酒精發(fā)酵工藝過程ppt課件.ppt

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1、淀粉原料酒精發(fā)酵課程設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)例介紹1酒精制造過程原料(淀粉、纖維素)單糖發(fā)酵產(chǎn)物酒精水解發(fā)酵蒸餾…Yeast(Saccharomycescerevisae)酸解酶解2一、生化機(jī)制C6H12O6?2CH3CH2OH+2CO2+H2O34有氧呼吸指細(xì)胞徹底氧化分解有機(jī)物，產(chǎn)生CO2和水、釋放大量能量的過程。主要在線粒體內(nèi)，需要分子氧參加。有氧呼吸公式:C6H12O6+6H2O+6O2＋酶→6CO2+12H2O+38ATP5無氧呼吸指細(xì)胞對有機(jī)物進(jìn)行的不完全的氧化。產(chǎn)物是酒精或乳酸。主要在線粒體內(nèi)，不需要分子氧參與。無氧呼吸公式:酒精發(fā)酵:C6H

2、12O62C2H5OH+2CO2+能量（少）乳酸發(fā)酵:C6H12O62C3H6O3+能量（少）無氧呼吸最終使生物受到危害，原因是不完全氧化產(chǎn)物的毒性能量少巴斯德效應(yīng)加速了對糖的消耗6巴斯德效應(yīng)（Pasteureffect）巴斯德在研究酵母的酒精發(fā)酵時發(fā)現(xiàn)：厭氧條件下酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，葡萄糖的消耗速度很快；而在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行呼吸作用，糖的消耗速度較低，酒精產(chǎn)量也降低。呼吸抑制發(fā)酵作用的現(xiàn)象巴斯德效應(yīng)的本質(zhì)是能荷調(diào)節(jié)7能荷（Energycharge）——細(xì)胞中的能量狀態(tài)系統(tǒng)中只有ATP時，EC值為1；只有AMP時，EC值等于0。細(xì)胞通過

3、改變?nèi)叩谋壤{(diào)節(jié)其代謝活動——能荷調(diào)節(jié)8二、酒精生產(chǎn)原料1.淀粉質(zhì)原料(1)薯類原料：甘薯、木薯和馬鈴薯等(2)谷物原料：玉米、高梁、大米和小麥等2.糖類原料廢糖蜜、甘蔗、甜菜等3.纖維質(zhì)原料農(nóng)作物秸稈、甘蔗渣、廢纖維垃圾4.其他原料亞硫酸紙漿廢液、淀粉渣等910纖維素生產(chǎn)酒精工藝1112三、酒精發(fā)酵微生物1.糖化菌（將淀粉、纖維素轉(zhuǎn)化為糖）曲霉（Aspergillusspp.）根霉（Rhizopusspp.）2.酒母（將糖轉(zhuǎn)化為乙醇）啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）及其變種13四、酒精發(fā)酵工藝淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)的

4、特點(diǎn)以薯類和谷類等為原料原料需要蒸煮淀粉質(zhì)原料需要進(jìn)行糖化14淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝流程大米曲霉菌麩皮淀粉質(zhì)原料酵母↓↓米曲霉→米曲固體試管酵母↓↓米曲汁米曲汁→試管培養(yǎng)→三角瓶培養(yǎng)粉碎三角瓶液體酵母↓↓↓曲種蒸煮卡式罐酒母↓↓↓糖化曲液糖化→酒母糖化醪→小酒母↓↓發(fā)酵大酒母↓蒸餾↓酒糟廢液酒精雜醇油15淀粉顆?！矸鄯肿印砂l(fā)酵性糖→酒精→95％乙醇(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6→2nC2H6O+2nCO2+2nATP主要步驟：1.原料粉碎2.蒸煮糊化3.曲霉糖化4.酵母發(fā)酵5.蒸餾提純16原料預(yù)處理（1）除雜——篩選、風(fēng)

5、選、磁力除鐵（2）粉碎——干法、濕法172.蒸煮作用：打破植物細(xì)胞壁的保護(hù)作用，使淀粉顆粒從細(xì)胞中游離出來，并轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)，便于糖化；對原料滅菌。方法：連續(xù)蒸煮18粉碎機(jī)分離器風(fēng)機(jī)拌料罐泵蒸煮罐1蒸煮罐2蒸煮罐3汽液分離器原料二次蒸汽糖化蒸汽粉塵水洗193.糖化曲的制備（1）菌種木霉（Trichodermaspp.）、曲霉（Aspergillusspp.）根霉（Rhizopusspp.）、芽孢桿菌（Bacillusspp.）（2）方法固體曲液體曲204.糖化（1）纖維素的水解（2）淀粉的水解21?-淀粉酶（液化型淀粉酶）特點(diǎn)：從淀粉分子內(nèi)部

6、作用?-1，4糖苷鍵不作用?-1，6糖苷鍵及其周圍的?-1，4糖苷鍵結(jié)果：產(chǎn)生麥芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降22?-淀粉酶特點(diǎn)：從非還原性末端按雙糖為單位作用于?-1，4糖苷鍵不能作用?-1，6糖苷鍵，遇則止結(jié)果：產(chǎn)生麥芽糖與極限糊精23淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶）特點(diǎn)：從非還原性末端以葡萄糖為單位作用?-1，4糖苷鍵能躍過?-1，6糖苷鍵繼續(xù)作用?-1，4糖苷鍵結(jié)果：直鏈淀粉——葡萄糖支鏈淀粉——葡萄糖、?-1，6糖苷鍵的寡糖24淀粉-1，6葡萄糖苷酶（異淀粉酶）特點(diǎn)：作用?-1，6糖苷鍵?葡萄糖能水解?-淀粉酶和?-淀粉酶作用后的產(chǎn)

7、物255.酒母制備（1）實(shí)驗(yàn)室（營養(yǎng)和無菌要求較高）原菌→斜面試管→液體試管→三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐（2）酒母車間卡氏罐-→小酒母罐-→大酒母罐-→送發(fā)酵車間26菌種儲存酵母菌分離接種擴(kuò)大培養(yǎng)27菌種培養(yǎng)卡氏罐接種286.發(fā)酵工藝（1）方式：間歇式、半連續(xù)式、連續(xù)式。（2）過程：前發(fā)酵期——酒母迅速繁殖，10h主發(fā)酵期——乙醇發(fā)酵，12h后發(fā)酵期——發(fā)酵作用弱，40h總時間：60~72h29發(fā)酵的生化過程(1)糖被酵母發(fā)酵生成酒精和二氧化碳。(2)糖化作用在繼續(xù)進(jìn)行。(3)糖化醪中的蛋白質(zhì)被蛋白酶進(jìn)一步水解，供酵母菌合成菌體細(xì)胞。30317.蒸餾

8、與精餾（1）蒸餾塔（粗餾塔、醪塔）→粗酒精、酒糟（2）精餾塔→成品酒精、雜醇油頭級雜質(zhì)：乙醛、甲醇等（工業(yè)酒精）中間級雜質(zhì)：異丁酸乙酯、異戊酸乙酯等尾級雜質(zhì)：雜醇油