酒母擴培工藝

1、酒母擴培工藝 第1頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四燃料乙醇的生產(chǎn)工藝流程發(fā)酵罐后處理蒸餾系統(tǒng)糊化液化糖化前處理課程導入酒母試想發(fā)酵設(shè)備和糖化廖準備好后，酒精發(fā)酵可以開始嗎？還需要什么必備的條件？李玉英第2頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四5 L小試50 L中試課程導入搖瓶培養(yǎng)菌種選育菌種選育-搖瓶-小試-中試第3頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四 生物能源：燃料乙醇、生物柴油、沼氣 生物化工：酒精、冰醋酸、 醋酸酯、總?cè)軇?、黃原膠、栲膠 釀 酒：白酒、啤酒 工業(yè)氣體：二氧化碳 其 它 ：電力、谷朊粉、DDGS飼料等 。天

2、冠集團課程導入第4頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四第一節(jié) 酒母擴培工藝 返回請點我呀 1. 種子擴大培養(yǎng)的概念 2. 酒母擴培工藝過程 3. 成熟酒母質(zhì)量控制 4. 活性干酵母(AADY)技術(shù) 酒精工藝學第5頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四本節(jié)課的重點和難點本節(jié)課的重點 1、 酒母擴培工藝 2、成熟酒母質(zhì)量指標控制 3、酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理本節(jié)課的難點 1、酒母擴培工藝 2、酵母培養(yǎng)中異常現(xiàn)象的處理 酒精工藝學第6頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四 指保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入固體試管斜面

3、活化后，再經(jīng)過搖瓶或靜置培養(yǎng)，以及種子罐逐級擴大培養(yǎng)而獲得發(fā)酵產(chǎn)量高、生產(chǎn)性能穩(wěn)定、數(shù)量充足、不被雜菌和噬菌體污染的生產(chǎn)菌種的純種制備過程。該純種培養(yǎng)物稱為種子（Seed）。 第一節(jié) 酒母擴培工藝 1. 種子擴大培養(yǎng)的概念第7頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四1. 種子擴大培養(yǎng)的概念酒精工業(yè)生產(chǎn)過程中的酒母必須滿足的條件：1 ）繁殖速度快，降糖速度快(2快)；2 ）耐酸性強，耐熱性強，耐較高的酒精濃度（3耐）；3 ）菌種能保持穩(wěn)定的生產(chǎn)性能，生理狀態(tài)穩(wěn)定，不易退化（1穩(wěn)）；4）菌體的純種培養(yǎng)物總量適宜，以保證在發(fā)酵罐中有適當?shù)慕臃N量；5）微生物菌種的生命力旺盛，移接到發(fā)

4、酵罐中后能夠迅速生長，利于縮短延滯期，提高設(shè)備的利用率；6）無雜菌和噬菌體的污染。第8頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四2.酒母擴培工藝砂土管孢子冷凍干燥孢子斜面培養(yǎng)搖瓶液體培養(yǎng)茄子瓶斜面培養(yǎng)固體培養(yǎng)基培養(yǎng)實驗室種子培養(yǎng)階段二級種子罐培養(yǎng)一級種子罐培養(yǎng)生產(chǎn)車間種子制備階段（四級種子罐培養(yǎng)）發(fā)酵罐（三級種子罐培養(yǎng)）酒母擴培工藝流程第一節(jié) 酒母擴培工藝 第9頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四 酒母擴培工藝卡氏罐種子的質(zhì)量標準為：酵母細胞數(shù)0.81.0億個/mL，出芽率20%30%，染色率1%以下，無雜菌，耗糖率35%40%。2.1試驗室階段的酒母擴大

5、培養(yǎng) 工藝流程：原菌 斜面試管 液體試管 三角瓶培養(yǎng) 卡氏罐在整個工藝過程中應(yīng)注意哪些操作？第10頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四酒母擴培工藝2.2酒母車間擴大培養(yǎng) 流程為：卡氏罐 小酒母罐 大酒母罐 成熟酒母 送發(fā)酵車間 酵母菌經(jīng)試驗階段擴大培養(yǎng)以后，即轉(zhuǎn)入酒母車間擴大培養(yǎng)。酒母車間所用的培養(yǎng)基，主要以大生產(chǎn)的原料為主，適當添加一些營養(yǎng)物質(zhì)。 酒精工藝學第11頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四例：啤酒酵母擴培4保存于麥芽瓊脂或MYPG培養(yǎng)基菌種10 mL麥芽汁的500-1000 mL三角瓶250-500 mL麥芽汁的500-1000 mL三角

6、瓶5-10 L麥芽汁的卡式罐 25，2-3 d25，2 d，定時搖動或通氣15-20，3-5 d100 L麥芽汁的發(fā)酵罐 第12頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四天冠集團實驗中心第13頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四大酒母罐小酒母車間大酒母罐大酒母罐第14頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四第15頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3 成熟酒母質(zhì)量控制 返回請點我呀 3. 1 質(zhì)量指標 Quality indicators 3. 2 影響因素 Influencing factors 3. 3 異常情況

7、處理 Handling under unusual circumstances 酒精工藝學第16頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四天冠集團生產(chǎn)過程監(jiān)測第17頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.1 成熟酒母質(zhì)量指標檢查項目卡氏罐種子小酒母大酒母酵母細胞數(shù)(億個mL)0.81.011死亡率(%)111出芽率(%)203020251520糖度下降率(%)外觀酒精含量(%)3540404550 3-4 (體積)酸度不增高不增高不增高雜菌無無無第18頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.2 Main factors influen

8、cing the quality of yeast 3.2.1.酵母種齡 Seed age of yeast. 接種量 Inoculation volume of yeast 3.2.3.通風 Ventilation cultivation 3.2.4. 溫度 Cultivation temperature 3.2.5. pH3.2.6. 雜菌污染 Bacterial contamination第19頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四種齡/hRelationship between seed age and alkaline protease activity接種量/%

9、Influencing of inoculation volume on alkaline protease activity8 12 16 201 3 6 7 91000800 600 40014001200 1000 800酶活力（U/mL）酶活力（U/mL）第20頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.3.酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理3.3.1.細胞數(shù)少 3.3.2.耗糖率低 原因：接種量少或醪液有問題 處理：補種、通風、延長培養(yǎng)時間; 查醪液糖度、酸度、溫度 原因：糖濃度低、細胞少、時間短 處理：調(diào)整糖的濃度或補加酶； 增加接種量或旺盛發(fā)酵醪； 適當延長酵母培養(yǎng)時間第

10、21頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.3.3.出芽率低、酵母空胞大 3.3.酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理3.3.4.酵母死亡率高 原因：酸度高、溫度高、含抑制物； 處理：調(diào)酸、調(diào)溫、補加營養(yǎng)、補種 原因：糖化醪營養(yǎng)不足，時間過長； 處理：添加糖化醪或營養(yǎng)物質(zhì)，縮短培養(yǎng)時間 第22頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.3.5.酵母醪中雜菌多 3.3.酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理 原因：設(shè)備殺菌不徹底、糖化醪帶雜菌 處理：無菌操作、酸處理、加青霉素 第23頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四 4.活性干酵母(AADY)技術(shù)4.1.

11、AADY制備原理 正常生活狀態(tài)酵母含水約75%，在液體培養(yǎng)擴培的酵母菌在真空和50-60的條件下快速脫水，可完全保持酵母菌的生命特征。 第24頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四 4.活性干酵母(AADY)技術(shù)4.2. 發(fā)酵工藝流程第25頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四 4.活性干酵母（AADY）的應(yīng)用4.3. 工藝流程 復水活化：5 kg 活性干酵母、40 L 糖化醪、 80 L 水混合, 30、30 min;（15 m3） 大酒母：糖化醪經(jīng) 100 滅菌冷卻至 30后與活 化酵母混合， 32-34培養(yǎng) 6-8 h 第26頁，共39頁，2022

12、年，5月20日，12點51分，星期四4.5. AADY的質(zhì)量分析 4 活性干酵母(AADY)技術(shù) 水分 活細胞率 活細胞數(shù) 保存期 含雜菌數(shù) 加保護劑無載體5%；不加保護劑無載體7.5-9%; 有載體6-8.5%一年產(chǎn)品，80-95%；兩年保持期內(nèi)，大于67%；低于40%，廢棄無載體，3-61010/g；有載體，0.4-21010/g水分5%真空，1-2年；水分8%，普通塑料包裝，3-6個月，真空包裝6-12個月第27頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四1、一種糖蜜酒精成熟醪的膜分離與酵母回用技術(shù)（發(fā)明專利：201110120242，北京化工大學 ）本發(fā)明優(yōu)點：1）酵母濃

13、縮液回用實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，經(jīng)濟且環(huán)保；2）過濾后的滲透液再蒸餾，COD去除率大于50%，乙醇損失小于2.5%；3）蒸餾液濃縮制成有機肥，實現(xiàn)了廢液零排放。 知識拓展與延伸-新技術(shù)2、固定化酵母細胞進行酒精發(fā)酵的生產(chǎn)方法（發(fā)明專利： 200510041888.4，甘肅省科學院生物研究所）本發(fā)明優(yōu)點：所制的固定化酵母具有操作穩(wěn)定性好，機械強度高，無毒、無副作用，制備簡單，成本低廉等特點。 第28頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四本節(jié)課小結(jié)實驗室種子培養(yǎng)生產(chǎn)車間種子培養(yǎng) 1.種子擴大培養(yǎng)的概念 2.酒母擴培工藝過程 5.活性干酵母(AADY)的利用大、小酒母質(zhì)量指標（酵母

14、細胞數(shù) 、出芽率、酵母死亡率 、耗糖率、酒精含量、酸度）（種齡、接種量、通風培養(yǎng)、培養(yǎng)溫度與pH值、雜菌污染）影響因素 3.成熟酒母質(zhì)量控制異?，F(xiàn)象的處理第29頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四第一節(jié) 酒母擴培工藝 本節(jié)課參考教材1. 賈樹彪等. 新編酒精工藝學M. 北京: 化學工業(yè)出版社 ，20092. 岳國君. 現(xiàn)代酒精工藝學M. 北京: 化學工業(yè)出版社 ，20113. 秦耀宗. 酒精工藝學 M. 北京: 中國輕工業(yè)出版社，2007本節(jié)課深讀文獻1. 李玉英. 發(fā)酵工程M. 2. 章克昌. 酒精與蒸餾酒工藝學M. 3. 華南工學院等. 酒精與白酒工藝學M. 4. 金

15、鳳燮. 釀酒工藝與設(shè)備選用手冊 M. 酒精工藝學第30頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四1簡述酒母擴培工藝流程。2影響酒母質(zhì)量的主要因素有哪些?在生產(chǎn)上如何進行調(diào)控呢？3. 簡述AADY技術(shù)工藝流程。酒精工業(yè)設(shè)備的逐級放大NEXT第31頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四謝謝！歡迎批評指導！第32頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四1淀粉質(zhì)原料的糖化工藝有酸法、雙酶法、酸酶法；通知提前幾分鐘到教室，1、發(fā)酵液進放發(fā)酵罐可以進行發(fā)酵嗎？還需要什么？ 酒母。2、釀酒工業(yè)中常見的酵母菌有哪些？ 釀酒酵母、異常漢遜酵母、粟酒裂殖酵母三

16、種；3、酵母菌的化學成分：水份，粗蛋白、類脂、糖份、灰分。它和其他微生物在成分上有何區(qū)別？主要表現(xiàn)在糖分 ，含量 25-40%；4、發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中的種子必須滿足的條件有哪些？試想一想，5、酒母車間所用的培養(yǎng)基和生產(chǎn)車間區(qū)別：營養(yǎng)要豐富6、酵母細胞數(shù)、出芽率、死亡率在顯微下用細胞計數(shù)法；7、固定化發(fā)酵技術(shù)優(yōu)點有哪些？第33頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.1 成熟酒母質(zhì)量指標3.1.1 酵母細胞數(shù) 酵母細胞數(shù)是觀察酵母繁殖能力的一項指標，也是反映酵母培養(yǎng)成熟的指標。成熟的酒母醪其酵母細胞數(shù)一般為 1億毫升左右。3.1.2 出芽率 酵母出芽率是衡量繁殖旺盛與否的一項

17、指標。出芽率高，說明酵母處于旺盛的生長期。反之，則說明酵母衰老。成熟酒母出芽率要求在1530%。如果出芽率低，說明培養(yǎng)過程存在問題，應(yīng)根據(jù)具體情況及時采取措施進行挽救。第34頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.1 成熟酒母質(zhì)量指標3.1.3 酵母死亡率 用美藍對酵母細胞進行染色，如果酵母細胞被染成藍色，說明此細胞已死亡。正常培養(yǎng)的酒母不應(yīng)有死亡現(xiàn)象，如果死亡率在1%以上，應(yīng)及時查找原因采取措施進行挽救。3.1.4 耗糖率 酵母的耗糖率也是觀察酒母成熟的指標之一。成熟的酒母，耗糖率一般要求控制在4050%。耗糖率太高，說明酵母培養(yǎng)已經(jīng)過“老”，反之則“嫩”。第35頁，共

18、39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.1 成熟酒母質(zhì)量指標3.1.5 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況，也反映酵母成熟程度。如果酒母醪中酒精含量高，說明營養(yǎng)消耗大，酵母培養(yǎng)過于成熟。此時，應(yīng)停止酒母培養(yǎng)，否則會因營養(yǎng)缺乏或酒精含量高抑制酵母生長，造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一股為3-4%(體積)。3.1.6 酸度 測定酒母醪中的酸度是觀察酒母是否被細菌污染的一項指標。如果成熟酒母醪中酸度明顯增高，說明酒母被產(chǎn)酸細菌所污染。酸度增高太多，鏡檢時又發(fā)現(xiàn)有很多桿狀細菌，則不宜做種子用。第36頁，共39頁，2022年，5月20日，12點51分，星期四3.2 影響酒母質(zhì)量的主要因素.酒母的種齡 酒精生產(chǎn)過程中所用的酒母，應(yīng)選用對數(shù)生長期的