酒精生产资料文档

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(二)酒母的扩大培养
1、扩大流程：
• 原菌→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐
• 这一阶段的培养，是扩大酒母种子的开始。生产上希 望在这一阶段培养得到细胞健壮，没有杂菌的种子酵 母。因此，无菌条件要求较严，酵母培养基的营养成 分要求也高。
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2．成熟酒母质量指标
(1)酵母细胞数 酵母细胞数是观察酵母繁殖能力的一项指标， 也是反映酵母培养成熟的指标。成熟的酒母醪其酵母细 胞数一般为l亿／毫升左右。
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• 用于酒精发酵的细菌主要有：厌氧发酵 单胞菌和棕搁发酵菌。对耐高温的嗜热 细菌(40一50℃)和极端嗜热菌（65℃） 的筛选和应用也逐渐受到重视。
• 用于酒精发酵(纤维素原料)的霉菌有： 粗糙脉孢霉、拟青霉、链孢霉等。假丝 酵母可直接发酵木糖为酒精。
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(二)酒精酵母的特性
1．繁殖速度快 如在麦汁小滴培养24小时， 一个拉斯12号酵母细胞，可以产生55个子 细胞。
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4. 酵母发酵 酒精发酵是属于厌气性发酵，在 发酵过程中进行无氧呼吸，在此过程中，发生 着复杂的生物化学变化，既有糖化醪中淀粉和 糊精继续被淀粉酶水解生成糖，也有蛋白质在 曲霉蛋白酶水解下生成肽和氨基酸。这些物质 一部分被酵母吸收合成菌体细胞，另一部分则 被发酵，生成酒精和CO2。
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5. 蒸馏提纯 经酵母菌把糖转变成酒精后， 在成熟发酵醪内，除含有酒精和大量水 分外，还含有固形物和许多杂质。蒸馏 是把发酵醪液中含有的酒精提纯出来， 通过粗馏和精馏，最后取得合乎规格的 酒精，同时得到副产物杂醇油，还有大 量的酒糟（也称废醪）排除。
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2．接种量与培养时间的关系 • 接种量大，则培养时间可以缩短，酒母成熟快 • 开始接种时，易导致醪液被杂菌污染。 • 但接种量太大，也会增加扩大培养次数，增加设备
投资。 • 在酒母培养中，酒母接种量多控制在1：5—l0。接
种后的醪液，经过l0—12小时培养成熟的酒母醪细 胞数可达0.8—1.2亿／毫升以上，此时就可将成熟 的酒母接到下一工序的醪中。
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• 4．酒母培养温度的控制 • 酵母菌在适宜生长温度范围内，高温比
低温繁殖稍快。但高温培养酵母易于衰 老。酒精生产中酒母培养温度为28— 30℃。由于酵母菌在生长代谢过程中还 要产生一定热量，故应注意加强冷却， 以保证酵母菌健壮生长。
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5．关于通风培养
• 酒母糖化醪中含有充足的氧时，酵母菌在吸收 营养后，由于其酒化酶受抑制，主要进行菌体 细胞合成，繁殖酵母细胞。酒母培养的目的是 要获得大量酵母细胞，所以在酒母培养过程中 通入适量的无菌空气，对酵母繁殖是有利的。
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二、酒精生产中常用酵母菌及其特性
（一）常用菌种
• 酵母菌是一类单细胞微生物，繁殖方式以出芽繁殖为 主。细胞形态以圆形、卵圆形或椭圆形较多。
• 从分类系统来讲，淀粉质原料酒精发酵常用的菌种为 真酵母属中的啤酒酵母(SdccHcromyce SCereuisiae) 及其变种，如拉斯2号 (Rasse Ⅱ)、拉斯12号(Rasse Ⅻ)、K字、以及从我国酒精生产实践中筛选的南阳五 号(1300)、南阳混合(1308)等酵母菌株。
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(4)耗糖率 酵母的耗糖率也是观察酒母成熟的指标之一。 成熟的酒母，耗糖率-般要求控制在40一50％。耗糖率 太高，说明酵母培养已经过“老”，反之则“嫩”。
(5)酒精分 成熟酒母醪中的酒精含量一方面反映酵母耗 糖情况，也反映酵母成熟程度。如果酒母醪中酒精含 量高，说明营养消耗大，酵母培养过于成熟。此时， 应停止酒母培养，否则会因营养缺乏或酒精含量高抑 制酵母生长，造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含 量一股为3—4％(容量)。
• 淀粉质原料生产酒精的后发酵阶段一般 约需40小时左右才能完成。
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影响发酵时间的因素
• 整个发酵过程的时间长短，受糖化剂的种类、酵母菌 的性能、酵母接种量等因素的影响，
• 与接种、发酵方式和发酵温度的控制有关。一般讲， 接种和发酵温度高，则发酵时间短，反之则长。
• 另外，由于连续发酵一开始即处于主发酵状态，发酵 时省去了前发酵期，所以一般较间歇发酵时间为短。 发酵总时间一般多控制在60—72小时左右。
• 1.前发酵期 • 2.主发酵期 • 3.后发酵期
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1.前发酵期
• 在酒母与糖化醪加入发酵罐后，醪液中的酵母细胞数 还不多，由于醪液中含有少量的溶解氧和充足的营养 物质，所以酵母菌仍能迅速地进行繁殖，使发酵醪中 酵母细胞繁殖到一定数量。
• 在这一时期，醪液中的糊精继续被糖化酶作用，生成 糖分，但由于温度较低，故糖化作用较为缓慢。
(2)出芽率 酵母出芽率是衡量繁殖旺盛与否的一项指标。出 芽率高，说明酵母处于旺盛的生长期。反之，则说明酵 母衰老。成熟酒母出芽率要求在15—30%。
(3)酵母死亡率 用美蓝对酵母细胞进行染色，如果酵母细胞 被染成蓝色，说明此细胞已死亡。正常培养的酒母不应 有死亡现象，如果死亡率在1%以上，应及时查找原因采 取措施进行挽救。
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第三节 酒精发酵工艺
一、酒精发酵的基本理论 • 酒精发酵作用，是酵母菌把可发酵性的糖，经
过细胞内酒化酶的作用，生成了酒精与CO2， 然后通过细胞膜将这些产物排出体外 • 酒精是可以任何比例与水混合的，所以由酵母 体内排出的酒精便溶于周围的醪液中。
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二、酒精发酵动态
• 酒精发酵过程从外观现象可以将其分为 如下三个发酵不同阶段：
• 酵母菌在无氧条件下培养，主要进行发酵作用， 可使糖分转变为酒精和CO2。酵母菌在有氧条 件下进行酒精发酵时，由于进行了呼吸作用， 酒精产量大大降低，糖的消耗速度在单位时间 内也减产除了对原始菌种进行定期分离纯化外，
在培养过程中加强无菌管理操作也是十分重要 的。因为目前多数酒精厂酒母培养仍在敞口酒 母罐中进行，因此对车间环境卫生要十分注意。 另外，在使用前，对罐体、管道的杀菌也十分 重要，尤其应当注意对某些管道死角加强杀菌 操作。
曲汁或麦芽汁来做培养基。
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2．酒母糖化醪的制备
• 酒母扩大培养至卡氏罐和酒母罐后，采用淀粉质原料来制 做酒母糖化醪。
• 由于酒母糖化醪主要用来繁殖酵母细胞，所以酒母醪中除 含有一定量的糖分外，还要求含有一定量的氮和无机盐等 其它营养物质，以供酵母菌合成菌体细胞的需要。
• 此外，为了确保酵母菌能够顺利的繁殖，还要调节酒母糖 化醪的pH值，以抑制杂菌生长。
(6)其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等。
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纤维素生产酒精工艺
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2.淀粉质原料酒精生产的工艺流程发酵
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1. 原料粉碎 2. 蒸煮糊化
3. 曲霉糖化 经蒸煮糊化后的醪液，通过曲霉菌的淀粉 酶进行糖化作用生成可发酵性糖，供酵母 菌利用。 曲霉菌是属于好气性的微生物，故在繁殖 和生长过程中要给以充分得空气，同时， 淀粉酶的形成也取决于所供给的空气量。
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3．接种时间的掌握 • 从酵母茵繁殖规律曲线可以知道，酵母菌在增
殖过程中可分为适应期(也称迟缓期)、旺盛期、 静止期和衰退期四个阶段。 • 当达到旺盛期时，酵母的增殖能力特别强，酵 母生命活动处于旺盛阶段，醪液中酵母活细胞 数也迅速达最高峰。酒精生产中的酒母扩大培 养接种就是控制在这个时期。
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第二节 酒母的制备
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一、酒精生产对酵母菌的要求
(1)含有较强的酒化酶，发酵能力强，而且迅速； (2)繁殖速度快，具有很强的增殖能力； (3)耐酒精能力强，能在较高浓度的酒精发酵醪中进行发
酵； (4)耐温性能好，能在较高温度下进行繁殖和发酵； (5)抵抗杂菌能力强； (6)耐酸能力强； (7)生产性能稳定，变异性小； (8)发酵时产生泡沫少。
• 前发酵期间应十分注意防止杂菌污染，因为此时期 酵母数量少，易被杂菌抑制，故应加强卫生管理。
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2．主发酵期
• 酵母细胞已大量形成，醪液中酵母细胞数可达1 亿／毫升以上。 由于发酵醪中的氧气也已消耗 完毕，酵母菌基本上停止繁殖而主要进行酒精发 酵作用。
• 醪液中糖分迅速下降，酒精分逐渐增多。 • 因为发酵作用的增强，醪液中产生了大量的CO2。
随着CO2的逸出，可以产生很强的CO2泡沫响声。
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• 发酵醪的温度此时上升也很快。生产上 应加强这一阶段的温度控制。根据酵母 菌的性能，主发酵温度最好能控制在 30—34℃
• 主发酵时间长短，取决于醪液中营养状 况，如果发酵醪中糖分含量高，主发酵 时间长，反之则短。主发酵时间一能为 12小时左右。
酒精生产
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第一节 酒精生产工艺学
1．酒精生产原料 (1)薯类原料 甘薯、木薯和马铃薯等。 (2)谷物原料 玉米、高梁、大米和小麦等。 (3)糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等。
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(4)野生植物原料 椽子仁、土茯苓、楝树 果等。
(5)纤维原料 森林工业和木材加工工业的 下脚料、农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维 垃圾和废纸浆等。
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3．后发酵期
• 醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉， 醪液中尚残存部分糊精继续被曲作用， 生成葡萄糖。由于这一作用进行的极为 缓馒，生成的糖分很少，所以发酵作用 也十分缓慢。因此，这一阶段发酵醪中 酒精和CO2产生得也少。
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• 后发酵阶段，因为发酵作用减弱，所以 产生的热量也减少，发酵醪的温度逐渐 下降。此时醪液温度应控制在30—32℃ 左右。如果醪液温度太低，糖化酶的作 用就会减弱，糖化缓慢，发酵时间就会 延长，这样也会影响淀粉出酒率。
• 从外观看，由于醪液中酵母数不多，发酵作用不强， 酒精分和CO2产生得很少，所以发酵醪的表面显得比较 平静，糖分消耗也比较馒。
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• 前发酵阶段时间的长短，与酵母的接种量有关。如 果接种量大，则前发酵期短，反之则长。前发酵延 续时间一般为l0小时左右。
• 由于前发酵期间酵母数量不多，发酵作用不强，所 以醪液温度上升不快。醪液温度控制，在接种时为 26—28℃，前发酵期温度一般不超过30℃。如果温 度太高，会造成酵母早期衰老，如果温度过低，又 会使酵母生长缓慢。