發(fā)酵與設(shè)備的總結(jié)

1、發(fā)酵與設(shè)備 的總結(jié)第一章 狹義“發(fā)酵”的定義 在生物化學(xué)或生理學(xué)上發(fā)酵是指微生物在無氧條件下，分解各種有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式。如葡萄糖 在無氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出二氧化碳，同時(shí)獲得能量。丙酮酸被還原為乳酸而獲得能量等。 廣義 “發(fā)酵”的定義 泛指指微生物進(jìn)行的一切活動(dòng)。 泛指利用生物細(xì)胞（含動(dòng)、植物細(xì)胞與微生物）獲得產(chǎn)品的所有過程。 它包括厭氧培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如酒精、丙酮、丁醇、乳酸等，以及通氣（有氧）培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如抗生素、 氨基酸、酶制劑等的生產(chǎn)。 產(chǎn)品既有細(xì)胞代謝產(chǎn)物，也包括菌體細(xì)胞、酶等。 發(fā)酵工藝研究、優(yōu)化與控制微生物發(fā)酵過程中的各種參數(shù)、以利于提高微生物的發(fā)酵能力

2、與產(chǎn)品得率的工藝技 術(shù)。二、食品發(fā)酵的歷史（一）天然發(fā)酵階段（二）純培養(yǎng)階段 1680年，列文虎克第一臺(tái)顯微鏡。 1859 年，巴斯德發(fā)酵是微生物作用的結(jié)果。發(fā)酵的本質(zhì) 特點(diǎn)：科赫純培養(yǎng)技術(shù)建立。 1905 年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。第一次發(fā)現(xiàn)了炭疽熱的病原細(xì)菌。第一次分離出結(jié)核病細(xì)菌 。 發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)？ 產(chǎn)品：酒精、丙酮、丁醇等。單種微生物分離與純培養(yǎng)技術(shù)的建立是食品發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（三）通氣培養(yǎng)階段 1928 年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素。1941年英美兩國聯(lián)合對青霉素進(jìn)行生產(chǎn)研究，發(fā)明了一個(gè)2 噸的通氣攪拌發(fā)酵罐。特點(diǎn)：采用通氣攪拌發(fā)酵罐，連續(xù)發(fā)酵。產(chǎn)品：抗生素、有機(jī)酸、酶制劑、維

3、生素等。 好氧性發(fā)酵工程技術(shù)是食品發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（四）代謝控制階段 特點(diǎn)：用人工誘變的方法選育代謝調(diào)節(jié)缺陷型菌株。 產(chǎn)品：氨基酸、核苷酸等。 1956 年，日本首先利用生物缺陷菌株進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)。人工誘變育種與代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)是食品發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（五）全面發(fā)展階段 特點(diǎn)：使用其它碳源進(jìn)行生產(chǎn)，生物反應(yīng)器連續(xù)化、自動(dòng)化。產(chǎn)品：有機(jī)酸等 化學(xué)合成與微生物發(fā)酵相結(jié)合的工程技術(shù)的建立是食品發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。（六）基因工程階段 特點(diǎn)：傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝的意義開始轉(zhuǎn)變從利用微生物個(gè)體及酶生產(chǎn)轉(zhuǎn)變到利用細(xì)胞進(jìn)行生產(chǎn)的階段；生物 反應(yīng)器概念的廣義化。 產(chǎn)品：胰島素、干

4、擾素等。如基因工程菌構(gòu)建，綿羊多莉產(chǎn)生。1982 年，首例基因工程產(chǎn)品人胰島素投放市場。三、食品發(fā)酵工業(yè)的特點(diǎn)與化學(xué)工業(yè)的區(qū)別：利用生物體或其產(chǎn)生的酶進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 安全簡單：常溫下進(jìn)行，過程安全，條件簡單。原料廣泛：通常以淀粉、糖蜜或其他農(nóng)副產(chǎn)品主原料，此外，礦產(chǎn)資源與石油產(chǎn)品都可以作為原料。 反應(yīng)專一：生物體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來完成的，反應(yīng)專一性強(qiáng)。代謝多樣：生物體代謝方式、代謝過程多樣化；生物體化學(xué)反應(yīng)的高度選擇性。 易受污染：發(fā)酵培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富。菌種選育：優(yōu)良菌種，檢測變異，保持菌種的基本特征與優(yōu)良性狀。四、食品發(fā)酵的發(fā)展趨勢利用基因工程技術(shù)，人工選育與改良菌種。 結(jié)合細(xì)胞工程技術(shù)，用發(fā)

5、酵技術(shù)進(jìn)行動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)。 應(yīng)用酶工程技術(shù)，將固定化酶或細(xì)胞廣泛用于發(fā)酵工業(yè)。重視生化工程在發(fā)酵業(yè)的應(yīng)用：生化工程是生化反應(yīng)器、生物傳感器與生化產(chǎn)品的分離提取純化等下游工程。 發(fā)酵法生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白人類糧食、動(dòng)物飼料。加強(qiáng)代謝研究，進(jìn)一步搞好代謝控制，開發(fā)更多代謝產(chǎn)品。 第二章 發(fā)酵罐（ 一）廣義的發(fā)酵罐是指為一個(gè)特定生物化學(xué)過程的操作提供良好而滿意的環(huán)境的容器。工業(yè)發(fā)酵中一般指進(jìn)行微生物深層培養(yǎng)的設(shè)備。（二）發(fā)酵設(shè)備的類型1. 按微生物生長代謝分類：1 ）非通風(fēng)發(fā)酵罐：酒精發(fā)酵罐、啤酒發(fā)酵罐 2 ）通風(fēng)發(fā)酵罐：機(jī)械攪拌、氣升式、伍式、自吸式等2. 按發(fā)酵罐設(shè)備特點(diǎn)分類：1 ）

6、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：伍式、文式、自吸式等2）非機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：氣提式、液提式等3. 按操作方式分類： 1）分批發(fā)酵在一個(gè)培養(yǎng)體積中接種細(xì)胞與添加培養(yǎng)基后，中途不添加也不更換培養(yǎng)基的方式。 優(yōu)點(diǎn)：污染雜菌比例小，操作靈活，可進(jìn)行不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。缺點(diǎn)：效率低，非穩(wěn)態(tài)工藝過程設(shè)計(jì)與操作困難（培養(yǎng)過程中細(xì)胞生長、產(chǎn)物積累、以及培養(yǎng)基的物理狀態(tài)常 常隨時(shí)間變化而變化） 。2）連續(xù)發(fā)酵在培養(yǎng)過程中， 不斷向反應(yīng)器中流加新鮮培養(yǎng)基， 同時(shí)以相同的流量從系統(tǒng)中取出培養(yǎng)液， 從 而維持培養(yǎng)系統(tǒng)內(nèi)在細(xì)胞密度、產(chǎn)物濃度以及物理狀態(tài)相對平衡的培養(yǎng)方式。優(yōu)點(diǎn)： 增加目的產(chǎn)物產(chǎn)量（細(xì)胞培養(yǎng)周期延長，導(dǎo)致目的產(chǎn)物積累時(shí)

7、間延長） ； 便于對系統(tǒng)的檢測（系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，細(xì)胞密度、基質(zhì)、產(chǎn)物濃度等趨于恒定） 。 缺點(diǎn)：裝置較復(fù)雜，容易污染雜菌。（三）通風(fēng)發(fā)酵罐又稱好氣性發(fā)酵罐，需要將空氣不斷通入發(fā)酵液中，以供微生物所消耗的氧。通入發(fā)酵 液中的氣泡越小，氣泡與液體的接觸面積就越大，液體中的氧的溶解速率也越快。類型： 包括：機(jī)械攪拌式、自吸式、氣升式、伍式、文氏罐等類型的發(fā)酵罐。（四）發(fā)酵罐的基本條件 機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣與發(fā)酵液充分混合，促使氧在發(fā)酵液中溶解，以保證供給微 生物生長繁殖、發(fā)酵所需的氧氣。又稱通用式發(fā)酵罐。（五）通用式發(fā)酵罐的主要部件：罐體、攪拌器、擋板、軸封、空氣分布管、

8、消泡器 、冷卻管（或夾套） 、聯(lián) 軸器、中間軸承、人孔、管路等（六）發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)（ 1）罐體：由圓柱體與橢圓形或碟形封頭焊接而成。材料為炭鋼或不銹鋼，且應(yīng)有一定的承壓能力， 2.52 。 罐頂上的接管有：進(jìn)料管、補(bǔ)料管、排氣管、接種管與壓力表接管。 罐身上的接管有：冷卻水進(jìn)出管、進(jìn)空氣管、溫度計(jì)管與測控儀表接口。2）攪拌器： 作用：使通入的空氣分散成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，使氧溶解于發(fā)酵液中。 形式：徑向式（蝸輪式）平葉式、彎葉式與箭葉式 軸向式（推進(jìn)式）螺旋槳式、漿葉式 徑向式攪拌器 優(yōu)點(diǎn)：氣體分散能力強(qiáng) 缺點(diǎn)：功耗較大 , 作用范圍小。軸向式攪拌器 優(yōu)點(diǎn)：軸向混合性能較好，功耗低，作用范圍

9、大 缺點(diǎn)：對氣體的控制能力弱。（3）擋板的作用：改變液流的方向，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧。 防止攪拌過程中漩渦的產(chǎn)生，而導(dǎo)致攪拌器露在料液以上，起不到攪拌作用。豎立的蛇管、列管、排管也可以起擋板作用。 擋板與罐壁之間的距離： （1/5-1/8）D ，避免形成死角，防止物料與菌體堆積。全擋板條件：能消除液面漩渦的最低擋板條件。（4）消泡器：發(fā)酵液中含有蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)，通氣攪拌是會(huì)產(chǎn)生氣泡，發(fā)泡嚴(yán)重時(shí)會(huì)使發(fā)酵液隨排氣而外溢，增加雜菌污 染的機(jī)會(huì)。消泡器的作用：將泡沫打破。消泡方法：化學(xué)法天然油脂、聚醚類、高級(jí)醇類等。物理法機(jī)械消泡裝置，常用耙式消泡器。（5）聯(lián)軸器及軸承： 用聯(lián)軸器使幾段攪拌

10、軸上下成牢固的剛性聯(lián)接。為了減少震動(dòng)，中型發(fā)酵罐裝有底軸承，大型發(fā)酵罐裝有中間軸承。（ 6）空氣分布裝置作用：吹入無菌空氣，使空氣分布均勻。 形式：單管與環(huán)形管。常用單管，簡單實(shí)用，單次通入量較大。環(huán)形管屬于多孔管式，空氣分布較均勻，但噴氣孔容易被堵塞。（7）軸封 定義：運(yùn)動(dòng)部件與靜止部件之間的密封叫作軸封。如攪拌軸與罐蓋或罐底之間。 作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄漏與污染雜菌。形式：填料函與端面軸封兩種。目前多用端面式軸封。（七）自吸式發(fā)酵罐與通用發(fā)酵罐的區(qū)別：有一個(gè)特殊的攪拌器，沒有通氣管。自吸式發(fā)酵罐的充氣原理： 攪拌器由罐底向上伸入的主軸帶動(dòng)。 葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)葉片不斷排開

11、周圍的液體使其背側(cè)形成真空，由導(dǎo)氣管吸入罐外空氣。吸入的空氣與發(fā)酵液充分混 合后在葉輪末端排出，并立即通過導(dǎo)輪向罐壁分散，經(jīng)擋板折流涌向液面，均勻分布。酒精發(fā)酵罐 啤酒發(fā)酵罐：圓筒體錐底立式發(fā)酵罐（錐底：便于酵母沉淀回收） 清洗系統(tǒng)第三章 空氣過濾除菌系統(tǒng)一、空氣除菌的方法與殺菌機(jī)理（一）化學(xué)殺菌 種類：甲醛、苯酚、臭氧等 原理：破壞蛋白質(zhì)或核酸等生物活性物質(zhì)的活性而起殺菌作 用。（二）輻射殺菌種類：超聲波、高能陰極射線、X射線、丫射線、B射線、紫外線等原理：破壞蛋白質(zhì)或核酸等生物活性物質(zhì)的活性而起殺菌作用。目前應(yīng)用較廣泛的還是紫外線。 紫外線波長為 253.7-265 時(shí)殺菌效力最強(qiáng)， 它的

12、殺菌力與紫外線的強(qiáng)度成正比， 與距離的平方成反比。應(yīng)用：常用于無菌室與醫(yī)院手術(shù)室等空氣對流不大的環(huán)境下消毒。缺點(diǎn)：效率低，需要時(shí)間長，一般要結(jié)合其他方法（甲醛熏蒸等） 。（三）熱滅菌法熱殺菌是一種有效的、可靠的殺菌辦法。直接加熱：消耗大量能源，增設(shè)許多換熱設(shè)備，不經(jīng)濟(jì)?？芍苯永每諝鈮嚎s時(shí)的溫度升高來實(shí)現(xiàn)。 利用余熱進(jìn)行殺菌：空氣在進(jìn)入培養(yǎng)系統(tǒng)之前，一般需用空壓機(jī)以提高壓力，所以空氣熱滅菌時(shí)所需溫度的提 高，四）靜電除菌 原理：利用靜電引力來吸附帶電離子而達(dá)到除塵滅菌的目的。懸浮于空氣中的微生物、微生物孢子大多數(shù)帶有 不同的電荷，沒有電荷的微粒進(jìn)入高壓靜電場時(shí)則會(huì)被電離成帶正電荷。優(yōu)點(diǎn)：除塵效

13、果好，耗能?。刻幚?000m3空氣每小時(shí)只耗電 0.2-0.8 ），設(shè)備較小。缺點(diǎn)：對設(shè)備維護(hù)與安全技術(shù)措施要求較高（微粒積累到一定厚度時(shí)，極板間放電，極板電壓下降，微粒吸附 力減弱）。應(yīng)用：潔凈工作臺(tái)，潔凈工作室。但對于一些直徑很小的微粒，它所帶的電荷很小，當(dāng)產(chǎn)生的引力等于或小于氣流對微粒的拖帶力或微粒布朗運(yùn) 動(dòng)的動(dòng)量時(shí)，微粒就不能被吸附而沉降，所以靜電除塵對很小的微粒效率較低。五）過濾除菌過濾除菌 : 使空氣通過經(jīng)高溫滅菌的介質(zhì)過濾層，將空氣中的微生物等顆粒阻截在介質(zhì)層中，而達(dá)到除菌的目 的。常用的過濾介質(zhì)棉花、活性炭、超細(xì)玻璃纖維、石棉濾紙、燒結(jié)材料過濾介質(zhì)、燒結(jié)金屬過濾介質(zhì)等。 常用

14、的過濾介質(zhì)按孔隙大小可以分為兩類： 介質(zhì)孔隙大于微生物需有一定厚度的介質(zhì)濾層才能除菌，也稱相對過濾。介質(zhì)孔隙小于微生物微生物直接被截留，也稱絕對過濾?？諝庵形⑸锪Ｗ油ǔ?0.5-2 。一般過濾介質(zhì)的孔隙都較微生物大。三、相對過濾除菌機(jī)理 原理：也稱深層過濾，是依靠氣流通過濾層時(shí)，基于濾層纖維的層層阻礙，迫使空氣在流動(dòng)過程中出現(xiàn)無數(shù)次 改變氣速大小與方向的繞流運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致微生物微粒與濾層纖維間產(chǎn)生撞擊、攔截、布朗擴(kuò)散、重力及靜電 引力等作用，從而把微生物微粒截留、捕集在纖維表面上，實(shí)現(xiàn)了過濾。除菌機(jī)理分類：慣性沖擊滯留作用機(jī)理、攔截滯留作用機(jī)理、 布朗擴(kuò)散作用機(jī)理、重力沉降作用機(jī)理、靜電吸附

15、作用機(jī)理1. 慣性沖擊滯留作用機(jī)理 原理：當(dāng)微粒隨氣流以一定的速度垂直向纖維方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣受阻即改變運(yùn)動(dòng)方向，繞過纖維前進(jìn)，而微粒 由于它的運(yùn)動(dòng)慣性較大， 未能及時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向隨主導(dǎo)氣流前進(jìn)， 于是微粒直沖到纖維的表面， 由于磨擦粘附， 微粒就滯留在纖維表面上。2、攔截滯留作用機(jī)理 原理：當(dāng)氣流速度下降到一定值時(shí)，若微粒隨氣流慢慢靠近纖維時(shí)，受纖維所阻改變方向，繞過纖維前進(jìn)，并 在纖維的周邊形成一層邊界滯留區(qū)，滯留區(qū)的氣流流速更慢，當(dāng)與纖維表面接觸時(shí)就被捕集。3、布朗擴(kuò)散作用機(jī)理 原理：直徑很小的微粒在很慢的氣流中能產(chǎn)生一種不規(guī)則的直線運(yùn)動(dòng)，稱為布朗擴(kuò)散。氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)對空 氣中細(xì)微塵粒的

16、碰撞，使塵粒也隨之做布朗運(yùn)動(dòng)。塵粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。 注意：布朗擴(kuò)散作用在較大的氣速或較大的纖維間隙中是不起作用的。4、重力沉降作用機(jī)理 原理：重力沉降是一個(gè)穩(wěn)定的分離作用，當(dāng)微粒所受的重力大于氣流對它的拖帶力時(shí)，微粒就容易沉降。 這種作用只有在塵粒較大時(shí)才存在。5、靜電吸附作用機(jī)理 原理：懸浮在空氣中的微粒大多帶有不同電荷，這些帶電的微粒會(huì)受帶異性電荷的物體所吸引而沉降。同時(shí)，氣流通過纖維介質(zhì)時(shí)，由于氣流磨擦，使纖維與塵粒上都帶電荷。當(dāng)空氣流過介質(zhì)時(shí)，上述五種除菌機(jī)理同時(shí)起作用，不過氣流速度不同，起主要作用的機(jī)理也就不同。當(dāng)氣流 速度較大時(shí)，除菌效率隨空氣流速的增加而增加，此時(shí)慣性沖擊起

17、主要作用；當(dāng)氣流速度較小時(shí)，除菌效率隨 氣流速度的增加而降低，此時(shí)擴(kuò)散起主要作用； 當(dāng)氣流速度中等時(shí)，可能是截留起主要作用。如果空氣流速過大，除菌效率又下降，則是由于已被捕集的微粒 又被湍動(dòng)的氣流夾帶返回到空氣中。二、過濾除菌的流程1. 高效前置過濾除菌流程 原理：利用壓縮機(jī)的抽吸作用，使空氣先經(jīng)中、高效過濾后，再進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，這樣就降低了主過濾器的負(fù) 荷。特點(diǎn)：采用了高效率的前置過濾設(shè)備，使空氣經(jīng)過多次過濾，因而所得的空氣無菌程度比較高。 高效前置過濾器采用泡沫塑料（經(jīng)典除菌）與超細(xì)纖維紙串聯(lián)使用做過濾介質(zhì)。2. 空氣壓縮冷卻過濾流程設(shè)備簡單，包括壓縮機(jī)、貯罐、空氣冷卻器與過濾器。 適用于

18、氣候寒冷、相對濕度很低的地區(qū)。3. 冷卻空氣直接混合式空氣除菌流程 利用壓縮后熱空氣與冷卻后的冷空氣進(jìn)行交換，使冷空氣的溫度升高，降低相對濕度。 特點(diǎn)：可省去第二次冷卻后的分離設(shè)備與空氣加熱設(shè)備，流程比較簡單，利用壓縮空氣來加熱吸水后的空氣， 冷卻水用量少等。應(yīng)用范圍：中等含濕地區(qū)，不適合于空氣含濕量高的地區(qū)。4、兩級(jí)分離、冷卻、加熱的空氣除菌流程比較完善的空氣除菌流程，可適應(yīng)各種氣候條件， 能充分地分離油水， 使空氣達(dá)到低的相對濕度下進(jìn)入過濾器,以提高過濾效率。 特點(diǎn)：兩次冷卻、兩次分離、適當(dāng)加熱。尤其適用潮濕的地區(qū)，其他地區(qū)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r，對流程中的設(shè)備作適當(dāng)?shù)脑鰷p。旅風(fēng)分離蓋衿/JJ器

19、過濾器兩級(jí)分離、冷卻、加熱的空氣除菌流程三、常用空氣過濾器及過濾除菌系統(tǒng)無菌空氣制備的整個(gè)過程包括兩部分內(nèi)容：對進(jìn)入空氣過濾器的空氣進(jìn)行預(yù)處理，達(dá)到合適的空氣狀態(tài)（溫度、濕度）；對空氣進(jìn)行過濾處理，以除去微生物顆粒，滿足生物細(xì)胞培養(yǎng)需要。（一、）空氣預(yù)處理設(shè)備粗過濾器、空氣壓縮機(jī)、貯氣罐、空氣冷卻器、氣液分離器、加熱器1粗過濾器 安裝在空氣壓縮機(jī)前的粗過濾器。作用：捕集較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受損，同時(shí)也可減輕總過濾器負(fù)荷。要求：過濾效率高，阻力小，否則會(huì)增加空氣壓縮機(jī)的吸入負(fù)荷與降低空氣壓縮機(jī)的排氣量。分類：布袋過濾、填料式過濾、油浴洗滌與水霧除塵等?？諝獬谐ニF油霧的原因，否則：（

20、1）導(dǎo)致傳熱系數(shù)降低，給空氣冷卻帶來困難。（2）如果油霧的冷卻分離不干凈，帶入過濾器會(huì)堵塞過濾介質(zhì)的纖維空隙，增大空氣壓力損失。（3）黏附在纖維表面，可能成為微生物微粒穿透濾層的途徑，降低過濾效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)浸潤介質(zhì)而破壞過濾效果。貯氣罐的作用：（1）消除脈動(dòng)維持罐壓的穩(wěn)定。（2）使部分液滴在罐內(nèi)沉降。（3）保溫滅菌。氣液分離器將空氣中冷凝成霧狀的水霧與油霧粒子除去。分類：旋風(fēng)分離器與絲網(wǎng)分離器兩種。旋風(fēng)分離器：利用氣體在切線方向進(jìn)入容器時(shí)在容器內(nèi)形成的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力場來分離重度較大的粒子。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。適用于分離10以上的微粒。絲網(wǎng)分離器優(yōu)點(diǎn)：分離器體積小，絲網(wǎng)表面間隙小

21、，可除去小至5的霧狀微粒，分離效率可達(dá) 9899%阻力損失小。（二）常用的空氣過濾器：深層棉花（活性炭、玻璃纖維）過濾器、平板式纖維紙/板過濾器管式過濾器、接迭式過濾器第五章微生物的代謝調(diào)控理論及其在食品發(fā)酵中的應(yīng)用 新陳代謝：簡稱代謝，是營養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)所經(jīng)歷的一切化學(xué)變化的總稱。初級(jí)代謝：提供能量、前體、結(jié)構(gòu)物質(zhì)等生命活動(dòng)所必需的代謝物的代謝類型；合成的產(chǎn)物稱為初級(jí)代謝產(chǎn)物，包括：氨基酸、核苷酸等。次級(jí)代謝： 在一定生長階段出現(xiàn)非生命活動(dòng)所必需的代謝類型； 合成的產(chǎn)物稱為次級(jí)代謝產(chǎn)物， 包括： 抗生素、 色素、激素、生物堿等。1、同工酶 能催化同一種化學(xué)反應(yīng)，但酶蛋白的分子結(jié)構(gòu)不同的一組

22、酶，存在于生物的同一種屬或同一個(gè)體的 不同組織中，甚至是同一組織或細(xì)胞中。2、別構(gòu)酶又稱變構(gòu)酶，具有變構(gòu)作用（別構(gòu)作用）的酶稱為別構(gòu)酶。迄今所有已知的別構(gòu)酶都是寡聚酶，即含 有兩個(gè)或兩個(gè)以上的亞基。特點(diǎn)：多亞基、兩中心（活性中心、調(diào)節(jié)中心） 。 調(diào)節(jié)中心結(jié)合調(diào)節(jié)因子或效應(yīng)物?；钚灾行慕Y(jié)合底物。 活性中心與調(diào)節(jié)中心是通過構(gòu)象的變化而相互聯(lián)系的。3、多功能酶 指在結(jié)構(gòu)上只有一個(gè)多肽鏈，但具有兩種或兩種以上的催化活力或結(jié)合功能的蛋白質(zhì)。 微生物的代謝調(diào)控作用：誘導(dǎo)作用、分解代謝物調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)、能荷調(diào)節(jié)酶的調(diào)節(jié) 酶合成的調(diào)節(jié)、酶活性的調(diào)節(jié)1、酶合成的調(diào)節(jié)：大腸桿菌對葡萄糖與乳糖的利用差異。微生物細(xì)胞

23、中的酶 ：組成酶細(xì)胞中始終存在的酶 基因處于打開狀態(tài) 誘導(dǎo)酶環(huán)境中某種物質(zhì)誘導(dǎo)下產(chǎn)生的酶 基因有條件的表達(dá)2、酶活性的調(diào)節(jié)通過改變已有酶的催化活性來調(diào)節(jié)代謝的速率代謝產(chǎn)物與酶結(jié)合， 致使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。 但這種變化是可逆的， 當(dāng)代謝產(chǎn)物與酶脫離后， 酶結(jié)構(gòu)就會(huì)復(fù)原， 又恢復(fù)原有活性。如谷氨酸的積累會(huì)抑制谷氨酸脫氫酶的活性 意義：微生物細(xì)胞內(nèi)一般不會(huì)積累大量的代謝產(chǎn)物。一、誘導(dǎo)作用微生物在誘導(dǎo)物的作用下， 產(chǎn)生誘導(dǎo)酶從而實(shí)現(xiàn)對某些物質(zhì)的分解與利用的現(xiàn)象稱為誘導(dǎo)作用。 乳糖操縱子模 型。二、分解代謝物調(diào)節(jié) 分解代謝物阻遏作用：細(xì)胞內(nèi)同時(shí)有兩種分解底物（碳源或氮源）存在時(shí)，利用快的那種分解底物會(huì)阻

24、遏利用 慢的底物的有關(guān)酶合成的現(xiàn)象。大腸桿菌可以利用葡萄糖、乳糖、麥芽糖、阿拉伯糖等作為碳源而生長繁殖。當(dāng)培養(yǎng)基中有葡萄糖與乳糖時(shí)， 細(xì)菌優(yōu)先使用葡萄糖，當(dāng)葡萄糖耗盡，細(xì)菌停止生長，經(jīng)過短時(shí)間的適應(yīng)，就能利用乳糖，細(xì)菌繼續(xù)呈指數(shù)式 繁殖生長，從而出現(xiàn)二次生長曲線。三、反饋調(diào)節(jié) 反饋調(diào)節(jié)是指代謝過程的中間產(chǎn)物或終產(chǎn)物對代謝過程早期階段的關(guān)鍵酶的抑制作用。 抑制酶的活性稱為反饋抑制；抑制酶的合成稱為反饋?zhàn)瓒簟＃ㄒ唬┓?饋 阻 遏 乳糖操縱子酶合成的誘導(dǎo) 色氨酸操縱子酶合成的阻遏 通過輔阻遏物來進(jìn)行調(diào)節(jié)（二）反 饋 抑 制協(xié)同反饋抑制 是指分支代謝途徑中的幾個(gè)末端產(chǎn)物同時(shí)過量時(shí)才能抑制共同途徑中的第

25、一個(gè)酶的一種反饋調(diào) 節(jié)方式。合作反饋抑制又稱增效反饋抑制，是指兩種末端產(chǎn)物同時(shí)存在時(shí)可以起到比一種末端產(chǎn)物大得多的反饋抑制作 用。積累反饋抑制 每一分支途徑末端產(chǎn)物按一定百分比單獨(dú)抑制共同途徑中前面的酶， 所以當(dāng)幾種末端產(chǎn)物共同 存在時(shí)它們的抑制作用是積累的，各末端產(chǎn)物之間既無協(xié)同效應(yīng)，亦無拮抗作用。 （只影響酶促反應(yīng)速率） 順序反饋抑制 一種終產(chǎn)物的積累，導(dǎo)致前面一中間產(chǎn)物的積累，通過后者反饋抑制合成途徑關(guān)鍵酶的活性， 使合成終止。四、能荷調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)、之間的比例實(shí)際上是在不斷的變動(dòng)的， 細(xì)胞通過改變這三者的比例來調(diào)節(jié)其代謝活動(dòng)， 稱為能荷調(diào)節(jié) 或腺苷酸調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)形成的分解代謝酶類活性，也調(diào)節(jié)

26、利用的生物合成酶類的活性。從有氧條件轉(zhuǎn)入無氧條件時(shí)， 酵母菌的發(fā)酵作用增強(qiáng)； 反之， 從無氧轉(zhuǎn)入有氧時(shí)， 酵母菌的發(fā)酵作用受到抑制， 這種氧氣抑制酒精發(fā)酵的現(xiàn)象叫做巴斯德效應(yīng)。代謝調(diào)控在食品發(fā)酵中的應(yīng)用 : 發(fā)酵工藝條件的控制、菌種遺傳特性的調(diào)控、控制細(xì)胞膜的滲透性 第六章 白酒的生產(chǎn)工藝酒：釀造酒、蒸餾酒、配制酒 凡用水果、乳類、糖類、谷物等原料，經(jīng)過酵母菌發(fā)酵后，蒸餾得到無色、透明的液體，再經(jīng)陳釀與調(diào)配，制 成透明的、含酒精濃度大于20（ ） 的酒精性飲料，稱做“蒸餾酒” 。六大蒸餾酒：中國白酒、威士忌 、 伏特加、白蘭地 、老姆酒 、金酒 中國的蒸餾酒中 99以上是稱做白酒 （燒酒 ）（

27、一）按糖化發(fā)酵劑分類（曲的種類）1 、大曲酒：以大曲為糖化發(fā)酵劑2 、小曲酒：以小曲為糖化發(fā)酵劑3 、麩曲酒母白酒：以麩曲為糖化劑，以純種酵母培養(yǎng)制成酒母做發(fā)酵劑 按香型物質(zhì)分類 清香型：汾香型、山西汾酒為代表。濃香型：瀘香型、四川瀘洲老窖，五糧液，古井貢酒等為代表。 醬香型：茅香型、貴州茅臺(tái)酒為代表，酒味醬香濃郁，純正綿甜，余香悠長。 米香型：廣西桂林三花酒為代表。鳳香型：陜西西鳳酒為代表。二、白酒風(fēng)味物質(zhì)成分 主要成分為乙醇、水、微量成分：使白酒呈香呈味，形成白酒特有風(fēng)格。高級(jí)醇：三個(gè)碳以上的醇，為主要的香味與口味物質(zhì)之一。 酯類：最重要的香味物質(zhì)，主要有乙酸乙酯、己酸乙酯與乳酸乙酯，統(tǒng)稱

28、三大酯。有機(jī)酸：呈味作用，作為酯的前體物質(zhì)及穩(wěn)定劑。 與白酒釀造有關(guān)的微生物主要是酵母菌、細(xì)菌與霉菌。 霉菌：釀酒所用的糖化菌種。 酵母菌：酒精酵母與產(chǎn)酯酵母。 細(xì)菌：乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌、己酸菌等，乳酸菌使乳酸酯化產(chǎn)生乳酸乙酯（應(yīng)適量） 。 大曲白酒生產(chǎn)大曲及其特點(diǎn)與類型 （一）定義：以小麥或大麥與豌豆為主要原料，將其粉碎、加水、壓制成磚狀的曲胚，在一定溫度與濕度下使 自然界的微生物進(jìn)行富集與擴(kuò)大培養(yǎng)，再經(jīng)風(fēng)干而制成的含有多種菌的一種糖化發(fā)酵劑。特點(diǎn)：1、既是糖化發(fā)酵劑也是釀酒原料 釀酒時(shí)利用大曲中各種微生物與酶對原料進(jìn)行糖化發(fā)酵，同時(shí)大曲本身所含的淀粉、蛋白質(zhì)等成分在發(fā)酵 過程中也被分解

29、利用。2、生料制曲 利于保存原料中所含有的豐富的水解酶類，利于大曲酒釀造過程中淀粉的糖化作用。3、自然接種 大曲是我國古老曲種，周圍環(huán)境中的微生物轉(zhuǎn)移到曲塊上進(jìn)行生長繁殖，它巧妙地將野生菌進(jìn)行人工培養(yǎng)， 選育有益微生物的生長與作用，最后在曲內(nèi)積累酶及發(fā)酵前提物質(zhì)，并為發(fā)酵提供營養(yǎng)物質(zhì)。4、使用陳曲 大曲經(jīng)過曲房培養(yǎng)成熟，不能立即使用，需要經(jīng)過26 個(gè)月的貯存，成為陳曲后才投入使用。（二）大曲類型 根據(jù)制曲過程中對控制曲胚最高溫度的不同，大致地分為中溫曲、中高溫大曲與高溫曲三種類型。高溫曲：制曲最高溫度達(dá)60C以上。主要用于釀造醬香型白酒。中溫曲：制曲最高溫度不超過50 C用于釀造清香型白酒與濃

30、香型白酒。中高溫曲：制曲最高溫度在50C 59C主要用于生產(chǎn)濃香型大曲酒。應(yīng)貯存3-4個(gè)月，稱陳曲，然后再使用。原因：使制曲時(shí)潛入的大量產(chǎn)酸細(xì)菌，在生長比較干燥的條件下大部分死掉或失去繁殖能力；大曲經(jīng)貯藏 后，其酶活力會(huì)降低，酵母數(shù)也能減少，所以在用適當(dāng)貯存的陳曲釀酒時(shí)，發(fā)酵溫度上升會(huì)比較緩慢，釀制出 的酒香味較好。大曲酒生產(chǎn)中，原料蒸煮稱為“蒸”，酒醅的蒸餾稱為“燒”，粉碎的生原料一般稱為“渣” （茅臺(tái)稱為“沙” 汾酒中稱為"糝”）。酒醅是指經(jīng)固態(tài)發(fā)酵后，含有一定量酒精的固體醅子。大曲白酒生產(chǎn)分為清渣與續(xù)渣兩種方法。根據(jù)生產(chǎn)原料蒸煮與酒醅蒸餾時(shí)的配料不同，大曲酒的生產(chǎn)可分為：清蒸清

31、渣 原輔料清蒸，酒醅蒸餾。清蒸續(xù)渣一一原料蒸煮與酒醅蒸餾分開進(jìn)行，然后混合發(fā)酵。混蒸續(xù)渣一一酒醅與粉碎的新料按比例混合，同時(shí)蒸糧蒸酒。混蒸續(xù)渣法有兩種典型的工藝：萬年糟紅糧續(xù)渣法：以川酒為代表老五甑法：以蘇、魯、皖、豫產(chǎn)酒為代表老五甑操作，就是每次出窖蒸酒時(shí)，將每個(gè)窖的酒醅拌入新投的原料，分成五甑蒸餾，蒸后其中四甑料重新回 入窖內(nèi)發(fā)酵，另一甑料作為廢糟扔出，這種操作概括為“蒸五下四”。老五甑正常操作時(shí)，窖內(nèi)有四甑材料【大渣1、大渣2 （二渣）、小渣（三渣）、回糟】。出窖后加新料作成五甑材料（大渣1、大渣2、小渣、回糟、扔糟），分為五次蒸餾（料），其中四甑下窖，一甑扔糟。第一推羽二排第三排輸四揺

32、（同捋立加人剽1大* SB二 FL-第一排 根據(jù)甑桶大小，考慮每班投入新原料（高粱粉）的數(shù)量，加入為投料量 30 一 40%的填充料，配入2-3倍于投料量的酒糟，進(jìn)行蒸料冷卻后加曲入窖發(fā)酵，立兩渣料。第二排 將第一排兩甑酒醅，取出一部分，加入占用料總數(shù)20%左右的新原料，配成一甑作為小渣，其余大部分酒醅加入占用料總數(shù) 80%左右的原料，配成兩甑大渣，進(jìn)行混燒（蒸酒與蒸料），兩甑大渣與一甑小渣分別冷卻，加曲后，分層入一個(gè)窖內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。第三排 將第二排小渣不加新料蒸酒后冷卻， 加曲， 即做成回糟入窖發(fā)酵。 兩甑大渣按第二排操作， 配成兩甑大 渣與一甑小渣。這樣入窖發(fā)酵有四甑料，它們是兩甑大渣，一甑

33、小渣與一甑回糟，分層在窖內(nèi)發(fā)酵。第四排 （ 圓排） 將上排的回糟酒醅，進(jìn)行蒸酒后，作為扔糟，兩甑大渣與一甑小渣，按第三排操作配成四甑。從 第四排起已經(jīng)做到圓排了，以后可按此方式循環(huán)操作。每天出窖加入新料后投入甑中為五甑料，其中四甑入窖 發(fā)酵，一甑為扔糟。小曲白酒是以大米、高粱、玉米為原料，小曲為糖化發(fā)酵劑，采用固態(tài)或半固態(tài)發(fā)酵，再經(jīng)蒸餾并勾兌而成。 小曲也稱酒藥、白藥、酒餅等，是用米粉或米糠為原料，添加或不添加草藥，自然培養(yǎng)或接種曲母，或接種純 粹根霉與酵母，然后培養(yǎng)而成。第七章 啤酒的生產(chǎn)工藝 啤酒的定義：以大麥與水為主料，大米或其它谷物、酒花為輔料，經(jīng)制麥、糖化、酵母發(fā)酵釀造而成的一種含

34、有 2 、低酒精度與多種營養(yǎng)成分的飲料酒。二、啤酒的分類1、按滅菌方式分 熟啤酒：巴氏熱滅菌，瓶裝。保質(zhì)期為 120 d。 鮮啤酒：不經(jīng)巴氏熱滅菌，桶裝。味道鮮美但容易變質(zhì)，保質(zhì)期7 d 左右。純生啤酒：使用0.45微孔膜過濾除菌，新鮮，可口，保質(zhì)期達(dá)半年以上。2、按啤酒色澤分類淡色啤酒：色度在 5-13 之間。產(chǎn)量最大的啤酒。淺黃色啤酒：口味淡爽，酒花香味突出。 金黃色啤酒：口味淡爽而醇與，有明顯的酒花香味與麥芽香味。棕黃色啤酒：口味醇厚，有明顯的麥芽香與酒的酯香。 濃色啤酒色澤呈紅棕色或紅褐色，色度在 14-40 之間。濃色啤酒麥芽香味突出、口味醇厚，酒花口味較輕。 黑色啤酒色度在 50-

35、130 之間，色澤呈深紅褐色乃至黑褐色。黑啤酒麥芽香味突出、口味濃醇、泡沫細(xì)膩， 苦味根據(jù)產(chǎn)品類型而有較大差異。3、按原料分 全麥芽啤酒：全部采用麥芽，不添加任何輔料。成本較高但麥芽香味突出。 頭道麥汁啤酒：利用過濾所得的麥汁直接發(fā)酵，不摻二道麥汁?？谖洞妓?、后味干凈。 黑啤酒：原料中加入部分焦香麥芽。色澤深、苦味重、泡沫好、酒精高，并有焦糖香味。 小麥啤酒：以小麥為主要原料的啤酒。還有玉米與獼猴桃啤酒。4、按酵母性質(zhì)分上面發(fā)酵啤酒：采用上面酵母。發(fā)酵過程中，酵母隨2浮到發(fā)酵面上，發(fā)酵溫度 15-20 C。啤酒的香味突出。下面發(fā)酵啤酒：采用下面酵母。發(fā)酵完畢，酵母凝聚沉淀到發(fā)酵容器底部，發(fā)酵溫

36、度5-10 C。啤酒的香味柔與。世界上絕大部分國家采用下面發(fā)酵啤酒。5、其他低（無）醇啤酒：普通啤酒脫醇去酒精。無醇啤酒的酒精含量應(yīng)少于0.5%（）。冰啤酒：將啤酒冷卻至冰點(diǎn)，出現(xiàn)微小冰晶，過濾。色澤清亮，酒精較高，口味柔與、醇厚、爽口。 果味啤酒：加入果汁，酒精度低。有啤酒的清爽口感又有水果的香甜味道。干啤酒：發(fā)酵度高，殘?zhí)菢O低，口味干爽，后味干凈，無雜味。啤酒釀造的原料：大麥、啤酒花、啤酒酵母、水、輔助原料 為什么大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕?？分布廣，價(jià)格廉。皮殼是良好的麥汁過濾介質(zhì)。 發(fā)芽力較強(qiáng)、酶系統(tǒng)較完全，豐富的可浸出物。大麥發(fā)芽的作用：發(fā)芽大麥含有各種水解酶與豐富的大分子物質(zhì)，且這些酶

37、可以將大分子物質(zhì)分解，以供酵母 生長。產(chǎn)生色香味物質(zhì)。啤酒花簡稱酒花，又稱蛇麻花、忽布花。雌雄異株，釀酒用雌花。淡黃綠色。常溫易氧化，需低溫干燥保存。啤酒花成分 酒花樹脂：a -酸 異a-酸（主要的苦味物質(zhì)）3 -酸希魯酮酒花油：含量為 0.52.0% 。主要成分是葎草烯與香葉烯。多酚物質(zhì)：含量為 25%，主要是花色苷、單寧、花青素、翠雀素等。 酒花在啤酒釀造中的作用 賦予啤酒特有的香氣與清爽的苦味；形成啤酒優(yōu)良的泡沫，增加啤酒的泡沫性與穩(wěn)定性； 使蛋白質(zhì)沉淀，有利于麥汁的澄清；酒花有抑菌作用，能增強(qiáng)麥芽與啤酒的防腐能力； 酒花對啤酒釀造的不利影響是，酒花的花色苷能引起啤酒的非生物性渾濁。 上

38、面發(fā)酵啤酒酵母：在發(fā)酵時(shí)隨 2 漂浮在液面上，發(fā)酵終了形成泡蓋，經(jīng)長時(shí)間放置，酵母也很少下沉。 下面發(fā)酵啤酒酵母：在發(fā)酵時(shí)，酵母懸浮在發(fā)酵液內(nèi)，發(fā)酵終了，酵母很快凝結(jié)成塊并沉積在容器底，形成緊 密的沉淀層。上面酵母與下面酵母的區(qū)別上面酵母下面酵母細(xì)胞形態(tài)圓形卵圓形發(fā)酵時(shí)的現(xiàn)象聚集上浮聚集下沉芽細(xì)胞易形成芽簇不形成芽簇對棉籽糖的分解1/3全部37 C培養(yǎng)生長不生長子囊孢子易形成難形成利用酒精生長能不能啤酒的釀造工藝：麥芽制備T麥牙汁制備T發(fā)酵T過濾火菌T灌裝一、麥 芽 制備1、精選大麥 2、浸麥 3、發(fā)芽 4、干燥浸麥方法：濕浸法（已淘汰） 、間歇浸麥法（斷水浸麥法） 、噴霧浸麥法 綠麥芽：浸麥

39、后開始露頭的大麥從進(jìn)入發(fā)芽床開始到干燥之前的整個(gè)過程中，均稱為綠麥芽。 干燥目的：終止綠麥芽的生長與酶的分解作用，便于貯存、粉碎。麥芽經(jīng)過焙焦產(chǎn)生色、香、味物質(zhì)；且根較脆，易于除去。二、麥汁制備 麥芽的粉碎t糖化t麥汁過濾t麥汁煮沸與添加酒花t麥汁處理 糖化是利用麥芽中所含有的各種水解酶，在適宜的條件下將麥芽與輔助原料中的不溶性大分子物質(zhì)（淀粉、蛋 白質(zhì)、半纖維素及其中間分解產(chǎn)物等）逐步分解為可溶性的低分子物質(zhì)的分解過程。 糖化最主要的目的就是把淀粉分解為酵母所能利用的可發(fā)酵糖以及低分子糊精等。麥芽中的淀粉分解酶包括：a -淀粉酶、3 -淀粉酶、R酶等。 淀粉水解包括三個(gè)過程，即糊化、液化、糖

40、化。糊化：熱水溶液中，水分子大量進(jìn)入淀粉分子中，體積膨脹，淀粉顆粒吸水膨脹到一定程度，顆粒破裂溶于水 中，形成粘稠的溶液，此過程稱為糊化。液化：由許多葡萄糖殘基組成的淀粉長鏈（支鏈淀粉與直鏈淀粉）被a-淀粉酶迅速分解為許多短鏈（糊精）因而使糊化醪液的粘度迅速下降，此過程即液化。由于酶的存在，糊化與液化兩個(gè)過程幾乎同時(shí)發(fā)生。糖化的方法（ 1）煮出糖化法（ 2）浸出糖化法 煮出糖化法方法：取部分醪液加熱到沸點(diǎn)然后并入未煮沸的醪液混合，使不同醪液溫度升高到不同酶分解所要 求的溫度，以完成糖化。優(yōu)點(diǎn)：浸出物得率提高，糖化時(shí)間縮短。浸出糖化法方法：把總醪液從一定的溫度開始加熱至幾個(gè)溫度休止階段，進(jìn)行休止

41、，最后達(dá)到并醪糖化終止溫 度。優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能耗降低2050%。缺點(diǎn)：碘反應(yīng)稍差，糖化得率低。糖化溫度的控制階段溫度時(shí)河作用|浸漬階段35-40 r15-20 iuin酶的浸出和酸的形成；! 葡聚糖的分解1蛋白質(zhì)分解 階段45 55C不超過lh蛋白質(zhì)分解成多駄和氨 基酸1糖化階段62-70 r60 min淀粉被分解成可發(fā)酵性L 糖和糊精糊精化階段75-78r60 min淀粉進(jìn)一步分解；其它' 酶的鈍化!3、麥芽醪過濾目的：獲得澄清的麥汁。方法：過濾槽法、壓濾機(jī)法。第一麥汁：用過濾法提取的糖化醪中的麥汁。第二麥汁：用熱水洗出的第一麥汁過濾后殘留于麥槽中的麥汁。4麥汁煮沸與

42、酒花添加作用：蒸發(fā)掉多余水分，使麥汁濃縮；滅菌與滅酶作用（固定麥汁成分）；溶出酒花的有效成分；使蛋白質(zhì)凝固析出，增加啤酒的穩(wěn)定性；滅菌，提高生物穩(wěn)定性；揮發(fā)不良?xì)馕丁?麥汁處理（1）酒花糟的分離（2）熱凝固物的分離（3）麥汁冷卻充氧熱凝固物的分離熱凝固物又稱粗凝固物，它是以蛋白質(zhì)與多酚物質(zhì)為主的復(fù)合物，煮沸的麥汁在冷卻到均可析出。 多用回旋沉淀槽。麥汁冷卻充氧作用：冷卻到適于酵母發(fā)酵的溫度（6-8 C）；通入無菌空氣，氧濃度 6-10，利于酵母生長繁殖；將麥汁中的冷凝固物分離出來。 主發(fā)酵過程控制：（1） 溫度控制接種溫度：6-8 C發(fā)酵最高溫度：8-9 C為低溫發(fā)酵10-13 C為高溫發(fā)酵

43、主發(fā)酵結(jié)束溫度：4-5 C （緩慢降溫）（2） 降糖速度起泡期：0.3-0.5 高泡期：1.5 落泡期：0.5-0.8 泡蓋形成期：（1）后發(fā)酵的目的與作用 促進(jìn)啤酒的成熟、殘?zhí)抢^續(xù)發(fā)酵、飽與2，體積分?jǐn)?shù)0.5%、促進(jìn)酒液澄清第八章葡萄酒的生產(chǎn)工藝1892年，張弼士在煙臺(tái)建立張?jiān)Ｆ咸丫乒?。葡萄酒的分?、按酒的顏色分類紅葡萄酒：采用皮紅肉白或皮肉皆紅的葡萄經(jīng)葡萄皮與汁混合發(fā)酵而成。酒色呈自然深寶石紅、寶石紅、紫紅 或石榴紅。白葡萄酒：用白葡萄或皮紅肉白的葡萄分離發(fā)酵制成。酒色微黃帶綠，近似無色或淺黃、禾稈黃、金黃。 桃紅葡萄酒：用帶色的紅葡萄帶皮發(fā)酵或分離發(fā)酵制成。酒色為淡紅、桃紅、橘紅或玫

44、瑰色。4、 按葡萄的來源分類家葡萄酒、山葡萄酒5、按葡萄汁含量分類一一全汁葡萄酒、半汁葡萄酒2、按糖含量分類總糖（以計(jì)嗎/LQ0甜味口感4.1120twt爽口12 1T. 0甜葡擷酉M50.13.按釀造方法分類品種特點(diǎn)朋葡萄酒完全用葡萄發(fā)酩 不添加酒棒 咖呦齢酒加強(qiáng)葡萄酒添加白£酒精，從而提 高酒精的葡萄酒加香葡萄酒浸泡提香：蒸僦香：尿西浸淪 提香原酒蒸隔果皮加糖發(fā)酵后蒸館香檳i酉和汽i酉人工加入CQ2后的葡萄酒第二節(jié)葡萄汁成分調(diào)整 原因：受氣候條件、栽培管理、采摘的成熟期不同等因素影響，壓榨出的果汁成分不盡相同。 內(nèi)容：糖分的調(diào)整、酸度的調(diào)整一、糖分的調(diào)整方法：添加白砂糖、添加濃縮

45、葡萄汁。以每1.7 g糖可生成1 % （即1 ）酒精，按此計(jì)算，一般干酒的酒精在11%左右，甜酒在15%左右，若葡萄汁中含糖量低于應(yīng)生成的酒精含量時(shí)，必須提高糖度，發(fā)酵后才能達(dá)到所需的酒精含量。1、添加白砂糖加糖量的計(jì)算例如：利用潛在酒精含量為9.5%的5000 L葡萄汁發(fā)酵成酒精含量為12%勺干白葡萄酒，則需要增加酒精含量為12%- 9.5 % =2.5%。需添蔗（98.0 %99.5 % ）量：2.5 X 17.0 X 5000=212500212.517.0以1.7 g糖可生成1% （即卩1 ）酒精計(jì)算加糖操作的要點(diǎn)加糖前應(yīng)量出較準(zhǔn)確的葡萄汁體積；加糖時(shí)先將糖用葡萄汁溶解制成糖漿；用冷汁

46、溶解，不要加熱；加糖后要充分?jǐn)嚢?，使其完全溶解；溶解后的體積要有記錄，作為發(fā)酵開始的體積；加糖的時(shí)間最好在酒精發(fā)酵剛開始的時(shí)候。2、添加濃縮匍萄汁例如：已知濃縮汁的潛在酒精含量為50% 5000 L發(fā)酵葡萄汁的潛在酒精含量為10%葡萄酒要求達(dá)到酒精含量為11.5%，可用交叉法求出需加入的濃縮汁量。濃縮汁50%1.5要求酒精含量11.5發(fā)酵用葡萄汁10%38.5即在38.5 L的發(fā)酵液中加1.5 L濃縮汁，才能使葡萄酒達(dá)到11.5%的酒精含量。則求得濃縮汁添加量為：1.5 X 5000/38.5=194.8 L二、酸度調(diào)整葡萄汁在發(fā)酵前一般酸度調(diào)整到6左右，3.3-3.5 。原因：酸可抑制細(xì)菌的

47、繁殖，使發(fā)酵順利進(jìn)行；使酒味清爽，并具有柔軟感；與醇生成酯，增加酒的芳香；增加酒的貯藏性與穩(wěn)定性。酸度的調(diào)整提高酸度：補(bǔ)加酒石酸或檸檬酸 添加未成熟的葡萄壓榨汁來提高酸度物理降懿降低磁彳生物降r碳鞘j化學(xué)降駆丿碳醴鉀酒石酸鉀2的作用1、殺菌作用2、澄清作用：抑制微生物活動(dòng)，推遲發(fā)酵；利于懸浮物沉淀。3、抗氧作用：抑制多酚氧化酶活性4、溶解作用：果皮中色素等成分的溶出5、增酸作用：使蘋果酸、酒石酸鹽成為游離酸。紅葡萄酒生產(chǎn)工藝釀制紅葡萄酒一般采用紅皮白肉或皮肉皆紅的葡萄。我國釀造紅葡萄酒主要以干紅葡萄酒為原酒，然后按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)配、勾兌成半干、半甜、甜型葡萄酒。葡萄入廠后經(jīng)破碎去梗，帶渣進(jìn)行主發(fā)酵，發(fā)

48、酵一段時(shí)間后，分離出皮渣，葡萄酒繼續(xù)發(fā)酵一段時(shí)間，調(diào)整成分后轉(zhuǎn)入后發(fā)酵，得到新干紅葡萄酒，再經(jīng)陳釀、調(diào)配、澄清處理，除菌與包裝后便可得到干紅葡萄酒的成品。（一）原料處理分選：葡萄完全成熟后進(jìn)行采摘， 并在較短的時(shí)間內(nèi)運(yùn)到葡萄加工車間。經(jīng)分選剔除青粒、爛粒葡萄后送去破碎。除梗：富含單寧、苦味樹脂及鞣酸等物質(zhì)，使酒產(chǎn)生過重的澀味。破碎：葡萄及汁不能與鐵、銅等金屬接觸。 果皮含有單寧、多種色素及芳香物質(zhì)，這些成分對釀制紅葡萄酒很重要。其生產(chǎn)工藝如下：紅葡萄酒母I1氧化磕第一次換桶L添桶L后發(fā)酵廠調(diào)整成分 J蒸懾酒腳干紅葡萄原酒詁釀二次換均衡調(diào)配皮渣白蘭地分選一破碎一除梗干紅葡萄酒澄清處理包裝殺菌（除

49、菌）（二）前發(fā)酵 目的：酒精發(fā)酵；浸提色素物質(zhì)及芳香物質(zhì)。溫度：25-30C時(shí)間：4-6 d1皮渣的浸漬：酒蓋”或 “皮蓋”壓蓋：將皮蓋壓入醪中的過程。目的：充分浸漬皮渣上的色素及香氣物質(zhì)。2、發(fā)酵溫度的控制發(fā)酵溫度是影響紅葡萄酒色素物質(zhì)含量與色度值大小的主要因素。發(fā)酵溫度高，葡萄酒的色素物質(zhì)含量高，色度值高。紅葡萄酒發(fā)酵溫度一般控制在25-30C。進(jìn)入主發(fā)酵期，必須采取措施控制發(fā)酵溫度?？刂品椒ㄓ型庋h(huán)冷卻法、循環(huán)倒池法與池內(nèi)蛇管冷卻法。3、二氧化硫的添加 在葡萄破碎之后，發(fā)酵醪產(chǎn)生大量酒精以前添加。此時(shí)是細(xì)菌繁殖之際。4、酒母的添加 一般在葡萄醪加入 2 4-8 h后再加入，以減少游離 2

50、對酵母的影響。5、 葡萄汁的循環(huán) 作用： 增加葡萄酒色素物質(zhì)含量；降低葡萄汁的溫度；使葡萄汁與空氣接觸，增加酵母的 活力；促進(jìn)酚類物質(zhì)與蛋白質(zhì)結(jié)合成沉淀，加速酒的澄清。（三）出池與壓榨當(dāng)殘?zhí)墙抵?以下，發(fā)酵液面只有少量 2氣泡，皮蓋已經(jīng)下沉，液面較平靜，發(fā)酵液溫度接近室溫，并伴有明 顯的酒香時(shí)表明主發(fā)酵已經(jīng)結(jié)束，可以出池。一般主發(fā)酵時(shí)間為4-6 d。出池時(shí)先將自流原酒由排汁口放出，放凈后打開人孔清理皮渣進(jìn)行壓榨。（四）后發(fā)酵1、目的：殘?zhí)堑睦^續(xù)發(fā)酵澄清作用：酵母自溶或沉淀；果肉、果渣等沉降；陳釀作用：緩慢的氧化還原作用，促使醇酸酯化，使酒的口味變得柔與，風(fēng)味更趨完善； 降酸作用：蘋果酸-孚L酸

51、發(fā)酵，降酸、改善口味。2、后發(fā)酵的工藝管理要點(diǎn) 補(bǔ)加2:添加量（以游離 2計(jì)）為30-50。 控制溫度：溫度控制在 18-25C。若太高，不利于酒的澄清，并給雜菌繁殖創(chuàng)造條件。 隔絕空氣：厭氧發(fā)酵。衛(wèi)生管理：含多種營養(yǎng)物質(zhì)，易染菌，影響酒質(zhì)。正常后發(fā)酵時(shí)間為 3-5 d，但可持續(xù)1個(gè)月左右。二、紅葡萄酒發(fā)酵新工藝：旋轉(zhuǎn)罐法、二氧化碳浸漬法、熱浸提法白葡萄酒生產(chǎn)工藝以釀造白葡萄酒的葡萄品種為原料，經(jīng)果汁分離、果汁澄清、控溫發(fā)酵、陳釀及后加工處理而成。1、果汁分離白葡萄酒與紅葡萄酒前加工工藝不同。白葡萄經(jīng)破碎（壓榨）或果汁分離，果汁單獨(dú)進(jìn)行發(fā)酵。也就是說白葡 萄酒壓榨在發(fā)酵之前，而紅葡萄酒壓榨在發(fā)

52、酵之后。注意：分離速度快（減少與 02接觸時(shí)間，減少氧化）； 分離后立即進(jìn)行2處理，以防果汁氧化。2、果汁澄清目的：在發(fā)酵前將果汁中的雜質(zhì)盡量減少到最低含量，以避免葡萄汁中的雜質(zhì)因參與發(fā)酵而產(chǎn)生不良成分，給 酒帶來異味。方法：2澄清法低溫（15 C以下效果最佳）下靜止澄清16-24 h 。2的作用：加速膠體凝聚，對非生物雜質(zhì)起到助沉作用；抑制雜菌；防止葡萄汁被氧化。果膠酶法原理：果膠酶可以軟化果肉組織中的果膠質(zhì)，使之分解成半乳糖醛酸與果膠酸，使葡萄汁的黏度下降,原來存在于葡萄汁中的固形物失去依托而沉降下來，以增強(qiáng)澄清效果，同時(shí)也可加快過濾速度，提高出汁率。皂土澄清法皂土亦稱膨潤土，是一種天然粘

53、土精制的膠體鋁硅酸鹽。具有強(qiáng)吸附能力，采用澄清葡萄汁可獲得 最佳效果。一般用量為 1.5。機(jī)械澄清法利用離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大的離心力，使葡萄汁與雜質(zhì)因密度不同而得到分離。 配合其他方法使用，效果更佳。3、白葡萄酒發(fā)酵項(xiàng)目時(shí)間殘?zhí)橇恐靼l(fā)酵16-22 X?15d左右5 g/L以下后發(fā)酵2g/L以下前發(fā)酵高溫危害：（1）易于氧化，減少原葡萄品種的果香。（2）低沸點(diǎn)芳香物質(zhì)易于揮發(fā)，降低酒的香氣。（3）酵母活力減弱，易感染醋酸菌、乳酸菌等雜菌，造成細(xì)菌性病害。（一）換桶目的（1）分離酒腳，使澄清的酒與底部酵母、酒石等沉淀物質(zhì)分離，并使桶（池）中酒質(zhì)混合均一。（2）起通氣作用，使酒接觸空氣，溶解適量的

54、氧，促進(jìn)酵母最終發(fā)酵的結(jié)束。（3）新酒被2飽與，換桶可使過量的揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)逸出。（4） 亞硫酸化，加亞硫酸溶液來調(diào)節(jié)2的含量（100-150 ）。滿桶的目的 為了避免菌膜及醋酸菌的生長，必須隨時(shí)使貯酒桶內(nèi)的葡萄酒裝滿，不讓它的表面與空氣接觸。貯酒桶表面產(chǎn)生空隙的原因?yàn)椋海? ）由于貯酒溫度低，葡萄酒的容積收縮。（2）由于溶解在酒內(nèi)的 2氣體緩慢逸出。（3）由于微量的液體通過容器四壁而蒸發(fā)（主要是橡木桶）。葡萄酒的后處理葡萄酒是不穩(wěn)定的膠體溶液。對陳釀后的酒體進(jìn)行處理，包括：澄清處理、冷處理、熱處理、過濾、瓶儲(chǔ)（一）澄清處理方法：下膠凈化與離心法。1、下膠凈化 澄清劑種類：明膠 、魚膠 、蛋清

55、 、干酪素、 皂土、 亞鐵氰化鉀等。原理： 在葡萄酒中加入澄清劑， 它與葡萄酒膠體物質(zhì)相互作用， 產(chǎn)生一種不溶性化合物， 形成絮狀而沉淀下來， 同時(shí)將酒中懸浮的微粒沉淀下來，使酒澄清。（二）葡萄酒的冷處理 1 、目的：有利于成熟及穩(wěn)定性的提高 使過量的酒石酸鹽與不安全的色素析出沉淀。因酒石酸氫鉀的折出，酸味降低，口味變得柔與。 使發(fā)酵后殘留于酒中的蛋白質(zhì)、死酵母、果膠等有機(jī)物質(zhì)加速沉淀。在低溫下可加速新酒的陳釀，有利于酒的成熟。2、冷處理溫度 一般冷至葡萄酒的冰點(diǎn)以上0.5 C,因各類葡萄酒的酒精含量與浸出物含量不同，其冰點(diǎn)也不同。熱處理也稱馬德拉（）化。作用：（ 1）加速葡萄酒老熟（ 2 ）

56、可除去有害物質(zhì)，（3）防止酒石酸氫鉀沉淀（ 4）產(chǎn)生保護(hù)膠體，使酒變得更為澄清，增強(qiáng)了酒的穩(wěn)定性。（葡萄酒中膠體狀態(tài)的樹脂經(jīng)加熱膨脹變大而形成保護(hù)膠體） 葡萄酒在裝瓶時(shí)偶爾帶入的氧消耗之后，將促進(jìn)香味形成。軟木塞的密封防止酒的氧化。第九章 醬油的釀造工藝 醬油的分類與定義 1、釀造醬油 定義：以蛋白質(zhì)原料與淀粉質(zhì)原料為主料，經(jīng)微生物發(fā)酵制成的具有特殊色澤、香氣、滋味與體態(tài)的調(diào)味液。按發(fā)酵工藝分為兩類：（1）高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油 ：稀態(tài)發(fā)酵醬油固稀發(fā)酵醬油 （2）低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油2、配制醬油以釀造醬油為主體，與酸水解植物蛋白調(diào)味液，食品添加劑等配制成的液體調(diào)味品。 配制醬油中的釀造醬油比例不得少于50%。配制醬油中不得添加味精廢液、