的酸类发酵包括乳酸发酵、醋酸发酵和柠檬酸发酵。
乳酸发酵主要利用乳酸菌将葡萄糖转化为乳酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
醋酸发酵主要利用醋酸菌将酒精转化为醋酸，主要控制参数包括温度、氧供给和培养基成分。
柠檬酸发酵主要利用柠檬酸菌将糖转化为柠檬酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
3.氨基酸发酵：氨基酸发酵是指利用微生物将有机物质转化为氨基酸的过程。
常见的氨基酸发酵包括谷氨酸发酵、赖氨酸发酵和组氨酸发酵。
谷氨酸发酵主要利用谷氨酸菌将有机物质转化为谷氨酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
赖氨酸发酵主要利用赖氨酸菌将有机物质转化为赖氨酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
组氨酸发酵主要利用组氨酸菌将有机物质转化为组氨酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
4.抗生素发酵：抗生素发酵是指利用微生物产生抗生素的过程。
常见的抗生素发酵包括青霉素发酵、链霉素发酵和红霉素发酵。
青霉素发酵主要利用青霉菌将有机物质转化为青霉素，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
链霉素发酵主要利用链霉菌将有机物质转化为链霉素，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
红霉素发酵主要利用红霉菌将有机物质转化为红霉素，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
发酵的原理与工艺
发酵的原理与工艺发酵是一种通过微生物代谢产生酒精、二氧化碳等物质的过程。
发酵广泛应用于食品、药品和化工等领域，是许多工艺过程的重要组成部分。
本文将介绍发酵的原理和工艺，并以酵母发酵为例进行具体讲解。
一、发酵的原理发酵是一种微生物代谢过程，它在缺氧条件下进行。
微生物通过各种代谢途径将有机物通过酶催化转化为其他有机物，同时产生能量。
其中最为常见的是糖类转化为乙醇和二氧化碳的酒精发酵。
这种发酵主要是由酵母菌进行的。
酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）是一种能够利用糖类为能源的真菌。
在缺氧状态下，酵母菌通过糖酵解将葡萄糖和其他糖类分解成乙醇和二氧化碳。
酵母菌主要通过两个关键的酶催化反应来实现乙醇发酵。
首先，磷酸果糖激酶将葡萄糖分解为果糖-1,6-二磷酸。
然后，磷酸丙酮酸脱羧酶催化丙酮酸分解成乙醛和二氧化碳。
乙醛进一步还原为乙醇。
二、发酵的工艺发酵工艺是指将发酵所需的原料、微生物和其他条件配制成发酵液，并控制发酵过程的温度、pH值、供氧等参数。
根据不同的发酵目标和原料特性，发酵工艺可以有很大的差异。
下面将以酵母发酵为例，介绍典型的发酵工艺。
(一) 培养基配制培养基是指供微生物生长的营养物质的集合。
对于酵母发酵来说，一般是将糖类、氮源、矿物质和辅助物质配制成液体培养基。
常用的糖类包括葡萄糖、麦芽糖等；氮源可以是氨基酸、酵母浸粕等；矿物质可以是硫酸镁、氯化钠等。
此外，一些辅助物质如维生素、生物素等也可以添加到培养基中，以促进微生物的生长。
(二) 发酵液接种接种是指将酵母菌悬浊液接入培养基中。
接种量一般控制在适当的范围内，以达到最佳生长条件。
酵母菌接种后，在合适的温度下迅速适应培养基环境，开始生长和繁殖。
繁殖的酵母菌会不断分解糖类，产生乙醇和二氧化碳。
(三) 温度和pH控制温度和pH是发酵工艺中需要进行控制的重要参数。
酵母发酵一般进行在温度为25-30℃的条件下。
此外，pH的控制也非常关键，一般在4-6范围内合适。
发酵工程第六章发酵动力学
分批发酵动力学-细胞生长动力学
式中: S—限制性基质浓度，mol/m3 Ks—底物亲和常数(也称半饱和速度常数），表示微生物 对底物的亲和力 , mol/m3 ； Ks越大，亲和力越小， µ 越小。
① 当S较高时，(对数期满足S>>10Ks)，此时，µ =µ m
② 当S较低时，(减速期， S<<10Ks)，此时S↓，µ ↓ ∴ 减速期， µ ↓
xt ln max t x0
td ln 2
max
分批发酵动力学-细胞生长动力学
微生物生长特性通常以单位细胞浓度或细 胞数量倍增所需要的时间来表示（μ、μn）：
1 dX 1 dN 或 n X dt N dt
X t X 0 e t 或 Nt N0ent
X—细胞浓度（g/L）；N—细胞个数； t—生长时间； X0、Xt—初始微生物浓度和t时细胞浓度； N0、Nt—初始细胞个数和t时细胞个数； —以细胞浓度表示的比生长速率； n —以细胞数量表示的比生长速率。
Lag Phase ：x无净生长，μ ＝0 ；
加速生长期：x增加，μ2＞μ1 ；
Exponential Phase ：x对数增加，μ＝常数；
减速生长期：x增加缓慢，μ4＜μ3 ；
Stationary Phase：x无净生长，μ＝0 ；
Death Phase：x减少，μ＜0。
在分批发酵体系中，可以通过探究在一定底物 浓度范围内的微生物生长情况，来了解微生物 生长受底物浓度限值的特性。
将Monod方程取倒数可得：
Ks 1 m m S 1 1
或：
S
S
m
m
Ks
这样通过测定不同限制性基质浓度下，微生物的比生长 速度，就可以通过回归分析计算出Monod方程的两个参数。 但在低S值时， μ的偏差较大，影响Ks值的精度。第二方程 好用一些，在低S值时精度高，也可用回归方法 。
发酵工艺重点知识
发酵⼯艺重点知识绪论发酵：⼴义——通过微⽣物的培养使某种特定代谢产物或菌体本⾝⼤量积累的过程。
狭义——厌氧微⽣物或兼性厌氧微⽣物在⽆氧条件下进⾏能量代谢并获得能量的⼀种⽅式。
发酵⾷品：是指经过微⽣物（细菌、酵母和霉菌）或酶的作⽤，使加⼯原料发⽣⼀系列⽣物化学变化及物理变化⽽制成的具有独特风味和特有风格的⾷品。
（酒：酵母，酸奶：乳酸菌，醋：醋酸菌等）功⽤：与普通⾷品相⽐，发酵⾷品作⽤：（1）保留原来⾷物中的活性成分，分解某些对⼈体不利的因⼦。
（2）提⾼⾷物营养素的利⽤程度。
（3）VB12较为丰富。
（4）脂肪含量较低。
（5）有⼀定的保健作⽤。
发酵⼯业：指利⽤⽣物的⽣命活动产⽣的酶，将⽆机或有机原料进⾏酶加⼯，获得产品的⼯业。
（产品包括⾷品、保健品药品、⽣物制品等。
）与化学⼯业相⽐，⾷品发酵与酿造的特点：安全简单原料⼴泛反应专⼀代谢多样易受污染菌种选育菌种选育、保藏与复壮微⽣物杂交育种含义、使⽤的培养基、⽅法含义：两个基因型不同的菌株通过吻合（接合）使遗传物质重新组合，从中分离和筛选具有新性状的菌株。
杂交育种⽬的：（1）使不同菌株的遗传物质进⾏交换和重新组合，从⽽改变原有菌株的遗传物质基础，获得杂种菌株（重组体）。
（2）把不同菌株的优良性状汇集重组体菌株中，提⾼产量和质量，甚⾄改变菌种特性，获得新的品种。
（3）获得的重组体对诱变剂的敏感性得以提⾼和恢复，以便重新使⽤诱变⽅法进⾏选育。
在杂交育种中通常使⽤的培养基（1）完全培养基(CM)：含有糖类、多种氨基酸、维⽣素及核酸碱基及⽆机盐等⽐较完全的营养基质，野⽣型和营养缺陷型菌株均可⽣长。
(2) 基本培养基(MM)：只含纯的碳源、⽆机氮和⽆机盐类，不含有氨基酸、维⽣素、核苷酸等有机营养物，营养缺陷型菌株不能在其上⽣长，只允许野⽣型⽣长。
(3) 有限培养基(LM)：在基本培养基或蒸馏⽔中含有10％⼀20％完全培养基成分。
(4) 补充培养基(SM) (鉴别培养基)：在基本培养基中加⼊⼰知成分的氨基酸、维⽣素等，通常⽤作鉴别分离⼦。
第六章 发酵工程 PPT课件
生物下游一般过程
§6-5 生化反应器
生化反应器类型 通用式发酵罐 气升式发酵罐 其他生物反应器形式
生化反应器类型
• 酶反应器：单相式、多相式 • 发酵反应器器：液态、固态
通用式发酵罐
通气 搅拌：传质
传热
气升式发酵罐
气升式发酵罐的优点 是能耗低，液体中的 煎切作用小，结构简 单。在同样的能耗下， 其氧传递能力比机械 搅拌式通气发酵罐要 高得多。
发酵的基本过程
发酵过程形式
• 批式发酵
• 补料发酵→带放（半连续发酵）
• 连续发酵→多级连续发酵
• 发酵-分离耦合 • ……
连续发酵
连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新 鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，从而 使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
优点 ① 可提高设备利用率和产量； ② 发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制； ③ 易于分期控制。可以在不同的罐中控制不同的条件。
• 初级、次级代谢产物 • 生物大分子（酶、多糖） • 菌体 • 利用微生物发酵进行转化反应
§6-2 工业微生物
常见种类 菌种选育与保藏
常见工业微生物种类
• 细菌 • 放线菌 • 酵母菌 • 霉菌
细菌的形态（单细胞）
• 球菌 • 杆菌 • 螺旋菌
•
细 菌 细 胞 结 构 模 式 图
放线菌
•
固态发酵罐
课外书籍资料
• 微生物与发酵基础教程，宋超先，天津大学出版社， 2007
• 发酵工艺，孙俊良，中国农业出版社，2008 • 生物反应工程原理，贾士儒，科学出版社，2008 • 微生物工程工艺原理，姚汝华，华南理工大学出版社
1996 • 生化工程，伦世仪，中国轻工业出版社，1993 • 生化反应工程，山根恒夫，西北大学出版社，1992 • 发酵工艺学原理，（英）P·F·斯坦伯里，中国医药科技
第六章 典型发酵过程动力学及模型
4、发酵反应动力学的研究内容
研究反应速度及其影响因素并建 立反应速度与影响因素的关联
反应动力学模型
+
反应器特性
反 应 器 的 操 作 模 型
操作条件与反应结 果的关系，定量地 控制反应过程
5 获取最大效益
5、已建立动力学模型的类型
机制模型： 根据反应机制建立 几乎没有 现象模型（经验模型）：目前大多数模型 能定量地描述发酵过程 能反映主要因素的影响
1
一、概述
1、发酵的实质：生物化学反应。 2、发酵过程动力学主要研究各种环境因素与微 生物代谢活动间的相互作用随时间而变化的规 律。 3、研究方法 采用数学模型定量描述发酵过程中影响细胞 生长、基质利用和产物生成的各种因素。
2
3、发酵过程的反应描述及速度概念
(1)、发酵过程反应的描述
X S（底物） → X（菌体） ＋ P（产物）
6
二、分批发酵动力学
(一)、对微生物生长过程描述
对细胞群体进行描述，而不是对单一细胞； 不考虑细胞间的差别； 将细胞视为单一组成，不考虑环境对细胞组成的 影响（非结构模型）或 考虑环境对细胞组成的影 响（结构模型） 认为细胞生长过程中，各组分以相同比例增加， 即细胞均衡生长； 将细胞视为单独的生物相（分离化模型）或将细 胞与培养视为同一相（均一化模型）；
25
二、机制模型 “白箱”系统 (1)要求对内在机制有深刻的认识； (2)精确、可靠的基础数据。 无条件限制下的微生物种群生长P125
26
三、常规细胞反应动力学模型
机制分析 Y=f(x1,x2,…,xn) 获取数据
参数 估计
模型
兽疫链球菌分批发酵过程动力学模型推导P126 龙格库塔法： /kecheng/jisff/dzja/ch8/ch8-2.htm
(完整版)发酵原理及工艺
18
皮肤、毛发中的细菌
肠粘膜上分布的细菌
时时刻刻与微生物“共舞”
？ ？ 6.是 祸 是 福
微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！
少数微生物是人类的敌人，可以导致病害、霉变等
鼠
艾
滋
疫
病
埃博拉病毒 防止或消除有害微生物
• 微生物是人类的朋友 充分利用有益的微生物资源
➢ 微生物是自然界物质循环的关键环节：固氮、分解； ➢ 体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证
细菌的一般培养条件 一般细菌可在有氧条件下，37℃、最适pH6.5～7.5，放18～ 24小时生长。厌氧菌则需在无氧环境中放2～3天后生长。个 别细菌如结核菌要培养1个月之久。
放线菌的一般培养条件 放线菌中除致病类型外，一般为需氧菌，生长的最适温度为 28-30℃，最适PH为7.5-8.0，培养时间一般2-3天或更长。
实际生产中，对环境、设备、管线、物料、人员等均有控菌要求 千方百计避免杂菌污染
无菌操作案例
1.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生 物污染外，还有什么目的？
答：无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。 2.请你判断以下材料或用具是否需要消毒或灭菌。如果
需要，请选择合适的方法。 （1） 培养细菌用的培养基与培养皿 （2） 玻棒、试管、烧瓶和吸管 （3） 实验操作者的双手 答：（1）、（2）需要灭菌；（3）需要消毒。
真核微生物（真菌、原生动物、藻类）
2.菌落：由一个细菌局限于一处生长繁殖后形成的具有一定形 态特征的子细菌群落
细菌菌落在固定培养基的培养特征一般从以下方面描述
（1）大小 （2）边缘形状
（3）隆起度
（4）表面状态 （5）表面光泽
（6）表面质地
《发酵工艺原理》课件
发酵是通过微生物或酶的代谢活动，将有机物质转化为更简单的化合物或能量的生物化学过程。在发酵过程中， 微生物或酶可以将底物转化为有用的产品，如酒精、乳酸、醋酸等。根据产物的不同，发酵可以分为多种类型， 如酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。
发酵技术的发展历程
总结词
发酵技术的发展经历了漫长的历程，从古代酿酒到现代工业发酵，技术的不断改进和创 新推动了发酵工业的快速发展。
04 发酵工艺流程与设的基本流程，包括原料准备、菌种制备、发酵过
程、产物提取等阶段。
发酵工艺分类
02
根据发酵原料、菌种和产物不同，对发酵工艺进行分类，如酒
精发酵、乳酸发酵等。
发酵工艺应用
03
介绍发酵工艺在食品、医药、化工等领域的应用，以及其发展
前景。
详细描述
发酵技术的发展历程可以追溯到古代酿酒技术，人们通过控制微生物的生长和代谢，将 粮食转化为酒精。随着科技的不断进步，现代工业发酵技术得到了迅速发展，人们开始 利用微生物或酶进行大规模的工业化生产，如氨基酸、抗生素、酶制剂等。技术的不断
改进和创新使得发酵工业的生产效率和质量得到了显著提高。
发酵工业的应用领域
要点一
总结词
发酵工业的应用领域非常广泛，涉及到食品、医药、农业 、环保等多个领域。
要点二
详细描述
发酵工业的应用领域非常广泛，其中最常见的是食品工业 中的应用，如面包、啤酒、酸奶等产品的生产。此外，发 酵技术还在医药领域中发挥着重要作用，如抗生素、疫苗 、生长因子等的生产。在农业领域中，发酵技术可以用于 生产植物生长调节剂、杀虫剂等。此外，在环保领域中， 发酵技术可以用于废水的处理和有机废物的资源化利用。
提取方法
发酵产物可以通过不同的提取方法进 行分离，如沉淀法、离心法、萃取法 等。这些方法的选择取决于产物的性 质和所需的纯度。
认识发酵工程 发酵工程的类型与典型流程
1.2发酵工程的类型与典型流程 2.2 发酵过程示意图
典型的发酵过程示意图
1.2发酵工程的类型与典型流程
2.3发酵生 产的条件
1.2发酵工程的类型与典型流程
2.4发酵工艺内容： （1）发酵原料的选择及预处理； （2）微生物菌种的选育及扩大培养； （3）发酵设备选择及工艺条件控制：
常温、常压。种子扩大培养和发酵采用不同的 工艺；
（4）发酵产物的分离提取； （5）发酵废物的回收和利用。
1.认识发酵工程
1.2 发酵与发酵方法的类别与流程
1.2发酵工程的类型与典型流程
1、分类
根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要，可以将发酵分成若干类型： （1）按发酵原料来区分：糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等类型。 （2）按发酵产物来区分：如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等。 （3）按发酵形式来区分，则有：固态发酵和深层液体发酵。 （4）按发酵工艺流程区分则有：分批发酵、连续发酵和流加发酵。 （5）按发酵过程中对氧的不同需求来分，一般可分为：厌氧发酵和通风发酵两大类型。
1.2发酵工程的类型与典型流程
2、发酵过程的组成部分 除某些转化过程外，典型的发 酵过程可以划分成六个基本组成 部分：
（1）繁殖种子和发酵生产 所用的培养基组份设定；
（2）培养基、发酵罐及其 附属设备的灭菌；
Hale Waihona Puke 2.1 发 酵过程的 组成
（3）培养出有活性、适 量的纯种，接种入生产的容 器中；
（4）微生物在最适合于 产物生长的条件下，在发酵 罐中生长；
面包发酵种类
面包的发酵种类有很多种。
其中最常见的是酵母发酵和天然酵母发酵。
1. 酵母发酵：酵母是一种单细胞真菌，可以在适宜的环境下分解淀粉和糖分产生二氧化碳，使面团发酵膨胀。
市面上常见的酵母分为干酵母和鲜酵母两种，使用方法不同。
2. 天然酵母发酵：由于天然酵母存在于环境中，它主要靠在面粉中的酵母菌和细菌自发发酵，是一种天然方法。
制作天然酵母需要比较长的时间和耐心，但是它可以帮助面包发酵产生更复杂的口感和更好的香气。
除此之外，还有其他的发酵方式，如化学发酵和机械发酵。
化学发酵使用酵母替代剂，如泡打粉、苏打粉等，将淀粉和糖分解产生二氧化碳，使面团发酵。
机械发酵则是使用特殊的面包机或面团搅拌机，通过高速搅拌和加热使面团发酵。
不过，这些方法比不上天然酵母和酵母发酵的产物所呈现出的口感和口味。
发酵工艺基本原理
2）麦汁接种温度比较高（13～16℃），发酵2～3 天为发酵旺盛阶段，发酵4～6天即可结束。
3）发酵结束后，酵母成紧密的一层浮在液面上， 约3～4cm。酵母使用代数远较下面发酵多。
4）啤酒成熟快，设备周转快，啤酒有独特风味， 但保存期短。
营养物质
作用
缺乏后的表现
可同化性氮物质 （主要氨基酸）
构成细胞蛋白质和核酸，细胞 质的主要组成，是酵母发育的 主要营养
酵母生成发育受到影响，发酵 降糖和双乙酰生成量多，还原 能力下降
生产素 （嘌呤、维生）
矿物质：磷
锌
构成酵母细胞酶的活性基的重 细胞内代谢活动受到影响，细
要成分
胞活力降低
酵母从无机磷化物中获得磷较 高，进入细胞后迅速合成有机 磷化合物，磷酸盐对麦汁有缓 冲作用
二、 啤酒发酵中酵母的代谢作用
1. 糖类的代谢
1. 有氧呼吸作用
C6H12O6 + 6O2
6H2O + 6CO2
放热 281KJ
2.无氧发酵作用
C6H12O6
2C2H5OH + 2CO2 放热113KJ
96 ％ 发 酵 性 糖 分 解 为 乙 醇 和 二 氧 化 碳 ， 1.5 ％ 用 于 合 成 酵 母 新 细 胞 ， 另 2.5%生成发酵副产物，会给啤酒口味带来一定的影响。
发酵工艺基本原理
主要内容 一、麦汁中所含的可发酵物质 二、啤酒发酵中酵母的代谢作用 三、啤酒发酵副产物的影响 四、发酵工艺基本类型 五、啤酒过滤流程说明
一、麦汁中所含的可发酵物质
啤酒生产的品种不同，麦汁的化学成分也不同， 由麦芽和糖化工艺决定。
微生物学中的发酵名词解释
微生物学中的发酵名词解释导语：微生物学是研究微生物的生理、形态和遗传特征的学科，而发酵则是微生物学中的重要研究课题之一。
本文将对微生物学中的发酵相关名词进行解释，帮助读者更好地理解这个领域。
一、发酵的定义发酵是生物体无需外源氧气参与，在缺氧或微氧的条件下，利用有机物质为能源，通过微生物的代谢过程产生能量、代谢产物和生物转化的过程。
发酵能够广泛应用于食品、饮料和药物工业等领域。
二、微生物微生物是一类简单的生物体，包括细菌、真菌、病毒和原生动物等。
这些微小的生物对于发酵过程具有重要作用，它们能够分解有机物质，产生酶和其他代谢产物，参与到发酵过程中。
三、发酵代谢产物发酵过程中，微生物通过代谢产生各种物质，其中包括酒精、有机酸、气体和酶等。
酒精是最常见的发酵产物，例如酵母在糖葡萄汁中发酵产生的乙醇；有机酸则是指像乳酸和醋酸这样的有机酸，它们广泛用于食品和饮料制造过程中；气体是指像二氧化碳和氨等气体，它们会导致发酵产物产生的膨胀现象；酶是一种特殊的蛋白质，能够催化和促进发酵反应的进行。
四、发酵类型发酵可以分为多种类型，最常见的是酒精发酵、乳酸发酵和醋酸发酵。
酒精发酵是指微生物将糖类物质转化为乙醇和二氧化碳的过程，如啤酒和面包的制作；乳酸发酵是将葡萄糖等碳水化合物转化为乳酸的过程，如酸奶的制作；醋酸发酵是将乙醇转化为醋酸的过程，如醋的制作。
五、发酵工艺发酵工艺是指在实际应用中利用微生物的发酵进行大规模生产的过程。
它包括发酵罐的设计、微生物培养、发酵条件的控制和代谢产物的提取等。
发酵工艺的优化可以提高产量和质量，降低生产成本，是发酵相关产业的核心技术。
六、发酵与食品工业发酵在食品工业中被广泛应用。
通过发酵，可以制造出多种特色食品，如面包、啤酒、饮料、奶酪等。
发酵能够提高食品的口感、营养价值和保质期。
同时，发酵还能产生食品中的一些特殊化学成分，如益生菌和抗氧化物质等，对人体健康具有积极的促进作用。
七、发酵与药物工业发酵在药物工业中也扮演着重要的角色。
常用发酵产品配方和工艺
常用发酵产品配方和工艺集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-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／LNaoH和1mol／LH2SO4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0.1 5%，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、DL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,(NH 4)2S04,FeSO4,MnSO4,ZnSO4,CuSO4，pH：6.0～6.1。
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——啤酒中含有少量的酒精，饮后可促进人体血液循环。 ——啤酒中的苦味物质和CO2可刺激人体胃液分泌，促进消化吸
收。
——酒液中的可溶性磷酸盐可维持人体盐类平衡和渗透压。 ——酒花中的苦味物质具有利尿、健胃、杀菌作用；也可辅助治
——按浓度分类： 低浓度啤酒：原麦汁浓度在2.5～9.0Bé的啤酒. 中浓度啤酒：原麦汁浓度在10～12Bé的啤酒。 高浓度啤酒：原麦汁浓度在13～22Bé的啤酒。
——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.
——按生产原料分类： 全麦芽啤酒：系指不添加任何淀粉质或糖质辅料，而全部采 用麦芽原料酿制的啤酒。其特点是：口感醇 厚，但色泽略深。 小麦啤酒：系指采用小麦为原料酿制的啤酒，其特点是：色 泽浅，泡沫丰富，口味纯正，稳定性强。 白啤酒：系指以大麦和小麦为原料制备麦芽汁，经酵母菌 和乳酸菌共同发酵而成。德国柏林的白啤酒、比 利时的蓝比克白啤酒。其特点是：酒体混浊，CO2 丰富，酒精含量低，口感有酸味。
疗胃病、高血压、造的基本工艺原理
啤酒酿造是以大麦、水为主要原料，以大米或者其他未 发芽的谷物、酒花为辅助原料；大麦经过发芽产生多种水解 酶类制成麦芽；麦芽和未发芽的谷物原料再经过糖化，借助 麦芽本身多种水解酶类将淀粉和蛋白质等大分子物质分解为 可溶性糖类、糊精以及氨基酸、肽、胨等低分子物质制成麦 芽汁；麦芽汁通过酵母菌的发酵作用生成酒精和二氧化碳以 及多种营养和风味物质；最后经过过滤、包装、杀菌的等工 艺制成二氧化碳含量丰富、酒精含量仅为3～6%、富含多种 营养成分、酒花芬芳、苦味爽口的饮料酒即成品啤酒。
典型耐氧液体深层发酵
——发酵乳及其饮料的生产工艺（乳酸细菌发酵产品）
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。
第六章 典型发酵类型与发酵工艺
典型厌氧固体发酵
——白酒和黄酒的发酵生产工艺（酵母菌发酵产品）
典型厌氧液体深层发酵
——啤酒和葡萄酒的发酵生产工艺（酵母菌发酵产品）
典型好氧固体发酵
——酱油、食醋和食用菌生产发酵工艺 （分别为霉菌、细菌、食用真菌发酵产品）
典型好氧液体深层发酵
——高活性干酵母、柠檬酸、谷氨酸、抗生素发酵生产工艺 （分别为酵母菌、霉菌、细菌、放线菌发酵产品）
·营养价值与保健功能
1972年在墨西哥召开的第九届“国际营养 食品会议”上，啤酒被正式选定为营养食品， 成为广大消费者普遍喜爱的大众型饮料。其营 养价值和保健功能表现为：
——丰富的氨基酸、维生素和矿物质：含有17种 氨基酸（包括人体8种必需氨基酸）、11种维 生素和丰富的矿质元素。
——含热量高：1L12度啤酒，相当于5～6个鸡蛋、 0.75L牛奶、250g面包、500g土豆、650g奶油。 因此，啤酒素有“液体面包”之美誉。
（一）啤酒厌氧液体深层酿造的一般工艺流程
1. 麦芽制造 大麦→预处理（清选[粗选、精选]、分级）→浸渍→发芽→干燥→除麦根 →成品麦芽贮藏
2. 麦汁制造 麦芽及辅料粉碎→麦芽糖化及辅料糊化→麦汁过滤与洗糟→麦汁煮沸与酒 花添加→麦汁沉淀与热凝固物分离→麦汁冷却与冷凝固物分离
3. 酵母扩培 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
·类型 ——按酵母品种分类
上面发酵啤酒：利用浸出糖化法制备麦芽汁，接种上面发酵 酵母酿制而成。其特点是：发酵温度高，发 酵度高，发酵周期短，成数快。其主要代表 有：英国的爱尔（Ale）淡色啤酒和浓色啤 酒；司陶特（Stout）黑啤酒，波特
（Porter）黑啤酒。近年来，由于消费习惯 的改变，此类啤酒逐渐减少。
——按消费对象分类： 儿童啤酒：又称营养啤酒或小啤酒，其特点是：原麦汁浓度 低（ 2.5～5.0Bé ），酒精含量少（ 0.5～ 1.8%），营养丰富。 妇女啤酒：又称甜啤酒，系指添加蔗糖或甜味剂的啤酒。其 特点是：发酵度低，酒精含量少，口味浓甜，苦 味很轻。 低醇啤酒：适合汽车司机饮用，原麦汁浓度为10Bé 左右， 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8～10Bé ，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。
——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。
下面发酵啤酒：利用煮出糖化法制备麦芽汁，接种下面发酵 酵母酿制而成。其特点是：发酵温度低，发 酵度低，发酵周期长，成数慢。其代表是： 捷克的比尔森（Pilsener）啤酒。目前世界 各国大多生产此类啤酒，称为比尔森型啤 酒，占世界啤酒总量的99%左右。
——按颜色分类 淡色啤酒：由淡色麦芽制备的麦芽汁酿制而成。要求有浓郁 的酒花香气。 浓色啤酒和黑啤酒：由浓色麦芽和焦香麦芽制备的麦芽汁酿 制而成。要求有明显的麦芽香气。