(精选)淀粉质原料酒精生产工艺-酵母及培养
酒精发酵工艺过程
结果：
直链淀粉——葡萄糖 支链淀粉——葡萄糖、-1，6糖苷键的寡糖
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淀粉-1，6葡萄糖苷酶（异淀粉酶） 特点：
作用-1，6糖苷键葡萄糖 能水解-淀粉酶和-淀粉酶作用后的产物
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从淀粉分子内部作用-1，4糖苷键 不作用-1，6糖苷键及其周围的-1，4糖苷键
结果：产生麦芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降
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-淀粉酶 特点：
从非还原性末端按双糖为单位作用于-1，4糖苷键 不能作用-1，6糖苷键，遇则止
结果：产生麦芽糖与极限糊精
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淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶） 特点：
啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae ）
及其变种
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四、酒精发酵工艺
淀粉质原料酒精生产的特点
以薯类和谷类等为原料 原料需要蒸煮 淀粉质原料需要进行糖化
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淀粉质原料酒精生产工艺流程
•
大米 曲霉菌 麸皮 淀粉质原料
酵母
•
↓
↓
米曲霉→米曲
固体试管酵母
•
↓
↓
米曲汁
•
米曲汁→试管培养→三角瓶培养 粉碎
2.糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等 3.纤维质原料 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾 4.其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等
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纤维素生产酒精工艺
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三、酒精发酵微生物
1. 糖化菌（将淀粉、纤维素转化为糖）
曲霉（Aspergillus spp.）
根霉（Rhizopus spp.）
2. 酒母（将糖转化为乙醇）
酒精发酵工艺
酒精发酵工艺一。
糖化醪发酵的目的要求及设备结构特点（一）发酵的目的要求淀粉质原料经过蒸煮，使淀粉呈溶解状态，又经过曲霉糖化酶的作用，部分生成可发酵性糖,这还不是酒精生产的终了，在．糖化醪中接入酵母菌；在酵母的作用下，将糖分转变为酒精和CO2，获得了酒精产品，这才是酒精发酵的目的。
从表面上去观察酒精发酵，其过程十分简单，它只是将糖化醪打入发酵罐后，接入酒母，就可以进行发酵了。
但是，在酒精发酵过程中却发生着十分复杂的生物化学变化过程：在这里既有糖化醪中的淀粉和糊精继续被糖化酶水解,生成糖分的作用（即后糖化作用)，也还有蛋白质在曲霉蛋白酶进一步水解下生成低分子含氮化合物如是是眎、动胨、肽和氨基酸的作用。
生成的这些物质，有的被酵母吸收利用，合成酵母菌体细胞,另一部分则被发酵，生成酒精和CO2及其它副产物。
酒精生产，要求用最少的原料来生产尽可能多的酒精产品,并应尽量减少发酵损失，为了达到这一目的，必须创造如下有利条件来实现这一目的要求:(1）在发酵前期，要创造条件，让酵母菌继续繁殖到一定数量。
（2)使糖化醪中的淀粉和糊精继续被分解，生成可发酵的糖分。
（3）发酵过程的中期和后期，要创造厌气条件，使酵母在无氧条件下将糖分发酵生成酒精.（4）发酵过程中产生的CO2应设法排除，并注意加强对随CO2逸出时被带走酒精的捕集回收.(二）发酵设备酒精发酵的工艺方式不同，发酵设备也赂有差异.从发酵形式来分，有开放式、半密闭式和密闭式三种。
如果从材质上分，则可分为钢板和水泥制两种。
半密闭式发酵罐多采用钢板制成,罐顶设有顶盖,顶盖上设有能启闭的人孔。
密闭式发酵罐也用钢板制成，钢板厚度视发酵罐容积不同而异，一般采用4 - 8毫米厚钢板制成,罐身呈圆柱形，罐身直径与高之比为1:1。
1；盖及底为圆锥形成碟形;罐内装冷却蛇管，蛇管数量一般取每立方米发酵醪用不少于0。
25平方米的冷却面积。
蛇管可分上下两组安装，并加以固定。
也有采用在罐顶用淋水管或淋水围板使水沿罐壁流下，达到冷却发酵醪的目。
淀粉质原料酒精发酵（生物工程）
发酵工程综合实验——淀粉质原料酒精发酵一、实验目的：根据发酵工程原理，学习和掌握淀粉质原料酒精发酵生产工艺，熟悉酒精生产的实际操作过程。
二、实验原理：将淀粉质原料经双酶法液化糖化，使其变成可发酵性糖，再接种经活化扩培的活性干酵母菌种进行发酵，使其生成酒精，通过蒸馏分离，最后得到酒精产品。
双酶法液化糖化是新型生产工艺，免去原料高温蒸煮，既可节省蒸煮用汽，又可省去冷却用水，同时降低高温蒸煮过程糖损失，提高原料出酒率。
三、实验材料：玉米粉（颗粒为1.5mm）、耐高温α-淀粉酶、糖化酶、酒精活性干酵母、葡萄糖、1mol/LNa2CO3溶液、1mol/LH2SO4溶液、纱布。
四、实验仪器与设备：250mL、500mL三角烧瓶，100mL、500mL、1000mL 烧杯，糖度计，10L全自动发酵罐，酒精蒸馏装置（500mL蒸馏烧瓶、加热套、冷凝器、100mL容量瓶），酒精计，pH试纸，水浴锅、恒温振荡培养箱、电炉及常规玻璃仪器。
五、实验方法：1.工艺流程水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→扩培←活化←干酵母水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→发酵→蒸馏→酒精2.实验操作要点（1）干酵母活化扩培：称玉米粉18g，加水100mL，搅拌调匀，用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5，加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉，搅拌加热至85~90℃，液化60min。
冷却液化醪至60℃，用1mol/L H2SO4溶液调pH在4.0~4.5，加糖化酶250u/ g玉米粉，保温糖化60min，即得酒母糖化醪。
用糖度计测糖度。
在35~42℃的20mL 2%葡萄糖液中添加干酵母活化，活化时间20~30min。
酵母添加量为0.2g。
酒母糖化醪冷却至28~30℃,将活化的酵母接入酒母糖化醪，放入恒温振荡培养箱30℃培养，时间12~15h，即得发酵用酒母。
（2）调浆液化：称玉米粉100g，加水400mL，搅拌调匀,用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5，加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉，搅拌加热至85~90℃，液化60min 。
玉米淀粉生产酒精的研究
玉米淀粉生产酒精的研究酒精作为一种广泛应用的有机化合物，被广泛应用于饮料、化妆品、药品、工业等领域。
其中，玉米淀粉生产酒精已经成为一种常见的工业生产方式。
本文将从玉米淀粉的来源、酒精生产的工艺流程、生产过程中的关键技术和酒精生产的前景等方面进行探讨。
一、玉米淀粉的来源玉米淀粉是由玉米粉末经过加工处理得到的。
玉米粉末是指将玉米经过研磨、筛选、洗涤等一系列工艺处理后所得到的粉末。
这种粉末主要由淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素等成分组成。
其中，淀粉是玉米淀粉生产酒精的主要原料。
二、酒精生产的工艺流程1. 玉米淀粉的糖化将玉米淀粉加入到糖化罐中，加入一定量的水和酶，进行糖化反应。
糖化反应的温度和时间是影响糖化效果的关键因素。
通常情况下，糖化温度控制在60℃左右，时间为1-2小时。
2. 酵母发酵将糖化后的液体加入到发酵罐中，加入酵母菌种，进行发酵反应。
发酵的温度和时间也是影响发酵效果的关键因素。
通常情况下，发酵温度控制在30℃左右，时间为2-3天。
3. 蒸馏将发酵后的液体进行蒸馏，得到酒精。
蒸馏的过程中需要控制温度和压力，以保证酒精的纯度。
三、生产过程中的关键技术1. 糖化条件的控制糖化反应是酒精生产过程中的关键步骤之一。
糖化反应的温度和时间的控制可以影响糖化效果。
如果温度过高或时间过长，会导致淀粉降解过度，糖化效果不好。
因此，需要对糖化条件进行精确的控制。
2. 酵母菌种的选用酵母菌种的选用对发酵效果有着重要的影响。
不同的酵母菌种在发酵过程中的表现也是不同的。
因此，在生产过程中需要选用适合的酵母菌种，以保证发酵效果。
3. 蒸馏条件的控制蒸馏是酒精生产过程中的最后一步。
蒸馏过程中需要控制温度和压力，以保证酒精的纯度。
如果温度过高或压力过低，会导致酒精中杂质含量过高，影响酒精的质量。
四、酒精生产的前景随着人们生活水平的提高，对酒类的需求也越来越大。
而玉米淀粉生产酒精具有成本低、效率高、生产周期短等优点，因此越来越受到人们的青睐。
酒精生产常用的酵母菌实验指导
黑龙江生物科技职业学院实验报告姓名：专业班级：学号：时间：酒精生产常用的酵母菌一、实验目的1．学习酒精生产常用的酵母菌都有哪些，并了解其生长特性。
2．了解不同量酒精生产原料酵母菌的不同。
3．通过对菌株的观测了解，回答酒精生产用酵母菌的要求。
4．通过实验能掌握鉴定酵母菌细胞死活的方法。
5．会计算酵母细胞的增长速度及传代次数。
二、实验原理我国淀粉质原料生产酒精中，所采用的酵母菌种有拉斯12号、拉斯2号、南阳1308、南阳1300、K字酵母等；用于生产糖蜜原料的酵母菌有中国科学院2610、川345、川102等，它们适宜于较高温度下的糖蜜发酵，具有繁殖快，发酵时间短等特性。
通过对这些菌株的培养与显微镜观测，测定其死活，细胞增长速度及传代时间，绘制糖度、温度与酵母增长速度的关系图。
三、实验器材1．材料：拉斯2号、南阳1308菌株，AADY酒精活性干酵母，糖化酶，曲霉菌，淀粉酶，美蓝试剂。
2．仪器设备：温度计，灭菌锅，一次性手套，托盘，糖度计，恒温培养箱，显微镜，血球计数板，。
四、实验步骤1、将拉斯2号、南阳1308菌株，AADY酒精活性干酵母活化，培养基先行配制及灭菌。
用米曲汁培养基（米酒发酵剩余的大米糯米），AADY的复水活化采用清水，糖水和米曲汁醪液三种方法分别分组活化。
2、显微镜下观察各类菌株，并用美蓝液鉴定细胞死活。
采用0.1％的吕氏美兰液染色法。
活的酵母细胞由于不停地进行着新陈代谢，细胞内氧化还原值颇小，还原力较强，当无毒的美兰染液进入细胞后，能立即还原脱色，不能被美兰液染上颜色；而死后或接近死亡的酵母细胞，不具有此还原能力，当加入美兰液后，就被美兰液染成兰色。
进而达到鉴别的目的。
操作方法是将被检查的酵母细胞溶液，用清洁、干燥的吸管吸取1—2ml，置于清洁、灭菌后的试管中，加入无菌水5—10倍稀释，再吸取0.1％吕氏美兰液1—2滴，加入试管中，然后充分混合均匀。
用无菌吸管吸取1滴于消毒、清洁的载玻片上，盖上载玻片，静置20—30秒钟，再放在显微镜下观察，凡是被染成兰色的酵母细胞则是死亡或接近死亡的细胞，呈无色的就是活的酵母细胞。
5.3.1 淀粉类原料发酵工艺流程_燃料乙醇生产技术与工程建设_[共8页]
![5.3.1 淀粉类原料发酵工艺流程_燃料乙醇生产技术与工程建设_[共8页]](https://img.taocdn.com/s3/m/ccc2cec8fc4ffe473268ab84.png)
第5章发酵工艺从上述内容可知，乙醇发酵过程中副产物的生成，有些是由于酵母菌的生命活动引起的，如甘油、杂醇油、琥珀酸的生成。
有些则是因为细菌污染所致，如醋酸、乳酸和丁酸的生成。
消耗的物质有糖分，也有蛋白质及其分解产物。
对于能直接引起糖分消耗，产生发酵副产物的现象，应当特别加强控制，尽量不使其产生。
对于由其他物质形成的副产物，则应在蒸馏过程中进行提取，否则会影响乙醇的质量。
5.3 发酵工艺流程5.3.1 淀粉类原料发酵工艺流程根据发酵醪注入发酵罐方式的不同，可以将乙醇发酵的方式分为间歇式、半连续式和连续式3种。
5.3.1.1 间歇式发酵间歇式发酵法就是指全部发酵过程始终在一个发酵罐中进行。
由于发酵罐容量和工艺操作不同，在间歇发酵工艺中，又可分为如下几种方法。
1．一次加满法此法是将糖化醪冷却到27～30℃后，接入糖化醪量10%的酒母，混合均匀后，经60～72h发酵即成熟。
此法适用于糖化锅与发酵罐容积相等的小型乙醇厂。
其优点是操作简便，易于管理，缺点是酒母用量大。
2．分次添加法此法适用于糖化锅容量小而发酵罐容量大的工厂。
生产时，先打入发酵罐容积1/3左右的糖化醪，接入10%酒母进行发酵，隔2～3h后再加第二次糖化醪，隔2～3h再加第三次糖化醪。
如此，直至加到发酵罐容积的90%为止。
这里应当强调，从第一次加糖化醪直至加满发酵罐为止，其总时间不应超过10h。
如果添加糖化醪的时间拖得太长，则后加入的糖化醪中所含的支链淀粉来不及被糖化酶彻底作用就到了预定发酵时间，从而使成熟发酵醪的残糖高，降低了淀粉的出酒率。
3．连续添加法此法适用于采用连续蒸煮、连续糖化的乙醇生产工厂。
生产开始，先将一定量的酒母打入发酵罐，然后根据生产量确定流加速度。
在这里，糖化醪的流加速度与酒母接种量有密切的关系，要注意控制。
如果流加速度太快，则发酵醪中酵母细胞数太少，不能形成酵母繁殖的优势，易被杂菌所污染。
如果流速太慢，也会造成后加入的糖化醪中的支链淀粉不能被彻底利用。
酒精生产技术
这一阶段的培养，是扩大酒母种子的开始。生产上希望 在这一阶段培养得到细胞健壮，没有杂菌的种子酵母。因此， 无菌条件要求较严，酵母培养基的营养成分要求也高。
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4.酒母的培养
【卡氏罐】可在实验室内对 麦汁进行杀菌和培养纯种酵 母以满足酵母扩培设备的需 要。
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4.酒母的培养
【车间阶段】
卡氏罐→小酒母罐→大酒母罐→成熟酒母送发酵车间
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• 三角瓶培养阶段采用两种混合培养基，一 方面为了保证在纯培养阶段使酵母有较好 的条件生长繁殖，得到健壮饱满的种子， 另一方面使菌种能够逐步适应于大生产的 条件。
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1.概述
所谓酒精发酵，是指发酵醪（láo）中的糖类物质，在无 氧条件下，受酵母细胞中酒化酶的作用，产生酒精的全过程。 酒精生产原料主要有以下三类： （1）纤维质原料：森林工业和木材加工工业的下脚料、 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾和废纸浆等。 （2）淀粉质原料：薯类（木薯、甘薯等45% ）、谷类 （玉米、小麦等35%）。 总80%。 （3）糖质原料：废糖蜜、甘蔗、甜菜、甜高粱等。44
所谓酒精发酵，是指发酵醪（láo）中的糖类物质，在无 氧条件下，受酵母细胞中酒化酶的作用，产生酒精的全过程。 酒精生产原料主要有以下三类： （1）纤维质原料：森林工业和木材加工工业的下脚料、 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾和废纸浆等。 （2）淀粉质原料：薯类（木薯、甘薯等45% ）、谷类 （玉米、小麦等35%）。 总80%。 （3）糖质原料：废糖蜜、甘蔗、甜菜、甜高粱等。33
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3．三角瓶培养
• 培养基用1/3麦芽汁或米曲计与2/3糖蜜稀释 且添加营养盐的稀糖液。稀糖液浓度为14 ～15Bx，酸度5～6°，糖分6.5～7.0％，塞 好棉塞后用9.80665×10000帕斯卡蒸汽灭菌 15min，冷却至25～30℃，无菌操作接种， 摇匀后置25～30℃培养12～14h便可移入卡 氏罐。
提高淀粉质原料酒精浓醪发酵酒精度的方法
提高淀粉质原料酒精浓醪发酵酒精度的方法
1. 优化淀粉质原料的处理方法：淀粉质原料在发酵前需要经过适当的粉碎和糖化处理，可以采用原粉糖化或预糖化的方法来提高淀粉质转化效率，从而增加酒精浓度。
2. 选择适当的酵母菌株：对于淀粉质原料发酵，酵母菌株的选择至关重要。
常用的酵母菌株如烟酰胺酵母、啤酒酵母和泡沫酵母等，应选择适合所用淀粉原料的酵母菌株，并控制发酵温度、酸碱度和氧气水平等条件，以最大化酵母的发酵能力。
3. 增加营养物质：在发酵前，可以适当添加一些营养物质，如氨基酸、维生素和微量元素等，以提高酵母的生长速度和代谢能力，从而促进酒精的产生和提高酒精浓度。
4. 进行反复酒精蒸馏：通过反复蒸馏的方法可以将酒精浓度提高到更高的水平，其中每个蒸馏周期都可以提高酒精浓度1-2%。
5. 控制发酵过程中的温度和pH值：在淀粉质原料发酵过程中，控制发酵过程中的温度和pH值，可以提高酒精产生的速度和浓度。
发酵温度一般应在20-30摄氏度之间，pH值应在4.0-4.5之间。
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2、酵母扩大培养流程与工艺 原种→斜面种→液体试管→三角瓶→小酒母
罐→大酒母罐→成熟酒母罐 （1）间歇：上述流程的简单重复； （2）半连续（分割培养法）： 小酒母分割：小罐酒母的2/3进大罐，1/3留
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目前淀粉质原料酒精生产用酵母的特性： 1．繁殖速度（快）。
–繁殖速率：拉斯12号>拉斯2号，拉斯12号还具有产生 泡沫少，发酵平静，耐酒精能力强的优点，（最高可 达13％v/v)。适宜于淀粉质原料发酵生产酒精。
2．醪液浓度（高，好）。
–醪浓度与酒精浓度直接相关； – >5％(容量)时，发酵能力就减弱； –=12％(容量)时，则停止发酵。 –糖化醪浓度=15~18Bx←→酒精含量约为8~9％(容量)。
优点：酵母用量少，易于形成生长优势。
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（2）驯化法 大酒母罐→→ 泵入糖化醪+TH－
AADY(15~20公斤) →→通风或搅拌→→间 歇通风（5~10 ming/1h) →→驯化4~6h (1.0亿/ml) →→发酵罐。
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（3）直接投入法 发酵罐 + 少量糖化醪 + TH－AADY→→
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3．温度（高，好）
–酒母培养28~30℃。 –发酵30~33℃。
4．pH值（低，好）
–pH值与氧化还原电势、膜的通透性等有关系； –生长与发酵：pH5.0~5.5 –生产：4.0~4.5。
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（三）酒母扩大培养 1、概念
– “自然纯粹培养”法（如何创造适合酵母生长的条件？）
2、基本过程和方法与其它微生物的培 养相似。
如何理解“酵母菌 在生长繁殖过程中 需要消耗大量能
量”？
环境清洁、过程严格、定期纯化菌种。
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（六）液体曲酒3;米糠饼粉1％+麸皮1％+硫酸铵 0.1％+尿素0.1％。糊化后分别打入液体曲种子罐和 液体曲培养罐，冷却到36-38℃。
2．液体曲酒母培养过程
–将培养成熟的液曲种子接入培养罐培养8小时，然后 接入酵母种子，再通风培养32小时即成熟。
3. 培养温度
–前8小时32—34℃，后32小时32℃。
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（七）活性干酵母的应用方法
活性干酵母是以固体形式存在，而不失去活 性的酵母细胞产品。
活性干酵母有两个基本特征：
–一是常温下长期贮存而不失去活性； –二是在一定条件下复水活化可恢复到自然状态（活
（5）酸度
几乎不变，是否感染产酸的杂菌； 8
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（五）影响酒母质量的因素？？？
（1）接种量（细胞增加速率、培养时间）
（2）接种时间（对数期）
（3）培养温度（因种各异，最适T）
（4）氧供给情况（为何需要供给O2？在工程中，采用何种
方式来完成?）
（5）杂菌污染
–染菌的危害？？防止方法？？
满罐。 优点：
– 操作简单，染菌少，出酒率稍高。
缺点：
– 用量大，达到主发酵阶段的时间稍长。
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TH- AADY的特点： –TH－AADY耐高温（42℃），耐乙醇（13％V）； –TH－AADY耐低pH（3.6）；
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END
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个人观点供参考，欢迎讨论！
用作小罐种子。 大酒母分割：大罐4/5去发酵罐，1/5留用作
大罐种子。 （3）连续
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（四）酒母质量指标（？？？） （1）数
l亿／毫升左右；
（2）出芽率
衡量繁殖旺盛与否的一项指标，15~30% ；
（3）死亡率
能被美蓝染成蓝色的细胞<1% ；
（4）耗糖率
酒母培养液中消耗糖量与初始糖量之比；40~50％， 耗糖率太高，说明太“老”，反之则“嫩”；
性）。
其中，细胞含量超过200亿cfu／g，含水量小 于6％的活性干酵母被称为高活性干酵母。
cfu ：colony formine unit，菌落形成单位。
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活性干酵母的应用方法有： （1）分割主发酵法
–1# + 酵母→→主发酵→→1/2分割→→ 2# →→加满→→主发酵→→1/2分割→→ 3# →→加满→→主发酵→→1/2分割→→4#
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A 酵母生长条件 1、温度和酸度 2、营养（C、N、P、无机盐、生长因子）
– 碳47，氧31，氮7.5-10，磷1.6-3.5 – （1）碳源浓度 – （2）氮源浓度 – （3）无机盐 Mg++可以刺激酵母的活力，K+可以促进
酵母细胞的增大，促进发酵。 – （4）维生素 一克酵母干物质中含有维生素B1 120一
五、酵母及其生产 （一）酒精生产对酵母菌的要求 酒精生产中要求酵母菌具有下述性能：
–(1) 较强的酒化酶体系，发酵能力强，发酵速度快； –(2) 具有很强的增殖能力，繁殖速度快； –(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；