酒精发酵工艺ppt课件.pptx

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1、酒精发酵工艺石贵阳江南大学2010.04一前言酒精发酵工业是一个大宗底物需求的工业厨余垃圾、办公废纸等淀粉类原料糖质原料纤维质原料谷物类薯类玉米、大米、小麦等木薯、甘薯、马铃薯等甘蔗、甜高粱、甜菜、糖蜜等农业废弃物木材业副产物城市废弃物秸秆、谷壳、牛粪等木屑、刨花、枝叶等发酵原料二酒精发酵基本过程酒精发酵属于厌气性发酵，在发酵过程中进行无氧呼吸，醪液中的一部分可发酵性糖和氮等营养物质被酵母吸收合成菌体细胞，大部分糖则被发酵生成酒精和CO2酒精发酵过程可以分为三个不同阶段前发酵期主发酵期后发酵期醪液中的酵母细胞数不多，酵母菌迅速进行繁殖；接种时温度控制在26－2

2、8℃，整个前酵过程一般不超过30℃；酒精和CO2生成量很少，发酵醪的表面比较平静，醪液温度上升不快，糖分消耗慢；前发酵延续时间一般为10小时左右；前发酵期间应十分注意防止杂菌污染；2.1前发酵期醪液中酵母细胞数可达1亿/毫升以上，酵母菌基本上停止繁殖，主要进行酒精发酵醪液中糖分迅速下降，酒分逐渐增多，醪液中产生了大量的CO2发酵醪温度上升快，最好能控制在30-34℃主发酵时间一能般为12小时左右2.2主发酵期2.3后发酵期发酵液中的可发酵性糖浓度持续降低最终维持在极低水平，发酵作用缓慢，酒精和CO2的生成量也相对较少发酵产生的热量减少，应通过保温方式控制醪液温

3、度在30-32℃淀粉质原料生产酒精的后发酵阶段一般约需40小时左右三酒精发酵工艺间歇式发酵半连续发酵连续发酵一次加满法分次添加法连续添加法分割主发酵醪法循环连续发酵法多级连续发酵法双流糖化和连续发酵酒精发酵工艺3.1间歇式发酵工艺一次加满法分次添加法连续添加法分割主发酵醪法3.2半连续发酵工艺（1）一种是将一组数个发酵罐连接起来，使前三个罐保持连续发酵状态，然后从3号罐依次分别流入其余发酵罐。即第四罐施加满后，改流至第五罐，第五罐满后改流至第六罐，依次类推。第四、五罐发酵结束后，送去蒸馏。洗刷罐体后再重复以上操作。第二种是由7－8个罐组成一组罐，各罐用管道从上

4、部通入下一罐底部相串连。投产时，先制备1/3体积的酒母，加入第一只发酵罐，随后在保持主发酵状态下，流加糖化醪；满罐后，流入第二罐，待第二罐醪液加至1/3容积时，糖化醪转流加至第二罐；第二罐加满后，流入第三罐，然后重复第二罐操作，直至末罐；最后从首罐至末罐逐个蒸馏。3.2半连续发酵工艺（2）3.3连续发酵工艺（1）循环连续发酵法多级连续发酵法全封闭自流式连续发酵工艺1、2、3－后熟器4－汽液分离器5－糖化锅6－热水器7－喷淋冷却器8－酒母罐9－45m3发酵罐10－35m3发酵罐11－32m3发酵罐12－30m3发酵罐13－泡沫发酵罐14－CO2洗涤器15－泵3.

5、3连续发酵工艺（2）双流糖化和连续发酵蒸煮醪按两种糖化方法进行。第一种方法在58－60°C条件下糖化50－60分钟；第二种方法在真空条件下60°C糖化5－6分钟。2/3的糖化酶加入第一种糖化器中，其余1/3加入第二糖化器内。经第一种糖化器糖化的醪液流入主发酵罐内，而从第二糖化器流出的糖化醪送入其它发酵罐内。酵母接种量按主发酵容积的25％加入，发酵至第8、9罐结束(每组由12个罐组成)，成熟发酵醪酒精含量为8.42－8.76％(v/v)，残糖0.22－0.26％，其中可发酵性残糖仅0.1％。3.3连续发酵工艺（3）双流糖化和连续发酵示意图1、2－糖化器3、4－冷

6、却器5、6－第一、二主发酵罐7、8－发酵罐3.3连续发酵工艺（4）连续发酵的优点提高了设备利用率提高了淀粉利用率节省酒母工段便于实现自动化3.3连续发酵工艺（5）四制备高性能高活力酒精酵母的研究4.1新型酒精酵母活力评价方法4.2新型工业酒精酵母的构建4.1新型酒精酵母活力评价方法在细胞培养的过程中，经常需要对细胞的活力进行观察检测，以了解培养物的生长状况。细胞活力的检测在发酵工业中主要用于种子的筛选与其质量评估、培养过程中细胞生理状态的跟踪等。如何对酵母的活力进行准确、快速的评价，是近几年来国内外一直致力的研究课题。酵母亚甲基蓝还原实验法染色法血球板计数法菌

7、落计数法镁离子释放法活力滴定法酸化力法为了控制发酵，啤酒厂一直沿用血球计数板计数的方式进行酵母细胞的计数，这种方法虽然简单，但人为因素多，误差大。此外，只计细胞数而不知其活力，无法反映出发酵过程中酵母细胞的真实生理状况而酵母细胞数、出芽率、死亡率、耗糖率等传统方法准确度较低，检测周期较长，无法实现实时监控。酵母质量的检测方法虽多，但一般可以根据检测指标的不同，主要分为四类：细胞繁殖能力检测、细胞生理指标检测、细胞膜完整性检测与染色法。这些检测方法中，国内外研究最多的为胞内pH法、镁离子释放法与酸化力法检测指标检测方法A.细胞繁殖能力检测细胞繁殖能力荧光显微镜检

8、测或流式细胞仪检测集落形成能力平板菌落