发酵工程作业样本
《发酵工程实验》
《发酵⼯程实验》实验⼀淀粉酶⽣产菌的筛选⼀、实验⽬的学习淀粉酶产⽣菌的筛选⽅法。
⼆、实验原理淀粉酶在酿造、纺织、⾷品加⼯、医药等领域有⼴泛⽤途。
淀粉酶是⼀类淀粉⽔解酶的统称，它能将淀粉⽔解成糊精等⼩分⼦物质并进⼀步⽔解成麦芽糖或葡萄糖，淀粉被⽔解后，遇碘不再变蓝⾊，因此可根据淀粉培养基上透明圈的⼤⼩来判断所选菌株的淀粉酶活⼒。
三、实验⽤品1．样品淀粉含量丰富的⼟样。
2．培养基⾁汤培养基：⽜⾁膏3g，蛋⽩胨10g，NaCl 5g，加⽔⾄1000ml，pH7.0。
121℃灭菌20min。
初筛平板培养基：⽜⾁膏3g，蛋⽩胨10g，NaCl 5g，可溶性淀粉2g，琼脂18g，加⽔⾄1000ml，pH7.4。
121℃灭菌20min。
Lugol碘液：碘1g，碘化钾2g，蒸馏⽔300ml。
先将碘化钾溶解在少量⽔中，再将碘溶解于碘化钾溶液中，待碘全溶后，加⾜⽔即可。
3．器材⾼压蒸汽灭菌锅，超净⼯作台，电⼦天平，电炉，恒温振荡器，恒温培养箱；烧杯，量筒，三⾓瓶，培养⽫，移液管，洗⽿球，试管，试管架，接种针，涂布棒。
四、实验⽅法1．培养基制备：配制⾁汤培养基45ml，分装于250ml三⾓瓶中，纱布封⼝，灭菌。
配制初筛平板培养基350ml，分装于500ml三⾓瓶中，封⼝膜封⼝，灭菌。
2．倒平板：将融化的初筛平板培养基冷却⾄50～60℃，以⽆菌操作法倒⾄已灭菌的培养⽫中，⾄盖满底部。
冷却凝固待⽤。
3．样品预处理：取5g⼟样接⼊45ml⾁汤培养基中，30℃摇床振荡15min制成⼟壤悬液，此时的稀释度为10-1。
另取4⽀试管，分别记作10-2、10-3、10-4、10-5共5个梯度，每⽀试管内加⼊9mL⽆菌⽔。
⽤⽆菌移液管从三⾓瓶中吸取1mL⼟壤悬液，加⼊到10-2试管中混匀，再从此试管中吸取1mL加⼊到10-3试管中，依此类推直⾄10-5试管。
4．平板涂布分离：分别从不同稀释度的试管中吸取0.1ml悬液，均匀涂布于初筛培养基平板上，于30℃培养24～48h。
《发酵工程及其应用》 作业设计方案
《发酵工程及其应用》作业设计方案一、作业目标1、让学生深入理解发酵工程的基本概念、原理和工艺流程。
2、帮助学生了解发酵工程在不同领域的应用实例，以及其对社会和经济发展的重要意义。
3、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的创新思维和实践能力。
4、增强学生对生物技术领域的兴趣，激发学生进一步探索的热情。
二、作业内容（一）理论知识巩固1、名词解释要求学生准确解释发酵工程、微生物发酵、发酵培养基、发酵条件控制等重要名词。
2、简答题（1）简述发酵工程的基本流程，并说明每个步骤的主要作用。
（2）比较不同类型发酵罐的特点和适用范围。
（3）阐述发酵过程中温度、pH 值、溶氧等因素对发酵的影响及控制方法。
（二）应用案例分析1、选择几个典型的发酵工程应用领域，如食品发酵、医药发酵、生物能源发酵等，让学生分析具体的案例。
（1）要求学生描述案例中所使用的微生物种类、发酵工艺和产品特点。
（2）探讨该案例中所面临的技术挑战和解决方案。
2、给定一个实际的发酵生产问题，如发酵产物产量不高、质量不稳定等，让学生分析可能的原因，并提出改进措施。
（三）实验设计与实践1、设计一个简单的发酵实验方案要求学生选择一种感兴趣的发酵产品（如酸奶、米酒等），设计实验方案，包括实验目的、实验材料、实验步骤、预期结果等。
2、实践操作鼓励学生在家中或实验室进行所选发酵实验，并记录实验过程和结果。
（四）文献调研1、布置学生查阅相关文献，了解发酵工程领域的最新研究进展和前沿技术。
2、要求学生撰写一篇文献综述，总结所查阅文献的主要内容和观点，并提出自己的见解。
三、作业形式1、书面作业包括名词解释、简答题、案例分析、实验设计方案和文献综述等，以文字形式提交。
2、实践作业学生进行实验操作，并提交实验报告，包括实验过程的照片或视频、实验数据和结果分析。
3、小组讨论组织学生进行小组讨论，共同探讨复杂的发酵工程问题，每个小组提交一份讨论报告。
四、作业评价1、评价标准（1）理论知识的掌握程度：名词解释和简答题的回答是否准确、完整。
《发酵工程及其应用》 作业设计方案
《发酵工程及其应用》作业设计方案一、作业目标1、让学生深入理解发酵工程的基本概念、原理和工艺流程。
2、培养学生分析和解决与发酵工程相关实际问题的能力。
3、引导学生关注发酵工程在工业、农业、医药等领域的广泛应用，并了解其对社会经济发展的重要意义。
二、作业内容（一）知识巩固1、简述发酵工程的定义和特点。
2、列举发酵工程所涉及的微生物种类，并分别说明其在发酵过程中的作用。
3、描述发酵工程的基本工艺流程，包括菌种选育、培养基制备、发酵培养、产物分离纯化等环节。
（二）案例分析1、以啤酒发酵为例，详细分析其发酵过程中所涉及的微生物、培养基成分、发酵条件控制以及产物的形成机制。
2、探讨抗生素生产中发酵工程的应用，包括菌种改良、发酵工艺优化以及质量控制等方面。
（三）应用拓展1、调查发酵工程在食品工业中的最新应用案例，如功能性食品的发酵生产，并撰写一篇报告，阐述其原理、工艺和市场前景。
2、研究发酵工程在环境保护领域的应用，如有机废弃物的生物处理，分析其优势和存在的问题。
（四）实验设计1、设计一个简单的微生物发酵实验，明确实验目的、实验材料、实验步骤和预期结果。
2、假设要利用发酵工程生产一种新型生物燃料，设计实验方案，包括菌种选择、发酵条件优化和产物检测方法。
三、作业形式（一）书面作业1、完成上述知识巩固部分的简答题和案例分析题，要求书写规范、逻辑清晰。
2、撰写应用拓展部分的报告和实验设计方案，报告字数不少于800 字，实验设计方案应包括详细的步骤和说明。
（二）小组作业1、将学生分成小组，每个小组选择一个发酵工程在某一领域的应用主题，进行深入研究和讨论，并制作一份 PPT 进行展示。
2、小组共同完成一个发酵实验，并记录实验过程和结果，撰写实验报告。
四、作业时间安排本次作业分为两周完成：第一周：1、布置作业，学生进行知识巩固部分的学习和答题。
2、学生分组并确定小组作业的主题。
第二周：1、学生完成应用拓展部分的作业和实验设计。
食品发酵工程实验指导书模板
《食品发酵工程原理》实验指导书实验一甜酒酿的制作一、实验目的1.通过甜酒酿的制作了解酿酒的基本原理。
2.掌握甜酒酿的制作技术。
二、实验要求三、实验原理以糯米（或大米）经甜酒药发酵制成的甜酒酿，是我国的传统发酵食品。
我国酿酒工业中的小曲酒和黄酒生产中的淋饭酒在某种程度上就是由甜酒酿发展而来的。
甜酒酿是将糯米经过蒸煮糊化，利用酒药中的根霉和米曲霉等微生物将原料中糊化后的的淀粉糖化，将蛋白质水解成氨基酸，然后酒药中的酵母菌利用糖化产物生长繁殖，并通过酵解途径将糖转化成酒精，从而赋予甜酒酿特有的香气、风味和丰富的营养。
随着发酵时间延长，甜酒酿中的糖分逐渐转化成酒精，因而糖度下降，酒度提高，故适时结束发酵是保持甜酒酿口味的关键。
四、实验所用仪器及材料手提高压灭菌锅，不锈钢丝碗，滤布，烧杯，不锈钢锅。
糯米、酒药。
五、实验步骤和方法1洗米蒸饭将糯米淘洗干净，用水浸泡4h, 捞起放于置有滤布的钢丝碗中，于高压锅内蒸熟（约0.1Mpa, 9min），使饭“熟而不糊”。
2淋水降温用清洁冷水淋洗蒸熟的糯米饭，使其降温至35℃左右，同时使饭粒松散。
3落缸搭窝将酒药均匀拌入饭内，并在洗干净的烧杯内洒少许酒药，然后将饭松散放入烧杯内，搭成凹形圆窝，面上洒少许酒药粉。
盖上培养皿盖。
4保温发酵于30℃进行发酵，待发酵2天后，当窝内甜液达饭堆2/3高度时，进行搅拌，再发酵1天左右即可。
六、实验注意事项1 蒸好的饭应凉至35度以下，以防烫死酒曲中是微生物。
2 装熟糯米的用具应做好消毒，以防杂菌污染。
七、实验预习要求提前预习霉菌和酵母菌的发酵原理。
八、实验报告要求1 发酵期间每天观察、记录发酵现象。
2 对产品进行感官评定，写出品尝体会。
实验二活性干酵母的酒精发酵一、实验目的酒精发酵是典型的糖的无氧酵解途径。
通过实验让学生理解糖的无氧酵解途径并了解厌氧发酵的工艺过程。
二、实验原理在无氧的培养条件下，酵母菌利用糖发酵为酒精和二氧化碳的作用即为酒精发酵，反应式为：C6H12O6 2C2H5OH ＋2CO2通过对表观发酵度的测定，可以判断酒精发酵的进程。
《发酵工程及其应用》 作业设计方案
《发酵工程及其应用》作业设计方案一、作业目标1、使学生深入理解发酵工程的基本原理和关键技术。
2、培养学生运用发酵工程知识解决实际问题的能力。
3、增强学生对发酵工程在工业、农业、医药等领域应用的认识。
二、作业内容（一）基础知识巩固1、要求学生总结发酵工程的定义、特点和发展历程，以书面形式提交。
2、让学生绘制发酵工程的基本流程框图，包括菌种选育、培养基制备、发酵过程控制、产物分离纯化等环节，并标注每个环节的关键操作和注意事项。
（二）案例分析1、提供几个具体的发酵工程应用案例，如啤酒酿造、抗生素生产、生物燃料制造等，让学生分析其中涉及的发酵原理、工艺和技术创新点。
2、要求学生对比不同案例中发酵条件的控制策略，探讨其对产物产量和质量的影响。
（三）实验设计1、给定一个发酵产物（如酸奶），让学生设计实验方案，包括菌种选择、培养基配方、发酵条件优化等，预测可能的实验结果。
2、鼓励学生提出实验过程中可能遇到的问题及解决方案。
（四）文献调研1、布置学生查阅相关的学术文献，了解当前发酵工程领域的研究热点和前沿技术。
2、要求学生撰写一篇简短的综述，总结所查阅文献的主要内容和自己的见解。
（五）创新思考1、引导学生思考发酵工程在未来可能的新应用领域，如环境保护、太空探索等，并阐述自己的想法和理由。
2、让学生设想如何通过技术改进来提高现有发酵工程产品的性能和质量。
三、作业形式1、书面作业：包括总结、框图绘制、综述等。
2、实验报告：实验设计方案和实验结果报告。
3、小组讨论：针对创新思考等开放性问题，组织学生进行小组讨论，形成小组报告。
四、作业评估1、基础知识巩固部分，根据学生的总结和框图绘制的准确性和完整性进行评分。
2、案例分析部分，依据学生的分析深度、逻辑清晰度和对关键问题的把握程度进行评价。
3、实验设计部分，重点评估实验方案的合理性、可行性和创新性，以及对实验结果的预测能力。
4、文献调研部分，考查综述的内容质量、对文献的理解和个人见解的独到性。
《发酵工程及其应用》 作业设计方案
《发酵工程及其应用》作业设计方案一、作业目标1、使学生深入理解发酵工程的基本原理和主要流程。
2、帮助学生了解发酵工程在不同领域的广泛应用及重要性。
3、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
4、增强学生对生物技术领域的兴趣和探索精神。
二、作业类型1、理论知识巩固作业（1）布置相关知识点的填空、选择、简答等题目，考查学生对发酵工程概念、微生物代谢调节、发酵条件控制等基础理论的掌握程度。
（2）要求学生绘制发酵工程的流程图，并标注出关键步骤和控制要点，加深对整个流程的理解。
2、案例分析作业（1）提供一些具体的发酵工程应用案例，如啤酒酿造、抗生素生产、酸奶发酵等，让学生分析其中涉及的微生物种类、发酵条件优化以及产品质量控制等方面的问题。
（2）组织学生进行小组讨论，每个小组针对一个案例进行深入研究，并撰写分析报告，培养学生的团队合作和综合分析能力。
3、实践操作作业（1）安排学生进行简单的发酵实验，如制作泡菜或果酒，要求学生记录实验过程中的观察结果和数据，撰写实验报告，培养学生的动手能力和实验数据处理能力。
（2）引导学生利用网络资源或实地参观发酵工厂，了解实际生产中的工艺流程和设备，撰写参观报告。
4、拓展阅读作业（1）推荐一些与发酵工程相关的科普文章、学术论文或书籍，让学生自主阅读，并撰写读书笔记，拓宽学生的知识面。
（2）要求学生关注最新的发酵工程研究进展和应用成果，通过新闻报道、学术期刊等渠道收集相关信息，并在课堂上进行分享和交流。
三、作业难度根据学生的学习水平和能力差异，将作业分为基础、提高和拓展三个层次。
1、基础层次主要包括一些基础知识的回顾和简单应用，适合对发酵工程理解较浅的学生，占作业总量的 50%左右。
2、提高层次涉及到对案例的深入分析和实验数据的综合处理，需要学生具备一定的思维能力和知识运用能力，占作业总量的 30%左右。
3、拓展层次鼓励学生进行自主探索和创新思考，如对新型发酵工艺的设想或对现有发酵工程应用的改进建议，占作业总量的 20%左右。
有机肥发酵作业指导书样本
有机肥发酵作业指导书
1、以酒糟总质量为参照：1%的木屑、5%的稻草（按55%左右水分酒精来定的稻草量，若水分过大可加大稻草量）；2%的生石灰，2‰的菌种。
2、菌种需要稀释（稀释方法为）
菌种总质量：米糖总质量=1：1进行稀释后均匀分布在酒糟条垛下。
3、操作顺序（测定酒糟总共质量m）；
3.1添加2%m的生石灰、5%m稻草到酒糟上面，用2‰菌种加米糠稀释。
3.2将3步的菌种和米糠混合物与1%m木屑混合拌匀添加到酒糟上面进行搅拌。
3.3用铲车将酒糟混合物堆成条垛状，规格为高1.2米，下底宽2米。
4、日常检查记录
4.1每天上午10时，下午16时对堆制条垛进行温度和水份检测。
4.2温度超过65度时，翻抛机对条跺进行翻抛作业。
4.3堆置时间达到25天，水分低于35%时，转入包装车间进行二次发酵、包装。
有机肥发酵工艺流程图
生石灰秸杆砻糖锯木面酒糟接种预混建条垛发酵后熟期粉碎过筛。
发酵工程作业
发酵工程作业11、再分批发酵过程中，按细胞生长与生产形成的关系，可分为哪几种类型，举例说明。
Ⅰ型：生长偶联产物生成——菌体生长、碳源利用和产物形成几乎在相同时间出现高峰。
产物形成直接与碳源利用有关。
Ⅱ型：生长与产物生成部分偶联——在生长开始后并无产物生成，在生长继续进行到某一阶段才有产物生成。
产物形成间接与碳源利用有关。
Ⅲ型：非生长偶联产物生成——在生长停止后才有产物生成。
产物形成与碳源利用无准量关系。
2、在单级连续发酵过程中，μ=D意味着什么？稳定状态，此时可通过稀释率调节比生长速率3、生物热的大小与哪些因素有关？答：生物热大小与如下因素有关：（1）生物热与发酵类型有关：微生物进行有氧呼吸产生的热比厌氧发酵产生的热多。
（2）培养过程中生物热的产生具有强烈的时间性，生物热的大小与呼吸作用强弱有关：a、在培养初期，菌体处于适应期，菌数少，呼吸作用缓慢，产生热量较少。
b、菌体在对数生长期时，菌体繁殖迅速，呼吸作用激烈，菌体也较多，所以产生的热量多，温度上升快，必须注意控制温度。
c、培养后期，菌体已基本上停止繁殖，主要靠菌体内的酶系进行代谢作用，产生热量不多，温度变化不大，且逐渐减弱。
（3）培养基营养越丰富，生物热也越大。
4、发酵过程中的温度的选择有哪些依据？根据菌种以及生长阶段选择、根据培养条件选择、根据菌生长情况、5、为了确定最佳的PH值，我们该如何实验？配置不同初始PH的培养基，考察发酵情况6、如何确定发酵罐中的溶氧以及发酵罐的KLa？基于极普原理的电流型测氧覆膜电极；平衡法KLa (Ca-cL)=Qo2X7、对于粘稠的发酵液应选择何种类型的消泡液？较稀的呢？GP的亲水性差，在发泡介质中的溶解度小，所以，用于是稀薄发酵液中要比用于粘稠发酵液中的效果好。
其抑泡性能比消泡性能好，适宜用于基础培养基中，以抑制泡沫的产生。
如用于链霉素的基础培养基中，抑泡效果明显，可全部代替食用油，也未发现不良影响，消泡效力一般相当于豆油的60～80倍。
发酵工程实验
精心整理实验一酸奶的制作与乳酸菌的活菌计数（5学时）实验目的：1、学习并掌握酸奶制作的基本原理与方法。
2、了解市售酸奶的生产工艺。
3、掌握乳酸菌活菌计数方法与操作。
实验原理：乳酸菌在乳中生长繁殖，发酵分解乳糖产生乳酸等有机酸，导致乳的pH值下降，使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集。
乳酸菌属于兼性厌氧微生物，在无氧条件下生长繁殖较好，实验室条件下利用混菌培养的方法，尽可能让乳酸菌在无氧条件下实验内容：1、10%2345612789123121℃灭菌10－1样品溶液；再从中取1ml至添加9.0ml无菌生理盐水三角瓶中，稀释至10－2，以此类推稀释至10－8，即稀释了1亿倍; ③、倒培养平板，从上述已稀释了1亿倍的乳酸菌悬液中取1ml，在无菌操作台上注入9.0cm培养皿中，再将已经灭了菌的保持在52℃水浴锅中的呈溶解状态的培养基，倒入15毫升左右于培养皿中，全部浸到培养皿，与菌悬液充分混合均匀（倒入培养基后，马上用手转动培养皿，转动几下，让其混合均匀），然后等其凝固再移入培养箱中培养，注意最后一步倒平皿必须在超净台无菌操作，以免杂菌污染。
每次稀释均要换灭好菌的移液管。
④、培养条件：37℃恒温培养箱培养48～72h。
⑤、培养完毕后，取出进行计数，因为是稀释了1亿倍，所以一个透明圈菌落代表1亿/克，如果有200个透明圈，则是200亿/克。
实验器材及试剂：菌种：市售酸奶试剂：白糖奶粉培养基各成分器材：培养箱、电炉、铝锅5L，培养皿，酸奶发酵瓶（自带）实验结果：1、详细描述自己制作的酸奶结果：答：制作后酸奶与市场所售酸奶比较，比市场所售酸奶更稠密，酸奶的香味与酸味明显，制作成功2、记录个人酸奶中各菌数测定的平行数据，计算最终平均值。
答：最终培养基上未出现乳酸菌菌落，全部为杂菌菌落，因此无法统计酸奶中的菌含量3、同时用图片记录实验过程中各现象与结果并对图进行注释。
答：制备乳酸菌时，瓶子上方留有一部分空间，并未使乳酸菌完全处于无氧环境中发酵，但乳酸菌是兼性厌氧菌，因此在存在少量氧气的环境中，乳酸菌也可以生长，酸奶制备成功。
发酵工程作业
《发酵工程》作业第1次文件综述（字数要求: 600—800字, 注明文件）: 发酵工程发展现实状况及趋势第2次1氮芥是一个化学诱变剂, 因为氮芥极易挥发, 通常使用它盐酸盐。
甘氨酸在碳酸氢钠参与下含有解毒功效, 请说明其原理并写出解毒化学反应式。
2微生物选择性分离可分为哪五个步骤？3简述氨基酸产生菌初筛基础操作。
4诱变育种工作中应注意问题有哪些？5简述基因工程菌不稳定性对策。
6原生质体融合技术中聚乙二醇作用。
7菌种采取真空冷冻干燥保藏时添加保护剂作用。
第3次1氨基酸发酵代谢控制通常采取哪些方法？2怎样控制柠檬酸发酵, 使之大量积累？3说明酒精发酵过程中产生甘油原因？第4次1某厂发酵生产60000单位/ml青霉素G,需要多少苯乙酸前体？若苯乙酸前体单耗为: 0.337（kg/10亿青霉素）, 请计算其实际转化率。
（注: 1单位/ml青霉素G 相当于0.6微克/ml）2分别计算葡萄糖转化为酒精和青霉素理论得率。
3计算红霉素发酵过程中发酵单位为4000U/mL时, 理论上需加入丙酸前体多少？(已知红霉素相对分子质量为733, 丙酸相对分子质量为74)4在发酵过程中, 当发酵液pH值和氨氮含量都很低时, 可通氨来调整pH值和补充氨氮。
试问工业生产中为何避免使用铜制通氨设备？5在青霉素发酵过程中, 对铁制发酵罐内壁处理是涂生漆或耐热环氧树脂, 为何要进行这么处理？第5次1某发酵罐, 内装培养基40m3, 在121℃下进行分批灭菌, 设每毫升培养基中含耐热芽孢为107个, 不考虑升温阶段灭菌作用, 求理论灭菌时间？若采取连续灭菌, 灭菌温度为131℃, 此温度下灭菌速度常数为0.25s-1, 求灭菌保温时间？2某发酵罐, 内装培养基40m3, 在121℃下进行分批灭菌, 设每毫升培养基中含耐热芽孢为107个, 已知升温阶段培养基从100℃升到121℃需要20min, 考虑这一阶段灭菌作用, 求保温时间？3在121℃下, 枯草杆菌FS5239比死亡速度常数为0.050s-1, 梭状芽孢杆菌PA3679比死亡速度常数为0.030s-1, 嗜热脂肪芽孢杆菌FS1518和FS617比死亡速度常数分别是0.013s-1和0.048s-1, 请列出上述微生物在121℃热灭菌时受热死亡轻易程度次序并分析原理。
发酵工程实验报告参考模板
要有优质的酒酿种曲，即种曲中应含有糖化率很高的优质根霉孢子或菌丝体；
应选择优质的糯米作原料；
严格无菌操作规程，尽量避免杂菌污染；
制作甜酒酿的器具都要清洗干净，不能含有油脂类物质；
合理控制酿制条件等。
本科学生
实验报告姓Βιβλιοθήκη ：学号：学院：专业、班级：
实验课程名称＿
指导教师及职称
开课学期至学年学期
云南师范大学教务处编印
实验序号及名称：实验三、糯米甜白酒的酿制
实验时间：
实验地：
一、实验目的：
学习并掌握甜酒酿的酿制原理和方法。
二、实验原理：
将蒸熟的米饭经接种根霉曲后，在适宜的培养条件下，让种曲中的根霉孢子萌发菌丝体，繁殖后产生大量的淀粉酶和糖化酶等复合酶系，通过该酶系的催化作用，将淀粉转化为单糖，从而使甜酒酿具有独特的甜醇口味。
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发酵工程作业
玉米酒精发酵工艺
一、酒精发酵
是在无氧条件下, 微生物( 如酵母菌) 分解葡萄糖等有机物, 产生酒精、二氧化碳等不彻底氧化产物,同时释放出少量能量的过程。
在高等植物中, 存在酒精发酵和乳酸发酵,并习惯称之为无氧呼吸.
二、机理
酒精的发酵过程中, 酵母菌进行的是属于厌气性发酵, 进行着无氧呼吸, 发生了复杂的生化反应。
从发酵工艺来讲, 既有发酵醪中的淀粉、糊精被糖化酶作用, 水解生成糖类物质的反应; 又有发酵醪中的蛋白质在蛋白酶的作用下, 水解生成小分子的蛋白胨、肽和各种氨基酸的反应。
这些水解产物, 一部分被酵母细胞吸收合成菌体, 另一部分则发酵生成了酒精和二氧化碳, 还要产生副产物杂醇油、甘油等。
三、酒精发酵的生产流程特点
在投产前必须先经过破碎处理。
当前在国内上有一部分产量较小的酒精厂, 采用间歇蒸煮, 原料不经粉碎, 就直接将块状或粒状原料投入生产, 但大部分中等规模以上的酒精厂, 原料多经二次粉碎, 然后进行高压连续蒸煮, 有利原料的受热面加大, 更有效地达到蒸煮的要求。
在高温高压过程中, 引起原料细胞的组织破裂, 使存在于细胞中的淀粉转化为可发酵性糖。
蒸煮温度由于原料的品种与规格不同而有差异, 一般为130—150℃, 但经过粉碎的原料, 其蒸煮所须的温度较低, 大约120—130℃。
高温处理除了使淀粉糊化, 便于淀粉酶起糖化作用外, 还可把附着的有害杂菌杀死。
根据发酵醪注入发酵罐的方式不同,能够将酒精发酵的方式分为间歇式、
半连续式和连续式三种.
(一)间歇式发酵法
间歇式发酵法就是指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行.由于发酵罐容量和工艺操作不同,在间歇发酵工艺中,又可分为如下几种方法: 1．一次加满法此法是将粉浆或糖化醪冷却到27-30℃后,接入糖化醪量10％的酒母,混合均匀后,经60～72小时发酵,即成熟.
2．分次添加法生产时,先打入发酵罐容积三分之一糖化醪,接种发酵,隔2—3小时后,加第二次糖化醪,再隔2—3小时,加第三次糖化醪.如此,直至加到发酵罐容积的90％为止.从第一次加糖化醪直至加满发酵罐为止,其总时间不应超过l0小时.
3．连续添加法此法适用于采用连续蒸煮、连续糖化的酒精生产工厂.先将一定量的酒母打入发酵罐,然后流加.一般从接种酵母后,应于6-8小时内将罐装满.
4．分割主发酵醪法此法适用于卫生管理较好的酒精工厂,其无菌要求较高.将处于旺盛主发酵阶段的发酵醪分出1/3—1/2至第二罐,然后两罐同时补加新鲜糖化醪至满,继续发酵.
(二)半连续发酵法
半连续发酵是指在主发酵阶段采用连续发酵,而后发酵则采用间歇发酵的方式.在半连续发酵中,由于醪液的流加方式不同,又可分为两种: 一种是将一组数个发酵罐连接起来,使前三个罐保持连续发酵状态.第三罐满后,流入第四罐.第四罐施加满后,则由第三罐改流至第五罐,依次类推.第四、五罐发酵结束后,送去蒸馏.洗刷罐体后再重复以上操作.
第二种方法是由7—8个罐组成一组罐,各罐用管道从上部通入下-罐底部
相串连.第一只罐加入1/3体积的酒母发酵,随后在保持主发酵状态下,流加糖化醪.满罐后,流入第二罐,第二罐醪液加至1/3容积时,糖化醪转流加至第二罐.第二罐加满后,流入第三罐,然后重复第二罐操作,直至末罐.最后从首罐至末罐逐个将发酵成熟醪蒸馏.
( 三) 连续发酵
1、连续发酵工艺由于具体操作方法的不同,连续发酵工艺可分为如下三种:
(1)循环连续发酵法
(2)多级连续发酵法
(3)双流糖化和连续发酵
2、连续发酵的优点
(1)提高了设备利用率
(2)提高了淀粉利用率
(3)省去了酒母工段
(4)便于实现自动化
酒精发酵生产流程
下面以博大生化公司玉米发酵制酒为例分析其( 1) 调控原理( 2) 调控指标( 3) 调控方法( 4) 异常生产现象及其处理方法。
四、调控原理
1、菌种
博大生化公司使用发酵的菌种是安琪超酒, 它是由酵母菌加上纤维素酶, 酸性蛋白酶。
适合发酵法生产酒精和燃料乙醇。
具有繁殖能力强, 发酵速度快, 耐受高乙醇浓度等特点。
能够缩短发酵时间, 实现高浓度酒精发酵。
适用原料: 玉米、木薯、小麦等淀粉质原料。
安琪牌超级酿酒高活性干酵母是中国首创的最新生物技术产品。
该产品复水后立即恢复成正常细胞状态, 具有耐酸(PH2.5)、耐乙醇(17%v/v)、耐糖(60%葡萄糖)等特点。
产品特点
1、乙醇耐受性: ≤23%(v/v).
2、耐温性: 能够耐受82OF-108OF (28-42℃), 最适发酵温度为90OF-93OF (32-34℃)
3、pH耐受性: 3.5-5.5, 最适发酵pH4.5-5.5
4、酒精发酵周期适当缩短: 间歇发酵60-65小时, 连续发酵55-60小时
使用方法
用量: 按吨原料计: 0.1-0.2‰;按吨乙醇计: 0.3-0.6‰
高浓度乙醇≥12%v/v发酵使用方法:
①酒母培养: 在15oBx的醪液中加入规定用量的酵母, 在培养过程中通风量逐渐增大。
满罐后, 继续培养6至8小时, 酒母罐控制温度32℃。
酒母成熟指标: 酵母细胞数2.0-2.5亿/毫升醪液, 出芽率≥10%。
②进入发酵罐: 添加10公斤硫铵和5公斤磷铵(以100m3醪液为例)。
其中木薯和小麦原料能够在酒母阶段适当添加其它营养盐。
PH值控制在4.0-4.5, 发酵温度控制在35±1℃, 满罐时, 酵母细胞数达到2.0-3.0亿/毫升醪液。
乙醇浓度<12%v/v发酵使用方法:
主发酵温度控制≤40℃, 最佳发酵温度34-36℃。
2、酵母复水活化工艺
（1）种子罐清洗: 确保无死角。
（2）工艺水的处理: a、灭菌b、升温( 30-40℃)
（3）混合: 将水与酵母混合, 保持温度( 30-40℃)
（4）活化: a、供糖( 连续过程) b、供水c、供氧( 连续通气) d、供氮: 保证酵母在早期时细胞内较多的氮, 才能保证叫母后期的发酵能力。
( 5) 开车前, 完成二号主发酵罐前所有设备清洗。
完成发酵风灭菌过滤器灭菌。
发酵风经过调整冷干机旁通阀门开度控制风温度, 保持风温28-32℃。
打开回用水罐至混合输送机的所用阀门, 向拌料罐加入25%底水, 温度。