酒母擴(kuò)培工藝

酒母擴(kuò)培工藝第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023燃料乙醇的生產(chǎn)工藝流程發(fā)酵罐后處理蒸餾系統(tǒng)糊化液化糖化前處理課程導(dǎo)入酒母第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室搖瓶-小試-中試5L小試5L-50L二級(jí)發(fā)酵裝置課程導(dǎo)入第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023生物能源：燃料乙醇、生物柴油、沼氣生物化工：酒精、冰醋酸、醋酸酯、總?cè)軇?、黃原膠、栲膠釀酒：白酒、啤酒工業(yè)氣體：二氧化碳其它：電力、谷朊粉、DDGS飼料等。天冠集團(tuán)新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地-南陽課程導(dǎo)入第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023第四章酒精酵母擴(kuò)培工藝

第一節(jié)酒精生產(chǎn)所用的微生物菌種第二節(jié)酒母擴(kuò)培工藝第三節(jié)發(fā)酵工業(yè)設(shè)備的逐級(jí)放大第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023第一節(jié)酒精生產(chǎn)所用的微生物菌種酵母菌大小、形態(tài)、繁殖生產(chǎn)菌種

酒精酵母菌簡(jiǎn)介菌種培養(yǎng)特性生產(chǎn)菌種的選育、保藏與復(fù)壯酵母菌的化學(xué)成分需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生長(zhǎng)環(huán)境培養(yǎng)基的制備第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023第二節(jié)酒母擴(kuò)培工藝

返回請(qǐng)點(diǎn)我呀2.1種子擴(kuò)大培養(yǎng)的概念2.2酒母擴(kuò)培工藝過程2.3成熟酒母質(zhì)量指標(biāo)2.4影響酒母質(zhì)量的主要因素2.5酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理2.6活性干酵母(AADY)的利用

酒精工藝學(xué)第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023

指保存在砂土管、冷凍干燥管中處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入固體試管斜面活化后，再經(jīng)過搖瓶或靜置培養(yǎng)，以及種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)而獲得發(fā)酵產(chǎn)量高、生產(chǎn)性能穩(wěn)定、數(shù)量充足、不被雜菌和噬菌體污染的生產(chǎn)菌種的純種制備過程。該純種培養(yǎng)物稱為種子。

在酒精發(fā)酵過程中，工廠通常把酵母稱為酒母，即酵母為酒精發(fā)酵之母。第二節(jié)

酒母擴(kuò)培工藝

2.1種子擴(kuò)大培養(yǎng)的概念第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20231)菌體的純種培養(yǎng)物總量適宜，以保證在發(fā)酵罐中有適當(dāng)?shù)慕臃N量；2）微生物菌種的生命力旺盛，移接到發(fā)酵罐中后能夠迅速生長(zhǎng)，利于縮短延滯期，提高設(shè)備的利用率；3）菌種能保持穩(wěn)定的生產(chǎn)性能，生理狀態(tài)穩(wěn)定；4）無雜菌和噬菌體的污染。第二節(jié)

酒母擴(kuò)培工藝

2.1種子擴(kuò)大培養(yǎng)的概念發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中的種子必須滿足的條件：第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.2

酒母擴(kuò)培工藝砂土管孢子冷凍干燥孢子斜面培養(yǎng)搖瓶液體培養(yǎng)茄子瓶斜面培養(yǎng)固體培養(yǎng)基培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室種子培養(yǎng)階段二級(jí)種子罐培養(yǎng)一級(jí)種子罐培養(yǎng)生產(chǎn)車間種子制備階段（四級(jí)種子罐培養(yǎng)）發(fā)酵罐（三級(jí)種子罐培養(yǎng)）酒母擴(kuò)培工藝流程第二節(jié)

酒母擴(kuò)培工藝

第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023酒母擴(kuò)培工藝

卡氏罐種子的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：酵母細(xì)胞數(shù)0.8～1.0億個(gè)/mL，出芽率20%～30%，染色率1%以下，無雜菌，耗糖率35%～40%，耗糖率可按下式計(jì)算：2.2.1．試驗(yàn)室階段的酒母擴(kuò)大培養(yǎng)

工藝流程：原菌

→

斜面試管

→

液體試管

→

三角瓶培養(yǎng)

→

卡氏罐第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023酒母擴(kuò)培工藝2.2.2．酒母車間擴(kuò)大培養(yǎng)

流程為：卡氏罐

-→

小酒母罐

-→

大酒母罐

-成熟酒母送發(fā)酵車間

酵母菌經(jīng)試驗(yàn)階段擴(kuò)大培養(yǎng)以后，即轉(zhuǎn)入酒母車間擴(kuò)大培養(yǎng)。酒母車間所用的培養(yǎng)基，主要以大生產(chǎn)的原料為主，適當(dāng)添加一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

酒精工藝學(xué)第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023酒母培養(yǎng)罐的結(jié)構(gòu)1-人孔2-CO2排出管3-進(jìn)醪管4-視鏡5-溫度計(jì)6-冷卻水管7-排醪管第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023例：啤酒酵母擴(kuò)培4℃保存于麥芽瓊脂或MYPG培養(yǎng)基菌種10mL麥芽汁的500-1000mL三角瓶250-500mL麥芽汁的500-1000mL三角瓶5-10L麥芽汁的卡式罐

25℃，2-3d25℃，2d，定時(shí)搖動(dòng)或通氣15-20℃，3-5d100L麥芽汁的發(fā)酵罐

第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.3成熟酒母質(zhì)量指標(biāo)2..3.2酵母細(xì)胞數(shù)

酵母細(xì)胞數(shù)是觀察酵母繁殖能力的一項(xiàng)指標(biāo)，也是反映酵母培養(yǎng)成熟的指標(biāo)。成熟的酒母醪其酵母細(xì)胞數(shù)一般為l億／毫升左右。2.3.2出芽率

酵母出芽率是衡量繁殖旺盛與否的一項(xiàng)指標(biāo)。出芽率高，說明酵母處于旺盛的生長(zhǎng)期。反之，則說明酵母衰老。成熟酒母出芽率要求在15~30%。如果出芽率低，說明培養(yǎng)過程存在問題，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)采取措施進(jìn)行挽救。第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.3成熟酒母質(zhì)量指標(biāo)2.3.3酵母死亡率

用美藍(lán)對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行染色，如果酵母細(xì)胞被染成藍(lán)色，說明此細(xì)胞已死亡。正常培養(yǎng)的酒母不應(yīng)有死亡現(xiàn)象，如果死亡率在1%以上，應(yīng)及時(shí)查找原因采取措施進(jìn)行挽救。2.3.4耗糖率

酵母的耗糖率也是觀察酒母成熟的指標(biāo)之一。成熟的酒母，耗糖率一般要求控制在40－50%。耗糖率太高，說明酵母培養(yǎng)已經(jīng)過“老”，反之則“嫩”。第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.3成熟酒母質(zhì)量指標(biāo)2.3.5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況，也反映酵母成熟程度。如果酒母醪中酒精含量高，說明營(yíng)養(yǎng)消耗大，酵母培養(yǎng)過于成熟。此時(shí)，應(yīng)停止酒母培養(yǎng)，否則會(huì)因營(yíng)養(yǎng)缺乏或酒精含量高抑制酵母生長(zhǎng)，造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一股為3-4%(體積)。2.3.6酸度

測(cè)定酒母醪中的酸度是觀察酒母是否被細(xì)菌污染的一項(xiàng)指標(biāo)。如果成熟酒母醪中酸度明顯增高，說明酒母被產(chǎn)酸細(xì)菌所污染。酸度增高太多，鏡檢時(shí)又發(fā)現(xiàn)有很多桿狀細(xì)菌，則不宜做種子用。第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023檢查項(xiàng)目小酒母大酒母酵母細(xì)胞數(shù)(億個(gè)／mL)出芽率(%)外觀糖度下降率(%)死亡率(%)酸度120－2540﹤1不增高115－2045－50﹤1不增高成熟酒母的指標(biāo)第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.4影響酒母質(zhì)量的主要因素2.4.1．酒母的種齡

酒精生產(chǎn)過程中所用的酒母，應(yīng)選用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的酒母作為種子。2.4.2．接種量控制

工廠酒母接種量通常為

8%-10%，經(jīng)過

10-18

h培養(yǎng)，酵母數(shù)達(dá)0.6-1億個(gè)／mL以上。

酒精產(chǎn)量大的工廠，一般采用分割培養(yǎng)酒母的方法來彌補(bǔ)設(shè)備不足，達(dá)到擴(kuò)大生產(chǎn)的目的。習(xí)慣上以

25%-30%的酒母接種量進(jìn)行分割接種，可大大縮短培養(yǎng)時(shí)間，經(jīng)過

6-8

h培養(yǎng)，酒母就成熟了，提高了設(shè)備利用率。第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023種齡/h種齡與堿性蛋白酶活力之間的關(guān)系接種量/%接種量對(duì)堿性蛋白酶產(chǎn)生的影響8121620136791000800600400140012001000800酶活力（U/mL）酶活力（U/mL）第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023

2.4.

3．通風(fēng)培養(yǎng)

酒母通風(fēng)培養(yǎng)，對(duì)繁殖酵母極為有利，經(jīng)過試驗(yàn)證實(shí)在有氧條件下，生產(chǎn)1

g干酵母，只消耗糖分0.35-0.43

g；而在不通氣情況下，要耗糖1.14

g?？梢姽馀囵B(yǎng)可以繁殖大量酵母，并且耗糖很少。

2.4.4．培養(yǎng)溫度與pH值

酒母培養(yǎng)溫度一般為28℃左右，溫度高酵母生長(zhǎng)繁殖快。

2.4.5．酒母雜菌的防治2.4影響酒母質(zhì)量的主要因素第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.5.酵母培養(yǎng)中異常現(xiàn)象的處理2.5.1.細(xì)胞數(shù)少

原因：接種量少或醪液有問題

處理：補(bǔ)種、通風(fēng)、延長(zhǎng)培養(yǎng)時(shí)間。查醪液糖度、酸度、溫度2.5.2.耗糖率低

原因：糖濃度低、細(xì)胞少、時(shí)間短

處理：調(diào)整糖的濃度或補(bǔ)加酶；

增加接種量或旺盛發(fā)酵醪；

適當(dāng)延長(zhǎng)酵母培養(yǎng)時(shí)間第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.5.3.出芽率低、酵母空胞大

原因：糖化醪營(yíng)養(yǎng)不足，時(shí)間過長(zhǎng)；

處理：添加糖化醪或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，縮短培養(yǎng)時(shí)間

2.5.酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理2.5.4.酵母死亡率高原因：酸度高、溫度高、含抑制物；處理：調(diào)酸、調(diào)溫、補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)、補(bǔ)種第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/20232.5.5.酵母醪中雜菌多原因：設(shè)備殺菌不徹底、糖化醪帶雜菌處理：無菌操作、酸處理、加青霉素2.5.酵母培養(yǎng)中異?，F(xiàn)象的處理第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023

2.6活性干酵母(AADY)的利用2.6.1.工藝流程

該工藝采用

2個(gè)酒母糖化罐，每個(gè)糖化罐的體積為

18m3，6個(gè)大酒罐、每個(gè)酒罐的體積為

15

m3。糖化罐和酒母罐均設(shè)有攪拌裝置。第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023

2.6活性干酵母（AADY）的應(yīng)用2.6.2.

工藝條件

復(fù)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：糖化醪經(jīng)

100℃滅菌冷卻至

30℃后與活

化酵母混合，32-34℃培養(yǎng)

6-8

h

第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023將糊化醪泵入糖化罐完成糖化后，通入蒸汽升溫至

90-100℃進(jìn)行滅菌，冷卻到

30℃

左右備用。在大酒母罐中，提前

30

min將

5

kg活性干酵母加入

80

L水和

40

L糖化醪中，保溫

30℃。然后泵入已冷卻好的糖化醪，開動(dòng)攪拌器進(jìn)行通風(fēng)培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，一般每隔

2

h開機(jī)攪拌通風(fēng)一次，以利酵母的增殖，大酒母的培養(yǎng)溫度一被控制在

32-34℃

為宜。2.6.3.工藝操作條件

2.6活性干酵母(AADY)的利用第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023利用活性干酵母制備酒母時(shí)，大酒母的培養(yǎng)經(jīng)6-8

h即可成熟。酵母細(xì)胞數(shù)為0.9-1.0

億個(gè)/mL，出芽率在25%-28%，為了防止灑母污染雜茵，可按要求加入青霉素抑制雜菌的生長(zhǎng)。當(dāng)大酒母培養(yǎng)成熟后．與糖化醪同時(shí)泵入發(fā)酵罐，目的是使酒母與糖化醪混合均勻，這樣有利于發(fā)酵。發(fā)酵溫度控制在30-32℃，發(fā)酵時(shí)間為60h左右，利用這種方法培養(yǎng)酒母時(shí)，每噸酒精均需1kg活干酵母。2.6.3.工藝操作條件

2.6活性干酵母(AADY)的利用第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六6/25/2023固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵技術(shù)

由固定化酶技術(shù)得到啟發(fā)，使酵母細(xì)胞固定化并一直停留在發(fā)酵罐中，保持高的反應(yīng)速度。

常用的固定化方法：吸附法，包埋法及交聯(lián)等，固定化載體包括海藻酸鈉、聚乙烯醇、瓊脂、果膠、活性炭和纖維素等。

固定化發(fā)酵技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：提高了酵母細(xì)胞的利用率，不僅提高了發(fā)酵過程的速度，節(jié)約時(shí)間，而且具有較高的經(jīng)濟(jì)性，具有很好的發(fā)展前