酒精与啤酒工艺

啤酒与酒精工艺学 1 目前酒精生产存在的主要问题是什么目前酒精生产存在的主要问题是什么 对策如何对策如何 问题 1 发酵酒精成本过高 2 生产过程能耗过大 3 生产酒精的原料受土地和水源的限制 4 酒糟处理问题 5 酒精发酵的强度问题 对策 1 原料问题 利用纤维原料代替粮食 2 节能方面应放在无蒸煮工艺和酒精节能回收技术的技术的研究上 3 高发酵强度酒精发酵新工艺应有突破性进展 4 选育菌种方面 常规的诱变育种技术加上遗传工程的技术 5 酒糟处理 可当成一个有用的原料处理 2 如何选择酒精生产的原料如何选择酒精生产的原料 原料选择的原则原料选择的原则 1 原料资源丰富 2 原料产地就近 3 原料可发酵性物质多 蛋白质适中 杂质少 最好干燥 4 尽可能采用非粮食作为原料 3 常用酒精生产的原料有什么常用酒精生产的原料有什么 1 淀粉质原料 薯类 甘薯 马铃薯和木薯 谷物原料 玉米 高粱 2 糖质原料 废糖蜜 甜菜 甘蔗 3 纤维素原料 森林工业下脚料 农作物秸秆 4 其它原料亚硫酸纸浆废液 野生植物 乳清 4 常用原料的化学组成是什么常用原料的化学组成是什么 碳水化合物 蛋白质 脂肪 灰分 果胶质 其它有害成分 5 辅助原料主要起什么作用辅助原料主要起什么作用 制造糖化剂 6 淀粉质原料酒精生产的特点如何淀粉质原料酒精生产的特点如何 1 粉碎 2 采用水热处理 3 催化剂 7 原料为什么要粉碎原料为什么要粉碎 吸水膨胀 糊化并为糖化作准备 8 常见的原料输送方式有几种常见的原料输送方式有几种 1 机械输送 2 气流输送 3 混合输送 9 谈谈原料粉碎度对对蒸煮工艺的影响谈谈原料粉碎度对对蒸煮工艺的影响 1 对原料吸水膨胀的影响 原料粉碎越小 吸水膨胀的速度越快 预煮时间也就越短 2 粉碎细度与粉浆预煮粘度的关系 a 不同粉碎细度粉浆加热时粘度的影响 粉碎愈细 粘度开始的愈早 同样温度条件下粘度愈高 也就是说其糊化温度愈低 b 不同加热速度对粗粉粘度的影响 粗粉应快加热 c 不同加热速度对细粉粘度的影响 细粉 0 7MM 细粉应慢加热 10 啤酒的定义啤酒的定义 是以麦芽为主要原料 以酒花为香料 经过糖化 发酵 酿制而成的含二氧化碳的 起泡的 低酒精 含量的饮料 麦酒 11 啤酒的主要化学组成是什么啤酒的主要化学组成是什么 1 酒精 3 5 4 0 2 甘油 0 2 0 3 3 浸出物 4 5 80 是碳水化合物 8 10 是含氮物质 3 4 矿物质 还有高级醇 等 12 啤酒生产的辅料是什么 起什么作用啤酒生产的辅料是什么 起什么作用 辅助原料的种类 末发芽谷物 大米 玉米 小麦 大麦 糖类和糖浆 作用 在不改变成分 口味等条件下 适当降低成本 13 什么是糊化什么是糊化 液化液化 其温度是多少其温度是多少 60 80 引起淀粉颗粒部分解体形成一种粘稠液体这就是糊化 当温度超过去 130 时 支链淀粉也已几乎溶解 网状组织彻底破坏 淀粉溶液变成粘度较低的 流动醪 这个现象称之液化 14 蒸煮过程中各组分是怎么变化的蒸煮过程中各组分是怎么变化的 1 淀粉的变化 淀粉水解的变化 50 60 时原料中的淀粉酶水解使之变成糖和糊精 或者在微酸条件下淀 粉局部水解 70 以前主要是糖 70 以后主要是糊精 2 糖的变化 已糖的变化 已糖 5 羟甲基糠醛 戊隔酮酸 戊糖的变化 产生糠醛 焦糖化 185 时 产生无定形产物 氨基糖反应 迈拉德反应 3 纤维素和半纤维素的变化 纤维素不变化 半纤维素产生糊精 木糖 葡萄糖 阿拉伯糖 糠醛等 4 果胶质的变化 产生甲醇 5 含氮物 脂肪和其它物质的变化 100 以前 蛋白发生凝固作用溶性量下降 140 158 时含量增加 蛋白质的胶溶作用 脂 肪变化不明显 分解很少 15 蒸煮工艺有几种流程蒸煮工艺有几种流程 1 间歇蒸煮工艺 工艺流程 原料 除杂 粉碎 拌料 泵 蒸煮 进入糖化 2 连续蒸煮工艺 工艺流程 分罐式 柱式 管式三种 3 罐式连续蒸煮工艺流程 4 管式连续蒸煮工艺流程 5 塔式连续蒸煮工艺流程 16 连续蒸煮工艺有什么优点连续蒸煮工艺有什么优点 节约能源 操作时间短 设备利用率高 蒸煮质量好 出酒率高 易于实现自动化操作 17 谈谈无蒸煮工艺的发展概况谈谈无蒸煮工艺的发展概况 1 生料发酵节能方面最理想 但工业上还不多 主要是酶量用量大 污染危险性大 2 低温液化虽然节能上与生料发酵比差些 但酶用量大的问题 效果与生料发酵相似 3 膨化技术也是很有吸引力的新技术 还有待于推广到工业化生产 4 超细磨技术取决于省能粉碎设备的研制能否成功 估计前景不太乐功 18 了解糖化剂的发展历史了解糖化剂的发展历史 麦芽 木盒曲 帘子曲 通风制曲 液体曲 糖化酶 19 常用的糖化酶类有几种常用的糖化酶类有几种 1 淀粉酶 2 淀粉酶 3 外切 1 4 葡萄糖苷酶 4 半乳糖苷酶 5 纤维素酶 6 果胶酶 7 乳糖分解酶 催化机理未知蛋白酶 20 影响曲霉生长和淀粉酶产生的主要因素是什么影响曲霉生长和淀粉酶产生的主要因素是什么 1 培养基组成 碳源 氮源 酶活力 2 培养条件的影响 空气 水分与湿度 PH 值 温度 菌种接种量 生长条件 21 简述制麦工艺的目的简述制麦工艺的目的 1 产生相应的酶 2 麦芽得到适当溶解 3 产生麦芽特有的干燥色香味 22 写出制麦的工艺流程写出制麦的工艺流程 贮藏 处理 大麦的浸渍 大麦的发芽 新鲜麦芽的干燥 23 大麦贮藏的方法有几种大麦贮藏的方法有几种 1 地面堆积 2 立仓 24 大麦浸渍的目的是什么大麦浸渍的目的是什么 1 水分 43 48 2 洗涤 除菌 除尘 3 除浮麦杂质 皮壳中的色素 加石灰乳 甲醛等 25 发芽过程中主要产生那些酶类发芽过程中主要产生那些酶类 淀粉酶 蛋白酶 半纤维素酶 糊精酶 磷酸酶等 26 发芽过程中的主要物质是怎么变化的发芽过程中的主要物质是怎么变化的 各种主要酶的变化 随着植物体呼吸加强 酶总数增加 酶活力加强 半纤维素的变化 不同程度分解 淀粉的变化 不同程度分解 蛋白的变化 不同程度分解 脂肪的变化 变化微弱 无机盐的变化 主要是 Na 和 P 的变化 酸度的变化 略微产生一定酸度 多酚的变化 27 干燥的目的如何干燥的目的如何 1 终止生长及酶活力 2 水分降为 3 5 3 除生青味 产生色香味 4 除根 28 干燥的工艺条件如何干燥的工艺条件如何 上层 12 小时 自由水 42 26 降到 23 温度 35 中层 12 小时 中间 23 12 温度 35 55 下层 12 小时 结合水 12 降到 8 3 温度 80 85 95 105 29 干麦芽的贮藏的目的如何干麦芽的贮藏的目的如何 1 吸微量水分有利于过滤 2 恢复酶活 3 吸水后有利于浸出物的提高 30 原料粉碎的方法有几种原料粉碎的方法有几种 目的是什么目的是什么 方法 干法 湿法 回潮增湿法 浸渍增湿法 目的 1 增加原料与水的接触面积 2 使浸出物质浸出 3 促进难溶性物质溶解 4 要求 破而不碎 破碎方法 31 糖化工段都有那些主要设备糖化工段都有那些主要设备 糊化锅 糖化锅 过滤槽 煮沸锅 沉淀槽 32 糖化的目的是什么糖化的目的是什么 麦芽和水及辅料 在酶的作用下 高分子分解到低分子物质 淀粉和蛋白变成低分子糖和 低肽 33 糖化过程中的主要酶类是什么糖化过程中的主要酶类是什么 1 淀粉酶 淀粉酶 淀粉酶 异淀粉酶 糖化酶 2 蛋白酶 羧肽酶 氨肽酶 二肽酶 3 葡聚糖酶 内 1 4 葡聚糖酶 内 1 3 葡聚糖酶 葡聚糖溶解酶 外 葡聚糖酶 34 影响淀粉水解的因素是什么影响淀粉水解的因素是什么 麦芽质量和粉碎 糖化温度 60 65 70 75 PH 5 2 5 8 糖化醪浓度 14 18 35 影响蛋白质水解的因素是什么影响蛋白质水解的因素是什么 麦芽质量 温度和时间 PH 4 5 5 0 浓度 原料加水比 1 4 0 4 5 糖化方法 36 常见的糖化的方法有几种常见的糖化的方法有几种 1 煮出法 2 浸出法 37 糖化的工艺条件是什么糖化的工艺条件是什么 糖化温度 浸 35 40 蛋白 45 55 糖化 62 70 糊化 75 78 糖化时间 30 50 分钟 PH 5 2 5 6 糖化用水与洗糟水 14 16 12 糊化加水量与麦芽添加量 1 5 麦芽添加量 1 克麦芽可液化 8 10 克淀粉 38 影响麦汁过滤的主要因素是什么影响麦汁过滤的主要因素是什么 麦芽质量 溶解良好 粉碎适度 容易过滤 反之也然 麦醪浓度 过滤温度 78 80 较好 PH 5 5 5 75 麦层厚度 30 40cm 39 煮沸的目的是什么煮沸的目的是什么 浓缩 破坏酶活 灭菌 酒花 蛋白凝固 降低 PH 氨基化反应 不良气味挥发 40 影响煮沸的主要因素有那些影响煮沸的主要因素有那些 1 麦汁煮沸强度 指单位时间内所蒸发的水分的百分含量 时间 90 120 分钟 PH 5 2 5 4 麦汁翻动情况 使其蛋白凝固 41 酒花的功用是什么酒花的功用是什么 香味 苦味 防腐 提高非生物稳定性 42 麦汁冷却的目的是什么麦汁冷却的目的是什么 1 冷却到发酵温度 7 9 析出热凝固物和冷凝固物 溶一定量的氧 43 麦汁冷却过程中主要有那些变化麦汁冷却过程中主要有那些变化 热凝固物的析出和沉淀 蛋白和多酚物质为主的复合物 大于 60 以前析出的 冷凝固物的析出 小于 60 而析出的 麦汁吸氧 小于 40 以下有利于吸氧 蒸发作用 蒸发量 3 8 44 何为热凝固物何为热凝固物 何为冷凝固物何为冷凝固物 热凝固物 在麦汁冷却过程中大于 60 以前析出的物质 冷凝固物 在麦汁冷却过程中小于 40 以下析出的物质 45 什么是糖化的目的什么是糖化的目的 将淀粉酶解成可发酵性糖及后糖化 46 谈谈淀粉的水解机理 不考 谈谈淀粉的水解机理 不考 淀粉的酶水解就是要使 a 1 4 葡萄糖苷键和 a 1 6 葡萄糖苷键断裂 当淀粉中每一个 a 1 4 葡 萄糖苷键或 a 1 6 葡萄糖苷键断裂时 在断裂位置一定要有一个水分子与其相结合 47 糖化醪中碳水化合物的组成有糖化醪中碳水化合物的组成有 可溶性淀粉 淀粉糊精 赤色糊精 无色糊精 四糖 三糖 双糖 葡萄糖 48 影响淀粉水解的因素有哪些影响淀粉水解的因素有哪些 1 酶的浓度 酶的浓度高 水解速度快 2 温度 在最适温度时 水解速率快 3 氢离子浓度 酶作用最适 PH 值时 酶活性最高 水解快 49 糖化过程中物质是怎么变化的糖化过程中物质是怎么变化的 碳水化合物 平均分子量 醪液粘度 比旋度逐渐增加 含氮物质 含氮量增加 果胶物质和半纤维素 不同程度水解 产生相应的水解产物 含磷化合物 磷从有机化合物中释放出来 50 常用的糖化的方法有几种常用的糖化的方法有几种 煮出法 浸出法 51 糖化过程中主要控制几个参数糖化过程中主要控制几个参数 糖化温度 58 糖化时间 30 分钟 糖化剂的用量 糖化酶用量 100 150 单位 克原料 糖化醪质量检测 测定外观糖和酸度 糖化设备的清洗和灭菌 52 谈谈糖化工艺的发展趋势谈谈糖化工艺的发展趋势 糖化剂方面的研究 菌种产酶活力提高的潜力还很大 其他糖化剂菌种的开发和研究正 在进行 糖化工艺的改革 糖化时间 糖化温度 糖化剂用量需进一步实践阐明 清液发酵是酒精生 产的一大改革目标 螺旋板换热器的应用 已经得到比较广泛的应用 防止渗漏是应用该设备时应注意的问题 53 酒精生产对酵母的要求酒精生产对酵母的要求 1 发酵能力强 2 繁殖速度快 3 耐酒精能力强 4 抗杂菌能力强 5 对培养基适应能力强 耐温 耐盐 耐干物质 54 酒精生产中常用的酵母菌有几种酒精生产中常用的酵母菌有几种 拉斯 2 号 拉斯 12 号 K 字酵母 南阳 5 号 55 酵母的生长条件有哪些酵母的生长条件有哪些 温度和 PH 温度为 5 50 在 50 时酵母死亡 繁殖温度 29 30 PH2 8 最适 PH4 8 5 0 酵母对营养物质的要求 营养来源 4 其他因素 56 简单淡淡酒母扩大培养工艺过程简单淡淡酒母扩大培养工艺过程 1 实验室扩大培养阶段 原菌 斜面菌种 液体试管 三角瓶培养 大三角瓶 2 酒母罐扩大培养阶段 大三角瓶 小酒母罐 中酒母罐 大酒母罐 成熟酒母醪 57 酒母的质量的指标有几个酒母的质量的指标有几个 酵母细胞数 0 8 1 0 亿 ML 出芽率 15 30 酵母死亡率小于 1 耗糖率 40 50 酸度 不增加 58 影响酒母质量的主要因素有哪些影响酒母质量的主要因素有哪些 接种量与成熟酒母细胞数的关系 酵母总数不取决于接种量 但在正常情况下 酵母接种量 不应过多 也不要过少 一般以 10 接种量与培养时间的关系 接种量变大 培养时间就缩短 常规接种 10 左右 酒母培养时 间在 10h 左右 接种时间 旺盛期 在繁殖旺盛期 酵母的增殖能力特别强 细胞总数达到或接近最高峰 酒母培养温度 在适宜温度范围内 高温比低温反之快 一般培养温度为 28 30 通风培养酒母 2 立方米 小时 防止杂菌污染注意清洗和灭菌 59 谈谈酒母制备工艺的展望谈谈酒母制备工艺的展望 液曲酒母 耐高温酒母 常规小于 34 42 耐酒精酵母 8 5 高达 20 直接利用淀粉的酵母 发酵运动单细胞菌 耐高温活性干酵母 SB742 呼吸缺陷型突变株 60 酒精发酵的目的是什么酒精发酵的目的是什么 有什么要求有什么要求 目的 进入发酵之前 其中相当一部分已转化成可发酵性糖 进入发酵罐中 加入酵母 酒 母 经发酵产生酒精和二氧化碳 而保存下来的糖化酶将继续进行糖化作用这 样两 者相互配合 最终生成酒精和二氧化碳 要求 1 发酵前期要创造条件让酵母迅速繁殖并占有绝对统治地位 2 保持一定量的糖化酶活力 保证后糖化的继续进行 3 发酵过程的中期和后期要求厌氧 4 要搞好杂菌污染的防治工作 5 注意二氧化碳的回收工作 6 降低造价成本 61 酒精发酵过程中主要的酶有哪些酒精发酵过程中主要的酶有哪些 1 水解酶类 蔗糖酶 麦芽糖酶 肝糖酶 2 酒化酶 已糖磷酸化酶 氧化还原酶 烯醇化酶 脱羧酶 及磷酸酶等胞内酶 62 酒精发酵过程中主要副产物有哪些酒精发酵过程中主要副产物有哪些 甘油 杂醇油 琥珀酸 乳酸等有机酸的生成 63 常见的酒精发酵的工艺有几种常见的酒精发酵的工艺有几种 1 间歇发酵工艺 2 半连续发酵工艺 3 连续发酵工艺 64 酒精发酵成熟醪的指标有几个酒精发酵成熟醪的指标有几个 1 外观糖度 0 0 5 以下 2 还原糖度 0 25 0 3 以下 3 残总糖 1 4 酸度小于 2 0 5 挥发性酸 醋酸 6 酒精含量 8 14 65 影响酒精发酵的因素有哪些影响酒精发酵的因素有哪些 1 糖化醪的浓度 16 18 8 9 2 发酵温度 27 30 34 3 发酵醪的酸度 PH4 2 4 5 4 接种量和发酵时间 60 小时 66 啤酒酵母的主要酶类有那些啤酒酵母的主要酶类有那些 1 麦芽糖酶 2 蔗糖酶 3 棉子糖酶 4 蜜二糖酶 5 酒化酶 6 蛋白酶酶类 67 啤酒发酵过程中的物质变化啤酒发酵过程中的物质变化 1 糖的变化 发酵的顺序 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 2 含氮物的变化 麦汁中 50 的 N 到酒中 另外 50 被酵母同化 其中的三分之一返回到酒中 总 N 减少了 30 多一点 3 高级醇的变化 对啤酒风味有重大影响 与氨基酸代合成有关和碳水化合物合成氨基酸的 最后阶段有由酮酸产生的 4 醛与酮的变化 乙醛过高时 酒口感不好 粗糙苦味的感觉 5 有机酸的变化 与酒的风味有关 6 酯的生成 适量的酯 给酒带来好的口感 7 连二酮的生成 双乙酰 馊饭味 68 啤酒影响发酵的几个因素啤酒影响发酵的几个因素 1 酵母添加量 2 温度 3 PH 4 压力 5 有害物质 酒精 重金属等 69 啤酒锥形发酵罐发酵的主要工艺条件是什么 发酵时间啤酒锥形发酵罐发酵的主要工艺条件是什么 发酵时间 浓度浓度 温温 度度 PH 糖度 糖度 温度 12 度 3 4 天 当外观发酵度 60 时 加压 70 100kPa 还原双乙酰 3 4 天 5 度一天 并回收酵母 0 度到 1 度一天 再 10 15 天 一般 23 28 天 70 啤酒的过滤的方法啤酒的过滤的方法 1 滤棉过滤法 2 硅藻土过