酒精发酵工艺过程PPT课件
酒精发酵
２.主发酵期 由于酵母细胞大量形成，溶解氧的耗竭， 醪液中氮、磷等缺乏，酵母已不再大量繁 殖，而主要进行酒精发酵。此阶段，醪液 中的糖分消耗迅速，酒精含量逐渐增加。
３.后发酵期 醪液中的糖分已大部分被酵母菌所利用， 但醪液中残存的糊精等多糖成分继续被转 化为可发酵性糖，酵母则将它转化为酒精。
五、酒精发酵工艺
4.酒精发酵
发言人：
一、酒精发酵的目的
将糖化醪液中的糖、糊精和淀粉转化为酒 精和二氧化碳。糖化醪送入发酵罐后，醪 液中存活的糖化酶继续作用，将糊化的淀 粉、糊精转化为可发酵性糖；同时，在酵 母作用下，醪液中的糖被发酵生成酒精和 二氧化碳。糖化作用和酵母发酵作用的互 相配合，完成了酒精发酵。
二、酒精发酵机理
大罐发酵流程
酒精大罐发酵分为：间歇发酵和连续发酵两种 1、间歇发酵
2、连续发酵
六、影响酒精发酵的因素
• 糖化醪的浓度 • 发酵醪的酸度 • 酵母用量、发酵温度和发酵时间
七、淀粉质原料生产酒精酵母回收使用
• 回收酒精发酵成熟醪中的酵母返回发酵罐供糖液 发酵用，节省了酵母培养工段，杜绝了杂菌感染， 提高了发酵罐中酵母的浓度，发酵直接进入主发 酵期，稳定提高了发酵成绩，同时缩短发酵时间， 提高了设备利用率。 • 淀粉质原料生产酒精酵母回收核心是发酵成熟醪 用泵送入纤维分离装置进行分离，先经曲筛进行 一级分离，除去纤维的醪液泵入酵母分离机，分 离出来的酵母乳返回发酵罐循环使用。淀粉质原 料生产酒精酵母回收使用主要有３个流程 。
分为间歇式、半连续式和连续式3种
１、间歇发酵 间歇发酵也称单罐发酵，发酵的全过程在 一个发酵罐内完成。 ２、半连续式发酵 半连续式发酵是主发酵阶段采用连续发酵， 后发酵阶段采用间歇发酵的方法。
酒精发酵详解
将玉米粉转化为半糖化醪
工段原理
双酶法将玉米粉液糖化
工艺流程简图
玉米中间罐 后液化罐
(加2/3液化酶）
螺旋板换热器
皮带秤 糖化罐 螺旋混合输送机
（加水、加1/3液化酶、88℃~90℃)
闪蒸罐(温度
由107度迅速降至 90度、防止糖焦化）
（PH4.1~4.5、 温度 60℃、时间30min）
顺逆流粮食烘干机顶部
皮带输送机
斜筛
皮带输送机
斗提机
斗提机
斗提机
双筒圆筛
地坑
进储仓
粉 碎 工 段
……
晒粮 场
地坑
地坑
储仓
顺逆流粮食烘 干机 储仓
暂储仓
双 筒 圆 筛
斗提机
进斗 料 口提
机 ：
将 物 料 输 送 至 一 定 高 度 的
二、粉碎工段
工段任务
将玉米粒粉碎为直径小于1.5mm的颗粒
工段原理
用酵母体内的酒化酶系统将还原糖发酵成酒精
工艺流程简图
种子罐（2个、将
干酵母活化成活酵母）
预发酵罐（61罐、种子
扩大培养、初步发酵PH3.5~4.1、温度 30~32℃、通空气、留加半糖化醪）
成熟醪中间罐（11罐）
主发酵罐（81罐、酒份
9%~10%、温度30~32℃、PH3.5~4.1）
糊化罐 （温度60
度、PH5.5~5.6、通蒸汽）
物料各自的螺旋板换热器 维持管 （灭
菌、深度液化）
第一蒸汽喷射加热器 蒸汽喷射加热器 第一液化罐
(温度90度） （加深糊化液化效 果、温度107度）
发 酵 工 段
…...
四、发酵工段
玉米发酵生产酒精工艺
玉米发酵生产酒精工艺酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。
传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。
近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。
我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。
目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。
如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。
这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。
玉米生产酒精的工艺流程如图。
1玉米秸秆简介玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。
木质素将纤维素和半纤维素层层包围。
纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。
其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。
2玉米秸秆预处理由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。
因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。
常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。
2.1挤压膨化法该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。
并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。
酒精发酵工艺过程
酒精发酵工艺过程酒精发酵是一种将碳水化合物转化为乙醇和二氧化碳的过程。
这个过程在自然界中，例如在果实上或发酵食品中广泛存在。
然而，人类特别是酿酒师也能够利用这个过程来制作酒精饮料，如啤酒、葡萄酒和烈性酒。
酒精发酵是一种复杂的过程，它包括多种微生物的参与以及多个步骤的完成。
接下来，需要对原料进行加工。
对于葡萄酒来说，葡萄需要经过榨汁和过滤等过程，以获得干净的葡萄汁。
对于啤酒来说，麦芽需要经过磨碎、糊化和酶解等步骤，以释放出可发酵的淀粉。
在发酵开始之前，还需要添加酵母。
酵母是一个单细胞真菌，可以利用底物中的碳水化合物进行代谢产生乙醇和二氧化碳。
最常用的酵母菌株是Saccharomyces cerevisiae，也被称为酿酒酵母。
酵母菌株通常在发酵前培养，以确保其健康和活跃。
一旦酵母添加到基质中，发酵过程开始。
酵母利用基质中的碳水化合物通过糖酵解产生乙醇和二氧化碳。
这个过程是无氧的，也就是说在没有氧气的情况下进行。
随着发酵的进行，酵母消耗碳水化合物并产生乙醇。
同时，酒液中的糖浓度逐渐减少，酵母菌也开始产生二氧化碳。
二氧化碳会从酒液中释放出来，而乙醇则会积累在酒液中。
发酵过程的持续时间取决于多种因素，包括温度、酒液的pH值和酵母菌的活性。
通常情况下，发酵过程会持续几个小时到几个星期不等。
一旦发酵结束，需要对酒液进行处理和储存。
这包括过滤、浊度和味道的调整等步骤。
然后，酒精饮料可以瓶装并储存，以确保其品质和稳定性。
总的来说，酒精发酵是一种复杂而精细的工艺过程。
这个过程需要合适的原料、酵母的参与以及适当的环境条件。
通过科学的控制和操作，酒精发酵可以生产出高质量的酒精饮料。
发酵知识ppt课件
02 发酵过程与技术
原料选择与处理
01
02
03
原料来源
选择来源丰富、价格低廉 、质量稳定的原料，如农 产品废弃物、淀粉质原料 等。
原料预处理
对原料进行破碎、筛分、 除杂、清洗等预处理，以 满足后续发酵工艺的要求 。
配料与混合
根据发酵工艺需要，将原 料与其他添加物进行混合 ，调整pH值、水分等参数 。
发酵的基本原理
总结词
掌握发酵的基本原理有助于深入理解发酵过程。
详细描述
发酵过程涉及到微生物对营养物质的摄取、代谢产物的合成与分泌等环节。在发 酵过程中，微生物通过酶的作用将底物转化为产物，同时释放能量。
发酵的历史与文化
总结词
了解发酵的历史与文化有助于理解其在人类社会中的地位和作用。
详细描述
人类利用发酵技术已有几千年的历史，从酿酒、制酱到面包制作等，都离不开发酵。发酵在人类文明的发展中扮 演着重要角色，也承载了丰富的文化内涵。随着科技的发展，发酵技术不断进步，为人类的生产和生活带来了更 多便利和可能性。
发酵技术还可以用于生产生物医药、 生物农药等，为人类健康和农业发展 提供有力支持。
发酵技术能够生产天然、健康、营养 丰富的食品，提高农产品的附加值， 为人类提供更加安全、可靠的食物来 源。
发酵技术还有助于处理和转化废弃物 ，减少环境污染，实现可持续发展。
未来发酵技术的发展趋势与展望
随着基因组学、蛋白质组学等 新兴学科的发展，未来发酵技 术将更加注重微生物菌种的筛 选和改良，以提高发酵产物的
如乳酸菌发酵制成的泡菜等。
食品添加剂
如酵母提取物、食用色素等。
医药工业
抗生素的生产
如青霉素、头孢菌素等。
生物制药
发酵工程--ppt课件(2024版)
分批发酵的优缺点
➢ 优点 操作简单 操作引起染菌的概率低 不会产生菌种老化和变异问题
➢ 缺点 非生产时间较长、设备利用率低
➢ 根据不同发酵类型，每批发酵需要十 几个小时到几周时间。
➢ 全过程包括空罐灭菌、加入灭过菌的 培养基、接种、发酵过程、放罐和洗 罐，所需时间的总和为一个发酵周期。
典型的分批发酵工艺流程图
微生物分批培养的生长曲线
1.延滞期 2.加速生长期 3.指数生长期 4.减速期 5.稳定期 6.衰亡期
4.3.1.2 连续发酵
以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基， 同时以相同的速度流出培养液，从而使发酵罐 内的液量维持，微生物在稳定状态（恒定的基 质浓度、恒定的产物浓度、恒定的pH、恒定的 菌体浓度、恒定的比生长速率）下生长。
4 发酵工程
【学习目的】
1. 掌握发酵工程的基本类型和基本原理。 2. 了解典型发酵产品的生产工艺。 3. 认识发酵的基本过程及常用的发酵设备。
发酵（Fermentation）
最初来自拉丁语“发泡”（fervere），是指酵 母作用于果汁或者发芽谷物产生CO2的现象。
巴斯德：酵母在无氧环境下的呼吸过程。 生物化学：微生物在无氧时的代谢过程。
草莓栽培
微生物酶发酵 酶普遍存在于动植物中，在人类生活中发挥着
非常重要的作用。
微生物代谢产物发酵 ①氨基酸、蛋白质、核酸——初级代谢产物 ②抗生素、生长因子等——次级代谢产物
微生物转化发酵 利用微生物把一种化合物转变成结构相关的更
有经济价值的产物。 葡萄糖→Grapevine
生物工程发酵 DNA重组的“工程菌”理论上可以生产出多种代 谢产物。
酿造酒工艺学PPT课件
二、酒 药
酒药又称小曲、酒饼、白药等，主要用于生产淋饭酒 母或以淋饭法酿制甜黄酒。
利用酒药保藏优良微生物菌种是我国古代劳动人民的 独创方法。
酒药作为黄酒生产的糖化发酵剂，它含有的主要微生 物是根霉、毛霉、酵母及少量的细菌和梨头霉等。
三、白药
利用陈酒药，水，新早籼谷，新鲜辣廖草制备成的多 种微生物的共生体。
二、黄酒的营养价值
黄酒是一种低酒度的酿造酒，营养丰富，有益健康。有学者认 为黄酒 是世界上最营养健身的酒。人们常常将啤酒称为“液体面包”， 而中 国的黄酒就称为“液体蛋糕”。
1
黄酒中含有丰富的氨基酸
2
黄酒的热值较高，能为机体提供丰富的热量
3
黄酒中的维生素含量高，主要含有硫胺素和核黄素。
4
黄酒中含有无机盐及微量元素，如：钙镁磷等无机盐
①淋饭酒 米饭蒸熟后，用冷水淋浇，急速冷却，
尔后拌入酒药搭窝，进行糖化发酵。用此法生产的酒
称为淋饭酒。 9以下，则不能进行苹果酸——乳酸发酵
黄酒醅经过较长时间的后发酵，一般酒精含量能升高2%~4%，并生成多种代谢产物，使酒质更趋完美协调。 糙米含淀粉约70%，精白大米淀粉约78%，淀粉含量随精白而提高，应选用淀粉含量高的大米酿造黄酒。 少量果胶的存在能增加酒的柔和味，过多，对酒的稳定性有 在发酵时，一部分氨基酸转化为高级醇，构成黄酒的香气成分，其余部分留在酒液中形成黄酒的营养成分。
葡萄酒含有人体所需的各种氨基酸，而且葡萄酒中必须氨基酸的含量与人体血液中这些氨基酸的含量非常接近。
的酒称为摊饭酒。 当主发酵进行将近一半(约3天左右时间)，即发酵液的糖分下降1／2时，向发酵液中补充白砂糖。
有一次投料的，也有喂饭法。 1．红葡萄酒：葡萄带皮发酵而成，酒色分为深红，鲜红，宝石红等。 沸点芳香物质易于挥发，降低酒的香气。
《发酵技术》课件
固态发酵
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固态发酵是指以固态基质为基 础，利用微生物进行发酵的过
程。
固态发酵主要用于食品工业、 农业废弃物处理等。
固态发酵的产物主要包括酒精 、醋酸等。
固态发酵的优点包括工艺简单 、能耗低等。
液体发酵
液体发酵是指以液体基质为基础，利用微生物进行发酵 的过程。
液体发酵的产物种类繁多，如抗生素、氨基酸、维生素 等。
现代基因工程和代谢工程
现代基因工程和代谢工程的出现和发展，为发酵技术提供了更为精确和高效的手段，使 得发酵产品的种类和质量都有了极大的提高。
发酵技术的应用领域
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食品工业
发酵技术在食品工业中应用广 泛，如面包、啤酒、酸奶等食 品的生产都离不开发酵技术。
医药工业
医药工业是发酵技术应用的重 要领域，如抗生素、维生素、
合成生物学
结合系统生物学、代谢工程和基因编辑技术，设计和构建具有特定 功能的微生物细胞工厂，实现高效、环保的物质生产。
人工智能与大数据
通过人工智能算法和大数据分析，优化发酵过程参数，提高发酵产物 的产量和质量，降低生产成本。
提高发酵产物的产量与质量
新型发酵工艺开发
开发新型发酵工艺，如连续发酵、分批发酵和补料发酵等 ，提高发酵产物的产量和质量。
微生物的代谢过程
微生物通过分解或合成代谢来获取能量和合成细 胞成分，这些过程涉及到一系列酶促反应。
3
微生物的代谢产物
在发酵过程中，微生物会产生各种代谢产物，如 酒精、乳酸、醋酸等，这些产物可用于食品、化 工等领域。
发酵动力学
发酵速率与底物浓度
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底物浓度对发酵速率有显著影响，通过控制底物浓度可以优化