酒精生产工艺学课件

(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；
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(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。
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二、酒精生产中常用酵母菌及其特性
• 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。
酒精生产工艺学
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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。 (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。 (6)其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等。
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• 2．氮源 • 酵母菌所需的含氮物质主要也是从淀粉质原料
中获得。但原料中含氮物质往往是大分子的蛋 白质，因此也必须经过蒸煮和曲霉菌中的蛋白 酶水解，生成小分子量的蛋白胨、眎或氨基酸 后才能被酵母所向化。 • 如果原料中含氮量少时，也可补加无机氮，供 给酵母生长。生产上多采用(NH4)2SO4为补充 氮源。
4．PH值 发酵醪的pH值与氧化还原电势有关系， 而氧化还原电势又与酵母的呼吸有直接关系。 酒精酵母可在pH4.0—6.0环境中进行繁殖，如 果醪液的pH值低于3，则酵母的活力大减。
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三、酵母所需营养物质及其数量
• 1．碳源 • 酵母菌在繁殖过程中，吸收的糖分，一
方面用于合成菌体蛋白中的碳架，另一 部分转变为酵母菌的贮藏物质，还释出 一定能量，以供合成菌体物质时的能量 消耗。
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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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(一)酒母培养基的制备
• 1．试验室阶段培养基的制备 酵母菌在试 验室培养阶段一般多采用米曲汁或麦芽 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。
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(1)原菌 生产中使用的原始菌种应当是经过纯种 分离的优良菌种。保藏时间较长的原菌，在投 产前，应接入新鲜斜面试管进行活化，以便使 酵母菌处于旺盛的生活状态。
(2)斜面试管培养 将活化后的酵母菌在无菌条件 下接入新鲜斜面试管，于28-30℃保温培养3—4 天，待斜面上长出白色菌苔，即培养成熟。
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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
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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。
• 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。
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(二)酒母的扩大培养
• 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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第二节 酒母的制备
• 一、酒精生产对酵母菌的要求 • 二、酒精生产中常用酵母菌及其特性 • 三、酵母所需营养物质及其数量 • 四、酒母培养与扩大培养工艺 • 五、酒母培养设备结构的特点 • 六、影响酒母质量主要因素的讨论 • 七、液体曲酒母的特点 • 八.酒母培养异常现象与防治措施
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一、酒精生产对酵母菌的要求
2．醪液浓度 一般酒精酵母在含5％(容量)的酒 精发酵醪中，其发酵能力就减弱，当醪液中 酒精浓度含量达到12％(容量)时，则停止发 酵。所以生产中常将糖化醪浓度控制在15— 18Bx之间，发酵成熟醪的酒精含量约为8— 9％(容量)。
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3．培养温度 拉斯12号酵母繁殖适温为30—33℃ ，最低为5℃，最高为38℃。温度适宜，酵母 繁殖速度加快。温度过高或过低，都影响酵母 细胞的繁殖，甚至引起酵母的衰老或死亡。
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• 3．无机盐 • 酵母繁殖过程中需要的无机盐可从原料中获得
，一般不需另加。 • 4．维生素 • 酵母在生长繁殖过程中所需的维生素主要由糖
化醪中获得。 • 维生素易被高温所破坏，因此，在制备酒母糖
化醪时，不宜采用高温长时间的杀菌，以减少 维生素的损失。
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四、酒母培养与扩大培养工艺
• (一)酒母培养基的制备 • (二)酒母的扩大培养
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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 。