酒精發(fā)酵工藝過程.ppt

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1、1淀粉原料酒精發(fā)酵（AlcoholFermentation）2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3一、生化機制C6H12O6?2CH3CH2OH+2CO2+H2O45二、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67三、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

2、（Rhizopusspp.）2.酒母（將糖轉(zhuǎn)化為乙醇）啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）及其變種8四、酒精發(fā)酵工藝淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)的特點以薯類和谷類等為原料原料需要蒸煮淀粉質(zhì)原料需要進行糖化9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10淀粉顆?！矸鄯肿印砂l(fā)酵性糖→酒精→95％乙醇(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6→2nC2H6O+2

3、nCO2+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11原料預(yù)處理（1）除雜——篩選、風(fēng)選、磁力除鐵（2）粉碎——干法、濕法122.蒸煮作用：打破植物細胞壁的保護作用，使淀粉顆粒從細胞中游離出來，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133.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144.糖化（1）纖維素的水解（2）淀粉的水解15?-淀粉酶（液化型淀粉酶）特點：從淀粉分

4、子內(nèi)部作用?-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16?-淀粉酶特點：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17淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶）特點：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18淀粉-1，6葡萄糖苷酶（異淀粉酶）特點：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)物195.酒母制備（1）

5、實驗室（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20菌種儲存酵母菌分離接種擴大培養(yǎng)21菌種培養(yǎng)卡氏罐接種226.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：60~72h23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)進行。(3)糖化醪中的蛋白質(zhì)被蛋白酶進一步水解，供酵母菌合成菌體細胞。24固體發(fā)酵蒸餾器液體發(fā)酵蒸餾器乙醇精餾器25淀粉糖化的制備及酒精發(fā)酵

6、26實驗?zāi)康募耙笳莆沼妹阜◤牡矸墼系剿馓堑闹苽湓砑胺椒?，淀粉水解糖酒精發(fā)酵方法。掌握酒精含量的測定方法。27實驗原理實驗室中常采用酶解法制備淀粉水解糖。酶解法是指利用淀粉酶將淀粉水解為葡萄糖的過程。酶解法制葡萄糖可分為兩步：第l步是利用α-淀粉酶將淀粉液化為糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，這個過程稱為液化；第2步是利用糖化酶將糊精或低聚糖進一步水解，轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑倪^程，在生產(chǎn)上稱為糖化。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下進行的，故也稱為雙酶水解法。利用酒精酵母將可酵糖轉(zhuǎn)化為酒精的過程稱為發(fā)酵。28實驗步驟酒精酵母的活化：稱取2g蔗糖，溶于100ml經(jīng)煮沸并冷卻的水

7、中，加入1g活性干酵母于培養(yǎng)箱中30℃活化2hr，備用?；旌硝舶l(fā)酵：（1）液化：稱取50g淀粉，置于500ml三角瓶中，配制30％的淀粉乳，混勻，記下液面刻度，加入α-淀粉酶（酶用量為4U/g淀粉原料）進行液化，得到糊化醪。液化溫度為85℃，液化時間為30min，然后冷卻至58~60℃，保溫。（2）糖化：在糊化醪中分別加入糖化酶200U/g淀粉原料和400U/g淀粉原料，在58~60℃保溫糖化30min得到糖化醪。（3）發(fā)酵：將糖化醪冷卻至30℃，用無菌吸管接入活化酵母液5ml，搖勻，密封容器，置入培養(yǎng)箱中于32℃發(fā)酵50hr