酒母扩培工艺30min

1、第七章第七章 酒精酵母扩培工艺酒精酵母扩培工艺 第一节第一节 酒母扩培工艺酒母扩培工艺 第二节第二节 酒精工业设备的逐级放大酒精工业设备的逐级放大 酒精工艺学酒精工艺学燃料乙醇的生产工艺流程燃料乙醇的生产工艺流程发发酵酵罐罐后处理后处理蒸馏系统蒸馏系统糊糊化化液液化化糖糖化化前处理前处理课程导入课程导入酒母酒母试想发酵设备和糖化试想发酵设备和糖化廖准备好后，酒精发廖准备好后，酒精发酵可以开始吗？还需酵可以开始吗？还需要什么必备的条件？要什么必备的条件？李玉英5 L小试小试50 L中试中试课程导入课程导入摇瓶培养摇瓶培养菌种选育菌种选育菌种选育菌种选育-摇瓶摇瓶-小试小试-中试中试 生物能源：生

2、物能源：燃料乙醇、生物柴油、沼燃料乙醇、生物柴油、沼气气 生物化工：生物化工：酒精、冰醋酸、酒精、冰醋酸、 醋酸酯、醋酸酯、总溶剂、黄原胶、栲胶总溶剂、黄原胶、栲胶 酿酿 酒：酒：白酒、啤酒白酒、啤酒 工业气体：工业气体：二氧化碳二氧化碳 其其 它它 ：电力、谷朊粉、电力、谷朊粉、DDGS饲料饲料等等 。天冠集团天冠集团课程导入课程导入第一节第一节 酒母扩培工艺酒母扩培工艺 返回返回请点请点我呀我呀 1. 种子扩大培养的概念种子扩大培养的概念 2. 酒母扩培工艺过程酒母扩培工艺过程 3. 成熟酒母质量控制成熟酒母质量控制 4. 活性干酵母活性干酵母(AADY)技术技术 酒精工艺学酒精工艺学本节

3、课的重点和难点本节课的重点和难点本节课的重点本节课的重点 1、 酒母扩培工艺酒母扩培工艺 2、成熟酒母质量指标控制、成熟酒母质量指标控制 3、酵母培养中异常现象的处理、酵母培养中异常现象的处理本节课的难点本节课的难点 1、酒母扩培工艺酒母扩培工艺 2、酵母培养中异常现象的处理酵母培养中异常现象的处理 酒精工艺学酒精工艺学 指保存在砂土管、冷冻干燥管中处于指保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态休眠状态的生的生产菌种接入固体试管斜面产菌种接入固体试管斜面活化活化后，再经过后，再经过摇瓶或静置摇瓶或静置培培养，以及养，以及种子罐种子罐逐级扩大培养而获得逐级扩大培养而获得发酵产量高、生产发酵产量高、

4、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染的生产菌的生产菌种的纯种制备过程。该纯种培养物称为种的纯种制备过程。该纯种培养物称为种子（种子（Seed）。）。 第一节第一节 酒母扩培工艺酒母扩培工艺 1. 种子扩大培养的概念种子扩大培养的概念1. 种子扩大培养的概念种子扩大培养的概念酒精工业生产过程中的酒精工业生产过程中的酒母酒母必须满足的条件：必须满足的条件：1 ）繁殖速度快，降糖速度快繁殖速度快，降糖速度快(2快快)；2 ）耐酸性强，耐热性强，耐较高的酒精浓度（耐酸性强，耐热性强，耐较高的酒精浓度（3耐）；耐）；3 ）菌种能保持）菌种能保持稳定的生产性

5、能，生理状态稳定稳定的生产性能，生理状态稳定，不易退化，不易退化（1稳）稳）；4）菌体的纯种培养物总量菌体的纯种培养物总量适宜适宜，以保证在发酵罐中有适当的接种量；，以保证在发酵罐中有适当的接种量；5）微生物菌种的）微生物菌种的生命力旺盛生命力旺盛，移接到发酵罐中后能够迅速生长，利于，移接到发酵罐中后能够迅速生长，利于缩短延滞期，提高设备的利用率；缩短延滞期，提高设备的利用率；6）无杂菌和噬菌体的污染。）无杂菌和噬菌体的污染。2.酒酒母母扩培工艺扩培工艺砂土管孢子砂土管孢子冷冻干燥孢子冷冻干燥孢子斜面培养斜面培养摇瓶液体培养摇瓶液体培养茄子瓶斜面培养茄子瓶斜面培养固体培养基培养固体培养基培养实

6、验室种子培养阶段实验室种子培养阶段二级种子罐培养二级种子罐培养一级种子罐培养一级种子罐培养生产车间种子制备阶段生产车间种子制备阶段（四级种子罐培养）（四级种子罐培养）发酵罐发酵罐（三级种子罐培养）（三级种子罐培养）酒母扩培酒母扩培工艺流程工艺流程第一节第一节 酒母扩培工艺酒母扩培工艺 酒母扩培工艺酒母扩培工艺卡氏罐种子的质量标准为：酵母细胞数卡氏罐种子的质量标准为：酵母细胞数0.80.81.01.0亿个亿个/mL/mL，出芽率出芽率20%20%30%30%，染色率，染色率1%1%以下，无杂菌，耗糖率以下，无杂菌，耗糖率35%35%40%40%。2.1试验室阶段的酒母扩大培养试验室阶段的酒母扩大

7、培养 工艺流程工艺流程：原菌：原菌 斜面试管斜面试管 液体试管液体试管 三角瓶培养三角瓶培养 卡氏罐卡氏罐在整个工艺过程中在整个工艺过程中应注意哪些操作？应注意哪些操作？酒母扩培工艺酒母扩培工艺2.2酒母车间扩大培养酒母车间扩大培养 流程为：卡氏罐流程为：卡氏罐 小酒母罐小酒母罐 大酒母罐大酒母罐 成熟酒母成熟酒母 送发酵车间送发酵车间 酵母菌经试验阶段扩大培养以后，即转入酒母车间扩酵母菌经试验阶段扩大培养以后，即转入酒母车间扩大培养。酒母车间所用的培养基，主要以大生产的原料为大培养。酒母车间所用的培养基，主要以大生产的原料为主，适当添加一些营养物质。主，适当添加一些营养物质。 酒精工艺学酒精

8、工艺学例：啤酒酵母扩培例：啤酒酵母扩培44保存于麦芽琼脂或保存于麦芽琼脂或MYPGMYPG培养基菌种培养基菌种10 mL10 mL麦芽汁的麦芽汁的500-1000 mL500-1000 mL三角瓶三角瓶250-500 mL250-500 mL麦芽汁的麦芽汁的500-1000 mL500-1000 mL三角瓶三角瓶5-10 L5-10 L麦芽汁的卡式罐麦芽汁的卡式罐 25，2-3 d25，2 d，定时摇动或通气定时摇动或通气15-20，3-5 d100 L100 L麦芽汁的发酵罐麦芽汁的发酵罐 天冠集团实验中心天冠集团实验中心大大酒酒母母罐罐小小酒酒母母车车间间大大酒酒母母罐罐大大酒酒母母罐罐3

9、 成熟酒母质量控制成熟酒母质量控制 返回返回请点请点我呀我呀 3. 1 质量指标质量指标 Quality indicators 3. 2 影响因素影响因素 Influencing factors 3. 3 异常情况处理异常情况处理 Handling under unusual circumstances 酒精工艺学酒精工艺学天冠集团生产过程监测天冠集团生产过程监测3.1 成熟酒母质量指标成熟酒母质量指标3.2 Main factors influencing the quality of yeast 3.2.1.酵母种龄酵母种龄 Seed age of yeast 3.2.2. 接种量接种量

10、Inoculation volume of yeast 3.2.3.通风通风 Ventilation cultivation 3.2.4. 温度温度 Cultivation temperature 3.2.5. pH3.2.6. 杂菌污染杂菌污染 Bacterial contamination种龄种龄/hRelationship between seed age and alkaline protease activity接种量接种量/%Influencing of inoculation volume on alkaline protease activity8 12 16 201 3 6

11、7 91000800 600 40014001200 1000 800酶活力酶活力（U/mL）酶活力酶活力（U/mL）3.3.3.3.酵母培养中异常现象的处理酵母培养中异常现象的处理3.3.1.3.3.1.细胞数少细胞数少 3.3.2.3.3.2.耗糖率低耗糖率低 原因：接种量少或醪液有问题原因：接种量少或醪液有问题 处理：补种、通风、延长培养时间处理：补种、通风、延长培养时间; 查醪液糖度、酸度、温度查醪液糖度、酸度、温度 原因：糖浓度低、细胞少、时间短原因：糖浓度低、细胞少、时间短 处理：调整糖的浓度或补加酶；处理：调整糖的浓度或补加酶； 增加接种量或旺盛发酵醪；增加接种量或旺盛发酵醪；

12、适当延长酵母培养时间适当延长酵母培养时间3.3.3.3.3.3.出芽率低、酵母空胞大出芽率低、酵母空胞大 3.3.3.3.酵母培养中异常现象的处理酵母培养中异常现象的处理3.3.4.3.3.4.酵母死亡率高酵母死亡率高 原因：酸度高、温度高、含抑制物；原因：酸度高、温度高、含抑制物； 处理：调酸、调温、补加营养、补种处理：调酸、调温、补加营养、补种 原因：糖化醪营养不足，时间过长；原因：糖化醪营养不足，时间过长； 处理：添加糖化醪或营养物质，缩短培养时间处理：添加糖化醪或营养物质，缩短培养时间 3.3.5.3.3.5.酵母醪中杂菌多酵母醪中杂菌多 3.3.3.3.酵母培养中异常现象的处理酵母培

13、养中异常现象的处理 原因：设备杀菌不彻底、糖化醪带杂菌原因：设备杀菌不彻底、糖化醪带杂菌 处理：处理：无菌操作无菌操作、酸处理、加青霉素、酸处理、加青霉素 4.活性干酵母活性干酵母(AADY)技术技术4.1. AADY制备原理制备原理 正常生活状态酵母正常生活状态酵母含水约含水约75%，在液体培养扩培的，在液体培养扩培的酵母酵母菌在真空和菌在真空和50-60的条件下快速脱水，可完全保的条件下快速脱水，可完全保持持酵母酵母菌的生命特征。菌的生命特征。 4.活性干酵母活性干酵母(AADY)技术技术4.2. 发酵工艺流程发酵工艺流程 4.活性干酵母（活性干酵母（AADYAADY）的应用）的应用4.3

14、. 工艺工艺流程流程 u 复水活化：复水活化：5 kg 活性干酵母、活性干酵母、40 L 糖化醪、糖化醪、 80 L 水混合水混合, 30、30 min;（15 m3） u 大酒母：糖化醪经大酒母：糖化醪经 100 灭菌冷却至灭菌冷却至 30后与活后与活 化酵母混合，化酵母混合， 32-34培养培养 6-8 h 4.5. AADY的质量分析的质量分析 4 活性干酵母活性干酵母(AADY)技术技术 水分水分 活细胞率活细胞率 活细胞数活细胞数 保存期保存期 含杂菌数含杂菌数 加保护剂无载体加保护剂无载体5%；不加保护剂无载体；不加保护剂无载体7.5-9%; 有载体有载体6-8.5%一年产品，一年

15、产品，80-95%；两年保持期内，大；两年保持期内，大于于67%；低于；低于40%，废弃，废弃无载体，无载体，3-61010/g；有载体，；有载体，0.4-21010/g水分水分5%真空，真空，1-2年；水分年；水分8%，普通塑，普通塑料包装，料包装，3-6个月，真空包装个月，真空包装6-12个月个月1、一种糖蜜酒精成熟醪的膜分离与酵母回用技术（发明专利：一种糖蜜酒精成熟醪的膜分离与酵母回用技术（发明专利：201110120242，北京化工大学北京化工大学 ）本发明优点本发明优点：1）酵母浓缩液回用实现了资源的循环利用，经济且环）酵母浓缩液回用实现了资源的循环利用，经济且环保；保；2）过滤后的

16、渗透液再蒸馏，）过滤后的渗透液再蒸馏，COD去除率大于去除率大于50%，乙醇损失小，乙醇损失小于于2.5%；3）蒸馏液浓缩制成有机肥，实现了废液零排放。）蒸馏液浓缩制成有机肥，实现了废液零排放。 知识拓展与延伸知识拓展与延伸-新技术新技术2、固定化酵母细胞进行酒精发酵的生产方法（固定化酵母细胞进行酒精发酵的生产方法（发明专利：发明专利： 200510041888.4，甘肃省科学院生物研究所）甘肃省科学院生物研究所）本发明优点：本发明优点：所制的固定化酵母具有操作稳定性好，机械强度高，所制的固定化酵母具有操作稳定性好，机械强度高，无毒、无副作用，制备简单，成本低廉等特点。无毒、无副作用，制备简单

17、，成本低廉等特点。 本节课小结本节课小结实验室种子培养实验室种子培养生产车间种子培养生产车间种子培养 1.种子扩大培养的概念种子扩大培养的概念 2.酒母扩培工艺过程酒母扩培工艺过程 5.活性干酵母活性干酵母(AADY)的利用的利用大、小酒母质量指标大、小酒母质量指标（酵母细胞数（酵母细胞数 、出芽率、酵母死、出芽率、酵母死亡率亡率 、耗糖率、酒精含量、酸度）、耗糖率、酒精含量、酸度）（种龄、接种量、通风培养、培（种龄、接种量、通风培养、培养温度与养温度与pHpH值、杂菌污染）值、杂菌污染）影响因素影响因素 3.成熟酒母质量控制成熟酒母质量控制异常现象的处理异常现象的处理第一节第一节 酒酒母扩培

18、工艺母扩培工艺 本节课参考教材本节课参考教材1. 贾树彪等贾树彪等. 新编酒精工艺学新编酒精工艺学M. 北京北京: 化学工业出版社化学工业出版社 ，20092. 岳国君岳国君. 现代酒精工艺学现代酒精工艺学M. 北京北京: 化学工业出版社化学工业出版社 ，20113. 秦耀宗秦耀宗. 酒精工艺学酒精工艺学 M. 北京北京: 中国轻工业出版社，中国轻工业出版社，2007本节课深读文献本节课深读文献1. 李玉英李玉英. 发酵工程发酵工程M. 2. 章克昌章克昌. 酒精与蒸馏酒工艺学酒精与蒸馏酒工艺学M. 3. 华南工学院等华南工学院等. 酒精与白酒工艺学酒精与白酒工艺学M. 4. 金凤燮金凤燮.

19、酿酒工艺与设备选用手册酿酒工艺与设备选用手册 M. 酒精工艺学酒精工艺学1简述酒母扩培工艺流程。简述酒母扩培工艺流程。2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?在生产在生产上如何进行调控呢？上如何进行调控呢？3. 简述简述AADY技术工艺流程。技术工艺流程。酒精工业设备的逐级放大酒精工业设备的逐级放大NEXTn1淀粉质原料的糖化工艺有酸法、双酶法、酸酶法；通知提前几分钟到教室淀粉质原料的糖化工艺有酸法、双酶法、酸酶法；通知提前几分钟到教室，n1、发酵液进放发酵罐可以进行发酵吗？还需要什么？、发酵液进放发酵罐可以进行发酵吗？还需要什么？ 酒母。酒母。n2、酿酒工业中常见的酵母菌

20、有哪些？、酿酒工业中常见的酵母菌有哪些？ 酿酒酵母、酿酒酵母、异常汉逊酵母、粟酒裂异常汉逊酵母、粟酒裂殖酵母三种；殖酵母三种；n3、酵母菌的化学成分：水份，粗蛋白、类脂、糖份、灰分。它和其他微生、酵母菌的化学成分：水份，粗蛋白、类脂、糖份、灰分。它和其他微生物在成分上有何区别？物在成分上有何区别？主要表现在糖分主要表现在糖分 ，含量，含量 25-40%；n4、发酵工业生产过程中的种子必须满足的条件有哪些？试想一想，、发酵工业生产过程中的种子必须满足的条件有哪些？试想一想，n5 5、酒母车间所用的培养基和生产车间区别：营养要丰富、酒母车间所用的培养基和生产车间区别：营养要丰富n6、酵母细胞数、出

21、芽率、死亡率在显微下用细胞计数法；酵母细胞数、出芽率、死亡率在显微下用细胞计数法；n7 7、固定化发酵技术优点有哪些？、固定化发酵技术优点有哪些？3.1 成熟酒母质量指标成熟酒母质量指标v3.1.1 酵母细胞数酵母细胞数 酵母细胞数是观察酵母繁殖能力的一项指标，也是反映酵母培养酵母细胞数是观察酵母繁殖能力的一项指标，也是反映酵母培养成熟的指标。成熟的酒母醪其酵母细胞数一般为成熟的指标。成熟的酒母醪其酵母细胞数一般为 1亿毫升左右亿毫升左右。v3.1.2 出芽率出芽率 酵母出芽率是衡量繁殖旺盛与否的一项指标。出芽率高，说明酵酵母出芽率是衡量繁殖旺盛与否的一项指标。出芽率高，说明酵母处于旺盛的生长

22、期。反之，则说明酵母衰老。成熟酒母出芽率要求在母处于旺盛的生长期。反之，则说明酵母衰老。成熟酒母出芽率要求在1530%。如果出芽率低，说明培养过程存在问题，应根据具体情况及时。如果出芽率低，说明培养过程存在问题，应根据具体情况及时采取措施进行挽救。采取措施进行挽救。3.1 成熟酒母质量指标成熟酒母质量指标v3.1.3 酵母死亡率酵母死亡率 用美蓝对酵母细胞进行染色，如果酵母细胞被染成蓝色，说明用美蓝对酵母细胞进行染色，如果酵母细胞被染成蓝色，说明此细胞已死亡此细胞已死亡。正常培养的酒母不应有死亡现象，如果死亡率在。正常培养的酒母不应有死亡现象，如果死亡率在1%以以上，应及时查找原因采取措施进行

23、挽救。上，应及时查找原因采取措施进行挽救。v3.1.4 耗糖率耗糖率 酵母的耗糖率也是观察酒母成熟的指标之一。成熟的酒母，耗酵母的耗糖率也是观察酒母成熟的指标之一。成熟的酒母，耗糖率一般要求控制在糖率一般要求控制在4050%。耗糖率太高，说明酵母培养已经过。耗糖率太高，说明酵母培养已经过“老老”，反之则，反之则“嫩嫩”。3.1 成熟酒母质量指标成熟酒母质量指标v3.1.5 酒精含量酒精含量 成熟酒母醪中的酒精含量一方面反映酵母耗糖情况，也反映酵母成熟酒母醪中的酒精含量一方面反映酵母耗糖情况，也反映酵母成熟程度。如果酒母醪中酒精含量高，说明营养消耗大，酵母培养过于成熟程度。如果酒母醪中酒精含量高

24、，说明营养消耗大，酵母培养过于成熟。此时，应停止酒母培养，否则会因营养缺乏或酒精含量高抑制酵成熟。此时，应停止酒母培养，否则会因营养缺乏或酒精含量高抑制酵母生长，造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一股为母生长，造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一股为3-4%(3-4%(体积体积) )。v3.1.6 酸度酸度 测定酒母醪中的酸度是观察酒母是否被细菌污染的一项指标。如果测定酒母醪中的酸度是观察酒母是否被细菌污染的一项指标。如果成熟酒母醪中酸度明显增高，说明酒母被成熟酒母醪中酸度明显增高，说明酒母被产酸细菌产酸细菌所污染。酸度增高太所污染。酸度增高太多，多，镜检时镜检时又发现有很多杆状细菌，则不宜做种子用。又发现有很多杆状细菌，则不宜做种子用。3.2 影响酒母质量的主要因素影响酒母质量的主要因素v3.2.1.酒母的种龄酒母的种龄 酒精生产过程中所用的酒母，应选用酒精生产过程中所用的酒母，应选用对数生长期对数生长期的酒母作为的酒母作为种子。种子。v3.2.2. 接种量控制接种量控制 工厂酒母接种量通常为工厂