酒精的生產(chǎn)ppt課件

1、酒精消費(fèi)的新技術(shù)酶工程生物技術(shù)091班第六組2021年4月12日1.小組成員 吾斯?jié)M江.木沙江組長 阿不都吉力力.沙塔爾 093141 093101 居熱提.啊不都瑪娜皮 麥麥提敏.阿卜杜喀迪爾 093123 0931272. 前 言 近幾年來，隨著酒精行業(yè)的競爭，各消費(fèi)廠家都在不斷的完善消費(fèi)工藝和設(shè)備，促使酒精消費(fèi)的新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，技術(shù)程度獲得了很大提高，酒精消費(fèi)能耗在不斷降低，產(chǎn)質(zhì)量量在不斷提升，由于我們酒精行業(yè)工藝技術(shù)和配備程度的提高，近年來中國的酒精設(shè)備也遭到國外青睞，有越來越多國外用戶購買我們中國的酒精成套設(shè)備，據(jù)統(tǒng)計設(shè)備已輻射到20多個國家。下面我根據(jù)個人閱歷和了解

2、的設(shè)備運(yùn)用情況向大家作引見3. 目錄 一 、酒精消費(fèi)工藝二 、糖化三 、酒母的制備 四 、酒母培育與擴(kuò)展培育工藝 五 、酒精發(fā)酵動態(tài)及影響要素4. 1酒精消費(fèi)原料1淀粉質(zhì)原料：玉米、木薯、糖蜜、小麥等。 2纖維質(zhì)原料：森林工業(yè)和木材加工工業(yè)的下腳料、農(nóng)作物秸稈、甘蔗渣、廢纖維渣滓和廢紙漿等。一、酒精消費(fèi)工藝5.1纖維素消費(fèi)酒精工藝6.1. 原料粉碎2. 蒸煮糊化3. 曲霉糖化 經(jīng)蒸煮糊化后的醪液，經(jīng)過曲霉菌淀粉酶進(jìn)展糖化作用生成可發(fā)酵性糖果糖，葡萄糖，麥芽糖，蔗糖，麥芽三糖，供酵母菌利用。 曲霉菌是屬于好氣性的微生物，故在繁衍和生長過程中要給以充分得空氣，同時，淀粉酶的構(gòu)成也取決于所供應(yīng)的空氣

3、量。2淀粉質(zhì)原料酒精消費(fèi)的工藝流程發(fā)酵7.4. 酵母發(fā)酵 酒精發(fā)酵是屬于厭氣性發(fā)酵，在發(fā)酵過程中進(jìn)展無氧呼吸，在此過程中，發(fā)生著復(fù)雜的生物化學(xué)變化，既有糖化醪中淀粉和糊精繼續(xù)被淀粉酶水解生成糖，也有蛋白質(zhì)在曲霉蛋白酶水解下生成肽和氨基酸。這些物質(zhì)一部分被酵母吸收合成菌體細(xì)胞，另一部分那么被發(fā)酵，經(jīng)過EMP途徑生成酒精和CO2。8.5. 蒸餾提純 經(jīng)酵母菌把糖轉(zhuǎn)變成酒精后，在成熟發(fā)酵醪內(nèi)，除含有酒精和大量水分外，還含有固形物和許多雜質(zhì)。蒸餾是把發(fā)酵醪液中含有的酒精提純出來，經(jīng)過粗餾和精餾，最后獲得符合規(guī)格的酒精，同時得到副產(chǎn)物雜醇油，還有大量的酒糟也稱廢醪排除。9.二、糖化糖化是淀粉加水分解成甜

4、味產(chǎn)物的過程。是淀粉糖品制造過程的主要過程。也是食品發(fā)酵過程中許多中間產(chǎn)物的主要過程。淀粉糖化的目的，是經(jīng)過糖化劑中的曲霉菌體里所具有的各種酶系作用，將淀粉、糊精進(jìn)展水解。其中所含的-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化，醪液粘度下降，有利于醪液保送和酵母的發(fā)酵，它還能將淀粉中的直鍵淀粉最終水解，生成87的麥芽糖和13的葡萄糖。利用菌種中淀粉-1，4-葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)，作用于淀粉分子中結(jié)合的1，4-糖苷鍵，從分子長鏈的非復(fù)原端，一個一個地水解為葡萄糖水子，雖然它不能切斷1，6-鍵，但是切到分支點(diǎn)時可繞過1,6-鍵而將1,4-鍵水解，水解后的產(chǎn)物幾乎全部生成萄萄糖。1、糖化劑及糖化菌10

5、.2、酒精消費(fèi)對糖化菌的要求豐富的糖化酶；含有一定量的液化酶；蛋白酶含量適量；不含或少含轉(zhuǎn)移葡萄糖苷酶；耐酸；抗雜菌；易培育；易保藏，不易退化，消費(fèi)性能穩(wěn)定。常用的糖化菌：黃曲霉，黑曲霉，泡盛曲霉，毛酶等。11.1、酒精消費(fèi)對酵母菌的要求 (1)含有較強(qiáng)的酒化酶，發(fā)酵才干強(qiáng)，而且迅速；(2)繁衍速度快，具有很強(qiáng)的增殖才干；(3)耐酒精才干強(qiáng)，能在較高濃度的酒精發(fā)酵醪中進(jìn)展發(fā)酵；(4)耐溫性能好，能在較高溫度下進(jìn)展繁衍和發(fā)酵；(5)抵抗雜菌才干強(qiáng)；(6)耐酸才干強(qiáng)；(7)消費(fèi)性能穩(wěn)定，變異性??；(8)發(fā)酵時產(chǎn)生泡沫少。 三、酒母的制備 12.2、酒精消費(fèi)中常用酵母菌及其特性 1常用菌種酵母菌是一

6、類單細(xì)胞微生物，繁衍方式以出芽繁衍為主。細(xì)胞形狀以圓形、卵圓形或橢圓形較多。從分類系統(tǒng)來講，淀粉質(zhì)原料酒精發(fā)酵常用的菌種為真酵母屬中的啤酒酵母及其變種，如拉斯2號 (Rasse )、拉斯12號(Rasse )、K字、以及從我國酒精消費(fèi)實際中挑選的南陽五號(1300)、南陽混合(1308)等酵母菌株。 13.用于酒精發(fā)酵的細(xì)菌主要有：厭氧發(fā)酵單胞菌和棕擱發(fā)酵菌。對耐高溫的嗜熱細(xì)菌(40一50)和極端嗜熱菌65的挑選和運(yùn)用也逐漸遭到注重。用于酒精發(fā)酵(纖維素原料)的霉菌有：粗糙脈孢霉、擬青霉、鏈孢霉等。假絲酵母可直接發(fā)酵木糖為酒精。14.(2)酒精酵母的特性 1繁衍速度快 如在麥汁小滴培育24小時

7、，一個拉斯12號酵母細(xì)胞，可以產(chǎn)生55個子細(xì)胞。2醪液濃度 普通酒精酵母在含5(容量)的酒精發(fā)酵醪中，其發(fā)酵才干就減弱，當(dāng)醪液中酒精濃度含量到達(dá)12(容量)時，那么停頓發(fā)酵。3培育溫度 拉斯12號酵母繁衍適溫為3033，最低為5，最高為38。溫度適宜，酵母繁衍速度加快。溫度過高或過低，都影響酵母細(xì)胞的繁衍，甚至引起酵母的衰老或死亡。 4PH值 發(fā)酵醪的pH值與氧化復(fù)原電勢有關(guān)系，而氧化復(fù)原電勢又與酵母的呼吸有直接關(guān)系。酒精酵母可在pH4.06.0環(huán)境中進(jìn)展繁衍，假設(shè)醪液的pH值低于3，那么酵母的活力大減。15.3、酵母所需營養(yǎng)物質(zhì)及其數(shù)量 1碳源 酵母菌在繁衍過程中，吸收的糖分，一方面用于合成

8、菌體蛋白中的碳架，另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榻湍妇馁A藏物質(zhì)，還釋出一定能量，以供合成菌體物質(zhì)時的能量耗費(fèi)。 2氮源 酵母菌所需的含氮物質(zhì)主要也是從淀粉質(zhì)原料中獲得。但原料中含氮物質(zhì)往往是大分子的蛋白質(zhì)，因此也必需經(jīng)過蒸煮和曲霉菌中的蛋白酶水解，生成小分子量的蛋白胨、眎或氨基酸后才干被酵母所向化。假設(shè)原料中含氮量少時，也可補(bǔ)加無機(jī)氮，供應(yīng)酵母生長。消費(fèi)上多采用(NH4)2SO4為補(bǔ)充氮源。 16.3無機(jī)鹽 酵母繁衍過程中需求的無機(jī)鹽可從原料中獲得，普通不需另加。 4維生素 酵母在生長繁衍過程中所需的維生素主要由糖化醪中獲得。維生素易被高溫所破壞，因此，在制備酒母糖化醪時，不宜采用高溫長時間的殺菌，以減少維

9、生素的損失。 17.一 、酒母培育基的制備 酒母指含有大量能將糖類發(fā)酵成酒精的人工酵母培育液。 1實驗室階段培育基的制備 酵母菌在實驗室培育階段普通多采用米曲汁或麥芽汁來做培育基。四、酒母培育與擴(kuò)展培育工藝 18.2酒母糖化醪的制備酒母擴(kuò)展培育至卡氏罐和酒母罐后，采用淀粉質(zhì)原料來制做酒母糖化醪。由于酒母糖化醪主要用來繁衍酵母細(xì)胞，所以酒母醪中除含有一定量的糖分外，還要求含有一定量的氮和無機(jī)鹽等其它營養(yǎng)物質(zhì)，以供酵母菌合成菌體細(xì)胞的需求。此外，為了確保酵母菌可以順利的繁衍，還要調(diào)理酒母糖化醪的pH值，以抑制雜菌生長。19.二、酒母的擴(kuò)展培育 擴(kuò)展流程：原菌斜面試管液體試管三角瓶培育卡氏罐用于實驗

10、室麥汁等液體培育的消毒殺菌及啤酒酵母的定量純培育 這一階段的培育，是擴(kuò)展酒母種子的開場。消費(fèi)上希望在這一階段培育得到細(xì)胞強(qiáng)壯，沒有雜菌的種子酵母。因此，無菌條件要求較嚴(yán)，酵母培育基的營養(yǎng)成分要求也高。 20.三、酒母罐培育從卡氏罐以后酒母擴(kuò)展培育屬于酒母車間進(jìn)展培育，其流程為：卡氏罐-小酒母罐-大酒母罐-成熟酒母送發(fā)酵車間21.(1)間歇培育法 此法是分小酒母罐與大酒母罐兩個階段進(jìn)展培育。接入已培育成熟的卡氏罐酒母。通無菌空氣或用機(jī)械攪拌?？刂契矞卦?830進(jìn)展培育待醪液糖分降低4045%，其酒精分含量在34%(容量)左右，并且液面有大量CO2冒出，即培育成熟。將此培育成熟的小酒母再按入已裝好

11、糖化醪的大酒母罐中，同法于2830繼續(xù)培育，待大酒母罐中糖分耗費(fèi)4550%，液面冒出大量CO2時，培育即成熟，即可送往發(fā)酵車間，做發(fā)酵接種用。(2)半延續(xù)培育法 半延續(xù)培育法也叫循環(huán)培育法。將卡氏罐酒母接入小酒母罐，培育成熟后，分割出三分之二接入大酒母罐進(jìn)展培育，余下的三分之一再補(bǔ)加新穎酒母糖化醪延續(xù)培育。培育成熟后再分割，如此反復(fù)以上操作。大酒母培育成熟那么可全部送發(fā)酵車間做接種用。 22.目前多數(shù)酒精廠均采用半延續(xù)培育酒母的方法。利用這種方法培育酒母，可以710天換一次新種，假設(shè)工廠衛(wèi)生管理條件較好，可以12個月?lián)Q一次新種，這樣不但省去了繁瑣的實驗室階段培育，而且也使酵母在消費(fèi)條件下進(jìn)展了

12、馴養(yǎng)，有利于酵母菌的繁衍和發(fā)酵。 23.成熟酒母質(zhì)量目的 (1)酵母細(xì)胞數(shù) 酵母細(xì)胞數(shù)是察看酵母繁衍才干的一項目的，也是反映酵母培育成熟的目的。成熟的酒母醪其酵母細(xì)胞數(shù)普通為l億毫升左右。(2)出芽率 酵母出芽率是衡量繁衍旺盛與否的一項目的。出芽率高，闡明酵母處于旺盛的生長期。反之，那么闡明酵母衰老。成熟酒母出芽率要求在1530%。 (3)酵母死亡率 用美藍(lán)對酵母細(xì)胞進(jìn)展染色，假設(shè)酵母細(xì)胞被染成藍(lán)色，闡明此細(xì)胞已死亡。正常培育的酒母不應(yīng)有死亡景象，假設(shè)死亡率在1%以上，應(yīng)及時查找緣由采取措施進(jìn)展挽救。24.(4)耗糖率 酵母的耗糖率也是察看酒母成熟的目的之一。成熟的酒母，耗糖率-般要求控制在4

13、0一50。耗糖率太高，闡明酵母培育曾經(jīng)過“老，反之那么“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況，也反映酵母成熟程度。假設(shè)酒母醪中酒精含量高，闡明營養(yǎng)耗費(fèi)大，酵母培育過于成熟。此時，應(yīng)停頓酒母培育，否那么會因營養(yǎng)缺乏或酒精含量高抑制酵母生長，呵斥酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一股為34(容量)。 (6)酸度 測定酒母醪中的酸度是察看酒母能否被細(xì)菌污染的一項目的。假設(shè)成熟酒母醪中酸度明顯增高，闡明酒母被產(chǎn)酸細(xì)菌所污染。酸度增高太多，鏡檢時又發(fā)現(xiàn)有很多桿狀細(xì)菌，那么不宜做種子用。25.四、影響酒母質(zhì)量主要要素1.接種量與成熟酒母細(xì)胞數(shù)的關(guān)系酵母接種量的大小與成熟酒母醪中新

14、增殖酵母細(xì)胞數(shù)關(guān)系不大。2接種量與培育時間的關(guān)系 接種量大，那么培育時間可以縮短，酒母成熟快開場接種時，易導(dǎo)致醪液被雜菌污染。但接種量太大，也會添加擴(kuò)展培育次數(shù)，添加設(shè)備投資。在酒母培育中，酒母接種量多控制在1：5l0。接種后的醪液，經(jīng)過l012小時培育成熟的酒母醪細(xì)胞數(shù)可達(dá)0.81.2億毫升以上，此時就可將成熟的酒母接到下一工序的醪中。 26.3接種時間的掌握 酵母菌在增殖過程中可分為順應(yīng)期(也稱緩慢期)、旺盛期、靜止期和衰退期四個階段。當(dāng)?shù)竭_(dá)旺盛期時，酵母的增殖才干特別強(qiáng)，酵母生命活動處于旺盛階段，醪液中酵母活細(xì)胞數(shù)也迅速達(dá)最頂峰。酒精消費(fèi)中的酒母擴(kuò)展培育接種就是控制在這個時期。4酒母培育

15、溫度的控制 酵母菌在適宜生長溫度范圍內(nèi)，高溫比低溫繁衍稍快。但高溫培育酵母易于衰老。酒精消費(fèi)中酒母培育溫度為2830。由于酵母菌在生長代謝過程中還要產(chǎn)生一定熱量，故應(yīng)留意加強(qiáng)冷卻，以保證酵母菌強(qiáng)壯生長。27.5關(guān)于通風(fēng)培育 酒母糖化醪中含有充足的氧時，酵母菌在吸收營養(yǎng)后，由于其酒化酶受抑制，主要進(jìn)展菌體細(xì)胞合成，繁衍酵母細(xì)胞。酒母培育的目的是要獲得大量酵母細(xì)胞，所以在酒母培育過程中通入適量的無菌空氣，對酵母繁衍是有利的。 酵母菌在無氧條件下培育，主要進(jìn)展發(fā)酵作用，可使糖分轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭虲O2。酵母菌在有氧條件下進(jìn)展酒精發(fā)酵時，由于進(jìn)展了呼吸作用，酒精產(chǎn)量大大降低，糖的耗費(fèi)速度在單位時間內(nèi)也減慢。

16、28.6.關(guān)于防止雜菌污染 酒精消費(fèi)除了對原始菌種進(jìn)展定期分別純化外，在培育過程中加強(qiáng)無菌管理操作也是非常重要的。由于目前多數(shù)酒精廠酒母培育仍在敞口酒母罐中進(jìn)展，因此對車間環(huán)境衛(wèi)生要非常留意。另外，在運(yùn)用前，對罐體、管道的殺菌也非常重要，尤其該當(dāng)留意對某些管道死角加強(qiáng)殺菌操作。 29.五、酒精發(fā)酵動態(tài)及影響要素一、酒精發(fā)酵動態(tài) 酒精發(fā)酵過程從外觀景象可以將其分為如下三個發(fā)酵不同階段：1.前發(fā)酵期2.主發(fā)酵期 3.后發(fā)酵期 30.二、影響酒精發(fā)酵要素的討論 1稀釋速度 在間歇發(fā)酵中，糖化醪要求自接種后8-10小時內(nèi)加完，這樣可以有較長的后發(fā)酵時間，將糊精徹底水解發(fā)酵。酵母的繁衍速度取決于發(fā)酵醪營

17、養(yǎng)物質(zhì)濃度，而營養(yǎng)物質(zhì)的含量又取決于進(jìn)料和出料速度。所以，控制進(jìn)料速度，就可以控制酵母細(xì)胞數(shù)和營養(yǎng)成分。31.2發(fā)酵醪pH值的控制。降低發(fā)酵醪中的pH值，是防止雜菌污染的有效措施之一。由于延續(xù)發(fā)酵無菌條件要求較嚴(yán)，其pH控制在4.0一4.5為宜。間歇發(fā)酵PH值可控制在4.7-5.0。在上述pH值范圍內(nèi)，較接近于糖化酶作用的最適PH值。pH值的控制，可用H2SO4來調(diào)理。假設(shè)PH值太低，不但會抑制雜菌的繁衍，同時也會抑制酵母菌的繁衍和代謝，還會使糖化酶鈍化，影響發(fā)酵成果。32.3發(fā)酵溫度控制。酒精酵母繁衍溫度為2730，發(fā)酵溫度3033，消費(fèi)中發(fā)酵醪溫度可根據(jù)發(fā)酵方式不同進(jìn)展控制：間歇發(fā)酵：接種

18、溫度2730；發(fā)酵溫度30-33；后發(fā)酵溫度301。延續(xù)發(fā)酵：各罐溫度控制在3033。4發(fā)酵醪的滯流和滑漏問題。多級延續(xù)發(fā)酵要求醪液堅持先進(jìn)先出。33.5多級延續(xù)發(fā)酵中發(fā)酵罐數(shù)量問題。 多級延續(xù)發(fā)酵是利用很多個罐進(jìn)展串聯(lián)，組成一個發(fā)酵罐組。除了前面幾個流加罐外，后面還要配適宜量的罐作為后發(fā)酵用，并使前后罐之間醪液堅持一定的濃度梯度。每一罐組用多少只發(fā)酵罐為宜，這主要取決于發(fā)酵醪自進(jìn)入第一只發(fā)酵罐起，到最后一只發(fā)酵罐醪液成熟，醪液在幾個罐內(nèi)的發(fā)酵時間。6關(guān)于發(fā)酵醪濃度問題。糖化醪濃度稀，雖然有利于酵母的代謝活動，提高出酒率，但是濃醪發(fā)酵卻有提高設(shè)備利用率，節(jié)省水、電、汽、降低消費(fèi)本錢，添加產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn)。因此，消費(fèi)上希望盡量采用濃醪發(fā)酵。正常發(fā)酵醪濃度一股為16一18Bx，其發(fā)酵成熟醪酒精含量為8-9(容量)