酒母扩培工艺30 min.ppt

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酒精酵母扩培工艺,第一节,酒母扩培工艺,第二节,酒精工业设备的逐级放大,酒精工艺学,燃料乙醇的生产工艺流程,发,酵,罐,后处理,蒸馏系统,糊,化,液,化,糖,化,前处理,课程导入,酒母,试想发酵设备和糖化廖准备好后，酒精发酵可以开始吗？还需要什么必备的条件？,李玉英,5 L,小试,50 L,中试,课程导入,摇瓶培养,菌种选育,菌种选育-摇瓶-小试-中试,生物能源：,燃料乙醇、生物柴油、沼气,生物化工：,酒精、冰醋酸、醋酸酯、总溶剂、黄原胶、栲胶,酿 酒：,白酒、啤酒,工业气体：,二氧化碳,其 它：,电力、谷朊粉、,DDGS,饲料等。,天冠集团,课程导入,第一节 酒母扩培工艺,返回请点我呀,1,.,种子扩大培养的概念,2,.,酒母扩培工艺过程,3,.,成熟酒母质量控制,4,.,活性干酵母(AADY)技术,酒精工艺学,本节课的重点和难点,本节课的重点,1、酒母扩培工艺,2、成熟酒母质量指标控制,3、酵母培养中异常现象的处理,本节课的难点,1,、,酒母扩培工艺,2,、,酵母培养中异常现象的处理,酒精工艺学,指保存在砂土管、冷冻干燥管中处于,休眠状态,的生产菌种接入固体试管斜面,活化,后，再经过,摇瓶或静置,培养，以及,种子罐,逐级扩大培养而获得,发酵产量高、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染,的生产菌种的纯种制备过程。该纯种培养物称为,种子（Seed）。,第一节 酒母扩培工艺,1,.,种子扩大培养的概念,1,.,种子扩大培养的概念,酒精工业生产过程中的,酒母,必须满足的条件：,1,）,繁殖速度快，降糖速度快(2快),；,2,）,耐酸性强，耐热性强，耐较高的酒精浓度（3耐）；,3,）菌种能保持,稳定的生产性能，生理状态稳定,，不易退化,（1稳）,；,4,）,菌体的纯种培养物总量,适宜,，以保证在发酵罐中有适当的接种量；,5,）微生物菌种的,生命力旺盛,，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；,6,）无杂菌和噬菌体的污染。,2.酒,母,扩培工艺,砂土管孢子,冷冻干燥孢子,斜面培养,摇瓶液体培养,茄子瓶斜面培养,固体培养基培养,实验室种子培养阶段,二级种子罐培养,一级种子罐培养,生产车间种子制备阶段,（四级种子罐培养）,发酵罐,（三级种子罐培养）,酒母扩培,工艺流程,第一节 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0.81.0亿个/mL，出芽率20%30%，染色率1%以下，无杂菌，耗糖率35%40%。,2.1试验室阶段的酒母扩大培养,工艺流程,：原菌,斜面试管,液体试管,三角瓶培养,卡氏罐,在整个工艺过程中应注意哪些操作？,酒母扩培工艺,2.2酒母车间扩大培养,流程为：卡氏罐 小酒母罐 大酒母罐,成熟酒母,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。,酒精工艺学,例：啤酒酵母扩培,4,保存于麦芽琼脂或,MYPG,培养基菌种,10 mL,麦芽汁的,500-1000 mL,三角瓶,250-500 mL,麦芽汁的,500-1000 mL,三角瓶,5-10 L,麦芽汁的卡式罐,25,，,2-3 d,25,，,2 d,，,定时摇动或通气,15-20,，,3-5 d,100 L,麦芽汁的发酵罐,天冠集团实验中心,大,酒,母,罐,小,酒,母,车,间,大,酒,母,罐,大,酒,母,罐,3 成熟酒母质量控制,返回请点我呀,3.1 质量指标,Quality indicators,3.2 影响因素,Influencing factors,3.3 异常情况处理,Handling,under unusual,circumstances,酒精工艺学,天冠集团生产过程监测,3.1 成熟酒母质量指标,检查项目,卡氏罐种子,小酒母,大酒母,酵母细胞数,(,亿个,mL),0.8,1.0,1,1,死亡率,(%),1,1,1,出芽率,(%),20,30,20,25,15,20,糖度下降率,(%),外观,酒精含量,(%),35,40,40,45,50,3-4(体积),酸度,不增高,不增高,不增高,杂菌,无,无,无,3.2,Main,factors influencing the quality of yeast,3.2.,1,.,酵母种龄,Seed age of yeast,3.2.2,.接种量,Inoculation volume of yeast,3.2,.,3,.通风,Ventilation,cultivation,3.2,.4.温度,Cultivation temperature,3.2.,5.pH,3.2.,6,.,杂菌污染,Bacterial contamination,种龄,/h,Relationship between seed age and alkaline protease activity,接种量,/%,Influencing of,inoculation,volume,on alkaline protease,activity,8 12 16 20,1 3 6 7 9,1000,800,600,400,1400,1200,1000,800,酶活力,（U/mL）,酶活力,（U/mL）,3.3.酵母培养中异常现象的处理,3.3.1.细胞数少,3.3.2.耗糖率低,原因：接种量少或醪液有问题,处理：补种、通风、延长培养时间;查醪液糖度、酸度、温度,原因：糖浓度低、细胞少、时间短,处理：调整糖的浓度或补加酶；,增加接种量或旺盛发酵醪；,适当延长酵母培养时间,3.3.3.出芽率低、酵母空胞大,3.3.酵母培养中异常现象的处理,3.3.4.酵母死亡率高,原因：酸度高、温度高、含抑制物；,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；,处理：添加糖化醪或营养物质，缩短培养时间,3.3.5.酵母醪中杂菌多,3.3.酵母培养中异常现象的处理,原因：设备杀菌不彻底、糖化醪带杂菌,处理：,无菌操作,、酸处理、加青霉素,4,.,活性干酵母(AADY)技术,4.1.AADY制备原理,正常生活状态酵母,含水约75%，在液体培养扩培的,酵母,菌在真空和50-60的条件下快速脱水，可完全保持,酵母,菌的生命特征。,4,.,活性干酵母(AADY)技术,4.2.发酵工艺流程,4,.,活性干酵母（AADY）的应用,4.3,.,工艺,流程,复水活化：5,k,g,活性干酵母、40 L,糖化醪、,80 L 水混合,30、30 min;（15 m,3,）,大酒母：糖化醪经,100 灭菌冷却至,30后与活,化酵母混合，32-34培养,6-8 h,4.5.AADY的质量分析,4,活性干酵母(AADY)技术,水分,活细胞率,活细胞数,保存期,含杂菌数,加保护剂无载体5%；不加保护剂无载体7.5-9%;有载体6-8.5%,一年产品，80-95%；两年保持期内，大于67%；低于40%，废弃,无载体，3-610,10,/g；有载体，0.4-210,10,/g,水分5%真空，1-2年；水分8%，普通塑料包装，3-6个月，真空包装6-12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：201110120242，,北京化工大学）,本发明优点,：,1）酵母浓缩液回用实现了资源的循环利用，经济且环保；2）过滤后的渗透液再蒸馏，COD去除率大于50%，乙醇损失小于2.5%；3）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-新技术,2、,固定化酵母细胞进行酒精发酵的生产方法（,发明专利：,200510041888.4，,甘肃省科学院生物研究所）,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，无毒、无副作用，制备简单，成本低廉等特点。,本节课小结,实验室种子培养,生产车间种子培养,1.种子扩大培养的概念,2.酒母扩培工艺过程,5.活性干酵母(AADY)的利用,大、小酒母质量指标,（酵母细胞数、出芽率、酵母死亡率、耗糖率、酒精含量、酸度）,（种龄、接种量、通风培养、培养温度与pH值、杂菌污染）,影响因素,3.成熟酒母质量控制,异常现象的处理,第一节 酒,母扩培工艺,本节课参考教材,1.贾树彪等.新编酒精工艺学M.北京:化学工业出版社，2009,2.岳国君.,现代酒精工艺学M.北京:化学工业出版社，2011,3.秦耀宗.酒精工艺学 M.北京:中国轻工业出版社，2007,本节课深读文献,1.,李玉英.发酵工程M.,2.章克昌.酒精与蒸馏酒工艺学M.,3.华南工学院等.酒精与白酒工艺学M.,4.金凤燮.酿酒工艺与设备选用手册,M.,酒精工艺学,1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?在生产上如何进行调控呢？,3.简述A,A,DY技术工艺流程。,酒精工业设备的逐级放大,NEXT,谢谢！,欢迎批评指导！,1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，,1、发酵液进放发酵罐可以进行发酵吗？还需要什么？酒母。,2、酿酒工业中常见的酵母菌有哪些？,酿酒酵母、,异常汉逊酵母、粟酒裂殖酵母三种；,3、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？,主要表现在糖分，含量 25-40%,；,4、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，,5、酒母车间所用的培养基和生产车间区别：营养要丰富,6、,酵母细胞数、出芽率、死亡率在显微下用细胞计数法；,7、固定化发酵技术优点有哪些？,3.1 成熟酒母质量指标,3.1.1 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,。,3.1.2 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采取措施进行挽救。,3.1 成熟酒母质量指标,3.1.3 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,1%,以上，应及时查找原因采取措施进行挽救。,3.1.4 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，耗糖率一般要求控制在,4050%,。耗糖率太高，说明酵母培养已经过“老”，反之则“嫩”。,3.1 成熟酒母质量指标,3.1.5 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。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,3-4%(体积),。,3.1.6 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。如果成熟酒母醪中酸度明显增高，说明酒母被,产酸细菌,所污染。酸度增高太多，,镜检时,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,3.2.1,.,酒母的种龄,酒精生产过程中所用的酒母，应选用,对数生长期,的酒母作为,种子。,3.2.2,.,接种量控制,工厂酒母接种量通常为 8%-10%，经过 10-18 h培养，酵母数达0.6-1亿个mL以上。,酒精产量大的工厂，一般采用,分割培养酒母,的方法来弥补设备不足，达到扩大生产的目的。,习惯上以,25%-30%,的酒母接种量进行分割接种,，,可大大缩短培养时间，经过 6-8 h培养，酒母就成熟了，提高了设备利用率。,种龄,/h,种龄与碱性蛋白酶活力之间的关系,接种量,/%,接种量对碱性蛋白酶产生的影响,8 12 16 20,1 3 6 7 9,1000,800,600,400,1400,1200,1000,800,酶活力,（U/mL）,酶活力,（U/mL）,3.2 影响酒母质量的主要因素,3.2,.,3,.,通风培养,酒母通风培养，对繁殖酵母极为有利，经过试验证实在有氧条件下，生产1 g干酵母，只消耗糖分0.35-0.43 g；而在不通气情况下，要耗糖1.14 g。可见供气培养可以繁殖大量酵母，并且耗糖很少。,3.2,.4.,培养温度与pH值,酒母培养温度一般为28左右，温度高酵母生长繁殖快。,3.2.,5.酒母杂菌的防治,霉菌不会太影响生产，有时可能对白酒复杂风味的形成有好处，但对啤酒和葡萄酒有坏处。一般霉菌数和细菌数作为指标。,