酒母扩培工艺 30 min.ppt

1、第七章 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,燃料乙醇的生产工艺流程,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

2、酵母(AADY)技术,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,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，

3、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,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

4、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。,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

5、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 indicators3. 2 影响因素 Influencing factors 3. 3 异常情况处理 Handling under unusual circumstances,天冠集团生产过程监测,3.1 成熟酒母质量指标,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 Inoculatio

6、n 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,8 12 16 20,1 3 6 7 9,1000800600400,140012001000800,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.

7、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

8、.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 kg 活性干酵母、40 L 糖化醪、80 L 水混合, 30、30 min;（15 m3）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

9、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，3-61010/g；有载体，0.4-21010/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： 200510

10、041888.4，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,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 ，2

11、011 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.,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AADY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

12、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

13、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

14、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

15、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,8 12 16 20,1 3 6 7 9,1000800600400,140012001000800,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。,