酒精发酵工艺过程

1、1淀粉原料酒精发酵淀粉原料酒精发酵（Alcohol Fermentation）2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 (Saccharomyces cerevisae)酸解酶解3一、生化机制C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + H2O45二、酒精生产原料二、酒精生产原料 1. 淀粉质原料淀粉质原料 (1)薯类原料：甘薯、木薯和马铃薯等薯类原料：甘薯、木薯和马铃薯等 (2)谷物原料：玉米、高梁、大米和小麦等谷物原料：玉米、高梁、大米和小麦等 2.糖类原料糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等废糖蜜、甘蔗、甜菜等 3.纤维质原料纤维质原料 农作物秸秆、

2、甘蔗渣、废纤维垃圾农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾 4.其他原料其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等 67三、酒精发酵微生物三、酒精发酵微生物 1. 糖化菌糖化菌（将淀粉、纤维素转化为糖）将淀粉、纤维素转化为糖） 曲霉（曲霉（Aspergillus spp.） 根霉（根霉（RhizopusRhizopus spp. spp.） 2. 酒母酒母（将糖转化为乙醇将糖转化为乙醇） 啤酒酵母（啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae ） 及其变种及其变种8四、酒精发酵工艺四、酒精发酵工艺 淀粉质原料酒精生产的特点淀

3、粉质原料酒精生产的特点 以薯类和谷类等为原料以薯类和谷类等为原料 原料需要蒸煮原料需要蒸煮 淀粉质原料需要进行糖化淀粉质原料需要进行糖化 9 淀粉质原料酒精生产工艺流程淀粉质原料酒精生产工艺流程 大米大米 曲霉菌曲霉菌 麸皮麸皮 淀粉质原料淀粉质原料 酵母酵母 米曲霉米曲霉米曲米曲 固体试管酵母固体试管酵母 米曲汁米曲汁 米曲汁米曲汁试管培养试管培养三角瓶培养三角瓶培养 粉碎粉碎 三角瓶液体酵母三角瓶液体酵母 曲种曲种 蒸煮蒸煮 卡式罐酒母卡式罐酒母 糖化曲液糖化曲液 糖化糖化酒母糖化醪酒母糖化醪小酒母小酒母 发酵发酵 大酒母大酒母 蒸馏蒸馏 酒糟废液酒糟废液 酒精酒精 杂醇油杂醇油10淀粉颗

4、粒淀粉颗粒淀粉分子淀粉分子可发酵性糖可发酵性糖酒精酒精9595乙醇乙醇(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O62nC2H6O+2nCO2+2nATP主要步骤主要步骤：1. 原料粉碎原料粉碎2. 蒸煮糊化蒸煮糊化3. 曲霉糖化曲霉糖化4. 酵母发酵酵母发酵5. 蒸馏提纯蒸馏提纯11 原料预处理原料预处理（1）除杂）除杂筛选、风选、磁力除铁筛选、风选、磁力除铁（2）粉碎）粉碎干法干法、湿法、湿法122. 蒸煮蒸煮作用：作用：打破植物细胞壁的保护作用，使淀粉颗粒从细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；胞中游离出来，并转化为溶解状态，便于糖化；对原料

5、灭菌。对原料灭菌。方法：方法：连续蒸煮连续蒸煮 133.糖化曲的制备糖化曲的制备（1）菌种）菌种 木霉（木霉（Trichoderma spp.）、曲霉（）、曲霉（Aspergillus spp.） 根霉（根霉（Rhizopus spp.）、芽孢杆菌（）、芽孢杆菌（Bacillus spp.）（2）方法）方法 固体曲固体曲 液体曲液体曲144.糖化糖化（1）纤维素的水解）纤维素的水解 （2）淀粉的水解）淀粉的水解 15 -淀粉酶（液化型淀粉酶）淀粉酶（液化型淀粉酶） 特点：特点： 从淀粉分子内部作用从淀粉分子内部作用 -1，4糖苷键糖苷键 不作用不作用 -1，6糖苷键及其周围的糖苷键及其周围的

6、-1，4糖苷键糖苷键 结果：结果：产生麦芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降产生麦芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降 16 -淀粉酶淀粉酶 特点：特点：从非还原性末端按双糖为单位作用于从非还原性末端按双糖为单位作用于 -1，4糖苷键糖苷键不能作用不能作用 -1，6糖苷键，遇则止糖苷键，遇则止 结果：结果：产生麦芽糖与极限糊精产生麦芽糖与极限糊精 17 淀粉淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶）葡萄糖苷酶（糖化酶） 特点：特点： 从非还原性末端以葡萄糖为单位作用从非还原性末端以葡萄糖为单位作用 -1，4糖苷键糖苷键 能跃过能跃过 -1，6糖苷键继续作用糖苷键继续作用 -1，4糖苷键糖苷键 结果：结果： 直链淀

7、粉直链淀粉葡萄糖葡萄糖 支链淀粉支链淀粉葡萄糖、葡萄糖、 -1，6糖苷键的寡糖糖苷键的寡糖 18 淀粉淀粉-1，6葡萄糖苷酶（异淀粉酶）葡萄糖苷酶（异淀粉酶） 特点：特点： 作用作用 -1，6糖苷键糖苷键葡萄糖葡萄糖 能水解能水解 -淀粉酶和淀粉酶和 -淀粉酶作用后的产物淀粉酶作用后的产物 195.酒母制备酒母制备（1）实验室）实验室（营养和无菌要求较高）（营养和无菌要求较高）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（2）酒母车间）酒母车间卡氏罐卡氏罐-小酒母罐小酒母罐-大酒母罐大酒母罐-送发酵车间送发酵车间20菌种储存 酵母菌分离 接种 扩大培养 21 菌种培

8、养 卡氏罐接种 226.发酵工艺发酵工艺（1 1）方式：）方式：间歇式、半连续式、连续式。间歇式、半连续式、连续式。（2 2）过程：）过程： 前发酵期前发酵期酒母迅速繁殖，酒母迅速繁殖，10h 10h 主发酵期主发酵期乙醇发酵，乙醇发酵，12h12h 后发酵期后发酵期发酵作用弱，发酵作用弱，40h40h 总时间：总时间：6072h23发酵的生化过程发酵的生化过程(1) 糖被酵母发酵生成酒精和二氧化碳。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。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，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。供酵母菌合成菌

9、体细胞。24固体发酵蒸馏器固体发酵蒸馏器液体发酵蒸馏器液体发酵蒸馏器乙醇精馏器乙醇精馏器25淀粉糖化的制备及酒精发酵淀粉糖化的制备及酒精发酵26实验目的及要求实验目的及要求u掌握用酶法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法，淀粉水解糖酒精发酵方法。u掌握酒精含量的测定方法。27实验原理实验原理实验室中常采用酶解法制备淀粉水解糖。 酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。酶解法制葡萄糖可分为两步：第l步是利用-淀粉酶将淀粉液化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化液化；第2步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程，在生产上称为糖化糖化。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故也称为双酶水解法。利用酒精酵母将可酵糖转化为酒精的过程称为发酵发酵。28实验步骤实验步骤酒精酵母的活化酒精酵母的活化：称取2g蔗糖，溶于100ml经煮沸并冷却的水中，加入1g活性干酵母于培养箱中30活化2hr，备用。混合醪发酵：（1）液化液化：称取50g淀粉，置于500ml三角瓶中，配制30的淀粉乳，混匀，记下液面刻度，加入-淀粉酶（酶用量为4U/g淀粉原料）进行液化，得到糊化醪。液化温度为85，液化时间为30min，然后冷却至5860，保温。（2）糖化糖化：在糊化醪中分别