发酵工程重点
发酵工程部分重点

发酵工程定义发酵工程是渗透有工程学的微生物学。
是利用微生物的特定性状,通过现代化工程技术产生有用物质或直接应用于工业化生产、以把粮食、能源、化学制品、环境控制等全球性课题联系起来的一种技术体系。
是将传统发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代发酵技术。
1、操纵子(operon):是基因表达和控制的一个完整单元,其中包括结构基因,调节基因,操作子和启动子。
①结构基因(structural genes):是决定某一多肽的DNA 模板,可根据其上的碱基顺序转录出相应的mRNA,然后再可通过核糖体转译出相应的酶;(编码蛋白质的DNA序列)②启动子(promoter):能被依赖于DNA的RNA聚合酶所识别的碱基顺序,是RNA聚合酶的结合部位和转录起点;(在许多情况下还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点。
)③操纵子(operator):位于启动基因和结构基因之间的一段碱基顺序,是阻遏蛋白的结合位点,能通过与阻遏物相结合来决定结构基因的转录是否能进行;④调节基因(regulator gene):用于编码组成型调节蛋白的基因,一般远离操纵子,但在原核生物中,可以位于操纵子旁边,编码调节蛋白。
初级代谢产物是指微生物产生的,生长和繁殖所必需的物质,如蛋白质、核酸等。
次级代谢产物是指由微生物产生的,与微生物生长、繁殖无关的一类物质。
既可用来合成初级代谢产物,又可用来合成次级代谢产物,这种中间体叫做分支中间体前体是指加入到发酵培养基中的某些化合物能被微生物直接结合到产物分子中去,而自身的结构无多大变化,且具有促进产物合成的作用。
中间体是指养分或基质进入一途径后被转化为一种或多种不同的物质,它们均被进一步代谢,最终获得该途径的终产物。
前体与中间体区别:在于前者的结构往往略需改变后才进入到代谢途径中中去,有时它们是指同一物质。
代谢工程的定义:把量化代谢流及其控制的工程分析方法与根据分析结果制定的遗传修饰方案付之实施的分子生物学技术结合起来,以反复分析、校验和修正的方式进行实际操作,改善微生物的产物形成的能力和微生物的细胞性能,从而满足人类对生物的特定需求的生物工程的分支发酵培养基的要求:①培养基能够满足产物最经济的合成。
发酵工程重点(6801)

第一章绪论1、什么是发酵狭义“发酵”定义:在生物化学或生理学上发酵是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用生成乙醇并放出二氧化碳,同时获得能量;丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。
广义“发酵”的定义:工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。
2、什么是发酵工程定义:应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理,利用微生物等生物细胞进行酶促转化,将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。
3、发酵工程的特点主要特点:以高产量、高转化率和高效率及低成本为目标的发酵过程(1)发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应,反应安全,要求条件也比较简单。
(2)所用原料主要是农副产品及其加工产品通常以淀粉、糖蜜或其它农副产品为主,只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。
因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。
(3)发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单一的代谢产物。
(4)发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外,反应必须在无菌条件下进行。
如果污染了杂菌,生产上就要遭到巨大的经济损失,要是感染了噬菌体,对发酵就会造成更大的危害。
(5)由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。
(6)微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。
4、发酵工程的主要问题发酵工程的主要问题过程优化与放大:在高产菌株的基础上,如何把高产菌种在培养过程中进一步考察它的生理生化特性,稳定或改进微生物反应工艺过程,要求对生物物性的动态有详尽的了解,对生化反应做定量的和动力学方面的考察。
发酵工程(菌种选育)重点

某些化学诱变剂常用浓度及处理时间
诱变剂 二乙酯 浓度 0.1~1% 处理时间(min) 18~24 60~120 中止方法
硫代硫酸钠或稀释 大量稀释
亚硝基胍 0.1~3㎎/ml
4)突变株的筛选
菌体细胞经诱变剂处理后, 要从大量的变异菌 株中,把一些具有优良性状的突变株挑选出来, 这
需要有明确的筛选目标和筛选方法, 需要进行认真
在生产过程中,不经人工处理,利用菌种的自然
突变而进行的菌种筛选过程。但突变的频率较低。
2.自然突变的两种可能
菌种衰退,生产能力下降;
代谢更加旺盛,生产性能提高。 3.自然选育的方法——单菌落纯种分离
五、诱变育种(Mutation breeding)
1.诱变育种的含义 应用微生物遗传和变异理论,用物理或 化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群, 促进其突变率大幅度提高, 然后采用简便、
诱变剂的含义: 凡能引起生物体遗传物质发生变异的因素, 统称为诱变因素或诱变剂。 分类: 物理诱变,如紫外线、γ-射线、X-射线、
快中子、激光、等离子体、高压等
化学诱变,如硫酸二乙酯、亚硝基胍、亚硝
酸、碱基类、吖啶类物质等
诱变剂量的选择:
一般来说,诱变率随诱变剂量的增高而提高,
因此,通常诱变剂量采用致死率90%~99%的剂量, 但是,对于经过一再诱变的高产菌,诱变剂量要低 得多(致死率在90%~99%)。 诱变处理的方法: 单一处理:一次用一种的诱变剂处理方法处理菌种 复合处理:两种以上的诱变处理方法处理菌种,这 种处理方法通常较单一处理的效果好。
菌悬液的细胞浓度一般控制为: 真菌孢子或酵母细胞 106~107 个/ml; 放线菌或细菌 108个/ml。 菌悬液一般用生理盐水(0.85% NaCl)稀释。 有时用化学诱变剂处理时,需要0.1mol/L 磷酸缓冲液稀释, 因为有些化学诱变剂处理时, 常常会改变反应液的pH值。
发酵工程重点

发酵⼯程重点第⼀章、绪论⼀、名词解释:1.发酵:利⽤微⽣物在有氧或⽆氧条件下的⽣命活动来制备微⽣物菌体或其代谢产物的过程2.发酵⼯程:主要指在最适发酵条件下,发酵罐中⼤量培养细胞和⽣产代谢产物的⼯艺技术。
3.微⽣物的纯培养:把各种微⽣物彼此分开培养成纯种微⽣物4.深层培养:(你们书上有的)5.微⽣物的⽣物转化:是利⽤⽣物细胞对⼀些化合物某⼀特定部位(基团)的作⽤,使它转变成结构相类似但具有更在经济价值的化合⼆、问题:1.发酵⼯业的基本流程是什么?①发酵原料的选择和预处理②微⽣物菌种的选育及扩⼤培养③发酵设备选择及⼯艺条件的控制④发酵产物的分离提取⑤废弃物的回收和利⽤等2.发酵⼯程有哪⼏部分组成?各部分研究⽬标是什么?- 上游⼯程- 发酵⼯程- 下游⼯程3.实现发酵产品的基本条件是什么?适宜的微⽣物、保证或控制微⽣物进⾏代谢的各种条件、进⾏微⽣物发酵的设备、精制成产品的⽅法的设备第⼆章、⼯业发酵菌种的选育⼀、名词解释:1.⾃然选育:在⽣产过程中,不经过⼈⼯处理,利⽤菌种的⾃发突变,选育出优良菌种的过程2.诱变选育:利⽤物理或化学诱变剂处理均匀分散的微⽣物细胞群,促使其突变率⼤幅度提⾼,然后采⽤简便、快速和⾼效的筛选⽅法。
3.富集培养:利⽤不同种类微⽣物⽣长繁殖对环境和营养的要求不同,⼈为的控制条件,使之利于某类或某种微⽣物⽣长,⽽不利于其他种类的微⽣物的⽣存,已达到使⽬的菌种占优势⽽得以快速分离纯化的⽬的。
⼆、问题:1、微⽣物菌种选育的⽅法:⾃然选育、诱变育种、细胞⼯程育种、DNA重组技术育种2、⾃然选育的主要步骤:答案⼀:菌种—菌悬液—分离单菌落—分别测定单菌落的⽣产能⼒—筛选⾼产菌株◆答案⼆:采样-增殖培养-培养分离-筛选(初筛和复筛)(⽼师说答案2还好,⼤家可以⾃⼰再整理下)3、诱变选育的⽅法和步骤?- ⽅法和步骤:①出发菌株的选择②制备菌悬液③诱变处理④中间培养⑤突变菌株筛选- 后培养(中间培养):由于在发⽣了突变尚未表现出来之前,有⼀个表现延迟的过程,即细胞内原有酶量的稀释过程(⽣理延迟),需3带以上的繁殖才能将突变性状表现出来。
发酵工程重点

名词解释发酵工程:指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系,是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。
高通量筛选:是指将许多模型固定在各自不同的载体上,用机器人加样,培养后,用计算机记录结果,并进行分析,实现快速、准确、微量的筛选菌株的方法。
细胞工程育种:在细胞水平上对菌种进行操作,采用杂交、接合、转化和转导等遗传学方法,将不同菌种的遗传物质进行交换重组,使不同菌种的优良性状集中在重组体重,从而提高产量。
主要有杂交育种和原生质体融合育种。
杂交育种:指将两个基因型不同的菌株经吻合是遗传物质重新组合,从中分离筛选出具有新型性状的菌株。
营养缺陷性标记:微生物经诱变处理后产生的一种突变体,需要在培养基上添加一种特定的有机物才能很好的生存,为筛选该菌株而适当添加的遗传标记。
菌种退化:指生产菌种或选育菌种过程中筛选出来的较优良菌株,由于进行接种传代或保藏之后,群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。
理论转化率:指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算,得出转化率大小。
实际转化率:指发酵试验所得转化率的大小。
种子培养:指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后,再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量的纯种的过程。
接种龄:指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
接种量:指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
表观得率:指对底物的总消耗而言的细胞得率。
理论得率:指仅用于细胞生长所消耗底物而言的细胞得率。
呼吸强度:指单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量。
用Qo2表示。
耗氧速率:指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量,也称摄氧量。
用γ表示。
高密度发酵:指工程菌在短时间内迅速分裂增殖,使菌体浓度迅速升高的过程。
重点部分:发酵工程技术的发展史1、1900年以前,自然发酵阶段。
酿造生产酒、醋等。
2、1900—1940,科赫建立微生物分离纯化和纯培养技术,创造了单细胞纯培养法。
第一章发酵工程知识点汇总解析

第一章发酵工程知识点汇总第一节传统发酵技术的应用(一)发酵与传统发酵技术1.发酵(1)概念:是指人们利用微生物,在适宜的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
(2)应用:不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,利用它们就可生产出人们所需要的多种产物。
2.传统发酵技术(1)概念:直接利用原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
(2) 传统发酵技术方式:以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式(3)传统发酵技术菌种的来源; 原材料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物(4)传统发酵技术的优缺点:缺点:生产条件不易控制,容易收杂菌的污染,生产效率低,品质不一等。
优点:操作简单便于家庭式或作坊式生产,成本低。
(4)实例:腐乳的制作①参与发酵的微生物;酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
②原理:(写化学反应式)【思考】:1.每年进行同样的操作,每年制作的腐乳口感是否完全相同?不完全相同,发酵的生产条件不易被控制,自然界中微生物的种类多样。
2. 腐儒的制作过程中,为什么卤汤中酒的含量在12%左右?酒含量过高会延长腐乳成熟的时间,过低不足以抑制微生物生长,可能导致豆腐腐败。
(二)尝试制作传统发酵食品1.传统发酵菌种的比较2.实例泡菜的制作(1)菌种:乳酸菌。
(2)发酵原理:在无氧条件下,将葡萄糖分解成乳酸。
反应式:C6H12O6――→酶2C3H6O3+能量。
(3)腌制条件:控制腌制的时间、温度和食盐的用量,防止杂菌污染,严格密封。
(4)制作过程配制盐水:用清水和食盐配制质量百分比为5%20%的盐水(目的:过高:乳酸发酵受抑制,泡菜风味差;过低:杂菌易繁殖,导致泡菜变质)→盐水煮沸(目的:杀菌除氧)→冷却待用(目的:避免杀死乳酸菌菌种)原料处理、 蔬菜装坛:新鲜蔬菜洗净→切条块、混匀→晾干;装至半坛→加调味料→继续加菜至八成满注意:装八成满的主要目的:防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂加盐水:将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,盐水没过全部菜料→盖好坛盖封坛发酵:向坛盖边缘的水槽中注满水→发酵过程中经常向水槽中补充水根据室内温度控制发酵时间【思考】(1).泡菜制作中,哪些操作制造的“无氧环境”?a.选择的泡菜坛要有很好的气密性;b.盐水煮沸后冷却 待用;c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料;d.盖上 坛盖,并用水密封泡菜坛(2).泡菜发酵初期,泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出,试分析产生气泡的原因。
发酵工程复习重点

1.发酵工程:工程学与微生物学的结合。
利用微生物的特定性状和功能,通过现代化工程技术,生产有用物质或直接将其应用于工业化生产的一种技术体系。
是建立在微生物发酵工业基础上,与化学工程相结合而发展起来的一门学科。
也称微生物工程。
2.发酵工程的应用范围:(1)医药工业方面:抗生素、氨基酸、V B12、V B2、甾体激素、生物制品、酶抑制剂、其他。
(2)食品工业方面:加工、含醇饮料、发酵乳制品、调味剂、甜味剂、添加剂、食品检验。
(3)轻工业方面:淀粉、蛋白、果胶、脂肪、过氧化氢酶(4)化工能源方面:醇及溶剂、有机酸、多糖、烷烃、清洁能源(5)环境保护方面:厌气发酵、好气发酵(6)细菌冶金方面:氧化亚铁硫杆菌(7)高技术研究方面:为基因工程提供质粒、病毒载体、限制性内切酶、连接酶、磷酸酶、磷酸激酶等;生物传感器(8)农业方面:生物农药、生物除草剂、生物增产剂、食用菌和药用真菌。
3.酶活性调节:指一定数量的酶,通过其分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。
分为酶的激活也抑制作用。
激活作用是某个酶促反应中,某种低分子质量的物质加入后,导致原来无活性或活性很低的酶转变为有活性或活性提高,使酶促反应速率提高的过程。
抑制作用是某个酶促反应中,某种低分子质量的物质加入后,导致酶活力降低的过程。
4.酶合成调节:通过调节酶的合成量进而调节代谢速率的调节机制,是基因水平上(原核生物中主要在转录水平上)的代谢调节。
5.同工酶:能催化同一种化学反应,但其酶蛋白的分子结构组成却有所不同的一组酶。
6.初级代谢:一类普遍存在于生物中的代谢类型,与生物生存有关。
7.初级代谢产物:单糖、核苷酸等单体、由单体组成的大分子聚合物(如蛋白质、核酸、多糖等)、能量代谢和代谢调节中起作用的各种物质,如ATP,[H] 。
8.次级代谢:微生物为避免代谢过程中某种代谢产物的过量积累而有利于生存的代谢类型,并非生命活动所必须的。
9.次级代谢产物:不是微生物生长所必需的的,及时在这些代谢的某个环节上发生障碍,也不会导致机体生长停止或死亡,仅仅是影响了机体合成次级代谢产物的能力。
发酵工程重点

2、发酵生长因子从广义上讲,凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子3、菌浓度的测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化,一般前期菌浓增长很快,中期菌浓基本恒定。
补料会引起菌浓的波动,这也是衡量补料量适合与否的一个参数。
4、搅拌热:在机械搅拌通气发酵罐中,由于机械搅拌带动发酵液作机械运动,造成液体之间,液体与搅拌器等设备之间的摩擦,产生可观的热量。
搅拌热与搅拌轴功率有关5、分批培养:简单的过程,培养基中接入菌种以后,没有物料的加入和取出,除了空气的通入和排气。
整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
6、接种量:移入种子的体积接种量=—————————接种后培养液的体积7、比耗氧速度或呼吸强度单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气,mmol O2?g 菌-1?h-18、次级代谢产物是指微生物在一定生长时期,以初级代谢产物为前体物质,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程,这一过程的产物,即为次级代谢产物。
9、实罐灭菌实罐灭菌(即分批灭菌)将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间,在冷却到接种温度,这一工艺过程称为实罐灭菌,也叫间歇灭菌。
10、种子扩大培养:指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
11、初级代谢产物是指微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。
这一过程的产物即为初级代谢产物。
12、倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
P 14713、维持消耗(m)指维持细胞最低活性所需消耗的能量,一般来讲,单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。
14、产物促进剂是指那些非细胞生长所必须的营养物,又非前体,但加入后却能提高产量的添加剂15、补料分批培养:在分批培养过程中补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。
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发酵工程重点————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:啤酒啤酒概念:啤酒是以优质大麦芽为主要原料,啤酒花为香料,经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。
啤酒的分类1、据工艺分类可分两大类:以德国、捷克、丹麦、荷兰为典型的下面发酵法啤酒;以及以澳大利亚、新西兰、加拿大等的上面发酵法啤酒。
2、根据是否巴氏灭菌分为:生啤酒/熟啤酒3、根据麦芽度可分为:8o啤酒/10o啤酒/12o啤酒/14o啤酒/18o啤酒4、根据色泽可分为:黑啤酒/黄啤酒/淡色啤酒啤酒作用:含二氧化碳,饮用时有清凉舒适感,促进食欲。
啤酒花含有蛋白质、维生素、挥发油、苦味素、树脂等,具有强心、健胃、利尿,镇痛等医疗效能,对高血压病、心脏病及结核病等均有较好的辅助疗效。
产妇喝啤酒,以增加母体乳汁,使婴儿得到更充分的营养。
适量饮用啤酒对心脏和高血压患者亦有一定疗效。
啤酒是夏秋季防暑降温解渴止汗的清凉饮料,据医学和饮料专家们研究,啤酒含有4%的酒精,能促进血液循环。
过度饮用冰冻啤酒伤脾胃,加重体内湿气,影响健康。
啤酒酿造对大麦质量的要求1.感官(1)色泽:良好大麦有光泽,淡黄;受潮大麦发暗,胚部呈深褐色;受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微兰色(2)气味:良好大麦具有新鲜稻草香味(3)谷皮:优良大麦皮薄,有细密纹道(4)麦粒形态:以短胖者为佳(5)夹杂物:杂谷粒和沙土等应在2%以下2.物理检验(1)千粒重:以无水物计千粒重应为30~40g(2)麦粒均匀度:按国际通用标准,麦粒腹径可分为2.8、2.5、2.2mm三级(3)胚乳性质:胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态3.化学检验(1)水分:原料大麦水分不能高于13%,否则不能贮存,易发生霉变,呼吸损失大(2)蛋白质:蛋白质含量一般要求为9~12%,蛋白质含量高,制麦不易管理,易生成玻璃质,溶解差,浸出物相应的低,成品啤酒易浑浊(3)浸出物:间接衡量淀粉含量的方法,一般为72~80%4.酿造大麦的质量标准:1986年正式制定和通过了啤酒大麦国家标准,编号为QB—1416—87酒花的主要化学成分酒花的化学组成中对啤酒酿造有特殊意义的三大成分为,酒花精油,苦味物质和多酚。
1.酒花的苦味物质:是提供啤酒愉快苦味的物质,在酒花中主要指α-酸,β-酸及其一系列氧化、聚合产物,过去把它们统称为“软树脂”2.酒花精油:是酒花另一重要成分,经蒸馏后成黄绿色油状物,是啤酒重要的香气来源,特别是它容易挥发,是啤酒开瓶闻香的主要成分。
3.多酚物质:约占酒花总量的4-8%。
它们在啤酒酿造中的作用⑴在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物,⑵在麦汁冷却时形成冷凝固物,⑶在后酵和贮酒直至灌瓶以后,缓慢和蛋白质结合,形成气雾浊及永久浑浊物,⑷在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。
4.酒花的一般化学成分:包括有水分、总树脂、挥发油、多酚物质、糖类、果胶、氨基酸等。
啤酒酿造用水加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造,是啤酒的重要原料之一,在习惯上称酿造水。
制麦制麦的目的是使大麦产生各种水解酶类,并使麦粒胚乳细胞的细胞壁受纤维素酶和蛋白水解酶作用后变成网状结构,便于在糖化时酶进入胚乳细胞内,进一步将淀粉和蛋白质水解。
通过制麦,使大麦胚乳细胞壁受损适度,淀粉和蛋白质等达到溶解状态,在糖化阶段被溶出。
同时要将绿麦芽进行干燥处理,除去过多的水分和生腥味,而且要使麦芽具有酿造啤酒特有的色、香、味。
如何制麦原料大麦→粗选→精选→分级→洗麦→浸渍→发芽→绿麦芽→干燥→除根→贮藏→成品麦芽*干燥:60℃干燥,大麦酶系仍保持活性发芽条件水分、氧气和温度是麦粒发芽的必要条件。
大麦经水浸渍后,含水达40%~48%,在制麦过程中需要通入饱和湿空气,环境的相对湿度要维持在85%以上。
麦粒发芽因呼吸作用而耗氧,同时产生大量的CO2,因此在制麦芽时要进行通风。
通风既能供给氧气,又能带走麦粒呼吸产生的CO2,有利于麦粒发芽。
但通风既不能过大也不能过少,通风过大麦芽呼吸作用太旺盛,营养物质消耗过多;通风过少容易发生霉烂现象。
发芽的温度一般为13~18℃。
温度过低,发芽周期延长;温度太高,麦芽生长速度快,营养物质耗费多。
上面啤酒酵母和下面啤酒酵母上面啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)在发酵时,酵母细胞随CO2浮在发酵液面上,发酵终了形成酵母泡盖,即使长时间放置,酵母也很少下沉。
下面啤酒酵母(Saccharomyces carlsbergensis)在发酵时,酵母悬浮在发酵液内,在发酵终了时酵母细胞很快凝聚成块并沉积在发酵罐底。
糖化方法:是指麦芽和非发芽谷物原料不溶性固形物转化成可溶性的,并有一定组成比例的浸出物。
煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用,使其有效成分分解和溶解,通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪,使醪逐步升温至糖化终了。
部分麦芽醪被煮沸次数即几次煮出法。
浸出糖化法是指麦芽醪纯粹利用其酶的生化作用,用不断加热或冷却调节醪的温度,使之糖化完成。
麦芽醪未经煮沸。
复式糖化法酸休止—蛋白质休止—糖化分解—糖化终了—100度煮出等啤酒酵母扩大培养扩大培养是将实验室保存的纯种酵母,逐步增殖,使酵母数量由少到多,直至达到一定数量后,供生产需要的酵母培养过程。
啤酒发酵工艺技术1.酵母菌株的选择:啤酒菌株特性深刻影响到糖类的发酵,氨基酸的同化,酒精和副产物的形成,啤酒的风味,啤酒的稳定性等方面2.麦汁组成:有些会直接影响啤酒风味,有些将影响发酵3.接种量:提高它可以加快发酵发酵的几个阶段酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期、泡盖形成期后发酵作用1.糖类继续发酵:在后发酵中发酵糖类主要是残余麦芽糖和主发酵中大多未发酵的麦芽三糖。
只需控制麦汁极限发酵度和下酒嫩啤酒真正发酵度之差,就能保留足够的糖类在后发酵中发酵2.增加CO2的溶解:CO2是啤酒的重要组成部分,它能赋予啤酒起泡性和杀口性,增加啤酒的防腐性和抗氧化,CO2在啤酒中溢出能拖带啤酒芳香味散发3.促进啤酒的成熟:啤酒风味成熟是复杂过程,包括还原、氧化、酯化、聚合等过程4.促进啤酒的澄清:过去啤酒的过滤只有简单的粗滤,最终包装后啤酒的透明度、非生物稳定性主要取决于过滤前啤酒的澄清度。
现在,啤酒工业有各种高技术澄清方法,相对来说,在后发酵和贮藏过程“自然澄清”意义要小得多不同发酵阶段的目的和温度糖化:将粉碎的麦芽和淀粉质辅料用温水分别在糊化锅、糖化锅中混合,调节温度。
糖化锅先维持在适于蛋白质分解作用的温度(45~52℃)(蛋白休止)。
将糊化锅中液化完全的醪液兑入糖化锅后,维持在适于糖化(β-淀粉和α-淀粉)作用的温度(62~70℃)(糖化休止),以制造麦醪。
麦醪温度的上升方法有浸出法和煮出法两种。
蛋白、糖化休止时间及温度上升方法,根据啤酒的性质、使用的原料、设备等决定用过滤槽或过滤机滤出麦汁后,在煮沸锅中煮沸,添加酒花,调整成适当的麦汁浓度后,进入回旋沉淀槽中分离出热凝固物,澄清的麦汁进入冷却器中冷却到5~8℃。
发酵:冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵,用蛇管或夹套冷却并控制温度。
进行下面发酵时,最高温度控制在8~13℃,发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期,一般发酵5~10日。
发酵成的啤酒称为嫩啤酒,苦味犟,口味粗糙,CO2含量低,不宜饮用。
后酵:为了使嫩啤酒后熟,将其送入贮酒罐中或继续在圆柱锥底发酵罐中冷却至0℃左右,调节罐内压力,使CO2溶入啤酒中。
贮酒期需1~2月,在此期间残存的酵母、冷凝固物等逐渐沉淀,啤酒逐渐澄清,CO2在酒内饱和,口味醇和,适于饮用。
过滤:为了使啤酒澄清透明成为商品,啤酒在-1℃下进行澄清过滤。
对过滤的要求为:过滤能力大、质量好,酒和CO2的损失少,不影响酒的风味。
过滤方式有硅藻土过滤、纸板过滤、微孔薄膜过滤等。
啤酒发酵新技术连续化啤酒发酵:塔式连续发酵和多罐式连续发酵固定化酵母啤酒发酵:吸附法和包埋法。
高浓稀释(1) 麦汁稀释糖化麦汁采用高浓度, 在回旋沉淀槽稀释。
此法减少了糖化用水量, 所以可以提高糖化设备的利用率。
(2) 贮酒稀释糖化和主发酵均采用高浓度, 后发酵(双乙酰还原) 时稀释。
此法发酵设备利用率也将提高, 对稀释水脱氧要求较低。
(3) 过滤稀释啤酒发酵、贮酒结束, 成熟啤酒在后处理或过滤前稀释。
此法贮酒设备的利用率也会提高, 对稀释用水的要求较高。
固定化细胞发酵(1)吸附法利用各种吸附剂,将细胞吸附在其表面而使细胞固定的方法称为吸附法酵母细胞带有负电荷,在pH3~5的条件下能够吸附在多空陶瓷、多空塑料等载体的表面,制成固定化细胞,用于酒精和啤酒等的发酵生产(2)包埋法将细胞包埋在多空载体内部而制成固定化细胞的方法称为包埋法。
包埋法可分为凝胶包埋法和半透膜包埋法。
凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定方法。
啤酒的等压过滤—减少CO2损失将锥形罐排CO2管道出口与清酒罐排气管道出口用管道连通,并加压缩空气或CO2使锥罐和清酒罐压达到比锥罐过滤前罐压高0.5~1kg的压力,然后再开始过滤。
锥罐——过滤机——清酒罐形成闭路循环。
随滤酒量的增加,锥罐液位下降,液面空间增大,罐压减小;而清酒罐则由于清酒液增多,液面空间减小,罐压加大。
由于锥罐与清酒罐液面空间用管道相连通,故清酒罐的压力大于锥罐压力时,清酒罐液面气体自然向锥罐液面补充,从而保持了锥罐与清酒罐压力的稳定和平衡,从而达到减少CO2损失的目的。
热凝固物的分离热凝固物:回旋沉淀槽分离热凝固物:回旋沉淀槽可以装置在糖化室的煮沸锅旁,尽可能缩短输送管长度,输送泵也应采用低速涡轮泵冷凝固物分离:(1)酵母繁殖槽法:由浮球出液法泵出上层澄清麦汁,或用位差法,在底部小心排出澄清麦汁(2)冷静置沉降法:是利用冷凝固物颗粒自然沉降(3)硅藻土过滤法:麦汁过滤常采用硅藻土过滤机(4)麦汁离心分离法:采用盘式离心分离机(5)浮选法:关键在于混合的空气形成泡沫的细密度葡萄酒(四十分)一、葡萄酒的基本概念,分类,作用等1、概念:葡萄酒只能是经破碎或未破碎的新鲜葡萄浆果或葡萄汁经完全或部分酒精发酵后获得的饮料, 其酒度不能低于8.5%(V/V)。
但是,根据气候、土壤条件、葡萄品种和一些葡萄产区特殊的质量因素或传统,在一些特定的地区,葡萄酒的最低总酒度可降低到7.0%(V/V)。
2、分类:(1)、按酒的颜色分类:红葡萄酒、白葡萄酒、桃红葡萄酒。
(2)、按含糖的多少分类:干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒、甜葡萄酒。
(2)、按酿造方法分类:天然葡萄酒、加强葡萄酒、加香葡萄酒。
(4)、按含不含二氧化碳分类:平静葡萄酒、起泡葡萄酒、葡萄汽酒3、作用:优质的红葡萄酒对我们的心血管是非常有益(1) 多酚及类黄酮的抗氧化功能,能够阻止低脂胆固醇进一步转化为有害物。