酒精发酵与酿酒技术分析.ppt

《酒精发酵与酿酒技术分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第五章酒精发酵与酿酒第一节酒精发酵一、酒精发酵原料二、与酒精发酵有关的微生物三、酒精发酵生化机制四、酒精发酵工艺五、酒精蒸馏与精馏酒精生产方法发酵法和化学合成法发酵法：利用合适的原料在微生物的作用下生成酒精。化学合成法：利用炼焦或裂解石油的废气为原料，经化学合成反应制成酒精。一、酒精发酵原料常用原料淀粉质原料糖质原料纤维质原料(一)淀粉质原料生产酒精的主要原料。我国发酵酒精的80%是用淀粉质原料生产的。其中：甘薯干等薯类为原料：约占45%，玉米等谷物为原料：约占35%。1.薯类原料（甘薯、木薯、马铃薯等）甘薯：红薯、地瓜，南方称为山芋，蕃薯。新鲜甘薯、薯干为

2、酒精生产原料。固形物：淀粉（主要），糖类和蛋白质（少量）。我国大多数工厂所采用，是我国生产酒精的主要薯类原料。木薯：木薯的块根为生产原料。主要成分：淀粉（鲜：25-30%，干：70%），少量蛋白质、糖类、脂肪。南方工厂大量采用。马铃薯：主要成分：淀粉、少量糖类、纤维素、果胶质等。西北少数地区工厂采用。2.谷物原料(粮食原料)包括：玉米、小麦、高梁、大米等。很好的酒精生产原料。国际上：玉米和小麦。我国：除玉米外，其他粮食较少使用。只有当其他原料不足，或谷物受潮发热霉变的情况下才用谷物原料。随着我国粮食生产的发展，用于酒精生产的谷物数量会增加。(二)糖质原料（糖

3、蜜、甘蔗、甜菜和甜高梁）糖蜜（废糖蜜）：干蔗或甜菜制糖过程中形成的一种副产物：甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。糖蜜含糖量较高：一级甘蔗糖蜜：50%以上，甜菜糖蜜：50%左右，主要成分为蔗糖。甘蔗：良好的制糖原料。20世纪70年代起，国外利用甘蔗压榨或萃取后的蔗汁进行酒精发酵。甘蔗法中可发酵固形物包括：蔗糖、淀粉及其他碳水化合物。甜菜：主要的制糖原料。主要糖分是蔗糖，还含少量其他碳水合物、果胶质。甜高粱：高秆作物，起源于美国。（具有潜在发展前途的糖质原料）秆中含糖分10%～12%，所结的高粱米富含淀粉，均可用于发酵酒精。糖质原料生产酒精的优点：工序简单，成本低，是理想的原

4、料。但制糖及其他发酵工业也需要糖质原料，能用于酒精生产不太多。特别是我国糖质原料用于酒精生产有限。(三)纤维质原料（可再生资源）天然纤维原料由纤维素、半纤维素和木质素组成，均较难被降解。近年纤维素、半纤维素生产酒精的研究有突破性进展，成为有潜力的酒精生产原料。纤维质原料主要包括：农作物纤维质下脚料(稻草、玉米秆、玉米芯、花生壳等)，森林和木材加工工业的下脚料(树枝、木屑)工厂的纤维素和半纤维素下脚料(甘蔗渣、废甜菜丝等）城市废纤维垃圾等四类。用纤维质原料发酵酒精目前尚不盛行。(四)其他原料主要指亚硫酸盐纸浆废液、甘薯和马铃薯淀粉渣、各种野生植物、乳清等。用

5、这些原料生产酒精目前还不多见。二、与酒清发酵有关的微生物糖化菌和酒精发酵微生物(一)糖化菌糖化：将淀粉转化成葡萄糖等可发酵性糖的过程称为糖化。所用催化剂称为糖化剂。糖化剂：糖化曲（由微生物制成，包括固体曲和液体曲)；商品酶制剂实际生产中：主要是曲霉、根霉。如：黑曲霉新菌株As.3.4309(UV-11)(二)酒精发酵微生物发酵生产中用于酒精发酵的：酒精酵母（酒母）。利用淀粉质原料的酒母叫啤酒酵母。繁殖速度快，发酵能力强，较强耐酒精能力。常用的酵母菌株：南阳酵母、拉斯2号酵母、拉斯12号酵母、K字酵母、M酵母等。利用糖质原料的酒母，除啤酒酵母外，还有粟酒裂殖酵

6、母、克鲁维酵母等。三、酒精发酵生化机制不同生产原料，发酵生化过程不同。糖质原料：直接利用酵母将糖→乙醇。淀粉质和纤维质原料：首先淀粉和纤维质的水解（糖化）；再由酒精发酵菌将糖发酵成乙醇。1.淀粉质和纤维质原料的水解淀粉质原料的水解⑴淀粉分子多糖中最易分解的。直链、支链淀粉两种结构，性质结构有差异。直链淀粉：葡萄糖通过α－1，4糖苷键连接而成的聚合物。支链淀粉：葡萄糖通过α－1，4糖苷键及α－1，6糖苷键连接而成的聚合物植物淀粉中：直链淀粉含量为20％～25％，支链淀粉含量为75％～80％。⑵淀粉的糊化、液化淀粉在水中经加热会吸收水而发生溶胀。若继续加热至60

7、～80℃,淀粉粒发生破裂,黏度增大,体积变大,此现象为淀粉糊化。经糊化的淀粉称为α-淀粉.苷薯、马铃薯、玉米和小麦淀粉的糊化温度分别为70～76℃、59～67℃、64～72℃和65～68℃。发生糊化后，支链淀粉液溶解，胶体状态被破坏，形成黏度较低的醪液，此现象为淀粉的溶解，或称为液化。马铃薯、小麦和玉米支链淀粉完全液化的温度为132℃、70～80℃、136～141℃和146～151℃。⑶淀粉水解（糖化）通过添加酶制剂或糖化曲来完成。淀粉酶类：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶。直链淀粉经α-淀粉酶水解的产物为葡萄糖、麦芽糖，支链淀粉的水解产物还有

8、极限糊精、低聚糖。葡萄糖淀粉酶（糖化酶）形成的产物为