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第四章
《發(fā)酵工程》細(xì)胞工程酶工程發(fā)酵工程基因工程生物工程
發(fā)酵工程是一個(gè)歷史悠久的行業(yè),與人類(lèi)生活和健康息息相關(guān)。日常的發(fā)酵產(chǎn)品???發(fā)酵工程的定義???1發(fā)酵工程概論1.1發(fā)酵的概念1.1.1傳統(tǒng)意義上的“發(fā)酵”概念用來(lái)描述“酵母菌作用于果汁或麥芽汁產(chǎn)生氣泡”的現(xiàn)象。1.1.2生物化學(xué)和生理學(xué)意義的“發(fā)酵”概念
指微生物在無(wú)氧條件下,分解各種有機(jī)物,產(chǎn)生能量的一種方式。如葡萄糖在無(wú)氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出CO21.1.3工業(yè)意義上的“發(fā)酵”概念泛指利用微生物制造或生產(chǎn)某些產(chǎn)品的過(guò)程,包括:(1)厭氧發(fā)酵的生產(chǎn)過(guò)程,如酒精,乳酸等。(2)好氧(通氣)發(fā)酵的生產(chǎn)過(guò)程,如抗生素、氨基酸、酶制劑等。1.1.4現(xiàn)代“發(fā)酵”泛指“利用生物細(xì)胞(應(yīng)用生物技術(shù)獲得的細(xì)胞)生產(chǎn)某種產(chǎn)物的過(guò)程——又稱(chēng)新型發(fā)酵。發(fā)酵工程:亦稱(chēng)(微)生物工程,是大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)工藝的總稱(chēng),就是利用生物細(xì)胞的生命活動(dòng),通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)手段來(lái)生產(chǎn)有用物質(zhì)的技術(shù)。1.2發(fā)酵工程的主要發(fā)展階段1.2.1天然發(fā)酵階段:傳統(tǒng)的釀酒、制醬等。1.2.2純培養(yǎng)階段:人工控制微生物發(fā)酵過(guò)程(第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn))1.2.3通氣攪拌技術(shù)階段:(第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn))1.2.4代謝控制發(fā)酵技術(shù)階段:(第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn))1.2.5利用基因工程菌進(jìn)行發(fā)酵階段:(第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn))1.3發(fā)酵工程技術(shù)的應(yīng)用1.3.1醫(yī)藥工業(yè)抗生素、維生素、酶、疫苗、干擾素等1.3.2食品工業(yè)
SCP、氨基酸、飲料、酒類(lèi)、添加劑等1.3.3能源工業(yè)纖維素、半纖維素的轉(zhuǎn)化、采油、產(chǎn)氫、沼氣的生產(chǎn)等。1.3.4化學(xué)工業(yè)乙醇、丙酮、生物塑料、表面活性劑等。1.3.5冶金工業(yè)黃金開(kāi)采和銅、鈾等金屬的浸提等。1.3.6農(nóng)業(yè)、牧業(yè)生物固氮、生物殺蟲(chóng)劑、微生物農(nóng)藥、微生物飼料等。1.3.7環(huán)境保護(hù)有機(jī)廢物(生活垃圾)的微生物的降解。以上這些應(yīng)用可概括為五個(gè)方面的內(nèi)容:
1、微生物菌體發(fā)酵
2、微生物酶發(fā)酵
3、微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵
4、微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵
5、生物工程細(xì)胞發(fā)酵:指“應(yīng)用生物技術(shù)獲得的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的新型發(fā)酵”(動(dòng)、植物細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞等的培養(yǎng))。這些內(nèi)容都通過(guò)以下兩大發(fā)酵類(lèi)型來(lái)實(shí)現(xiàn)。好氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵在開(kāi)放或密閉的發(fā)酵設(shè)備中完成。發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn):⑴速度快;⑵條件人工可控;⑶原料可再生(易得);⑷產(chǎn)物分子復(fù)雜;⑸易染菌;2發(fā)酵過(guò)程及控制2.1發(fā)酵一般過(guò)程生產(chǎn)者原料場(chǎng)所產(chǎn)品生物細(xì)胞培養(yǎng)基發(fā)酵罐產(chǎn)品發(fā)酵罐(發(fā)酵條件控制)產(chǎn)品生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物分離純化從自然界分離的菌種基因工程物理誘變化學(xué)誘變生產(chǎn)用菌種擴(kuò)大培養(yǎng)原料培養(yǎng)基配制滅菌除菌空氣壓縮空氣發(fā)酵工程的一般過(guò)程2.2微生物及菌種微生物廣泛地存在于自然界中,與人們生活緊密相關(guān),有的有害,有的有益。如…2.2.1工業(yè)生產(chǎn)常用微生物
細(xì)菌:醋酸、丙酮、丁醇、乳酸以及氨基酸、酶、維生素、酸菜、酸奶;
霉菌:酶制劑(制曲)、制藥、飼料;
酵母菌:?jiǎn)渭?xì)胞蛋白、酒精生產(chǎn)(釀酒)、疫苗;注意:因類(lèi)、種不同而有不同的生理生化特性。2.2.1.1細(xì)菌類(lèi)(1)枯草芽孢桿菌(2)大腸桿菌(3)醋酸桿菌(4)棒狀桿菌(5)短桿菌(產(chǎn)氨短桿菌)球菌桿菌2.2.1.2、霉菌類(lèi)(1)黑曲霉(2)米曲霉(3)青霉(4)木霉(5)根霉(6)毛霉黑曲霉的電鏡觀察圖像黑曲霉平板生長(zhǎng)菌落圖像米曲霉電鏡觀察圖像米曲霉平板培養(yǎng)菌落圖青霉木霉根霉毛霉毛霉在PDA培養(yǎng)基上的菌落特征2.2.1.3放線菌類(lèi)(1)鏈霉菌屬(2)諾卡氏菌屬鏈霉菌屬諾卡氏菌2.2.1.4酵母類(lèi)(1)啤酒酵母第一個(gè)完成全基因組序列測(cè)定的真核生物(1997);
(2)假絲酵母釀酒酵母2.2.2工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)菌種的要求:
(1)能利用廉價(jià)原料,產(chǎn)物產(chǎn)率高;
(2)條件易掌握和控制;
(3)速度快;
(4)滿足代謝調(diào)控要求;
(5)抗噬菌體的能力強(qiáng);
(6)優(yōu)良性能持久、穩(wěn)定;
(7)非病源菌;獲得生產(chǎn)用微生物菌種的一般過(guò)程:從自然界分離的菌種基因工程物理誘變化學(xué)誘變生產(chǎn)用菌種擴(kuò)大培養(yǎng)原菌種斜面試管液體試管或三角瓶一級(jí)種子罐二級(jí)種子罐發(fā)酵罐接種:可采用菌體或孢子對(duì)于細(xì)菌、酵母,常采用菌體接種;對(duì)于霉菌、放線菌,常采用孢子接種;包括孢子懸浮液的制備2.2.3種子擴(kuò)大培養(yǎng)過(guò)程及控制2.2.3.1工藝過(guò)程(1)培養(yǎng)基成分A、因孢子和菌絲體不同而異;B、最后一級(jí)種子培養(yǎng)基應(yīng)盡量與發(fā)酵培養(yǎng)基一致;C、配比恰當(dāng)、新鮮;(2)種齡與種量:對(duì)數(shù)期、1%-10%;(3)培養(yǎng)條件:溫度、pH值、溶解氧;(4)泡沫:泡沫影響氧溶解和傳遞;(5)染菌:染菌影響(純、壯、量);(6)種子罐級(jí)數(shù):與“菌種生長(zhǎng)特性、孢子發(fā)芽及菌體繁殖速度、罐的容積”有關(guān)。2.3培養(yǎng)基及其制備生物體主要由:C、H、O、N四種元素組成。發(fā)酵培養(yǎng)基的組成和配比,因微生物種類(lèi)、設(shè)備、工藝、原料來(lái)源及質(zhì)量不同而有所差別碳源:碳源是組成培養(yǎng)基的主要成分之一(菌體干物質(zhì)的50%以上是碳)。主要功能:細(xì)胞、產(chǎn)物的骨架;來(lái)源:糖類(lèi);氮源
氮源也是培養(yǎng)基的主要成分之一(占干物質(zhì)量的10%)。
主要功能:細(xì)胞、酶產(chǎn)物的組成;來(lái)源:有機(jī)氮、無(wú)機(jī)氮;無(wú)機(jī)鹽及微量元素主要功能:組成、輔助因子等;來(lái)源:鹽(原料、水);特殊生長(zhǎng)因子不可缺、量微,自身不能合成或量不夠。主要功能:輔酶,電子受體;來(lái)源:水水是物質(zhì)溶解和生化反應(yīng)的基礎(chǔ)。功能:2.4發(fā)酵及控制2.4.1發(fā)酵類(lèi)型好氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵固態(tài)液態(tài)固態(tài)液態(tài)按與氧的關(guān)系無(wú)論耗氧發(fā)酵還是厭氧發(fā)酵,都需要在反應(yīng)器中完成。比較一下各自的有缺點(diǎn)2.4.2生物反應(yīng)器(Bioreactor)2.4.2.1發(fā)酵罐的基本條件①適宜D/H;②承載一定的壓力;③充分混合(好氧);④密封嚴(yán),無(wú)泄漏;⑤結(jié)構(gòu)要經(jīng)濟(jì);2.4.2.2液態(tài)厭氧發(fā)酵設(shè)備有冷卻裝置沒(méi)有通風(fēng)裝置代表:(1)酒精發(fā)酵罐(2)啤酒發(fā)酵罐2.4.2.3液態(tài)好氧發(fā)酵罐有冷卻裝置;有通風(fēng)裝置;代表:機(jī)械攪拌發(fā)酵罐氣體攪拌發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐(2)氣體攪拌發(fā)酵罐內(nèi)循環(huán)外循環(huán)2.4.3發(fā)酵的操作方式間歇發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵補(bǔ)料發(fā)酵操作方式2.4.3.1間歇發(fā)酵法一次性;不穩(wěn)定;過(guò)程,營(yíng)養(yǎng)不斷減少,微生物不斷增殖,環(huán)境呈不穩(wěn)定狀態(tài)。微生物生長(zhǎng)的四個(gè)時(shí)期明顯。應(yīng)用廣泛分批培養(yǎng)微生物群體的生長(zhǎng)1.延滯期2.對(duì)數(shù)期3.穩(wěn)定期4.衰亡期12342.4.3.2連續(xù)發(fā)酵法等量流入流出;各種變化=0;微生物群體生長(zhǎng)的四個(gè)時(shí)期不完整;常用于廢水處理、葡萄糖酸、酒精、氨基酸發(fā)酵等工業(yè)中;F,S0V,S,X,PF,S,X,P單級(jí)連續(xù)發(fā)酵1234567糖化醪+酒母多級(jí)連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn):操作穩(wěn)定;利于機(jī)械、自動(dòng)化;提高設(shè)備的利用率;減少滅菌次數(shù);易于過(guò)程優(yōu)化;連續(xù)發(fā)酵的缺點(diǎn):易染菌;微生物易變異;對(duì)產(chǎn)品類(lèi)型的適應(yīng)性不廣;對(duì)設(shè)備及附件要求高;2.4.3.3補(bǔ)料間歇發(fā)酵法在分批培養(yǎng)時(shí),連續(xù)地供給培養(yǎng)基到一定程度的方法,稱(chēng)為補(bǔ)料分批培養(yǎng)法。用于面包酵母、氨基酸、抗生素等工業(yè)。補(bǔ)料間歇發(fā)酵的特點(diǎn):可以解除底物抑制、產(chǎn)物抑制、G分解阻遏或克服微生物過(guò)度生長(zhǎng)等;2.4.4發(fā)酵工藝控制2.4.4.1溫度的控制(1)影響發(fā)酵溫度的因素培養(yǎng)基氧化、機(jī)械攪拌等產(chǎn)生一定的熱量、罐壁散熱、水分蒸發(fā)帶走部分熱量。溫度變化具有時(shí)間性;(2)為什么要控制溫度:①影響產(chǎn)物生成速度②影響發(fā)酵液性質(zhì)③影響產(chǎn)物種類(lèi)
a.改變酶系→中間產(chǎn)物種類(lèi)→產(chǎn)物種類(lèi);b.使代謝比例失調(diào);④影響產(chǎn)物特性(3)控制方式:冷媒(噴淋、蛇管、夾套)2.4.4.2pH的控制(1)控制pH的意義①不同種類(lèi)微生物,對(duì)pH要求不同;②同種微生物對(duì)pH變化的反應(yīng)不同。③pH不同,微生物代謝產(chǎn)物不同。④微生物生長(zhǎng)和發(fā)酵的最適宜pH可能不同。(2)引起發(fā)酵pH變化的因素
①下降培養(yǎng)基中C/N太高,有機(jī)酸積累;消沫油加得過(guò)多;生理酸性物質(zhì)過(guò)多;
②上升C/N比例太低,N過(guò)多,氨基氮釋放;生理堿性物質(zhì)過(guò)多;中間補(bǔ)料時(shí)堿性物加入量過(guò)大;(3)控制pH的方法
A、常見(jiàn)方法①調(diào)整生理堿性和酸性鹽類(lèi)的比例;②選擇不同C、N的種類(lèi)和比例;③添加緩沖劑;④流加酸或堿;
B、應(yīng)急措施①改變攪拌轉(zhuǎn)速或通氣量,以改變?nèi)芙庋鯘舛?,控制有機(jī)酸的積累量及其代謝速度;②改變溫度,以控制微生物代謝速度;③改變罐壓及通氣量,降低CO2的溶解量;④改變加油或加糖量等,調(diào)節(jié)有機(jī)酸的積累量;2.4.4.3溶解氧(1)影響氧溶解的因素①溫度;②微生物需氧量(耗氧速率,本質(zhì));③氧溶解的推動(dòng)力;(2)控制溶解氧的意義(①多數(shù)發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)是好氧發(fā)酵;②培養(yǎng)基中的氧不足以維持發(fā)酵過(guò)程;③不同微生物或同一微生物的不同生長(zhǎng)階段對(duì)氧的要求也不相同;)節(jié)約能量
在發(fā)酵工業(yè)中,氧主要通過(guò)通入無(wú)菌空氣的方式來(lái)供給。通氣量與菌種、培養(yǎng)基性質(zhì)、培養(yǎng)階段有關(guān)。通氣量的大小,最好由氧溶解量的多少來(lái)決定。而氧溶解量的多少與多種因素有關(guān)。(3)提高溶解氧的方法①增加氧溶解的推動(dòng)力增加通氣量、提高氧分壓;②延長(zhǎng)氧的停留時(shí)間:提高攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌器形式;3、典型產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)3.1谷氨基酸發(fā)酵AA是構(gòu)成蛋白成分;目前世界上可用發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸有20多種。氨基酸的用途(1)食品工業(yè):強(qiáng)化食品:(賴(lài)氨酸,蘇氨酸,色氨酸)
增鮮劑:谷氨酸單鈉和天冬氨酸甜味劑:苯丙氨酸與天冬氨酸生成低熱量二肽(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯)。(2)飼料工業(yè):甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造動(dòng)物飼料(3)醫(yī)藥工業(yè):多種復(fù)合氨基酸制劑可通過(guò)輸液治療營(yíng)養(yǎng)或代謝失調(diào);苯丙氨酸與氮芥子氣合成的苯丙氨酸氮芥子氣對(duì)骨髓腫瘤治療有效,且副作用低。(4)化學(xué)工業(yè):谷氨基鈉作洗滌劑,丙氨酸制造丙氨酸纖維。3.1.1生產(chǎn)菌株棒狀桿菌、短桿菌、小桿菌(B9、AS1.542、AS1.299)、T6-13(天津)、7338(北京),都是需氧型細(xì)菌;野生菌株發(fā)酵;營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變發(fā)酵;抗AA結(jié)構(gòu)類(lèi)似物突變株發(fā)酵;抗AA結(jié)構(gòu)類(lèi)似物突變株的營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株發(fā);營(yíng)養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變株發(fā)酵;3.1.2培養(yǎng)基各級(jí)培養(yǎng)基要求不同,總原則:逐漸趨于工業(yè)化原料。
我國(guó)各工廠目前使用的菌株主要是鈍齒棒桿菌和北京棒桿菌及各種誘變株。生長(zhǎng)特點(diǎn):適用于糖質(zhì)原料,需氧,以生物素為生長(zhǎng)因子。各級(jí)種子基本要素相同,但原料不同;(1)斜面培養(yǎng):蛋白胨、牛肉膏、氯化鈉組成的pH7.0-7.2瓊脂培養(yǎng)基,32℃培養(yǎng)18-24h。(2)一級(jí)種子培養(yǎng):由葡萄糖、玉米漿、尿素、磷酸氫二鉀、硫酸鎂、硫酸鐵及硫酸錳組成。pH6.5-6.8。1000ml裝200-250ml振蕩,32℃培養(yǎng)12h。(3)二級(jí)種子培養(yǎng):用種子罐培養(yǎng),料液量為發(fā)酵罐投料體積的1%,用水解糖代替葡萄糖,于32℃進(jìn)行通氣攪拌7-10h。種子質(zhì)量要求:二級(jí)種子培養(yǎng)結(jié)束時(shí),無(wú)雜菌或噬菌體污染,菌體大小均一,呈單個(gè)或八字排列?;罹鷶?shù)為108-109/ml。(4)發(fā)酵水解糖液(或糖蜜)+尿素+玉米漿3.1.3發(fā)酵工藝控制(1)適應(yīng)期:pH上升(尿素分解出氨使),糖不利用。2-4h。措施:接種量和發(fā)酵條件控制使期縮短。(2)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期:糖耗快,pH又迅速下降(因氨被利用)。溶氧急劇下降后維持在一定水平。菌體濃度迅速增大,菌體形態(tài)為排列整齊的八字形。不產(chǎn)酸。12h。措施:及時(shí)供給菌體生長(zhǎng)必須的氮源及調(diào)節(jié)pH,在pH7.5-8.0時(shí)流加尿素;維持溫度30-32℃兩個(gè)耗糖高速期:1.延滯期2.對(duì)數(shù)期3.穩(wěn)定期4.衰亡期1234耗糖高速期耗糖高速期(3)菌體生長(zhǎng)停止期:谷氨酸合成。措施:流加氨(提供氮、維持pH在7.2-7.4)。大量通氣,控制溫度34-37℃。(4)發(fā)酵后期:菌體衰老,糖耗慢,殘?zhí)堑?。措施:營(yíng)養(yǎng)物耗盡酸濃度不增加時(shí),及時(shí)放罐。發(fā)酵周期一般為30h。注意:(1)控制磷酸鹽濃度(必需,但不過(guò)量,否則做成纈氨酸發(fā)酵);(2)防治噬菌體污染;(3)控制好生物素的量:當(dāng)生物素(玉米漿)過(guò)量時(shí),可添加青霉素或更換菌株法來(lái)解決。在生物素過(guò)量時(shí),為什么說(shuō)添加青霉素是有效的????3.1.4提?。?)等電點(diǎn)法:利用氨基酸分子的“兩性”谷氨酸等電點(diǎn)(pI)=3.2
操作簡(jiǎn)單,收率60%。周期長(zhǎng),占地面積大。(2)離子交換法:用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂提取吸附谷氨酸形成的陽(yáng)離子,再用熱堿洗脫,收集相應(yīng)流分,再加鹽酸結(jié)晶。(3)硫酸鋅鹽沉淀法(C5H8O4N)2Zn↓(4)等電點(diǎn)-離子交換法(國(guó)內(nèi)最常用)R-SO3-H++NH2+CHR’COOH→
R-SO3-H3+NCHR’COOH用NaOH洗脫,得谷氨酸谷氨酸發(fā)酵研究新進(jìn)展(1)選育各種生化突變菌株轉(zhuǎn)化率提高,或可在富含生物素的培養(yǎng)基中保持較高產(chǎn)酸水平。提高原料利用率,拓寬原料來(lái)源或簡(jiǎn)化操作工藝。(2)生物工程新技術(shù)的應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)、體外DNA重組、原生質(zhì)體融合技術(shù)。(3)改進(jìn)發(fā)酵工藝開(kāi)拓原料(如醋酸發(fā)酵);改進(jìn)流加工藝或連續(xù)發(fā)酵;優(yōu)化發(fā)酵條件:通過(guò)電子計(jì)算機(jī)控制發(fā)酵條件;3.2白酒生產(chǎn)工藝3.2.1緒論(1)白酒的起源酒:舊石器時(shí)代,有果酒和奶酒;新石器時(shí)代:有谷物釀酒;世界技術(shù)發(fā)展史公認(rèn)的蒸餾酒起源地有三個(gè):中國(guó)、印度、阿拉伯國(guó)家;起源于古代“煉丹術(shù)”(東方)和“香料提取技術(shù)”(印度和中東);釀造酒:含糖物質(zhì)(水果、乳類(lèi)、糖類(lèi)、谷物),經(jīng)酵母發(fā)酵,過(guò)濾或壓榨而得酒度低、刺激性弱的酒。世界三大釀造酒黃酒、葡萄酒和啤酒蒸餾酒:含糖物質(zhì)(水果、乳類(lèi)、糖類(lèi)、谷物),經(jīng)酵母發(fā)酵,蒸餾而得的透明的、含酒精(大于20%v/v)的飲料。
中國(guó)白酒是世界著名的六大蒸餾酒之一。有關(guān)其起源,有多種說(shuō)法:(1)元代起源說(shuō):《本草綱目》“燒酒非古法也,自元時(shí)始創(chuàng)”。
(2)金代起源說(shuō):邢潤(rùn)川從所發(fā)現(xiàn)的金代銅制燒鍋的結(jié)構(gòu)與元代朱德潤(rùn)所描述的蒸餾器結(jié)構(gòu)相同。(3)東漢起源說(shuō):東漢時(shí)期的青銅蒸餾器+四川新都、彭州出土帶有描述蒸酒畫(huà)像的東漢晚期的磚墻。世界技術(shù)史學(xué)家認(rèn)同東漢起源說(shuō);大眾流行飲用酒的歷史只有500-600年。(二)蒸餾酒的種類(lèi)(1)中國(guó)白酒以淀粉質(zhì)原料原料,以中國(guó)酒曲為糖化酵劑,經(jīng)固態(tài)或半固態(tài)發(fā)酵,再經(jīng)蒸餾提高酒度而制成的含酒精飲料。特點(diǎn):酒精含量高。色、香、味宜人,“色澤澄清透明、玉潔冰清,香氣馥郁芬芳、優(yōu)雅細(xì)膩,味甘潤(rùn)柔和、醇厚綿甜,余味凈爽,風(fēng)格獨(dú)特”。(2)威士忌原料:大、小、燕麥、黑麥、玉米;糖化劑:麥芽;蘇格蘭威士忌(SCOTCH
WHlSKY):世界上銷(xiāo)量最大的威士忌;根據(jù)麥芽汁的特點(diǎn),蘇格蘭威忌分三類(lèi):純麥型:大麥麥芽→糖化→發(fā)酵→釡蒸餾2次→橡木桶貯存;糧谷型:大麥或玉米(80%)+麥芽(20%)→糖化→發(fā)酵→塔式蒸餾→橡木桶貯存3年→調(diào)配;兌和型:多種單體(大麥、玉米、麥芽)威士忌按一定比例兌和而成;愛(ài)爾蘭美國(guó)波本加拿大糧谷型威士忌兌和型(8種以上的單體)威士忌(3)俄得克(伏特加)
谷物發(fā)酵→蒸餾→高純度酒精+軟水活→性炭處理→過(guò)濾;(4)金酒(杜松子酒)
‘谷物酒’串蒸杜松子或香料’→蒸餾酒。(5)老姆酒(RUM)
甘蔗或糖蜜→發(fā)酵→蒸餾→橡木桶。輕型:純酵母發(fā)酵(古巴);濃型:酵母+丁酸菌共酵(牙買(mǎi)加);老姆酒(6)白蘭地它是以水果為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾制成的酒,再經(jīng)橡木桶貯存而成的酒。(7)燒耐:原料:薯類(lèi)、玉米;燒耐甲類(lèi)燒酒:酒精材料→→蒸餾(連續(xù)式蒸餾機(jī))→酒(36度);乙類(lèi)燒酒:酒精材料→→蒸餾(單式蒸餾機(jī))→酒(45度);(三)中國(guó)白酒(蒸餾酒)的分類(lèi):(1)按使用的曲分類(lèi)A、大曲酒。(20%)B、小曲酒。(10%)C、麩曲酒。(70%)分類(lèi)種類(lèi)特點(diǎn)代表酒用曲大曲酒以大曲作糖化發(fā)酵劑五糧液、茅臺(tái)酒麩曲酒以麩曲作糖化劑,酒母作發(fā)酵劑河北的迎春酒、山西的二曲酒小曲酒以小曲作糖化發(fā)酵劑桂林三花酒、廣東的玉冰燒酒(2)按酒度分類(lèi)高度白酒:41%~65%(V) 低度白酒:<40%(V) (3)按生產(chǎn)工藝分類(lèi)按生產(chǎn)工藝固態(tài)發(fā)酵法白酒一般固態(tài)糖化、發(fā)酵、蒸餾,醅含水分為60%左右。大曲酒麩曲白酒部分小曲白酒半固態(tài)發(fā)酵法白酒采用固態(tài)糖化、液態(tài)發(fā)酵、液態(tài)蒸餾而生產(chǎn)的白酒。大部分的小曲白酒液態(tài)發(fā)酵法白酒采用酒精生產(chǎn)工藝,勾兌或串香而生產(chǎn)出的白酒。豉香玉冰燒酒固液結(jié)合法白酒串香、浸香、固態(tài)和液態(tài)發(fā)酵法白酒勾兌而成的白酒。新型白酒調(diào)香白酒用脫臭酒精為酒基,以食用香精等調(diào)配而成的白酒。新型白酒香精串蒸法白酒在香醅中加香精后串餾而得的白酒。新型白酒(4)按白酒的香型分類(lèi)(1979年全國(guó)第三次評(píng)酒會(huì)上提出)A、濃香型B、醬香型C、清香型D、米香型E、其他香型藥香型(貴州遵義董酒位代表)兼香型(湖北松滋白云邊為代表)鳳型(陜西鳳翔西鳳酒為代表)特型(江西樟樹(shù)四特酒為代表)豉香型(廣東佛山玉冰燒為代表)芝麻香型(山東景芝白干為代表)。(二)大曲生產(chǎn)工藝原料:小麥、大麥、豌豆等工藝:原料→→粉碎→→摻水壓制→→曲坯→→控溫、控濕→→成熟曲(糖化發(fā)酵劑)。多種自然繁殖的微生物(霉菌、酵母菌、細(xì)菌)。多種酶類(lèi)(淀粉酶、蛋白酶)。微生物種類(lèi)、數(shù)量受制曲原料、制曲溫度、環(huán)境等因素的影響?;煺衾m(xù)糟清蒸續(xù)糟清渣工藝?yán)m(xù)渣工藝大曲酒生產(chǎn)工藝(三)常見(jiàn)大曲酒生產(chǎn)工藝清渣續(xù)糟操作原料粉碎配料加曲入窖糖化發(fā)酵酒醅蒸餾酒酒糟蒸料
原料粉碎出窖配料揚(yáng)涼蒸餾糊化加曲加水入窖糖化發(fā)酵酒醅酒續(xù)渣混燒操作第一排第二排第三排第四排???小渣小渣小渣回渣回渣扔渣加20%新料加曲加曲加20%新料加20%新料二甑大渣二甑立渣二甑大渣二甑大渣加80%新料加80%新料加80%新料加80%新料原料經(jīng)蒸煮糊化,加曲,第一次入窖發(fā)酵。老五甑循環(huán)工藝小渣大渣1大渣2回糟回糟大渣1大渣2小渣新料丟糟不同企業(yè),渣在窖中的位置可能不同。丟糟原料粉碎出窖配料揚(yáng)涼蒸餾糊化加曲加水入窖糖化發(fā)酵酒醅蒸餾酒丟糟續(xù)渣混燒操作1、濃香型白酒的生產(chǎn)工藝扔糟釀制特點(diǎn):偏高溫曲(原料和溫度);老五甑續(xù)糟混蒸------“千年窖,萬(wàn)年糟”;泥窖發(fā)酵;2、汾香型白酒工藝清蒸清燒工藝釀制特點(diǎn):采用清蒸二次清工藝:一次投料,2次發(fā)酵,2次蒸酒;蒸糧蒸酒分開(kāi)進(jìn)行,突出一個(gè)“清”
;中溫曲(原料和溫度);小米糠作輔料;地缸發(fā)酵,突出“凈”;3、醬香型白酒工藝釀制特點(diǎn):(1)兩次投料、八次發(fā)酵、七次流酒。(2)大曲用量大(曲:料=1:1)。(3)糟醅原出原入(以醅養(yǎng)窖和以窖養(yǎng)醅,一定程度抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖);(4)三高:小麥高溫曲;高溫堆集(發(fā)酵);高溫流酒;(5)木柴燒窖殺滅窖內(nèi)雜菌,除去枯糟味和提高窖溫;4、白酒蒸餾工藝蒸餾作用(1)分離與濃縮作用除去有害物;提取和濃縮酒精與香味成分;(2)殺菌及糊化(3)引起物質(zhì)變化酯化;美拉德反應(yīng)(“非酶棕色化反應(yīng)”,羰氨反應(yīng))等;(4)蒸餾方式甑桶水蒸汽蒸餾:有別于蒸發(fā),傳質(zhì)效果不同;填料塔:酒糟既是填料又是蒸餾對(duì)象;(5)蒸餾原理水>乙醇,水分子強(qiáng)的氫鍵作用力與其它分子(甲醇、乙醇、異戊醇)締合,這種締合力:甲醇>乙醇>異戊
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