《糖化醪的发酵》PPT课件.ppt

l3.6 糖化醪的发酵 3.6.1 酒精发酵的目的要求1、酒精发酵的目的：在酵母的作用下，将糖分转变为酒精和CO2，获得了酒精产品 2、发酵的要求 将糖化醪中的糖、糊精、淀粉尽可能多的转变为酒精1)在发酵前期，要创造条件，让酵母菌继续繁殖到一定数量2)使糖化醪中的淀粉和糊精继续被分解，生成可发酵的糖分3)发酵过程的中期和后期，要创造厌气条件，使酵母在无氧条件下将糖分发酵生成酒精4)发酵过程中产生的CO2应设法排除，并注意加强对随CO2逸出时被带走酒精的捕集回收2精选ppt3.6.2 酒精发酵的机理1、酒精发酵中酵母菌的酶1）水解酶类 (1)蔗糖酶 l蔗糖葡萄糖+果糖l胞外酶2)麦芽糖酶 l麦芽糖2葡萄糖(3)肝糖酶l肝糖葡萄糖l肝糖酶是胞内酶3精选ppt2）酒化酶l酒化酶是指参与酒精发酵的各种酶及辅酶的总称它主要包括己糖磷酸化酶、氧化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶及磷酸酶等l胞内酶 4精选ppt2、酒精发酵机制5精选pptl第一阶段：葡萄糖磷酸化，生成活泼的1，6-二磷酸果糖l第二阶段：1，6-二磷酸果糖分裂为二分子磷酸丙糖l第三阶段：3-磷酸甘油醛经氧化(脱氢)，并磷酸化，生成1，3-二磷酸甘油酸，然后将高能磷酸键转移给ADP，以产生ATP，再经磷酸基变位，和分子内重排，又给出一个高能磷酸链，而后变成丙酮酸。

l第四阶段：酒精的生成6精选ppt7精选ppt3、酒精发酵的过程（1）前发酵期l酵母迅速繁殖l糖化作用缓慢l发酵作用不强l时间：68h左右l醪液温度控制，在接种时为2628，前发酵期温度一般不超过30 l注意：防止杂菌污染8精选ppt（2）主发酵期l酵母细胞已大量形成，醪液中酵母细胞数可达1亿mL以上 由于发酵醪中的氧气也已消耗完毕，酵母菌基本上停止繁殖而主要进行酒精发酵作用 l主发酵温度最好能控制在30-34l主发酵时间一般为1215h左右 9精选ppt（3）后发酵期l醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉，醪液中尚残存部分糊精继续被曲中的淀粉-1，4 ，1，6-葡萄糖苷酶作用，生成葡萄糖发酵作用也十分缓慢这一阶段发酵醪中酒精和CO2产生得也少l发酵醪的温度逐渐下降此时醪液温度应控制在3032左右如果醪液温度太低，糖化酶的作用就会减弱，糖化缓慢，发酵时间就会延长，这样也会影响淀粉出酒率l淀粉质原料生产酒精的后发酵阶段一般约需40h左右才能完成 10精选ppt4、酒精发酵中副产物的生成l主要产物：酒精和CO2l副产物：按其化学性质分，主要是醇、醛、酸、脂四大类化学物质 酵母生命活动产生：甘油、杂醇油、琥珀酸。

杂菌污染所致：乙酸、乳酸、丁酸11精选ppt（1）甘油的生成l酵母菌在一定条件下培养，可以利用糖分生成甘油正常的酒精发酵过程，发酵醪中只有少量的甘油生成，其量约为发酵成熟醪的0.3-0.5%12精选ppt13精选ppt14精选pptl如果使酒精发酵保持碱性条件(pH7.6），则发酵产生的乙醛也不能作为正常的受氢体，而二分子乙醛起歧化反应，相互氧化还原，生成等量的乙醇和乙酸l此时，由3-磷酸甘油醛生成的NADH2用来还原磷酸二羟丙酮，进而生成甘油15精选ppt（2）杂醇油的生成l杂醇油是一类高沸点的混合物，主要是醇类颜色呈黄色或棕色，具有特殊气味l在酒精发酵过程中，由于原料中蛋白质分解或酵母菌体蛋白质水解的结果生成了氨基酸，氨基酸进一步分解放出氨，脱羧基，生成醇即杂醇油氨基被酵母菌利用合成菌体醇存留在发酵醪中16精选ppt17精选ppt18精选ppt（3）琥珀酸的生成19精选ppt（4）乳酸发酵20精选ppt（5）醋酸的生成 21精选ppt（6）丁酸的生成22精选ppt3.6.3 酒精发酵的工艺方法l根据发酵醪注入发酵罐的方式不同，可以将酒精发酵的方式分为间歇式半连续式连续式23精选ppt1、间歇式发酵法l全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。

1）一次加满法l将糖化醪冷却到27-30后，接入糖化醪量10的酒母， 混合均匀后，经60-72h发酵，即成熟l此法适用于糖化锅与发酵罐容积相等的小型酒精厂l优点：操作简便，易于管理l缺点：酒母用量大24精选ppt（2）分次添加法l生产时，先打入发酵罐容积三分之一左右的糖化醪，接入10酒母进行发酵，再隔2-3h后，加第二次糖化醪，再隔2-3h，加第三次糖化醪如此，直至加到发酵罐容积的90为止l注意：从第一次加糖化醪直至加满发酵罐为止，其总时间不应超过l0h如果添加糖化醪的时间拖得太长，则后加入的糖化醪中所含的支链淀粉来不及被糖化酶彻底作用，就到了预定发酵时间，从而使成熟发酵醪的残糖高，降低了淀粉出酒率l适用于糖化锅容量小，而发酵罐容量大的工厂25精选ppt（3）连续添加法l生产开始，先将一定量的酒母打入发酵罐，然后根据生产量，确定流加速度l连续流加糖化醪的方式，可以在几个罐同时进行，但要注意各罐流量情况，使符合各罐发酵速度l连续添加法的发酵总时间自加满罐时算起，约需6072小时发酵即结束l此法适用于采用连续蒸煮、连续糖化的酒精生产工厂 26精选ppt（4）分割主发酵醪法l将处于旺盛主发酵阶段的发酵醪分出1/31/2至第二罐，然后两罐同时补加新鲜糖化醪至满，继续发酵。

待第二罐发酵正常，又处于主发酵阶段时，同法又分出1/31/2发酵醪至第三罐，并加新鲜糖化醪至第二、三罐如此连续分割第三、四各罐前面的第一、二罐发酵成熟的醪液送去蒸馏l适用于卫生管理较好的酒精工厂，其无菌要求较高l优点：省去了酒母的制做另外，由于接入的酵母种子量大，相应的减少了酵母生长的前发酵期27精选ppt2、半连续发酵法l半连续发酵是指在主发酵阶段采用连续发酵，而后发酵则采用间歇发酵的方式l由于醪液的流加方式不同，又可分为两种 ：（1）将一组数个发酵罐连接起来，使前三个罐保持连续发酵状态2）由78个罐组成一组罐，各罐用管道从上部通入下-罐底部相串连 28精选ppt（1）将一组数个发酵罐连接起来，使前三个罐保持连续发酵状态l开始投产时，在第一只罐接入酒母后，使该罐始终处于主发酵状态的情况下，连续流加糖化醪待第一罐加满后，流入第二罐，此时可分别向第一、二两罐流加糖化醪，并保持两罐始终处于主发酵状态待第二罐流加满后，自然流入第三罐第三罐流加满后，流入第四罐第四罐施加满后，则由第三罐改流至第五罐，第五罐满后改流至第六罐，依次类推第四、五罐发酵结束后，送去蒸馏洗刷罐体后再重复以上操作l特点：使前三罐处于连续主发酵状态，而后面则处于后发酵状态。

29精选ppt（2）由78个罐组成一组罐，各罐用管道从上部通入下一罐底部相串连l投产时，先制备1/3体积的酒母，加入第一只发酵罐，随后在保持主发酵状态下，流加糖化醪满罐后，流入第二罐，待第二罐醪液加至1/3容积时，糖化醪转流加至第二罐第二罐加满后，流入第三罐，然后重复第二罐操作，直至末罐最后从首罐至末罐逐个将发酵成熟醪蒸馏l半连续发酵方式的优点：省去了酒母制做，但无菌操作要求高30精选ppt3、连续发酵（1）循环连续发酵法（2）多级连续发酵法（3）双流糖化和连续发酵（4）全封闭自流式连续发酵31精选ppt（1）循环连续发酵法l将910个罐组成一组连续发酵罐组，各罐连接方式是从前罐上部流入下一箱底部l投产时，先将酒母打入第-只罐，同时加入糖化醪，在保持该罐处于主发酵状态下，流加糖化醪至满，然后自然流入第二罐，满后又依次流入第三罐，直至末罐l待醪液流至末罐并加满后，发酵醪就成熟将末罐成熟的发酵醪送去蒸馏l洗刷末罐并杀菌，用末罐变首罐，重新接种发酵，然后以相反方向重复以上操作，这样使首罐变末罐，进行循环连续发酵 32精选ppt（2）多级连续发酵法l又称连续流动发酵法l用9-10个发酵罐串连在一起，组成一组发酵系统。

各罐连接也是由前一罐上部经连通管流至下一罐底部l投产时，先将酒母接入第一只罐，然后在保持主发酵状态下流加糖化醪，满罐后，流入第二罐在保持两罐均处于主发酵状态下，与第一只罐同时流加糖化醪待第二只罐流加满后，又流入第三只发酵罐，又在保持三只罐均处于主发酵状态下，向三只罐同时流加糖化醪待第三只罐流加满后，自然流入第四只罐，直流至末罐 33精选ppt（3）双流糖化和连续发酵34精选ppt（4）全封闭自流式连续发酵35精选pptu 连续发酵的优点(1) 提高了设备利用率(2) 提高了淀粉利用率(3) 省去了酒母工段(4) 便于实现自动化36精选ppt3.6.4 酒精发酵过程的控制与管理1、酒精发酵成熟醪的指标（1）酒精含量（2）残总糖（3）还原糖（4）酸度（5）挥发酸（6）外观糖度37精选ppt38精选ppt2、影响酒精发酵的因素（1）发酵醪浓度l糖化醪浓度稀，有利于酵母的代谢活动，提高出酒率，但是浓醪发酵却有提高设备利用率，节省水、电、汽、降低生产成本，增加产量的优点l正常发酵醪浓度一般为16-18Bx，其发酵成熟醪酒精含量为8-9(容量) 39精选ppt（2）发酵醪pH值的控制l连续发酵中发酵醪的pH值控制，既要考虑到要适宜于酵母菌的繁殖和代谢，又要考虑适宜于各种糖化酶的作用。

l连续发酵无菌条件要求较严，其pH控制在4.0-4.5为宜间歇发酵PH值可控制在4.7-5.0 40精选ppt（3）发酵温度控制l酒精酵母繁殖温度为2730，发酵温度3033，如果温度高于40，则酒精发酵很难进行产酸细菌繁殖适温为3750l间歇发酵：接种温度2730；发酵温度30-33；后发酵温度301l连续发酵各罐温度控制在3033 41精选ppt3、 异常发酵、杂菌污染及防治办法（1）杂菌污染 现象：发酵醪酸度明显增高，气味不正常，镜检有杆状细菌 产生原因：管道或发酵罐杀菌不彻底，或因糖化醪与酒母被污染，如果发酵时温度偏高也很容易造成杂菌污染l污染发酵醪的细菌主要是乳酸细菌、醋酸菌、丁酸菌以及野生酵母42精选ppt43精选ppt44精选ppt 处理方法l发酵醪污染严重时，如果发酵已处于后发酵期，则可将发酵醪送去蒸馏l如果污染不严重，则可加入大量酵母，增强其发酵作用，从而将杂菌抑制住l如果处于前发酵期被杂菌污染，发酵醪中糖分含量也很高，则可将发酵醪杀菌，重新接种，发酵，或接入分割的主发酵醪进行强烈发酵45精选ppt（2）发酵迟缓1）现象：接种后发酵醪升温慢、降糖也慢，发酵中CO2产生得少。

醪液中产生的酒精分少2）产生原因 发酵醪入罐温度低，发酵温度过高或过低 液体曲或酒母质量不好 原料糊化过“老”或过“嫩”，原料质量不好46精选ppt3）处理方法 控制发酵温度，培养优良的曲子和酒母，加强蒸煮和糖化操作总之也要针对不同情况，采取不同措施进行处理47精选ppt（3）发酵停止l原因：糖化剂质量差，糖化醪浓度低或发酵温度过高，造成发酵过猛，酵母早衰，后发酵无力进行而提早终止l处理方法：糖化时控制适度的加曲量，在发酵过程中，注意发酵温度和冷却水的控制，维持最适发酵温度不超过35，使发酵正常进行 48精选ppt（4）泡沫发酵l发酵过程中产生的二氧化碳升至液面不破裂，持久不散，有时泡沫上溢会从灌顶溢出造成糖分损失，称为泡沫发酵l产生原因： 所用酵母的性质，如拉斯2号； 发酵醪使用新鲜甘薯原料或糖化剂质量差，发酵时，醪液粘稠，泡沫不破裂 发酵罐装液量过多l处理方法：采用发酵力强、性质缓和的酵母菌种，减少酒母用量，控制发酵罐装醪量，或使用消泡剂 49精选ppt3.6.5 酒精发酵设备发酵罐l发酵罐的发展：开放式半开放式密闭式发酵罐l材料：木材水泥钢板l罐顶：醪液入口、CO2排出口、人孔、视镜。

l罐身：温度计插入口、人孔l罐底：排醪管、蒸气管进口l罐身圆柱形，径高比1:1.11.4，盖及底为圆锥形或碟形l冷却：罐内冷却蛇管/罐外喷淋冷却/罐外列管式冷却器50精选ppt1、发酵罐的数量式中，N安装发酵罐数量 n每24h充满发酵罐的个数 t发酵周期 l成熟醪贮罐数51精选ppt发酵罐的体积l。