第4章酒母扩培工艺

在酒精发酵过程中，工厂通常把酵母称为酒母，即酵母为酒精 发酵之母。
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第二节 酒母扩培工艺
2.1 种子扩大培养的概念
发酵工业生产过程中的种子必须满足的条件：
1) 菌体的纯种培养物总量适宜，以保证在发酵罐中有适当的接种量； 2）微生物菌种的生命力旺盛，移接到发酵罐中后能够迅速生长，利
于缩短延滞期，提高设备的利用率； 3）菌种能保持稳定的生产性能，生理状态稳定； 4）无杂菌和噬菌体的污染。
增加接种量或旺盛发酵醪； 2020/4/13 适当延长酵母培养时间
2.5.酵母培养中异常现象的处理
2.5.3.出芽率低、酵母空胞大
原因：糖化醪营养不足，时间过长； 处理：添加糖化醪或营养物质，缩短培养时间
2.5.4.酵母死亡率高
原因：酸度高、温度高、含抑制物； 处理：调酸、调温、补加营养、补种
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2.5.酵母培养中异常现象的处理
2.5.5.酵母醪中杂菌多 原因：设备杀菌不彻底、糖化醪带杂菌 处理：无菌操作、酸处理、加青霉素
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2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.6.1. 工艺流程
活性干酵母
复水活化
糊化醪
酒母糖化罐
大酒母培养罐 泵入发酵罐
❖ 该工艺采用 2个酒母糖化罐，每个糖化罐的体积为 18m3，6个大酒
酒精工艺学
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南阳师范学院 生命科学与技术学院
课程导入
燃料乙醇的生产工艺流程
谷仓 冷却
前 处
粉碎 糊 蒸化煮
液液化
理
化
糖糖 化化
CO2
发
酒发母 酵酵 罐
后后
分
处处
子
理理
筛
燃料乙醇
DDGS
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干燥器
离心
精
精蒸 蒸
馏
馏馏 馏
系系 统统
课程导入
5 L小试
摇瓶-小试-中试 发酵工程实验室
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2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.6.3. 工艺操作条件
❖ 利用活性干酵母制备酒母时，大酒母的培养经6-8 h即可成熟。酵 母细胞数为0.9-1.0 亿个/mL，出芽率在25%-28%，为了防止洒母 污染杂茵，可按要求加入青霉素抑制杂菌的生长。
❖ 当大酒母培养成熟后．与糖化醪同时泵入发酵罐，目的是使酒母 与糖化醪混合均匀，这样有利于发酵。发酵温度控制在30-32℃， 发酵时间为60 h左右，利用这种方法培养酒母时，每吨酒精均需 1kg活干酵母。
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第一节 酒精生产所用的微生物菌种
酒精酵母菌简介 菌种培养特性
酵母菌大小、形态、繁殖 生产菌种 酵母菌的化学成分
需要的营养物质、生长环境
培养基的制备
生产菌种的选育、保藏与复壮
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第二节 酒母扩培工艺 酒精工艺学
• 2.1 种子扩大培养的概念 • 2.2 酒母扩培工艺过程 • 2.3 成熟酒母质量指标 • 2.4 影响酒母质量的主要因素 • 2.5 酵母培养中异常现象的处理 • 2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.4.4．培养温度与pH值
酒母培养温度一般为28℃左右，温度高酵母生长繁殖快。
2.4.5．酒母杂菌的防治
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2.5.酵母培养中异常现象的处理
2.5.1.细胞数少
原因：接种量少或醪液有问题 处理：补种、通风、延长培养时间。
查醪液糖度、酸度、温度
2.5.2. 耗糖率低
原因：糖浓度低、细胞少、时间短 处理：调整糖的浓度或补加酶；
酒母扩培工艺
酒精工艺学
2.2.2．酒母车间扩大培养
流程为：卡氏罐 -→ 小酒母罐 -→ 大酒母罐 成熟酒母送发酵车间
酵母菌经试验阶段扩大培养以后，即转入酒母车间 扩大培养。Байду номын сангаас母车间所用的培养基，主要以大生产的原料 为主，适当添加一些营养物质。
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酒母培养罐的结构
1-人孔 2-CO2排出管 3-进醪管 4-视镜 5-温度计 6-冷却水管 7-排醪管
发酵过程的速度，节约时间，而且具有较高的经济性，具有很好的
发展前景。
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本节课小结
• 种子扩大培养的概念 • 酒母扩培工艺过程 • 成熟酒母质量指标 • 影响酒母质量的主要因素 • 酵母培养中异常现象的处理 • 活性干酵母(AADY)的利用
实验室种子培养
生产车间种子培养 小酒母 （酵母细胞数 、出芽率、酵母死 大酒母 亡率 、耗糖率、酒精含量、酸度）
2.3 成熟酒母质量指标
❖ 2.3.3 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。
❖ 2.3.4 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 糖率一般要求控制在40－50%。耗糖率太高，说明酵母培养已经过 202“0/4/老13”，反之则“嫩”。
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第二节 酒母扩培工艺
2.2 酒母扩培工艺
砂土管孢子 冷冻干燥孢子
斜面培养
摇瓶液体培养 茄子瓶斜面培养 固体培养基培养
一级种子罐培养
实验室种子培养阶段
生产车间种子制备阶段
发酵罐
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（四级种子罐培养） （三级种子罐培养） 二级种子罐培养
酒母扩培工艺流程
酒母扩培工艺
2.2.1．试验室阶段的酒母扩大培养
工艺流程：原菌 → 斜面试管 → 液体试管 → 三角瓶培养 → 卡氏罐
卡氏罐种子的质量标准为：酵母细胞数0.8～1.0亿个/mL，出芽 率20%～30%，染色率1%以下，无杂菌，耗糖率35%～40%，耗糖率 可按下式计算：
耗糖率(%)=
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醪液原始糖度-酒母成熟醪糖度 醪液原始糖度
100%
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新技术应用
固定化酵母细胞发酵技术
❖ 由固定化酶技术得到启发，使酵母细胞固定化并一直停留在发 酵罐中，保持高的反应速度。
❖ 常用的固定化方法：吸附法，包埋法及交联等，固定化载体包 括海藻酸钠、聚乙烯醇、琼脂、果胶、活性炭和纤维素等。
❖
固定化发酵技术优点：提高了酵母细胞的利用率，不仅提高了
酒精产量大的工厂，一般采用分割培养酒母的方法来弥补设备不足， 达到扩大生产的目的。习惯上以 25%-30%的酒母接种量进行分割接种， 可大大缩短培养时间，经过 6-8 h培养，酒母就成熟了，提高了设备利 202用0/4率/13。
1000 800 600 400
8 12 16 20
种龄/h
接种量对碱性蛋 白酶产生的影响
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种龄与碱性蛋白酶 活力之间的关系
1400
1200
1000
800 1
3
6
7
9
接种量/%
2.4 影响酒母质量的主要因素
2.4. 3．通风培养
酒母通风培养，对繁殖酵母极为有利，经过试验证实在有氧条件 下，生产1 g干酵母，只消耗糖分0.35-0.43 g；而在不通气情况下，要耗 糖1.14 g。可见供气培养可以繁殖大量酵母，并且耗糖很少。
2.3 成熟酒母质量指标
❖ 2.3.5 酒精含量
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%(体积)。
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2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.6.3. 工艺操作条件
❖ 将糊化醪泵入糖化罐完成糖化后，通入蒸汽升温至 90-100℃进行灭 菌，冷却到 30℃ 左右备用。在大酒母罐中，提前 30 min将 5 kg 活性干酵母加入 80 L水和 40 L糖化醪中，保温 30℃。然后泵入已 冷却好的糖化醪，开动搅拌器进行通风培养。在培养过程中，一般 每隔 2 h开机搅拌通风一次，以利酵母的增殖，大酒母的培养温度 一被控制在 32-34℃ 为宜。
2.3 成熟酒母质量指标
❖ 2..3.2 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。
❖ 2.3.2 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%。如果出芽率低，说明培养过程存在问题，应根据具体情况及 202时0/4采/13取措施进行挽救。
小酒母 1
20－25 40 ﹤1
不增高
大酒母 1
15－20 45－50
﹤1 不增高
2.4 影响酒母质量的主要因素
❖ 2.4.1．酒母的种龄
酒精生产过程中所用的酒母，应选用对数生长期的酒母作为种子。
❖ 2.4.2．接种量控制
工厂酒母接种量通常为 8%-10%，经过 10-18 h培养，酵母数达0.61亿个／mL以上。
2、酿酒工业中常见的酵母菌有哪些？ 酿酒酵母、异 常汉逊酵母、粟酒裂殖酵母三种；
3、酵母菌的化学成分：水份，粗蛋白、类脂、糖份、 灰分。它和其他微生物在成分上有何区别？主要表现 在糖分 ，含量 25-40%；
4、发酵工业生产过程中的种子必须满足的条件有哪些 ？试想一想，提问
5、酒母车间所用的培养基和生产车间区别：营养要丰 富
❖ 2.3.6 酸度
测定酒母醪中的酸度是观察酒母是否被细菌污染的一项指标。如果 成熟酒母醪中酸度明显增高，说明酒母被产酸细菌所污染。酸度增高太 20多20/，4/1镜3 检时又发现有很多杆状细菌，则不宜做种子用。