第4章酒母擴培工藝ppt課件

1、酒精工藝學南陽師范學院 生命科學與技術(shù)學院燃料乙醇的消費工藝流程發(fā)酵罐后處置蒸餾系統(tǒng)糊化液化糖化前處置課程導入酒母發(fā)酵工程實驗室搖瓶-小試-中試5 L小試5 L-50 L二級發(fā)酵安裝課程導入 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 。天冠集團新能源產(chǎn)業(yè)國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地-南陽課程導入第四章 酒精酵母擴培工藝 第一節(jié) 酒精消費所用的微生物菌種第二節(jié) 酒母擴培工藝 第三節(jié) 發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的逐級放大第一節(jié) 酒精消費所用的微生物菌種酵母菌大小、形狀、繁衍消費菌種 酒精酵母菌

2、簡介 菌種培育特性 消費菌種的選育、保藏與復壯酵母菌的化學成分需求的營養(yǎng)物質(zhì)、生長環(huán)境培育基的制備第二節(jié) 酒母擴培工藝 前往請點我呀 2.1 種子擴展培育的概念 2.2 酒母擴培工藝過程 2.3 成熟酒母質(zhì)量目的 2.4 影響酒母質(zhì)量的主要要素 2.5 酵母培育中異常景象的處置 2.6 活性干酵母(AADY)的利用 酒精工藝學 指保管在砂土管、冷凍枯燥管中處于休眠形狀的消費菌種接入固體試管斜面活化后，再經(jīng)過搖瓶或靜置培育，以及種子罐逐級擴展培育而獲得發(fā)酵產(chǎn)量高、消費性能穩(wěn)定、數(shù)量充足、不被雜菌和噬菌體污染的消費菌種的純種制備過程。該純種培育物稱為種子。 在酒精發(fā)酵過程中，工廠通常把酵母稱為酒母

3、，即酵母為酒精發(fā)酵之母。第二節(jié) 酒母擴培工藝 2.1 種子擴展培育的概念1) 菌體的純種培育物總量適宜，以保證在發(fā)酵罐中有適當?shù)慕臃N量；2微生物菌種的生命力旺盛，移接到發(fā)酵罐中后可以迅速生長，利于縮短延滯期，提高設(shè)備的利用率；3菌種能堅持穩(wěn)定的消費性能，生理形狀穩(wěn)定；4無雜菌和噬菌體的污染。第二節(jié) 酒母擴培工藝 2.1 種子擴展培育的概念發(fā)酵工業(yè)消費過程中的種子必需滿足的條件：2.2 酒母擴培工藝砂土管孢子冷凍枯燥孢子斜面培育搖瓶液體培育茄子瓶斜面培育固體培育基培育實驗室種子培育階段二級種子罐培育一級種子罐培育消費車間種子制備階段四級種子罐培育發(fā)酵罐三級種子罐培育酒母擴培工藝流程第二節(jié) 酒母擴

4、培工藝 酒母擴培工藝卡氏罐種子的質(zhì)量規(guī)范為：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%，耗糖率可按下式計算：2.2.1實驗室階段的酒母擴展培育 工藝流程：原菌 斜面試管 液體試管 三角瓶培育 卡氏罐酒母擴培工藝 2.2.2酒母車間擴展培育 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)實驗階段擴展培育以后，即轉(zhuǎn)入酒母車間擴展培育。酒母車間所用的培育基，主要以大消費的原料為主，適當添加一些營養(yǎng)物質(zhì)。 酒精工藝學酒母培育罐的構(gòu)造 1-人孔 2-CO2排出管 3-進醪管 4-視鏡 5-溫度計 6-冷卻水管 7-排醪管例

5、：啤酒酵母擴培4保管于麥芽瓊脂或MYPG培育基菌種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 2.3 成熟酒母質(zhì)量目的2.3.2 酵母細胞數(shù) 酵母細胞數(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胞數(shù)普通為l億毫升左右。2.3.2 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%。假設(shè)出芽率低，闡

6、明培育過程存在問題，應(yīng)根據(jù)詳細情況及時采取措施進展挽救。2.3 成熟酒母質(zhì)量目的2.3.3 酵母死亡率 用美藍對酵母細胞進展染色，假設(shè)酵母細胞被染成藍色，闡明此細胞已死亡。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展挽救。2.3.4 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，耗糖率普通要求控制在4050%。耗糖率太高，闡明酵母培育曾經(jīng)過“老，反之那么“嫩。2.3 成熟酒母質(zhì)量目的2.3.5 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。假設(shè)酒母醪中酒精含量高，闡明營養(yǎng)耗費大，酵母培育過于成熟。此時，應(yīng)停頓酒母培育

7、，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3-4%(體積)。2.3.6 酸度 測定酒母醪中的酸度是察看酒母能否被細菌污染的一項目的。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，那么不宜做種子用。檢查項目小酒母大酒母酵母細胞數(shù)(億個mL)出芽率(%)外觀糖度下降率(%)死亡率(%)酸度12025401不增高1152045501不增高成熟酒母的目的2.4 影響酒母質(zhì)量的主要要素2.4.1酒母的種齡 酒精消費過程中所用的酒母，應(yīng)選用對數(shù)生長期的酒母作為種子。2.4.2接種量控制 工廠酒母接種量通常為

8、8%-10%，經(jīng)過 10-18 h培育，酵母數(shù)達0.6-1億個mL以上。 酒精產(chǎn)量大的工廠，普通采用分割培育酒母的方法來彌補設(shè)備缺乏，到達擴展消費的目的。習慣上以 25%-30%的酒母接種量進展分割接種，可大大縮短培育時間，經(jīng)過 6-8 h培育，酒母就成熟了，提高了設(shè)備利用率。種齡/h種齡與堿性蛋白酶活力之間的關(guān)系接種量/% 接種量對堿性蛋白酶產(chǎn)生的影響8 12 16 201 3 6 7 91000800 600 40014001200 1000 800酶活力U/mL酶活力U/mL 2.4. 3通風培育 酒母通風培育，對繁衍酵母極為有利，經(jīng)過實驗證明在有氧條件下，消費1 g干酵母，只耗費糖分0

9、.35-0.43 g；而在不通氣情況下，要耗糖1.14 g?？梢姽馀嘤梢苑毖艽罅拷湍?，并且耗糖很少。 2.4.4培育溫度與pH值 酒母培育溫度普通為28左右，溫度高酵母生長繁衍快。 2.4.5酒母雜菌的防治2.4 影響酒母質(zhì)量的主要要素2.5.酵母培育中異常景象的處置2.5.1.細胞數(shù)少 緣由：接種量少或醪液有問題 處置：補種、通風、延伸培育時間。 查醪液糖度、酸度、溫度2.5.2. 耗糖率低 緣由：糖濃度低、細胞少、時間短 處置：調(diào)整糖的濃度或補加酶； 添加接種量或旺盛發(fā)酵醪； 適當延伸酵母培育時間2.5.3.出芽率低、酵母空胞大 緣由：糖化醪營養(yǎng)缺乏，時間過長； 處置：添加糖化醪或營養(yǎng)

10、物質(zhì)，縮短培育時間 2.5.酵母培育中異常景象的處置2.5.4.酵母死亡率高 緣由：酸度高、溫度高、含抑制物； 處置：調(diào)酸、調(diào)溫、補加營養(yǎng)、補種2.5.5.酵母醪中雜菌多 緣由：設(shè)備殺菌不徹底、糖化醪帶雜菌 處置：無菌操作、酸處置、加青霉素2.5.酵母培育中異常景象的處置 2.6 活性干酵母(AADY)的利用2.6.1. 工藝流程該工藝采用 2個酒母糖化罐，每個糖化罐的體積為 18m3，6個大酒罐、每個酒罐的體積為 15 m3。糖化罐和酒母罐均設(shè)有攪拌安裝。 2.6 活性干酵母AADY的運用2.6.2. 工藝條件 復水活化：5 kg 活性干酵母、40 L 糖化醪、 80 L 水混合, 30、3

11、0 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培育 6-8 h 將糊化醪泵入糖化罐完成糖化后，通入蒸汽升溫至 90-100進展滅菌，冷卻到 30 左右備用。在大酒母罐中，提早 30 min將 5 kg活性干酵母參與 80 L水和 40 L糖化醪中，保溫 30。然后泵入已冷卻好的糖化醪，開動攪拌器進展通風培育。在培育過程中，普通每隔 2 h開機攪拌通風一次，以利酵母的增殖，大酒母的培育溫度一被控制在 32-34 為宜。2.6.3. 工藝操作條件 2.6 活性干酵母(AADY)的利用利用活性干酵母制備酒母時，大酒母的培育經(jīng)6-8 h即可成熟。酵母

12、細胞數(shù)為0.9-1.0 億個/mL，出芽率在25%-28%，為了防止灑母污染雜茵，可按要求參與青霉素抑制雜菌的生長。當大酒母培育成熟后與糖化醪同時泵入發(fā)酵罐，目的是使酒母與糖化醪混合均勻，這樣有利于發(fā)酵。發(fā)酵溫度控制在30-32，發(fā)酵時間為60 h左右，利用這種方法培育酒母時，每噸酒精均需1kg活干酵母。2.6.3. 工藝操作條件 2.6 活性干酵母(AADY)的利用固定化酵母細胞發(fā)酵技術(shù) 由固定化酶技術(shù)得到啟發(fā)，使酵母細胞固定化并不斷停留在發(fā)酵罐中，堅持高的反響速度。 常用的固定化方法：吸附法，包埋法及交聯(lián)等，固定化載體包括海藻酸鈉、聚乙烯醇、瓊脂、果膠、活性炭和纖維素等。 固定化發(fā)酵技術(shù)優(yōu)點：提高了酵母細胞的利用率，不僅提高了發(fā)酵過程的速度，節(jié)約時間，而且具有較高的經(jīng)濟性，具有很好的開展前景。新技術(shù)運用本節(jié)課小結(jié)實驗室種子培育消費車間種子培育 種子擴展培育的概念 酒母擴培工藝過程 成熟酒母質(zhì)量目的 影響酒母質(zhì)量的主要要素 酵母培育中異常景象的處置 活性干酵母(AADY)的利用小酒母大酒母酵母細胞數(shù) 、出芽率、酵母死亡率 、耗糖率、酒精含量、酸度種齡、接種量、通風培育、培育溫度與pH值、雜菌污染固定化酵母細胞發(fā)酵技術(shù)1簡述酒母擴培工藝過程。2影響酒母質(zhì)量的主要要素有哪些?在消費上如何處置？本節(jié)課思索題酒精工業(yè)設(shè)備的逐