第4章酒母扩培工艺
酒母工艺培训资料
酒母工艺培训资料酒母工艺培训讲义一、什么是酒母、酒母制备？酒母：将酵母菌进行扩大培养，获得含有足够数量酵母菌的酵母培养液，以供酒精发酵之用，这种含有大量酵母菌的醪液，称为酒母。
而这种酵母菌的扩大培养过程，就称之为酒母的制备。
酒精发酵：酵母菌在无氧条件下，利用糖做基质，发酵生成酒精和二氧化碳的过程。
二、酒母的工艺目的使酵母在糖化醪和营养盐等介质中被激活,加快繁殖,提高酵母活力,达到快速发酵,增强酵母抵抗杂菌能力,为发酵提供足够量的酵母细胞。
三设备情况及公用工程（辅料添加及作用）公用工程条件 1 设备2 蒸汽：压力：0.78±0.05MPa、温度：170±5℃ 一次水：压力：0.4～0.7MPa循环水：压力：0.25～0.5MPa、温度：≤32℃ 冷冻水：压力：0.30～0.70MPa、温度：16±2℃ 工艺空气：压力： 0.6～0.8MPa 露点：－40℃ 电力：电压：220／380 伏、频率：50Hz 3 辅料干酵母硫酸青霉素尿素四酒精酵母的选择条件 1、 2、 3、 4、 5、繁殖能力强，生长速度快发酵能力强，发酵迅速而且完全对温度、酸度、酒精的抵抗能力强营养要求低，抗菌力强，管理容易性能稳定，不易变异五酵母菌繁殖方法及生长曲线繁殖方法：出芽繁殖生长曲线：1、延迟期(调整期)：当酵母菌移植到新的培养液中后，开始时由于还不适应环境，细胞并不增殖，甚至稍有减少。
过了一段时间，酵母菌逐渐适应新环境，便开始增殖，但还不旺盛。
这一阶段，是酵母生长的调整时期。
2、旺盛期(对数期)：酵母菌经过调整期后，细胞繁殖速度增加，酵母菌数量依几何级数增加，为对数增殖期，也称生长旺盛期。
是酵母增殖的重要阶段。
3、平衡期(稳定期)：酵母菌经一段时间的大量繁殖后，培养液中的酵母菌数目达到了一定的数量，养料被逐渐消耗，不利的代谢产物逐渐加多，溶解氧也被大量消耗而变得供应不足甚至严重缺乏，细胞繁殖受阻，繁殖速度减慢，死亡细胞逐渐出现，因而表现一定时期内新细胞的产生与旧细胞的死亡处于相对平衡状态。
第4章酒母扩培工艺
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。
2.4.4．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。
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第4章酒母扩培工艺
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•种龄/h
• 接种量对碱性蛋 白酶产生的影响
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•种龄与碱性蛋白 酶活力之间的关系
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•接 种 量
第4章/%酒母扩培工艺
•2.4 影响酒母质量的主要因素
v 2.4.1．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。
v 2.4.2．接种量控制
工厂酒母接种量通常为 8%-10%，经过 10-18 h培养，酵母数达0.61亿个／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。
于缩短延滞期，提高设备的利用率； 3）菌种能保持稳定的生产性能，生理状态稳定； 4）无杂菌和噬菌体的污染。
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第4章酒母扩培工艺
•第二节 酒母扩培工艺
2.2 酒母扩培工艺
•砂土管孢 子
•冷冻干燥孢 子
•斜面培养
酒精酵母扩培工艺
教学内容备注本章主要内容：4.1 酒精酵母简介4.2 酵母菌的生长条件4.3 活性干酵母4.4 活性干酵母的使用方法4.5 固定化酵母技术和酵母扩培工艺实例第4章酒精酵母扩培工艺糖化醪内加入酵母菌后，糖分被酵母细胞吸收，经过酵母细胞内糖－酒精转化酶系统的作用，最终生成酒精、CO2和能量，其中一部分能量被酵母细胞用作新陈代谢，余下的能量和酒精以及CO2一起，通过细胞膜排出细胞外。
酵母菌就是以这样的方式进行糖的酒精发酵，从而生产酒精的。
4.1 酵母菌的培养酵母（Saccharomyces cerevisiae），原意为“发酵之母”，就是说，酒精发酵是由酵母菌的作用引起的。
4.1.1 酵母菌简介4.1.1.1 酵母菌的大小、形态和结构图 4-1酵母菌的细胞形态酵母菌是单细胞真核微生物。
酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等，如图4-1所示。
细胞表面积和其体积之间的比例会影响到细胞和培养基之间传质的速度，因此，对酵母的生命活动强度也有影响。
酵母菌一般为1~5微米×5~30微米，无鞭毛，不能游动。
酵母菌具有典型的真核细胞结构（如图4-2所示），有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体等，有的还具有微体。
4－2 典型酵母菌的细胞结构其中，细胞壁，主要分三层：外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间夹有一层蛋白质分子。
细胞膜，也是三层结构，主要成分为：蛋白质、类脂、和少量糖类。
细胞膜是由上下两层磷脂分子以及镶嵌在其间的缁醇和蛋白质分子所组成的。
其功能主要有：调节细胞外溶质运送到细胞内的渗透屏障；细胞壁等大分子成分的生物合成和装配基地；部分酶的合成和作用场所。
细胞核，酵母菌具有用多孔核膜包裹起来的定型细胞核—真核。
核膜是一种双层单位膜，其上存在着大量直径为40～70 nm的核孔，用以增大核内外的物质交换。
酵母菌其他细胞结构包括液泡、质粒（“2μm”质粒）、核糖体（沉降系数为80 s）、线粒体（双层膜构成的产能细胞器，能量代谢的场所）。
酒母的制备
酵母简介
酵母，原意“发酵之母”。 酵母在酒精生产中俗称酒母，而酵母的扩大培养
过程就是酒母的制备过程。
酒母：啤酒酵母（saccharomyces cerevisiae），子囊菌纲，单细胞微生物 。
外形：卵圆形，椭圆形，腊肠形和圆形。 大小：6~11μm。 繁殖方式以出芽繁殖为主。
450克湿米曲加入68℃热水1000mL →糖化55—60℃，4—5h → 过滤，得米曲汁→调整浓度，分装试管或三角瓶备用。
② 麦芽汁培养基的制备
麦芽磨碎后，加水，于55-60℃糖化4h，再 过滤，将滤液浓度调整为10-12Bx。
3.5.1 酒精生产对酵母菌的要求
(1) 含有较强的酒化酶，发酵能力强，而且迅速； (2) 繁殖速度快，具有很强的增殖能力； (3) 耐酒精能力强，能在较高浓度的酒精发酵醪中进行发酵
； (4) 耐温性能好，能在较高温度下进行繁殖和发酵； (5) 抵抗杂菌能力强； (6) 耐酸能力强； (7) 生产性能稳定，变异性小； (8) 发酵时产生泡沫少。
1）实验室培养
（1）试验室阶段培养基的制备
一般多采用米曲汁或麦芽汁来做培养基。
① 米曲汁培养基的制备
大米500g→淘洗→ 浸泡一夜→将米粒表面水分沾干→常压蒸1h → 加入175mL清水拌匀，再蒸30min → 取出摊凉至36—38℃ →接 种一支黄曲霉(3800)斜面，拌匀→置曲盆中摊匀，培养，30℃， 20h →划曲，通气→培养40h左右，菌丝已长满米粒表面，酶已大 量形成，培养成熟。
1、酒精生产中常用的酵母菌株
（1）拉斯2号(Rasse Ⅱ)酵母 又名德国二号酵母。 细胞呈长卵形，麦汁培养～7μm，很少有5.6×8μm，子
囊孢子，但较难形成。 能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖，不发酵乳糖。营养丰富
啤酒工艺设计酵母扩培
啤酒工艺设计酵母扩培
酵母扩培是一种通过培养方式增加酵母数量的方法。
在进行啤酒工艺设计时，酵母扩培的过程需要注意以下几点：
- 执行严格的无菌操作：
- 培养人员需换上专用工作服，用75%酒精棉擦拭双手后才能进入酵母培养场所。
- 保持酵母培养场所的整洁、干燥和通风，并在培养前进行空间灭菌。
- 搞好酵母培养罐和培养管道的CIP清洗和灭菌工作，并将培养罐保压至0.10MPa。
- 在各级培养罐取麦汁前2小时，用洁净蒸汽对培养罐和培养管道进行杀菌，杀菌温度120℃，保持30分钟左右，然后用无菌压缩空气冷却吹干。
- 各级培养罐在转接时，底部通路需用洁净蒸汽灭菌20分钟，冷却之后再接种。
- 提供适宜的培养环境：
- 扩培麦汁要求可发酵性糖含量高，具有丰富的碳源和氮源，富含酵母增殖发酵所必须的微量离子，麦汁pH值在5.2-5.5之间。
- 糖化要选用溶解好的麦芽做原料，并在糖化麦汁中添加适量的酵母营养盐。
酵母扩培的过程需要严格控制无菌环境和培养条件，以确保酵母菌种
的发酵性能。
一种酒精生产中酒母的扩大培养方法[发明专利]
![一种酒精生产中酒母的扩大培养方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/460d6a8125c52cc58ad6be5c.png)
专利名称：一种酒精生产中酒母的扩大培养方法
专利类型：发明专利
发明人：孙沛勇,赵朋,段常锁,张新超,张海涛,张艺阁,何宛东申请号：CN201510941988.6
申请日：20151216
公开号：CN105349445A
公开日：
20160224
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种酒精生产中酒母的扩大培养方法，属于乙醇生产技术领域，包括以下步骤：将卡氏罐培养成熟的酒母接入小酒母罐，通入无菌空气或用机械搅拌，待小酒母罐中的酒母培养成熟后，接入中酒母罐培养，待中酒母罐中的酒母培养成熟后，接入大酒母罐培养；待大酒母罐中的酒母培养成熟后，将成熟酒母分割出五分之四作为发酵罐接种使用，余下的五分之一补加新鲜的酒母糖化醪继续培养，待培养成熟后继续分割，如此反复以上操作n次，n≥1，将大酒母罐分割出的成熟酒母分别接入不同的发酵罐中。
本发明酒精生产中酒母的扩大培养方法，可以节约资源，降低成本，操作更加简单，省工省时，酒母质量稳定，极大提高了乙醇厂的效益。
申请人：河南天冠企业集团有限公司
地址：473000 河南省南阳市生态工业园区天冠大道1号
国籍：CN
代理机构：郑州知己知识产权代理有限公司
代理人：季发军
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酒母扩大培养的工艺流程
酒母扩大培养的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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在进行酒母扩大培养之前，需要做好充分的准备。
淋饭酒母的制备工艺流程
淋饭酒母的制备工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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2020/4/13
第二节 酒母扩培工艺
2.1 种子扩大培养的概念
发酵工业生产过程中的种子必须满足的条件：
1) 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； 2）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； 3）菌种能保持稳定的生产性能，生理状态稳定； 4）无杂菌和噬菌体的污染。
增加接种量或旺盛发酵醪； 2020/4/13 适当延长酵母培养时间
2.5.酵母培养中异常现象的处理
2.5.3.出芽率低、酵母空胞大
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
2.5.4.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
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2.5.酵母培养中异常现象的处理
2.5.5.酵母醪中杂菌多 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
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2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.6.1. 工艺流程
活性干酵母
复水活化
糊化醪
酒母糖化罐
大酒母培养罐 泵入发酵罐
❖ 该工艺采用 2个酒母糖化罐，每个糖化罐的体积为 18m3，6个大酒
酒精工艺学
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南阳师范学院 生命科学与技术学院
课程导入
燃料乙醇的生产工艺流程
谷仓 冷却
前 处
粉碎 糊 蒸化煮
液液化
理
化
糖糖 化化
CO2
发
酒发母 酵酵 罐
后后
分
处处
子
理理
筛
燃料乙醇
DDGS
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干燥器
离心
精
精蒸 蒸
馏
馏馏 馏
系系 统统
课程导入
5 L小试
摇瓶-小试-中试 发酵工程实验室
2020/4/13
2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.6.3. 工艺操作条件
❖ 利用活性干酵母制备酒母时，大酒母的培养经6-8 h即可成熟。酵 母细胞数为0.9-1.0 亿个/mL，出芽率在25%-28%，为了防止洒母 污染杂茵，可按要求加入青霉素抑制杂菌的生长。
❖ 当大酒母培养成熟后．与糖化醪同时泵入发酵罐，目的是使酒母 与糖化醪混合均匀，这样有利于发酵。发酵温度控制在30-32℃， 发酵时间为60 h左右，利用这种方法培养酒母时，每吨酒精均需 1kg活干酵母。
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第一节 酒精生产所用的微生物菌种
酒精酵母菌简介 菌种培养特性
酵母菌大小、形态、繁殖 生产菌种 酵母菌的化学成分
需要的营养物质、生长环境
培养基的制备
生产菌种的选育、保藏与复壮
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第二节 酒母扩培工艺 酒精工艺学
• 2.1 种子扩大培养的概念 • 2.2 酒母扩培工艺过程 • 2.3 成熟酒母质量指标 • 2.4 影响酒母质量的主要因素 • 2.5 酵母培养中异常现象的处理 • 2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.4.4．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。
2.4.5．酒母杂菌的防治
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2.5.酵母培养中异常现象的处理
2.5.1.细胞数少
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
2.5.2. 耗糖率低
原因：糖浓度低、细胞少、时间短 处理：调整糖的浓度或补加酶；
酒母扩培工艺
酒精工艺学
2.2.2．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。Байду номын сангаас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。
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酒母培养罐的结构
1-人孔 2-CO2排出管 3-进醪管 4-视镜 5-温度计 6-冷却水管 7-排醪管
发酵过程的速度，节约时间，而且具有较高的经济性，具有很好的
发展前景。
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本节课小结
• 种子扩大培养的概念 • 酒母扩培工艺过程 • 成熟酒母质量指标 • 影响酒母质量的主要因素 • 酵母培养中异常现象的处理 • 活性干酵母(AADY)的利用
实验室种子培养
生产车间种子培养 小酒母 （酵母细胞数 、出芽率、酵母死 大酒母 亡率 、耗糖率、酒精含量、酸度）
2.3 成熟酒母质量指标
❖ 2.3.3 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。
❖ 2.3.4 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40－50%。耗糖率太高，说明酵母培养已经过 202“0/4/老13”，反之则“嫩”。
2020/4/13
第二节 酒母扩培工艺
2.2 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
一级种子罐培养
实验室种子培养阶段
生产车间种子制备阶段
发酵罐
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（四级种子罐培养） （三级种子罐培养） 二级种子罐培养
酒母扩培工艺流程
酒母扩培工艺
2.2.1．试验室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
卡氏罐种子的质量标准为：酵母细胞数0.8～1.0亿个/mL，出芽 率20%～30%，染色率1%以下，无杂菌，耗糖率35%～40%，耗糖率 可按下式计算：
耗糖率(%)=
2020/4/13
醪液原始糖度-酒母成熟醪糖度 醪液原始糖度
100%
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新技术应用
固定化酵母细胞发酵技术
❖ 由固定化酶技术得到启发，使酵母细胞固定化并一直停留在发 酵罐中，保持高的反应速度。
❖ 常用的固定化方法：吸附法，包埋法及交联等，固定化载体包 括海藻酸钠、聚乙烯醇、琼脂、果胶、活性炭和纤维素等。
❖
固定化发酵技术优点：提高了酵母细胞的利用率，不仅提高了
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 202用0/4率/13。
1000 800 600 400
8 12 16 20
种龄/h
接种量对碱性蛋 白酶产生的影响
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种龄与碱性蛋白酶 活力之间的关系
1400
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800 1
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接种量/%
2.4 影响酒母质量的主要因素
2.4. 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。
2.3 成熟酒母质量指标
❖ 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)。
2020/4/13
2.6 活性干酵母(AADY)的利用
2.6.3. 工艺操作条件
❖ 将糊化醪泵入糖化罐完成糖化后，通入蒸汽升温至 90-100℃进行灭 菌，冷却到 30℃ 左右备用。在大酒母罐中，提前 30 min将 5 kg 活性干酵母加入 80 L水和 40 L糖化醪中，保温 30℃。然后泵入已 冷却好的糖化醪，开动搅拌器进行通风培养。在培养过程中，一般 每隔 2 h开机搅拌通风一次，以利酵母的增殖，大酒母的培养温度 一被控制在 32-34℃ 为宜。
2.3 成熟酒母质量指标
❖ 2..3.2 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l亿／毫升左右。
❖ 2.3.2 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 15~30%。如果出芽率低，说明培养过程存在问题，应根据具体情况及 202时0/4采/13取措施进行挽救。
小酒母 1
20－25 40 ﹤1
不增高
大酒母 1
15－20 45－50
﹤1 不增高
2.4 影响酒母质量的主要因素
❖ 2.4.1．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。
❖ 2.4.2．接种量控制
工厂酒母接种量通常为 8%-10%，经过 10-18 h培养，酵母数达0.61亿个／mL以上。
2、酿酒工业中常见的酵母菌有哪些？ 酿酒酵母、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，提问
5、酒母车间所用的培养基和生产车间区别：营养要丰 富
❖ 2.3.6 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 20多20/，4/1镜3 检时又发现有很多杆状细菌，则不宜做种子用。