项目二酒精发酵生产发酵生产技术65课件

项目二酒精发酵生产药品生物技术专业：何敏地址：广州市白云区石井街石庆路388号(石井校区)，邮编：510430《发酵生产技术》课程广东科贸职业学院发酵菌种发酵生产技术发酵原料发酵设备发酵工艺酸奶啤酒活性干酵母谷氨酸项目二酒精发酵生产（啤酒为例）1菌种—啤酒酵母2原料—大麦麦芽3设备—发酵罐等4工艺—糖化.发酵1.菌种—啤酒酵母问题1：酵母能否直接利用淀粉（碳源）？C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量项目二酒精发酵生产（啤酒为例）1菌种—啤酒酵母2原料—大麦麦芽3设备—发酵罐等4工艺—糖化.发酵2.原料—大麦麦芽主料——大麦麦芽大麦籽粒由皮壳、胚、胚乳组成皮壳皮壳胚胚乳占大麦干重％7～132～580～85化学成分淀粉（直链.支链）半纤维素麦胶物质蛋白质多酚类物质含量60％以上10％11％0.2％存在部位胚乳细胞内胚乳细胞壁酶类.谷蛋白.球蛋白谷皮主要作用葡萄糖.麦芽糖.糊精β－葡聚糖，浑浊β－球蛋白，浑浊抑制发芽，涩味另外，还含水分11％～12％、无机盐类脂大麦籽粒新收大麦需经6～8周后熟（休眠期）才能用于生产2.原料—大麦麦芽主料——大麦新收大麦贮藏60～70d发芽率％4296麦芽根问题2：为什么要将大麦制成麦芽才能酿造啤酒？酵母菌发酵原理C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量即：酵母能否直接利用淀粉（碳源）？发芽的作用：活化酶系，使酶量、活力、种类大量增加（制备糖化剂）发芽过程中大麦（淀粉）淀粉水解酶麦芽（含淀粉酶）麦芽制作流程IVIIIIII大麦浸泡大麦发芽麦芽干燥麦芽除根绿麦芽问题3：大麦与麦芽最主要的区别是什么？水解酶的形成：大麦转变成麦芽的关键所在大麦所含的水解酶活性和数量不同比较：大麦和麦芽的主要水解酶类问题4：为什么大麦发芽过程中会产生大量的水解酶？谷物发芽的生理机制——赤霉酸（GA）的诱导作用GA诱导酶根芽诱导酶根芽水解酶淀粉葡萄糖蛋白质氨基酸总结：淀粉水解酶的来源发芽的谷物某些微生物产生——酒曲酶的提取物——酶制剂啤酒、醴酒黄酒、白酒耐高温a-淀粉酶糖化酶淀粉水解酶的三大来源使用辅料的意义：降低成本，得到廉价的糖类浸出物辅料添加量的控制麦芽量的20%-25%辅料：啤酒糖化的其他原料（除麦芽以外的淀粉原料）大麦、小麦、大米、玉米、高梁、蔗糖、淀粉糖浆等FlosLupuli(英)Hops2.原料—啤酒花使用目的：苦味，香味，防腐和澄清麦汁原产地中亚,公元768年用于啤酒酿造(德国)分布新疆北部,东北,华北及山东.甘肃.陕西采制夏、秋季雌花序成熟时摘下，晒干。成分

α－酸等主治健胃，化痰止咳，安神。别名忽布、香蛇麻花、酒花、野酒花。分类学桑科形态多年生缠绕草本。雌雄异株(雌花序)酒花的主要成分及作用酒花粉（ø1mm以下)：增加酒花利用率；易氧化酒花颗粒（ø5mm左右)：不易氧化，使用最广酒花浸膏：溶解度高，不含多酚物质何酒花油酒花油：改善啤酒风味。煮沸结束前加入，防止挥发啤酒花(央视科技苑栏目)项目二酒精发酵生产（啤酒为例）1菌种—啤酒酵母2原料—大麦麦芽3设备—发酵罐等4工艺—糖化.发酵3.设备—糊化锅、糖化锅、发酵罐3.设备—煮沸锅、过滤槽、回旋沉淀槽煮沸锅糖化.过滤、回旋沉淀锅中控箱冷却储水罐发酵罐薄板冷却机薄板冷却机离心泵项目二酒精发酵生产（啤酒为例）1菌种—啤酒酵母2原料—大麦麦芽3设备—发酵罐等4工艺—糖化.发酵直链淀粉：葡萄糖经

-1，4糖苷键连接而成葡萄糖分子葡萄糖分子葡萄糖分子

-1，4糖苷键

-1，4糖苷键4234561411直链淀粉以α-1→4苷键连成一条直链，并蜷曲如图4.工艺—①糖化工艺支链淀粉：在直链淀粉的基础上又由

-1，6

糖苷键连接起来产生分支葡萄糖分子葡萄糖分子葡萄糖分子

-1，4糖苷键

-1，6糖苷键6234561411144支链淀粉示意图直连淀粉与支链淀粉的比较直链淀粉支链淀粉α-D葡萄糖通过α－1，4糖苷键连接而成的聚合物α－D葡萄糖通过α－1，4糖苷键及α－1，6糖苷键（在分支点上）连接而成的聚合物天然直链淀粉分子卷曲成螺旋形，螺旋的每一圈含有6个葡萄糖残基各个分支卷曲成螺旋状，整个分子近似球形溶解于70～80℃的温水不溶解于温水遇碘呈深蓝色遇碘呈蓝紫问题是：酵母能否直接利用淀粉作为碳源？2.淀粉水解——糊化、液化、糖化

淀粉在加热、稀酸或酶的作用下可发生水解，生成一系列的产物，首先生成糊精，再经麦芽糖而最后得到葡萄糖等可发酵性糖的过程——淀粉的水解。糊精是比淀粉分子较小的多糖，能溶于水成为胶体溶液，多用作浆糊。(C6H10O5)n(C6H10O5)n-xC12H22O11C6H12O6H2OH2OH2O淀粉糊精麦芽糖葡萄糖糊化、液化糖化糖化淀粉颗粒吸收水分膨胀细胞壁破裂内容物流出可溶性淀粉变成加热糊化：（C6H10O5）n→(C6H10O5)n-x→C12H22O11→C6H12O6液化和糖化：淀粉→紫糊精→红糊精→无色糊精→麦芽糖→葡萄糖支链淀粉分子结构α-1，4糖苷键α-1，6糖苷键氢键断裂糖苷键断裂酶碘色反应(蓝色)

(紫色)

(红色)

（无色）（无色）（无色）分子链长度(葡萄糖单位)≥30个

30～20个

20～13个

≤7个

糖化液化糊化在热力作用下，氢键断裂，淀粉长链舒展液化在热和淀粉梅作用下，一部分糖苷键断裂糖化在糖化酶作用下，大部分糖苷键断裂糊化、液化、糖化三者比较淀粉的糊化、液化、在水和热力作用下，氢键断裂导致糊化、液化淀粉酶的种类

-淀粉酶

-淀粉酶异淀粉酶糖化酶作用特点从淀粉分子内部作用

-1，4糖苷键（快速）（内切酶）从非还原性末端按双糖为单位作用于

-1，4糖苷键（慢）（外切酶）作用

-1，6糖苷键裂解

-1，4糖苷键（较快）作用结果产生麦芽糖、寡糖使淀粉溶液的黏度下降（液化酶）产生麦芽糖与极限糊精产生葡萄糖产生葡萄糖VIIIVIIVIVIVIIIIII麦芽汁的制备工艺麦芽粉碎淀粉糊化淀粉糖化麦汁过滤热水洗糟（2-3遍）麦汁煮沸（+啤酒花）回旋沉淀冷却充氧麦糟酒花糟＋热凝固物游戏麦芽粉碎糖化锅过滤啤酒花煮沸锅麦糟回旋沉淀槽充氧薄板冷热交换器前发酵后发酵全麦芽二次煮出糖化法100℃煮出1/3并醪水糖化锅煮沸锅麦芽粉℃min3720406080100120507010080酸休止蛋白质休止2/3100℃煮出1/3100℃煮出并醪糖化终了糖化分解并醪糖化工艺曲线1/3糖化曲线糊化锅糖化锅糖化锅单醪升温浸出糖化法双醪一次煮出糖化法单醪二次煮出糖化法单醪三次煮出糖化法（100℃煮出）双醪浸出糖化法低温发酵4.工艺—②发酵工艺下面啤酒发酵温度分类发酵类型接种温度/℃主发酵温度/℃主发酵天数特点低温中温高温6～7.58～99～107～910～1213～158～126～74～5酵母增殖慢，代谢副产物少；酒花损失少；酵母自溶少，使用代数高；啤酒细腻、柔和，浓醇性好酵母增殖快，高分子蛋白质、多酚和酒花树脂沉淀较多，易酿成淡爽啤酒大多采用中温发酵，这样既保持啤酒原有风格，又可酿成淡爽啤酒。总结：啤酒发酵生产发酵生产工艺工艺设备原料菌种发酵工艺糖化锅麦芽、酒花啤酒酵母4321大麦制成麦芽发酵罐过滤槽糊化锅煮沸锅沉淀槽糖化工艺冷却充氧回旋沉淀麦汁煮沸+酒花热水洗糟2-3遍麦汁过滤并醪糖化仿真训练：啤酒发酵生产工艺麦芽糖化辅淀粉料糊化主麦芽料粉碎麦芽汁的制备工艺