酒精发酵工艺过程ppt课件.ppt

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1、淀粉原料酒精发酵课程设计产品实例介绍1酒精制造过程原料(淀粉、纤维素)单糖发酵产物酒精水解发酵蒸馏…Yeast(Saccharomycescerevisae)酸解酶解2一、生化机制C6H12O62CH3CH2OH+2CO2+H2O34有氧呼吸指细胞彻底氧化分解有机物，产生CO2和水、释放大量能量的过程。主要在线粒体内，需要分子氧参加。有氧呼吸公式:C6H12O6+6H2O+6O2＋酶→6CO2+12H2O+38ATP5无氧呼吸指细胞对有机物进行的不完全的氧化。产物是酒精或乳酸。主要在线粒体内，不需要分子氧参与。无氧呼吸公式:酒精发酵:C6H

2、12O62C2H5OH+2CO2+能量（少）乳酸发酵:C6H12O62C3H6O3+能量（少）无氧呼吸最终使生物受到危害，原因是不完全氧化产物的毒性能量少巴斯德效应加速了对糖的消耗6巴斯德效应（Pasteureffect）巴斯德在研究酵母的酒精发酵时发现：厌氧条件下酵母菌进行酒精发酵，葡萄糖的消耗速度很快；而在有氧条件下，酵母菌进行呼吸作用，糖的消耗速度较低，酒精产量也降低。呼吸抑制发酵作用的现象巴斯德效应的本质是能荷调节7能荷（Energycharge）——细胞中的能量状态系统中只有ATP时，EC值为1；只有AMP时，EC值等于0。细胞通过

3、改变三者的比例调节其代谢活动——能荷调节8二、酒精生产原料1.淀粉质原料(1)薯类原料：甘薯、木薯和马铃薯等(2)谷物原料：玉米、高梁、大米和小麦等2.糖类原料废糖蜜、甘蔗、甜菜等3.纤维质原料农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾4.其他原料亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等910纤维素生产酒精工艺1112三、酒精发酵微生物1.糖化菌（将淀粉、纤维素转化为糖）曲霉（Aspergillusspp.）根霉（Rhizopusspp.）2.酒母（将糖转化为乙醇）啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）及其变种13四、酒精发酵工艺淀粉质原料酒精生产的

4、特点以薯类和谷类等为原料原料需要蒸煮淀粉质原料需要进行糖化14淀粉质原料酒精生产工艺流程大米曲霉菌麸皮淀粉质原料酵母↓↓米曲霉→米曲固体试管酵母↓↓米曲汁米曲汁→试管培养→三角瓶培养粉碎三角瓶液体酵母↓↓↓曲种蒸煮卡式罐酒母↓↓↓糖化曲液糖化→酒母糖化醪→小酒母↓↓发酵大酒母↓蒸馏↓酒糟废液酒精杂醇油15淀粉颗粒→淀粉分子→可发酵性糖→酒精→95％乙醇(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6→2nC2H6O+2nCO2+2nATP主要步骤：1.原料粉碎2.蒸煮糊化3.曲霉糖化4.酵母发酵5.蒸馏提纯16原料预处理（1）除杂——筛选、风

5、选、磁力除铁（2）粉碎——干法、湿法172.蒸煮作用：打破植物细胞壁的保护作用，使淀粉颗粒从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，便于糖化；对原料灭菌。方法：连续蒸煮18粉碎机分离器风机拌料罐泵蒸煮罐1蒸煮罐2蒸煮罐3汽液分离器原料二次蒸汽糖化蒸汽粉尘水洗193.糖化曲的制备（1）菌种木霉（Trichodermaspp.）、曲霉（Aspergillusspp.）根霉（Rhizopusspp.）、芽孢杆菌（Bacillusspp.）（2）方法固体曲液体曲204.糖化（1）纤维素的水解（2）淀粉的水解21-淀粉酶（液化型淀粉酶）特点：从淀粉分子内部

6、作用-1，4糖苷键不作用-1，6糖苷键及其周围的-1，4糖苷键结果：产生麦芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降22-淀粉酶特点：从非还原性末端按双糖为单位作用于-1，4糖苷键不能作用-1，6糖苷键，遇则止结果：产生麦芽糖与极限糊精23淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶）特点：从非还原性末端以葡萄糖为单位作用-1，4糖苷键能跃过-1，6糖苷键继续作用-1，4糖苷键结果：直链淀粉——葡萄糖支链淀粉——葡萄糖、-1，6糖苷键的寡糖24淀粉-1，6葡萄糖苷酶（异淀粉酶）特点：作用-1，6糖苷键葡萄糖能水解-淀粉酶和-淀粉酶作用后的产

7、物255.酒母制备（1）实验室（营养和无菌要求较高）原菌→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐（2）酒母车间卡氏罐-→小酒母罐-→大酒母罐-→送发酵车间26菌种储存酵母菌分离接种扩大培养27菌种培养卡氏罐接种286.发酵工艺（1）方式：间歇式、半连续式、连续式。（2）过程：前发酵期——酒母迅速繁殖，10h主发酵期——乙醇发酵，12h后发酵期——发酵作用弱，40h总时间：60~72h29发酵的生化过程(1)糖被酵母发酵生成酒精和二氧化碳。(2)糖化作用在继续进行。(3)糖化醪中的蛋白质被蛋白酶进一步水解，供酵母菌合成菌体细胞。30317.蒸馏

8、与精馏（1）蒸馏塔（粗馏塔、醪塔）→粗酒精、酒糟（2）精馏塔→成品酒精、杂醇油头级杂质：乙醛、甲醇等（工业酒精）中间级杂质：异丁酸乙酯、异戊酸乙酯等尾级杂质：杂醇油