酒精发酵实验报告课件
酒精发酵实验(修改后)
三、实验器材
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌种，培养基、蒸馏水、无菌水、铝锅、电炉、三角瓶、牛皮纸、棉绳、水浴锅、振荡器。
表1酒母扩大培养
项目
固体试管
液体试管
三角瓶
外观糖度（BX）
பைடு நூலகம்自然
自然
自然
培养温度（℃）
28
28
28
培养时间
6d～7d
24h
24h
接种量
—
1环/10ml
20ml/500ml
4.1.3成熟酒母质量指标
要求细胞形态整齐、健壮、没有杂菌。酵母的细胞数为1亿/ml左右，出芽率在15～30%，酵母死亡率≤1%。
五、实验报告
2.蒸馏烧瓶、蛇行冷凝管、100ml容量瓶、量筒、电炉、酒精计、水浴锅、温度计：0～100℃、钢精锅、接种环、小刀、无菌平板。
四、酒精发酵
酒精的生产一般可分为发酵法和合成法两大类。我国酒精生产以发酵法为主，大多数工厂采用薯干为原料。
1.酒精生产工艺流程
原料
↓
粉碎耐高温活性干酵母（或酵母菌）
↓ ↓
调浆活化（液体试管酵母）
五、实验报告
记录实验结果。
六、思考题
1.酒精发酵的工艺要点是什么？
即：3月31日（星期六）上4月2日(星期一)的课，4月1日（星期日）上4月3日（星期二）的课。
2.2液化
上述糊化醪冷却到85～90℃，按每g原料20U加α-淀粉酶，保温液化10min。
第四章酒精发酵.pptx
第四章 酒精发酵
• 一、酒精发酵原料 • 二、与酒清发酵有关的微生物 • 三、酒精发酵生化机制 • 四、酒精发酵工艺 • 五、酒精蒸馏与精馏
一、酒精发酵原料
(一)淀粉质原料 淀粉质原料是生产酒精的主要原
料。我国发酵酒精的80%是用淀粉质 原料生产的，其中以甘薯干等薯类 为原料的约占45%，玉米等谷物为原 料的约占35%。
(二)糖质原料
• 甜高粱是一种高秆作物，起源于美国。其
秆中含糖分10%～12%，所结的高粱米富含 淀粉，均可用于发酵酒精，是具有潜在发 展前途的糖质原料。
• 糖质原料生产酒精工序简单，成本比较低，
是酒精发酵的理想原料，只是制糖和其他 发酵工业也都需要糖质原料，能用到酒精 生产上的不太多，特别是我国糖质原料用 于酒精生产较为有限。
和甜高梁等。
• 糖蜜又称废糖蜜，它是干蔗或甜菜糖
厂制糖过程中形成的一种副产物，分别 称为甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜，其产量分别 为加工甘蔗和甜菜间的30%左右和3.5%～ 5%。糖蜜含糖量较高，一级甘蔗糖蜜含 糖分50%以上，甜菜糖蜜含糖量50%左右， 所含主要成分为蔗糖。
(二)糖质原料
• 甘蔗是一种良好的制糖原料。20世纪70
(一)糖化菌
• 能产生淀粉酶类水解淀粉的微生物种类很多，但
它们不是都能作为糖化菌用于生产糖化曲，在实 际生产中主要用的是曲霉和根霉。
• 历史上曾用过的曲霉包括黑曲霉、白曲霉、黄曲
霉、米曲霉等，黑曲霉群中以宇佐美氏曲霉 (Aspergillus usamii)、泡盛曲霉(Asp.awamori)和 甘薯曲霉(Asp.batatae)应用最广。白曲霉以河内 白曲霉、轻研二号最为著名。酒精和白酒生产中， 不断更新菌种，是改进生产、提高淀粉利用率的 有效途径之一。我国的糖化菌种经历了从米曲霉 到黄曲霉，进而发展到用黑曲霉的过程
酒精发酵与酿酒概述PPT教学课件
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(二)酒精发酵微生物
▪ 许多微生物都能利用已糖化进行酒精发酵，但 在实际生产中用于酒精发酵的几乎全是酒精酵 母，俗称酒母。
▪ 淀粉质原料：常用啤酒酵母。
▪ 糖质原料：除啤酒酵母外，还有粟酒裂殖酵母、 克鲁维酵母等 。
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▪ 1.薯类原料 薯类原料包括甘薯、木薯和 马铃薯等
▪ 甘薯干及鲜甘薯是一种良好的酒精生产 原料，为我国大多数工厂所采用，是我 国生产酒精的主要薯类原料。
▪ 2.谷物原料(粮食原料)
▪ 谷物原料包括玉米、小麦、高梁、大米 等。
2、甜菜、甜高粱
▪ 2. 固定化细胞技术：发酵效率高。 ▪ 3. 阿明诺法和阿明诺混合法：以少量根霉代替大
量的糖化曲。 ▪ 4. 以纤维素为原料发酵生产酒精：原料来源广泛、
成本低。 ▪ 5. 无蒸煮法生产酒精：节约能量、可实现浓醪发
酵。
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第二节 白酒生产
▪ 1、白酒定义: 教材P135 ▪ 2、白酒的分类
▪ (1)按白酒的香型分
▪ 酱香型白酒:以酱香柔润为持点，以茅台酒为代表。 ▪ 浓香型白酒:以浓香甘爽为特点，以沪州老窖和五粮液为
代表。
▪ 米香型白酒:以米香纯正为特点，以桂林三花酒为代表。 ▪ 清香型白酒:以清香纯正为特点，以汾酒为代表。 ▪ 兼香型白酒:以董酒为代表。
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(2)按生产工艺分
▪ 后发酵期(23～63h) ：发酵作用微弱，产热减 少，发酵温度控制在30~32 ℃。
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酒精发酵与酿酒技术分析(ppt 85页)
(二)糖质原料酒精发酵工艺
糖质原料制酒精：不必进行糖化及之前的工艺
操作，工艺过程简单
以糖蜜为例，工艺过程包括： 前处理、 酒母制备、 乙醇发酵、 蒸馏四个工序。
前处理
（1）将糖蜜稀释至糖浓度为12%～18%。 （2）糖蜜中缺乏酵母必需的营养物质，需
添加氮源、营养盐、生长素等。
(三)纤维质原料（可再生资源） 天然纤维原料由纤维素、半纤维素和
木质素组成，均较难被降解。
近年纤维素、半纤维素生产酒精的研 究有突破性进展，成为有潜力的酒精 生产原料。
纤维质原料主要包括：
农作物纤维质下脚料(稻草、玉米秆、玉米 芯、花生壳等)， 森林和木材加工工业的下脚料(树枝、木屑) 工厂的纤维素和半纤维素下脚料(甘蔗渣、 废甜菜丝等） 城市废纤维垃圾等四类。
所得固体曲需：菌丝粗壮浓密，清香，无异味， 无孢子生成。
(2)液体曲生产
生产工艺过程：种子制备、液体曲发酵、 无菌空气制备三部分。
种子罐接种糖化菌孢子悬浮液后，32℃通 风培养 36h 接入培养罐，在培养罐内培 养48h即得成熟液体曲。
4.糖化（间歇糖化和连续糖化）
(1)间歇糖化工艺
用纤维质原料发酵酒精目前尚不盛行。
(四)其他原料
主要指亚硫酸盐纸浆废液、甘薯和马铃 薯淀粉渣、各种野生植物、乳清等。
用这些原料生产酒精目前还不多见。
二、与酒清发酵有关的微生物
糖化菌和酒精发酵微生物
(一)糖化菌 糖化：将淀粉转化成葡萄糖等可发酵性糖
的过程称为糖化。 所用催化剂称为糖化剂。 糖化剂：糖化曲（由微生物制成，包括固
⑴淀粉分子 多糖中最易分解的。 直链、支链淀粉两种结构，性质结构有差异。
《酒精发酵与白酒》课件
酒精分离
讨论酒精分离的原理和方法，以 及如何提高白酒品质的技术手段。
质量控制与安全
1 质量控制
介绍白酒生产中的质量控制方法，如原料检测、工艺控制和产品分析。
2 安全考虑
讨论白酒生产过程中的安全问题和预防措施，确保员工和产品的安全。
3 问题与解决
分析白酒发酵和蒸馏过程中常遇到的问题，并提供解决方案和应对策略。
3 化学反应
揭示酒精发酵中涉及的化学反应和能量转化，包括糖的分解、乙醇的生成等。
白酒发酵过程
1
微生物选择
介绍不同酒类发酵过程中常用的微生物，
发酵基质
2
如啤酒酵母、葡萄酒酵母、曲霉等。
分析酒精发酵中常用的发酵基质，如水
果、谷物、蔗糖等的优缺点及影响。
3
温度与pH
探讨适宜的温度和pH范围对酒精发酵的 影响，以及提高发酵效率的方法。
酒精发酵与氧气
需氧发酵
探索氧气在发酵过程中的作用，以及需氧酵母的应 用和氧气供应方法。
无氧发酵
讨论无氧条件下的发酵，重点介绍无氧发酵对酒类 风味和产量的影响。
蒸馏与白酒生产
蒸馏过程
详细描述蒸馏过程的原理、步骤 和关键技术，以及对酒精品质的 影响。
蒸馏设备
介绍常用的白酒蒸馏设备，如塔 式蒸馏器、蒸馏罐和蒸馏塔。
《酒精发酵与白酒》PPT 课件
探索酒精发酵的奥秘，揭示白酒生产的精髓与技术。介绍发酵的历史、类型、 微生物作用、化学反应等内容，让你全面了解白酒的制作过程。
酒精发酵简介
1 历史与起源
揭示古代酿酒的起源和发展，以及酿酒文化的丰富历史。
2 微生物角色
探讨微生物在酒精发酵中的重要作用，包括酵母、细菌和其他微生物的贡献。
酵母菌的酒精发酵PPT课件(模板)
酒母 水溶液中 连续发酵 pH4.5 左右 30~33℃ 60~72 h
酒母不含淀粉酶，主要含水解酶（如蔗糖酶、麦芽糖酶）和 酒化酶（指参与酒精发酵的各种酶和辅酶的总称，胞内酶）。 酒糟的利用
酒精是胞内产物
渗出体外 与H2O任比例混合
5
C6H12O6+2ADP+2H3PO4
2CH3CH2OH+2CO2+2ATP
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3. 柠檬酸积累的代谢调节
（1）阻断柠檬酸的进一步代谢：使顺乌头酸酶失活
Fe2+是顺乌头酸酶的激活剂 （2）加强 EMP途径
加络合剂
增强3 个关键酶尤其是PFK的活力
PFK 受高水平的柠檬酸和ATP抑制； NH4+能解除此抑制 ∴氮源用NH4+盐（铵盐）
柠檬酸发酵时要求Mn2+、Fe2+、Zn2+的含量极低
1. 从能量守恒可知，要生成甘油则必须有等摩尔量的乙醛 生成。即 酵母进行甘油发酵时必须依靠部分酒精发酵 以获得能量（ATP和NADH + H+）。
2. 生成部分乙醇不可避免。 因为乙醛与NaHSO3复合反应 效率低于89%；且酵母体内有乙醇脱氢酶存在。
总反应式为：
C6H12O6
C3H5(OH)3 + CH3CHO + CO2
肠膜明串珠菌和葡聚糖明串珠菌等 。
（5）柠檬酸酯（三酯等）：树脂增塑剂（抗霉），化工原
料，药物等。
2. 柠檬酸的生物合成途径
菌种：黑曲霉和假丝酵母
好氧发酵
发酵原料：玉米、干薯、木薯、小麦、糖蜜等。
黑曲霉偏好于无机氮源。
无机氮源被利用后，对M的pH值有影响。
T：黑曲霉生长最适33℃~37℃，柠檬酸积累32℃。 pH值：黑曲霉生长最适pH3~7，柠檬酸积累pH< 2。
《酵母菌与酒精发酵》课件
通过芽殖或裂殖的方式进行无性繁殖 ，即母细胞生出一个小突起，逐渐长 大后与母细胞分离，形成新个体。
有性繁殖
在特定条件下，两个性别不同的细胞 结合，形成子囊，每个子囊内产生四 个子囊孢子。
酵母菌的种类与分布
种类
酵母菌种类繁多，根据其用途可分为食品酵母、工业酵母、野生酵母等。
分布
酵母菌在自然界中分布广泛，常见于含糖分较高的偏酸环境中，如水果、蔬菜 表皮和发酵食品中。
研究酵母菌的代谢机制，寻找影响酒精发酵的关键酶和代谢途径，通过调控这些酶 和途径来提高酒精产量。
开发新型的发酵工艺和设备，实现连续发酵和高效分离，以提高酒精产率和生产效 率。
酒精发酵与其他生物技术的结合应用
将酒精发酵与其他生物技术领域 相结合，如生物燃料、生物制药 、生物材料等，拓展酒精发酵的
应用领域。
03
酒精发酵的应用
酿酒业中的应用
酒精发酵是酿酒工业中的核心过程， 通过酵母菌将糖类物质转化为乙醇和 二氧化碳，从而生产出各种类型的酒 品。
酿酒业中，酒精发酵技术不断发展和 创新，提高了酒的品质、口感和风格 ，满足了消费者多样化的需求。
在其他行业中的应用
酒精发酵技术在其他行业中也有广泛应用，如生物能源、食品加工、制药和化工 等领域。
04
酵母菌与酒精发酵的关系
酵母菌在酒精发酵中的作用
酵母菌是酒精发酵的主要微生物，通过将糖类物质转化为乙 醇和二氧化碳，实现酒精发酵过程。
酵母菌具有较高的转化效率和耐受性，能够在高糖浓度和厌 氧条件下生长繁殖，是工业酒精生产的理想菌种。
酵母菌对酒精发酵的影响因素
酵母菌的种类和活性
不同种类的酵母菌具有不同的发酵特 性和耐受性，活性强的酵母菌能够更 好地适应发酵环境，提高酒精产量。
葡萄酒酵母菌与酒精发酵PPT课件
本章内容
4.1 酒精发酵的定义 4.2 酵母菌的一般特性 4.3 葡萄酒酿造中的主要酿酒菌种 4.4 酵母菌的成分和营养 4.5 酒精发酵的主要副产物 4.6 酵母菌的生长周期 4.7 影响酵母菌生长和酒精发酵的因素
4.1 酒精发酵的定义
酵母菌将葡萄浆果中的糖分解为酒精、 二氧化碳和其它副产物，这一过程称为 酒精发酵。
酵母菌细胞外面有一层由纤维素和半纤维素构成的细 胞壁，内部含有细胞质和细胞核。
新生酵母菌细胞膨胀丰满，细胞壁薄，细胞质均一， 透明无色，只有一个液泡。但处于不良条件下的或衰 老状态的酵母菌，其细胞壁加厚并出现皱纹，细胞质 呈颗粒状。
葡萄酒酵母的来源
在成熟葡萄浆果果皮的蜡质层上，附着有天然 酵母菌。在自然条件下,酵母菌的传播主要依 靠昆虫，特别是果蝇。
丁酮等。
4.6 酵母菌的生长周期
将酵母菌的生长周期分为三个阶段。
１．繁殖阶段。酵母菌迅速出芽繁殖，逐渐使 其群体数量达10７个/mL左右。这一阶段可持 续2-5
２．平衡阶段。在这一阶段中酵母菌活细胞群 体数量不增不减，几乎处于稳定状态。这一阶 段可持续8
３．衰减阶段。酵母菌活细胞群体数量逐渐下 降，直至105个/mL左右。这一阶段可持续几 个星期。
但是，发酵速度越快，停止发酵越早，因为在这种情况下，酵母菌的 疲劳现象出现较早。
2)发酵温度与产酒精效率
在一定范围内，温度越高，酵母菌的发酵速度越快，产酒精效率越低， 而生成的酒度就越低。因此，如果要获得高酒度的葡萄酒，必须将发 酵温度控制在足够低的水平上。
3
当发酵温度达到一定值时，酵母菌不再繁殖，并且死亡，这一温度就称为发 酵临界温度。如果超过临界温度，发酵速度就大大下降，并引起发酵停止。 由于发酵临界温度受许多因素如通风、基质的含糖量、酵母菌的种类及其营 养条件等的影响，所以很难将某一特定的温度确定为发酵临界温度。在实践 中主要利用 “危险温区” 这一概念。在一般情况下，发酵危险温区为3235℃。但这并不是表明每当发酵温度进入危险区，发酵就一定会受到影响， 并且停止，而只表明，在这一情况下，有停止发酵的危险。
酒精发酵工艺过程ppt课件
↓
•
发酵
大酒母
•
↓
•
蒸馏
•
↓
•
•
酒糟废液 酒精 杂醇油
米曲汁
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淀粉颗粒→淀粉分子→可发酵性糖→酒精→95％乙醇 (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6→2nC2H6O+2nCO2+2nATP
主要步骤： 1. 原料粉碎 2. 蒸煮糊化 3. 曲霉糖化 4. 酵母发酵 5. 蒸馏提纯
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1. 原料预处理
（1）除杂——筛选、风选、磁力除铁 （2）粉碎——干法、湿法
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2. 蒸煮
作用： ➢打破植物细胞壁的保护作用，使淀粉颗粒从细 胞中游离出来，并转化为溶解状态，便于糖化； ➢对原料灭菌。 方法：连续蒸煮
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水洗
粉尘 二次蒸汽
分离 器
拌料罐
蒸煮罐
蒸煮罐
蒸煮罐
汽液分 离器
2
3
1
原料
粉碎机
泵
风机 蒸汽
糖
化
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3.糖化曲的制备
（1）菌种 木霉（Trichoderma spp.）、曲霉（Aspergillus spp.） 根霉（Rhizopus spp.）、芽孢杆菌（Bacillus spp.）
（2）方法 固体曲 液体曲
20
4.糖化
（1）纤维素的水解 （2）淀粉的水解
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-淀粉酶（液化型淀粉酶） 特点：
9
10
纤维素生产酒精工艺
11
12
三、酒精发酵微生物
1. 糖化菌（将淀粉、纤维素转化为糖）
曲霉（Aspergillus spp.）
根霉（Rhizopus spp.）
5酒精发酵与酿酒概述PPT课件
味香浓醇厚，酒度53°，誉称为中国第一名酒。在国
际市场上的价格可与法国干邑白兰地相比。
2020年9月28日
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▪ （2）浓香型酒
▪
以谷物为原料、以高温大曲为糖化发酵剂、
泥窖固态续糟发酵、固态蒸馏生产而成。主体 香为己酸乙酯。
▪ 代表酒1----泸洲老窖特曲，以高粱为原料，
高温大曲为糖化发、酵剂、泥窖固态续糟发酵，
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3、中国白酒简介
▪ （1）酱香型酒
▪
以高粱为原料、以高温大曲为糖化发酵剂、石窖堆
料固态续糟发酵、固态蒸馏生产而成。主体香为4-乙基
愈创木酚。
▪
代表酒----茅台酒，产于贵州省茅台镇。以高粱为
原料，加曲发酵，发酵后经数次蒸馏提取的酒液无色
透明。再放人缸中陈化，时间为3年至数十年不等。酒
▪ （三）纤维质原料 农作物下脚料、森林和木材加工的下脚料、 工厂纤维素和半纤维素下脚料等。
▪ （四）其它原料 纸浆废液、马铃薯渣等
2020年9月28日
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二、与酒清发酵有关的微生物
▪ (一)糖化菌
▪ 糖化：用淀粉质原料生产酒精时，在进 行乙醇发酵之前，一定要先将淀粉全部 或部分转化成葡萄糖等可发酵性糖，这 种淀粉转化为糖的过程称为糖化，所用 催化剂称为糖化剂。
▪ 液态发酵白酒：豉香玉冰烧酒 ▪ 固态发酵白酒;如：大曲酒 ▪ 半固态发酵白酒：桂林三花酒 ▪ 固液勾兑白酒：串香白酒
(3)按使用的原料分
▪ 高粱白酒
▪
▪ 代粮白酒
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▪ (4)按使用的酒曲种类分 ▪ 大曲白酒 ▪ 小曲白酒 ▪ 大小曲混合白酒 ▪ 麸曲白酒 ▪ 红曲白酒 ▪ 麦曲白酒
酒精的发酵实验报告
1. 掌握酒精发酵的基本原理和实验方法。
2. 了解酒精发酵过程中微生物的生长规律和代谢产物。
3. 掌握实验仪器的使用和数据处理方法。
二、实验原理酒精发酵是利用微生物将糖类物质转化为酒精和二氧化碳的过程。
本实验采用酵母菌作为发酵微生物，酵母菌在适宜的条件下，将葡萄糖分解成乙醇和二氧化碳。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 酵母菌：活化酵母菌- 葡萄糖：分析纯- 酒精：分析纯- 二氧化碳：分析纯- 澄清石灰水：分析纯- 重铬酸钾溶液：分析纯2. 实验仪器：- 50ml锥形瓶：4个- 玻璃棒：4根- 温度计：1支- 移液管：1支- pH计：1台- 恒温水浴锅：1台- 烧杯：1个- 滤纸：1张1. 准备实验材料：将活化酵母菌、葡萄糖、酒精、二氧化碳、澄清石灰水和重铬酸钾溶液分别准备好。
2. 配制培养基：取50ml锥形瓶4个，分别加入5g葡萄糖，然后加入50ml蒸馏水，搅拌均匀。
3. 接种：将活化酵母菌用移液管取适量接种到锥形瓶中，用玻璃棒搅拌均匀。
4. 发酵：将锥形瓶放入恒温水浴锅中，维持温度在30℃左右，进行发酵。
5. 检测酒精浓度：在发酵过程中，每隔一定时间取出锥形瓶，用pH计测定发酵液的pH值，同时取少量发酵液，用重铬酸钾溶液检测酒精浓度。
6. 检测二氧化碳浓度：将发酵瓶中的气体导入澄清石灰水中，观察石灰水的变化，判断二氧化碳的产生。
7. 记录实验数据：记录发酵过程中酒精浓度、二氧化碳浓度和pH值的变化。
8. 实验结束：发酵结束后，将锥形瓶中的发酵液过滤，收集滤液，用于后续实验。
五、实验结果与分析1. 酒精浓度：通过pH计和重铬酸钾溶液检测，发酵过程中酒精浓度逐渐增加，说明酵母菌在发酵过程中产生了酒精。
2. 二氧化碳浓度：通过澄清石灰水检测，发酵过程中二氧化碳浓度逐渐增加，说明酵母菌在发酵过程中产生了二氧化碳。
3. pH值：发酵过程中pH值逐渐降低，说明酵母菌在发酵过程中消耗了培养基中的营养物质，产生了酸性物质。
实训九酒精发酵
2020/3/6
2020/3/6
一、实验目的
1. 掌握固定化酵母生产酒精的方法。 2. 掌握酒精计、糖锤度计的使用方法。
2020/3/6
二、实验原理
1. 固ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化酵母将糖发酵，生成C2H5OH和CO2。
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑
180
2×46 2×44
2.CO2是气体，除少量溶解于醪液中，其余都 会挥发。可通过发酵醪质量的减轻或糖液相
对密度的减少，计算酵母的发酵力。
3.发酵醪通过蒸馏后，用酒精计测量酒精度。
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三、实验材料
1.糖液 蛋白胨20g，葡萄糖100g，蒸馏水 1000mL，pH自然，115℃灭菌20min。
2.250mL三角瓶（瓶口用6层纱布捆绑）、 酒精计、糖锤度计、培养箱、100mL量筒、 搅拌、温度计、纱布、细绳、天平
2020/3/6
四、实验步骤
1.将100mL灭菌糖液（灭菌前先测其糖度D）倾入 250mL三角瓶中（其中加入1mg青霉素），加入 上次实验制备的固定酵母50mL，摇匀称重。
2.移瓶于28℃培养箱，以后每隔4h称量一次。以 减轻质量小于0.2g为发酵终点。
3.将固定酵母用纱布滤去，发酵液加水定容至 100mL，测其糖度d和酒精度。
2020/3/6
五、结果与讨论
1. 结果记录
时间 0 4 8 /h
质量 /g
12 16 20
总减轻 量/g
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2.计算外观发酵度AP=（D-d）/D ×100%.
3.该实验理论上消耗了多少克葡萄糖，产了 多少克100%(v/v)酒精？
4.为什么在测糖度和质量前，须摇动三角瓶 以尽量驱赶CO2？
第三章酒精发酵与白酒PPT课件
三、酒精发酵的生化机制
❖ 酵母菌乙醇发酵机制 2NDAH+H+ → 2NAD+ C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+Q 180g → 92g (理论) 得率约51.5%
❖ 实际：得率约47% ❖ 2%用于酵母菌体积累 ❖ 2%形成甘油 ❖ 0.5%形成有机酸 ❖ 0.2%形成杂醇油
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酵母菌乙醇发酵机制
包括：空气系统，蒸汽系统，温度系统
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二、酒精发酵微生物
酒精发酵微生物： 关于酒母：
❖指酒精酵母 ❖指液体菌种，相当于种子液（酵母）
产酒精微生物
酵母：啤酒酵母 细菌：林奈假单胞菌、嗜糖假单胞菌 霉菌：总状毛霉
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关于酒母制备
即酵母的扩大培养过程 要求：细胞健壮、整齐、出芽率高（15%-
30%），无杂菌污染 制备流程：
大米 粉碎 配料 接种 制坯 裹细粉 入房培养
可酵糖 2分子丙酮酸 CO2
2分子乙醛
2分子乙醇
EMP途径 丙酮酸脱羧酶
还原
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四、酒精发酵工艺
原料 预处理 蒸料 糖化 发酵 蒸馏 酒精
糖化剂制备 糖化剂
酒母 酒母制备
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四、酒精发酵工艺
一般生产用糖化醪浓度为16-18Bx 成熟醪乙醇含量6-10%（v/v）
❖前酵，前10hr（<30℃），生长 ❖主酵 12hr（30-34℃），发酵 ❖后酵 40hr (30-32℃)
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五、酒精蒸馏与精馏
气相进料两塔蒸馏（粗馏塔、精馏塔） 主要产品：头级杂质（工业酒精、不凝结
气体和部分醛类）、成品酒精、杂醇油
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第二节 白酒发酵工艺学
❖ 白酒： 以谷物、薯类或糖分等为原料，经
酵母菌酒精发酵实验报告
实验方案酵母菌酒精发酵的条件研究学院（部）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生姓名：鑫学号：11018150班级：生物工程二班指导教师：肖一、实验目的1、学会实验的设计和操作过程2、找到酵母菌发酵时的最优条件二、培养基和实验方法及材料的确定1、玉米粉的糖化方法玉米粉的糖化采用双酶法，其工艺流程如下玉米粉→加水→液化→糖化→发酵→蒸馏→成品酒精试验中，发酵培养按照三角瓶100ml培养。
本次工做20组是要，共需发酵液20*100=2000ml。
培养液按照100g玉米粉、300ml水。
所以共需玉米粉700g。
液化：取１００ｇ玉米粉，加入３００ｍＬ的水，液化温度为９０℃，ｐＨ值为５．５，液化时间为３．５ｈ，液化酶的添加量为０．０３５ｇ／１００ｇ玉米粉糖化：糖化时的工艺条件为：糖化温度为５８℃，ｐＨ值为４．５，糖化时间为３．５ｈ，糖化酶的添加量为０．３ｇ／１００ｇ玉米粉。
2、活化培养基本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基的配制，配方如下表一：表一3、扩大培养基扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基，由于要用液体的，所以将其中的琼脂配料去掉。
4、发酵培养基糖化液稀释至l0%浓度，添加辅料（硫酸铵0.4%），pH5.5灭菌三、培养基的制备及酵母的活化1、准备酵母母菌一支常温下存放一天，增加菌种的活力。
在母菌存放期间制作各时期培养基2、准备固体培养基（察氏培养基）50ml，做成8支试管斜面，扩大培养基800ml（做扩大培养时使用）。
做成8个三角瓶，每瓶200ml。
120℃灭菌30min。
3、发酵液的制备（1）玉米粉的筛选实验前准备粉碎后的玉米粉700g。
（2）玉米粉的液化按照100g玉米粉、300ml水的配比对玉米粉进行液化，液化方案上文已经交代。
在1000ml烧杯里，或者500ml烧杯分两次，水浴液化。
器材：烧杯500ml两个，玻璃棒一个，水浴锅一个，糖化酶0.225g步骤：1、将糖化酶，玉米粉，水按照比例配置好在烧杯里。
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生物工程专业综合（设计）性大实验报告书(酒精发酵实验)学生姓名：吴丁柱学号：3102106216班级：生工2102专业：生物工程指导教师：魏胜华生物工程专业设计（综合）实验安徽工程大学实验报告书学生姓名：吴丁柱学号：3102106216 专业班级：生工2102实验类型：□验证■综合□设计□创新实验日期：2013.12.17 实验成绩：一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状1.1现状酒精是广泛应用在食品、化工、医药、国防和科研等各个领域的重要有机工业原料。
中国工业化生产酒精始于1900年俄国人在哈尔滨建的酒精厂，但发展非常缓慢，新中国成立时，我国酒精产量不到1万吨，专业性酒精厂生产规模大都是千吨小厂，基础十分薄弱。
五十多年来，特别是改革开放以来，随着国民经济的发展，我国酒精生产取得了巨大的发展。
现有酒精生产企业450多家，产量在3万吨以上的共26家，其中30万吨以上的3家、10～20万吨7家、3～5万吨9家。
2005年酒精产量达368.13万千升（按年销售收入500万元以上的企业计）（不包括自产自用的酒精），比2004年增长33.6%，居世界第三位。
2004年出口酒精74.44万吨比2003年增2.28倍，每吨酒精创汇418.73美元。
进口3433吨，其中变性酒精1802.18吨，用汇686.03美元/吨。
酒精生产实现了连续化、使用专用酶制作和商品酒精酵母，固定化酒精酵母，淀粉利用率达到90%以上，淀粉出酒率好的企业可以达到55~56%，（96°V/V）原料出酒率可到40~40.88%。
随着食用酒精和工业酒精国家标准的4次制订、修订和实施，高纯度特级酒精企业的日益增多，标志着我国酒精生产技术和产品质量水平得到了很大的提高。
但是，国外酒精生产技术自石油危机和美国大力发展汽油醇以来，有了更快的进步，特别是在节能、综合利用和自动化等方面，与我国拉开了差距。
我国每吨酒精平均能耗酒精800公斤以上，世界水平为300~400公斤。
随着我国燃料乙醇的发展，引进、消化、吸收、创新，我国酒精生产技术正在得到飞跃发展和提高，深信21世纪初期一定可以赶上世界先进水平。
1.2国内酒精蒸馏流程的进展淀粉质原料→ 蒸煮→ 发酵→ 蒸馏→ 酒精（糖质含糖蜜）（糖质原料无需蒸煮）1.2.1两塔（1）50年代初，天津、地方国营哈尔滨（顾乡屯）等酒精厂采用的两塔间断蒸馏流程。
（2）50年代初间歇流程生产能力低、消耗大，相继改为连续蒸馏。
上海新亚酒精厂采用的两塔液相过塔流程。
（3）山东黄台酒精厂采用的两塔半液相过塔流程。
（4）1953年南阳酒精厂为降低煤耗采用了两塔气相过塔蒸馏流程生产95%（V）酒精。
（5）1956年部颁医药用酒精标准实施后，上海酒精厂、资中糖厂采用的两塔气相1酒精发酵实验报告过塔塔板取酒流程。
（6）1981年“GB394-81酒精”国家标准实施。
山东坊子酒厂等蒸馏楼不够高的企业采用强制回流工艺流程。
（7）两塔蒸馏的工厂为提高质量和节能采用醪塔有排醛段的两塔蒸馏。
1.2.2 三塔（1）50年代上海中国酒精厂和以糖蜜为原料四川多个糖厂采用的三塔液相过塔流程。
（2）1956年南阳酒精厂采用塔板取酒和增加脱甲醇塔生产医药用酒精。
（3）用糖蜜为原料生产酒精采用三塔半直接式流程。
（4）1981年“GB394-81酒精”国家标准实施后，山东等厂采用三塔（两精塔）流程生产较低甲醇酒精。
1.2.3四塔（1）山东酒精厂采用醪塔、精馏塔、脱甲醇塔、杂醇油塔的四塔流程。
（2）哈尔滨酒精厂（马家沟）采用醪塔、排醛塔、精馏塔、脱甲醇塔的四塔流程。
还有上海华星工厂采用的醪塔、排醛塔、精馏塔、醛酒精馏塔的四塔流程，四川广元酒精厂采用的醪塔、排醛塔、精馏塔、杂醇油塔的四塔流程。
1.2.4五塔上海美利（美龙）化学厂采用醪塔、排醛塔、精馏塔、脱甲醇塔、杂醇油塔的五塔流程。
1.2.5多效蒸馏（差压蒸馏）的引进和推广改革开放后，我国酒精蒸馏流程有了新的进展。
国外都已采用的多效蒸馏也由引进到自行设计应用。
（1）1989年安徽特级酒精厂引进法国Speichim公司生产能力60KL/d的六塔二效蒸馏设备投产。
生产无水酒精时为八塔流程。
（2）1992年吉林天河酒精饲料公司引进奥地利奥高布殊（VOGELBVSOH）公司未包括脱甲醇塔的四塔蒸馏投产，用于玉米原料生产，后因酒精中甲醇含量高又增设脱甲醇塔.（3）轻工部广州设计院与城月糖厂等协作消化吸收国外经验，生产能力为40T/d 的四塔二效蒸馏于1992年投产。
醪塔在减压下操作，底温85℃左右，排醛塔、精馏塔在加压下操作，顶温102℃，脱甲醇塔在常温下操作，底温82℃左右。
据报道，此流程每吨酒精耗蒸汽3吨，耗冷却水减少10~30吨，耗电增加15~20kwh。
（4）1993年吴川糖酒机械公司与朝阳酒厂协作，国产三塔二效蒸馏流程投产。
（5）某糖蜜酒精厂采用的三塔式差压蒸馏流程精馏塔与初馏塔组成的二效系统。
精馏塔为第一级加压塔，初馏塔为第二级减压塔，醪塔为常压塔。
发酵成熟醪先经初馏塔顶面的热交换器预热到65℃后进入初馏塔顶层，然后逐层向下溢流到塔底层进入列管热交换再沸器，在此用精馏塔顶来的酒精蒸汽（压加0.15MPa，温度100℃）加热到85℃时进行外循环蒸发，废液从塔底P抽出。
初馏塔酒汽经冷凝后进入暂贮缸，用泵送入醛塔中部，冷凝器的不凝性气体则用真空泵抽出，以保持初馏塔在0.05Mpa条件下进行真空蒸馏。
醛塔用精馏塔底压力0.18Mpa，温度130℃废水，通过闪蒸所得的二次蒸汽加热，不足部分补充生蒸汽，其操作工艺同一般常压蒸馏。
从塔顶冷凝器分离醛酒。
塔底层的脱醛酒则用泵送去精馏塔。
2生物工程专业设计（综合）实验精馏塔用直接蒸汽加热，维持塔压0.18MPa进行加压蒸馏，脱醛酒在塔中浓缩。
塔顶酒度为95~96%，温度为100℃酒精蒸汽通过导汽管向下进入初馏塔底侧的热交换器——再沸器，用初馏塔的醪液进行冷凝，凝液（酒精）流入暂贮缸，再用泵向精馏塔顶进行强制回流。
成品酒精从塔的上部取出，杂醇油则入进料层附近提取。
二、实验目的本实验是在生物工艺实验单元操作基础上，综合运用酒精发酵工艺学课程中所学的基本原理和发酵方法，模拟工业生产上的整个过程。
解决实验过程中出现的问题，并在实验后系统总结获得全面提高。
1.了解酒精发酵工艺原理。
2.熟悉酒精生产的工艺流程。
3.掌握在实验室中模拟酒精发酵的工艺流程。
4.分析酒精发酵的工艺参数及数据分析。
5.加深对实验中糖化液化过程条件控制的认识。
6.熟悉接种、发酵过程。
三、实验原理3.1 酒精发酵工艺原理利用淀粉质原料（玉米、大米、麦芽等）通过糊化、液化、糖化将淀粉水解成可发酵的糖，然后接种特定的微生物（酵母、霉菌等）在适宜的容器中在适宜的条件下利用生物内的一系列的化学反应发酵产生酒精的过程。
3.2酒精生产工艺流程及工艺参数选择与依据3.2.1原料粉碎直接在啤酒实验室拿到的大麦芽粉碎。
3.2.2淀粉的液化配制25％的淀粉乳（按2升配制），用开水溶解，自然pH值。
在剧烈搅拌下，让水浴锅升温到95°以上，加入耐高温-α淀粉酶2g，保温2小时，不间断搅拌。
以达到所需的液化程度。
3.2.3 淀粉的糖化液化结束后，迅速将料液用盐酸和强碱将pH调至4.2-4.5，同时迅速降温至60℃。
加入糖化酶0.2g，60℃保温若1小时。
将料液pH调至5.0左右。
开始过滤。
3.2.4过滤利用 4层纱布过滤，滤液倒入2.5L的广口瓶内，定容至2L。
3.2.5发酵加入2g已经活化2H的酒精酵母于锥形瓶中，用保鲜膜封口并升出一根导管，导管一端放入广口瓶在液面上方，另一端插入水中。
恒温培养箱以30摄氏度培养。
3.2.6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。
有的工厂把酒糟内的余热，设法取出，充分利用3.3酒精发酵工艺流程（方框图）3酒精发酵实验报告图3-13.4发酵工艺参数选择3.4.1淀粉质原料的液化称取2000g的麦芽原料，按照一定的料液比添加水，在90～100℃条件下恒温水浴加热。
麦芽汁受热后，在一定温度范围内，淀粉粒开头破坏，晶体结构消失，体积膨大，粘度急剧上升，呈粘稠的糊状，即成为非结晶性的淀粉。
将糊化的麦芽汁原料，加入淀粉酶（8g），剧烈搅拌，先加热至95°以上，保温2小时。
3.4.2糖化液化结束后，迅速将PH调节至4.2～4.5，同时迅速降温至60℃。
加入糖化酶，在60℃下保温若1小时，调pH至5左右。
（实验加入糖化酶1.6）3.4.4接种酒精酵母8g。
3.4.5培养然后放入30℃恒温培养箱中培养。
3.4.6过滤用4层纱布粗过滤，再用滤布过滤。
四、材料与方法4.1 原料、药品以及仪器设备（1）广口瓶4生物工程专业设计（综合）实验（2）纱布（3）恒温培养箱（4）烧杯（5）量筒（6）滤布（7）水浴锅（8）滴定管（9）玻璃棒（10）酒精度计（11）麦芽粉（12）耐高温α-淀粉酶（13）糖化酶4.2分析测定方法（1）糖化终点测定(测葡萄糖含量）；生化分析仪五、计算过滤的溶液：7900ml产生酒精量：1900ml测得酒精度：20°产率(%)=1900*20%/2000=0.19(ml/g)六、讨论与小结通过这次实验加深我对发酵的过程的认识，发酵是一个复杂的过程从原料的前处理到发酵下游提取都需要注意许多问题。
发酵前为了给酵母发酵使用可发酵的糖，所以要经过将淀粉质原料前处理包括粉碎（有利于后面充分接触酶）液化和糖化，整个过程要严格控制温度保证两种酶能在各自适宜的条件下进行反映，为了液化、糖化的彻底要保温一定的时间。
前一种酶作用过后要灭活，避免影响后续的步骤。
发酵过程的前期要适量同一定的气利于酵母菌体大量繁殖，中后期要厌氧发酵产生大量酒精。
发酵温度直接影响产量，还有前期糖浓度过高也不好可能会抑制菌体发酵。
测量酒精计要是量程不够或是过大可以通过适当稀释或加无水乙醇来调节，最后计算注意换算即可，总之本次试验让我收获很多发现许多实际的问题需要我们思考，将理论用于实际必然会遇到许多问题我们要学会在用理论去解决这样就巩固了我们的知识。
实验总结报告5酒精发酵实验报告老师带我们做了酒精发酵实验从原料开始进行到发酵结束酒精蒸馏整个过程主要集中在以下几个问题：（1）原料与工艺发酵过程的影响本次试验我们一共用了三种材料分别是玉米粉，大米粉和麦芽粉。
其中液化后玉米粉过滤较难，滤渣很多，过滤后液体较清澈；相反麦芽粉几乎没有滤渣，液体均匀较混。
发酵蒸馏后发现麦芽材料发酵结果产酒精率明显较大米玉米高。