酒精醋发酵培养基的优化
甜菜固态发酵生产酒精的条件优化
表 3 正交试验因素与水平
张 杰等：甜菜固态发酵生产酒精的条件优化
· 75 ·
表 4 酒精含量正交试验结果
试验号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 k1 k2 k3 R
A 1 1 1 2 2 2 3 3 3 9.783 11.66 11.62 3.261 3.887 3.873 0.626
甜菜的根茎清洗干净，分成上中下 3 个部分，分别 进行水分与含糖量测定。测定结果如表 1 所示。甜菜 中水分含量很大，占 70%左右，块根中含糖量较其他部 位多，占 12%左右，而且甜菜块根中含糖差异甚大，主 要糖分是蔗糖，占 8%左右，还原糖的含量比较低，仅占 3%左右。由于块根各部分的含糖量比较均匀，所以采 用把整个块根粉碎后作为底物，这样可以省去分离工 序，避免分离困难的问题。
菌种 2 4.344 4.2616 4.252 4.321 3.21 4.077 2.527 2.981 2.981 2.527 2.821 2.938
菌种 3 4.168 3.48 3.827 3.82 3.62 3.783 2.921 2.9 1.921 2.013 2.003 2.3516
菌种 4 4.3032 4.0968 3.492 3.769 3.691 3.8704 3.192 3.521
残糖含量 1
1 0.5
0
0
4 4.5 5 5.5 6
pH
图 3 pH 值对发酵结果的影响
在图 3 中可以看到，在发酵过程中当初始 pH 值发 生变化时，残糖含量及其酒精含量也会发生变化。随 着 pH 值的逐渐增大，残糖含量随着降低，而酒精含量 也相应的增多。当 pH 值在 5~5.5 之间时，产生的酒精
依据表 4 的试验结果进行直观分析，按极差 R 大 小决定因子主次顺序为，RD>RC>RA>RB，即 D 因素对酒 精含量影响最大，在 3 个水平中第 3 个水平(15 ml)最好 (D3)，C 因素位于第 2，在 3 个水平中第 2 个水平(5.0)最 好(C2)，A 因素位于第 3，在 3 个水平中第 2 个水平(48 h) 最好(A2)，B 因素位于第 4，在 3 个水平中第 1 个水平 (30℃)最好(B1)，比较各列 K 值，得到的最佳组合为 D3C2A2B1。即实验 4：接种量 15 ml，pH5.0，发酵时间 48 h，发酵温度 30 ℃。
提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的工艺研究
提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的工艺研究高酸醋酸菌（Acetobacter spp.）是一种广泛存在于自然界中的嗜酸性杆菌，主要被用于酿造醋的发酵过程中。
由于其对酸度的敏感性，酿造出的醋的酸度通常较低，对于一些特定的醋产品而言并不足够。
为了提升耐高酸醋酸菌的发酵酸度，需要对其工艺进行研究。
对于耐高酸醋酸菌的筛选和培养基的优化非常重要。
在筛选过程中，可以选取一些酸度较高的培养基，如酸性红三葛培养基。
这样可以通过适应性培养方法筛选出对高酸环境适应能力较强的菌株。
在培养基的优化方面，可以调整培养基的配方，增加酸性物质的浓度，如醋酸、琥珀酸等，从而提高菌株对酸性环境的适应能力。
控制发酵条件也是提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的关键。
首先是控制酵母的活性，在发酵过程中添加适量的酵母活化剂，促进酵母的生长繁殖，提高醋酸菌发酵过程中乙醇的产生速率。
其次是控制发酵温度，通常情况下，酿造醋的发酵温度较高，可以将温度调整到适当的范围内，如30-35摄氏度，这样有利于酵母和醋酸菌的生长繁殖，加速乙醇被醋酸菌氧化生成醋的过程。
发酵过程中还需要注意酒精的添加和持续供氧，以保持菌体的活性和稳定。
应用分离纯化和纯培养的方法，提高耐高酸醋酸菌的纯度和纯培养细胞培养。
对已筛选出的醋酸菌菌株进行分离纯化，通过挑选光滑菌落，消毒并接种到固体培养基上，利用隐性培养和扩展培养，最终获得纯培养细胞。
然后，对纯培养细胞进行传代培养，保持其活性和稳定性，为进一步研究提供可靠的菌株。
提升耐高酸醋酸菌发酵酸度的工艺研究主要包括筛选优良菌株、优化培养基配方、控制发酵条件和纯培养细胞培养等方面的探索。
这些工艺的优化将有助于提高酿造醋的酸度，满足消费者对不同醋产品的需求。
玉米酒精生产中发酵过程优化控制研究
2玉米淀粉生产工艺及流程
关键词:玉米酒精；生产发酵；优化控制
前言
酒精生产发酵周期较长，期间会经过若干工序。操作人员需要为酒精发酵创设条件，这时培养基、反应剂和操作技术的选择尤为重要。另外玉米酒精发酵时间微生物活跃性皆有严格的控制，为了保证菌群密度和酒精度达到相应标准是必要采用溶氧控制。精细设备的应用和先进技术的发展改善了酒精生产条件，在一套生物发酵控制系统的助力下玉米酒精生产发酵变得更加简单、高效。
现今科技不断发展，究竟生产从半智能化转化为了全智能化，企业大多采用盘式破碎机分两次粗碎，第一次胚芽已经有所分离，第二次胚芽会全部脱落，这时将物质推至胚芽分离槽进行最终分离，这时淀粉混合物已经出现但是还存在一定的玉米碎块，为游离淀粉颗粒需要对玉米碎块磨碎来提取淀粉。
3玉米淀粉生产酒精的工艺流程
前文中我们已经阐述过淀粉生产，得知玉米完整颗粒最终会呈现粉末状态。当然，酒精生产离不开前期的准备工作，更离不开后续操作，彼此相辅相成、密切可分。前文已经对淀粉制作有了初步的了解，下面我们将着重叙述玉米淀粉生产酒精。
玉米这一农作物中含有较为丰富的淀粉，将其作为制酒原料就是看重了这一特性。工业生产酒精的基本原理也正是利用了玉米中的淀粉。期间淀粉在一系列酶的作用下完成分解转化，经过这一工序发酵性糖因此而产生。这并不意味着工作的结束，后期还需进一步借助酵母完成代谢，最终转化为酒精。我们可以发现淀粉质原料生产的酒精有一定的共性，基本理论和操作手法较为相似，但是由于原料不同还会存在一些工艺流程的差异，还需在原有基础上进行进一步的思考研究。
响应面法优化食醋酿造过程中酒精发酵工艺条件
摘 要 : 对食醋酿造过程中的酒精发酵工艺进行研究，在 单 因 素 试 验 的 基 础 上 ，应用Plackett-Burman试验设计筛选影响酒精发酵的
重要参数，然后通过Box-Behnken设计优化酒精发酵工艺重要参数。结果表 明 ，影响发酵来自束后醪液酒精度的重要参数是醪液初始
pH、发酵温度和发酵时间，最优发酵工艺条件为发酵温度34 T；、醪液初始pH 4.2、发酵时间71 h ，在 此发酵条件下，酒精发酵结束后测
得醪液的酒精度为9.93%vol，比优化前(7.12%voD提高了 39.5%。
关 键 词 : 食 醋 ; 响应面法;优化;酒精发酵
中 图 分 类 号 ：T S 2 6 1 .4
文 章 编 号 ：0 2 5 4 - 5 0 7 1 ( 2 0 1 8 ) 0 2 - 0 0 8 5 - 0 6
d o i:1 0.1 1 882/j.issn.0254-5071.2018.02.018
微生物发酵过程优化技术研究
微生物发酵过程优化技术研究微生物发酵技术是一种常用的工业生产技术，已广泛应用于食品、饮料、医药、化工等领域。
在这些行业中，微生物发酵技术被用来生产各种产品，如酒精、乳酸菌、酵母和其他微生物发酵的产物。
微生物发酵过程是一种复杂的生物化学过程，需要多种细胞代谢途径和酶的参与。
因此，对于微生物发酵过程的优化技术研究具有重要意义，它可以提高产品的质量和产量，并减少生产成本。
下面我们将探讨微生物发酵过程优化技术研究的几个方面。
1. 技术选择微生物发酵过程的优化技术包括物质平衡调整、工艺流程调整、微生物株选筛和菌种诱变等。
选择合适的技术可以提高微生物发酵的效率和产量。
物质平衡调整是指通过调整发酵基质的配方、温度、压力、pH值等参数，可以提高微生物发酵过程的效率和产量。
工艺流程调整是指通过调整流程、操作步骤、反应器结构等方法，可以优化微生物发酵过程。
同时，微生物株选、筛和菌种诱变等也是重要的微生物发酵过程优化技术。
例如，在生产酒精时，可以选择厌氧微生物株来提高产量和效率。
而在生产其他微生物发酵产品时，需要针对具体的微生物菌株进行优化选择。
2. 发酵条件控制微生物发酵过程的温度、pH值、压力等参数的控制非常重要。
微生物代谢机制及其发酵条件对微生物的生长、代谢和产生目标产物都有着显著的影响。
例如，生产酢酸时，条件控制需要满足适宜的温度和酸碱度，以及适宜的菌种密度和营养素供应等因素，以最大限度地促进微生物的生长和目标产物的产生。
3. 营养素补充营养素是微生物生长所必需的成分，对于提高微生物发酵过程的效率和产量有着重要作用。
生产过程中，营养素的不足会对微生物生长、代谢产生一系列负面影响。
因此，在微生物发酵过程中，适当的营养素补充是一项重要的操作。
针对不同的微生物菌株，需要提供适宜的营养成分补充，以促进微生物的生长和代谢。
4. 发酵床设计发酵床是微生物发酵过程中最重要的设备之一。
合理的发酵床设计能够提高微生物发酵过程的效率和产量，同时降低生产成本。
发酵过程中ph变化的原因
发酵过程中ph变化的原因发酵是很多生物生产过程中不可缺少的一步，包括啤酒、酸奶、面包、酱油等。
发酵过程中，有一项非常重要的指标就是pH值，pH值的变化直接影响到发酵效率和发酵产品的质量。
那么，为什么发酵过程中pH值会发生变化呢？这里将详细介绍一下发酵过程中pH值变化的原因。
1. 菌种代谢产物在发酵过程中，微生物的代谢活动会释放出大量代谢产物，例如乳酸、醋酸、酒精等。
这些产物会被溶解在培养基中，进而导致培养基的pH值发生变化。
例如在乳酸发酵过程中，乳酸的生成会使得培养基pH值下降，达到酸化的效果。
这也是为什么酸奶会酸味十足的原因。
2. 氨基酸解离微生物在代谢过程中，会分解氨基酸并产生NH3和OH-，这些离子会导致培养基中氢离子的浓度减少，pH值回升。
例如在啤酒酿造过程中，啤酒酵母会分解氨基酸并产生NH3和OH-离子，导致啤酒的pH值上升。
3. 培养基成分的缓冲能力培养基中含有一些具有一定缓冲能力的物质，能够在发酵过程中减缓pH值的变化。
这些物质通常是酸碱度比较中性的缓冲物资，例如磷酸氢二钾、三聚磷酸、氢氧化钠等，它们可以在微生物产生的酸或碱使培养基pH值变化时，通过吸收或释放离子来抵消pH值的变化。
4. 代谢过程中H+和OH-离子的生成发酵过程中，微生物的代谢活动会产生一些H+和OH- 离子，这些离子会直接影响到培养基中的pH值。
例如在乳酸菌的乳酸发酵过程中，乳酸的生成产生了H+离子，酸化了培养基。
总之，发酵过程中pH值的变化是由多方面因素共同作用的结果，包括菌种代谢产物、氨基酸解离、培养基成分的缓冲能力以及代谢过程中H+和OH-离子的生成等。
必须要注意的是，pH值的变化对于发酵效率和发酵产品的质量都有着很大的影响，因此在发酵过程中必须要进行pH值的监控和调节，以维持最佳的发酵环境。
生物发酵过程优化和控制方式比较
生物发酵过程优化和控制方式比较生物发酵是指利用微生物、动植物细胞或其代谢产物进行产物合成、能量转换或废弃物处理的过程。
在工业生产中，生物发酵扮演着不可或缺的角色，如食品、药物和酒精的制备。
为了提高发酵过程的效率和产出质量，科学家们一直在努力进行优化和控制方式的比较研究。
生物发酵过程的优化旨在提高产物产量和质量，并减少生产成本。
不同的微生物、培养基、发酵条件以及控制方式可能会产生不同的效果。
下面将对常见的优化和控制方式进行比较分析。
一、不同的微生物不同的微生物具有不同的代谢特性和适应能力，在发酵过程中起着至关重要的作用。
选择合适的微生物对于优化发酵过程非常重要。
目前，大多数工业发酵过程使用的微生物是大肠杆菌、酿酒酵母、乳酸菌等。
这些微生物具有高产率和高产量的特点，适用于各种生物发酵过程。
二、不同的培养基和发酵条件培养基是发酵过程中微生物生长和代谢所必需的营养来源。
不同的培养基成分会对发酵过程产物的产量和质量产生影响。
常用的培养基成分包括碳源、氮源、无机盐、维生素等。
通过调整培养基成分和发酵条件，可以优化发酵过程。
三、不同的控制方式1. 手动控制：手动控制是最基本的控制方式，通过人工调整发酵过程中的参数来实现优化。
这种方式简单易行，但需求较高的人工干预，容易出现误差。
2. 开环自动控制：开环自动控制是通过根据先前的经验和规律设定参数来控制发酵过程。
这种方式可以减少人工干预，但无法对实时变化做出调整，容易受外界环境的影响。
3. 闭环自动控制：闭环自动控制是通过传感器或监测设备收集实时数据，并通过反馈机制进行调整。
这种方式可以实时调整发酵过程中的参数，提高控制精度，但设备和传感器的精度要求较高，成本也较高。
四、对比分析微生物的选择、培养基和发酵条件以及控制方式的选择对于生物发酵过程的优化至关重要。
以下是一些常见的对比分析：1. 大肠杆菌 vs. 酿酒酵母：大肠杆菌是最常用的微生物之一，在产物产量方面具有优势，但其培养条件相对复杂。
酿酒酵母的发酵条件优化研究
酿酒酵母的发酵条件优化研究酿酒酵母是一种广泛应用于生产啤酒、葡萄酒等饮品的微生物。
酿酒酵母发酵产生的酒精是酒类产品的重要组成部分，它所处的发酵环境对酒的质量和口感有着重要的影响。
因此，优化酿酒酵母的发酵条件非常重要。
一、酿酒酵母的发酵条件酿酒酵母的发酵条件主要包括温度、pH值、氧气含量、营养物质等方面。
这些条件的优化可以提高酵母的活性和产酒效率，从而提高酒的质量和产量。
温度是影响酿酒酵母发酵的重要因素之一。
一般情况下，酿酒酵母的生长温度应在20℃-25℃之间，发酵温度应在15℃-22℃之间。
过高的温度会导致酵母死亡，影响酒的口感和质量。
过低的温度则会使酒精发酵缓慢，影响生产效率。
pH值也是影响酿酒酵母生长的重要因素之一。
一般情况下，酿酒酵母最适宜的pH值范围为4.0-6.0。
过高或过低的pH值会抑制酵母的生长和发酵，影响酒的品质和产量。
氧气含量对酿酒酵母的发酵也有着重要的影响。
适当的氧气含量可以促进酵母发酵，提高酒的产量和质量。
过高或过低的氧气含量都会影响酿酒酵母的活性和酒的品质。
营养物质对酿酒酵母的生长和发酵也有着重要的影响。
酿酒酵母需要适量的氮源、磷源、钾源等营养物质，才能保证其正常的生长和发酵。
缺乏这些营养物质，会影响酵母的活性和酒的产量和质量。
二、酿酒酵母的发酵条件优化研究为了提高酿酒酵母的活性和产酒效率，科研人员对其发酵条件进行了广泛的研究。
其中，温度、pH值、营养物质等方面是优化酿酒酵母发酵的重点。
一般来说，酿酒酵母的最适温度为22℃，但是实际上不同品种的酿酒酵母对温度的要求会有所不同。
例如，白葡萄酒和红葡萄酒所用的酿酒酵母在温度要求上也有差别。
因此，在应用酿酒酵母时，要根据品种和工艺要求确定合适的温度。
科研人员研究发现，通过控制温度可以较好地调控酿酒酵母的活性和产酒效率，获得高品质的酒类产品。
pH值也是影响酿酒酵母生长的重要因素之一。
不同品种的酿酒酵母对pH值的适应性也有所不同。
研究表明，维持较为稳定的pH值可以提高酿酒酵母的发酵效率和酒的品质。
发酵过程优化与控制PPT课件
.
3
发酵过程技术原理
分批发酵 补料-分批发酵 半连续发酵 连续发酵
.
4
分批发酵
几个重要参数：
为比生长速率,h-1； -qs 为比基质消耗速率,(g/g)/h； qp 为比产物形成速率,(g/g)/h 。
uX dX dt
q xX d S dt
补充养分，同时解除/消弱代谢产物的抑制。
不足：
丢失了未利用的养分和处于生长旺盛期的菌体；送去提炼 的发酵液体积更大；丢失代谢产生的前体物；利于非产生 菌突变株的生长。
实施：海洋微藻合成藻红素和EPA。
需要摸索最佳的培养基更新速率。
.
10
连续发酵
发酵过程中一面补入新鲜的料液，一面以相同的流速 放料，维持发酵液原来的体积。（恒化培养）
.
1
发酵过程优化与控制
发酵
狭义——厌氧条件下葡萄糖通过酵解途径生成 乳酸或乙醇等的分解代谢过程。
广义——微生物把一些原料养分在合适的发酵 条件下经特定的代谢途径转变成所需产物的过 程。
.
2
发酵是一个很复杂的生化过程，其好坏涉及诸多因素： 菌种性能、培养基组成、原料质量、灭菌条件、种子 质量、发酵条件和过程控制等
pH变化会影响酶活，菌对基质的利用效率和细
胞结构，从而影响菌的生长和产物的合成。
.
23
选择最适发酵pH的原则是获得最大比生产速率和
适当的菌量。
分阶段pH控制策略
如何控制发酵液pH？
基础培养基的配方；通过加酸碱或中间补料 例如，青霉素发酵，通过调节加糖速率来控制pH；链 霉素的生产，补充NH3来控制pH，同时为产物合成提 供氮源。
培养液pH可反映菌的生理状况：pH上升超过最适值，意 味着菌处于饥饿状态，可加糖调节；糖的过量又使pH下 降；用氨水中和有机酸需防止微生物中毒，可通过监测 培养液种溶氧浓度的变化来控制。
醋酸菌发酵条件优化的研究
醋酸菌发酵条件优化的研究作者：徐佳等来源：《安徽农业科学》2014年第06期摘要[目的]优化苹果醋发酵的工艺条件。
[方法]以新鲜苹果汁为原料，采用液态发酵法，通过单因素试验和正交试验研究了温度、接种量、转速、发酵周期、碳源、氮源、pH、初始酒精浓度对K8醋酸菌发酵产酸量的影响。
[结果]试验确定了K8醋酸菌发酵的最佳工艺条件，即：蔗糖1.0%，酵母膏1.6%、起始pH为4.5，初始酒精浓度为4%、接种量为6%，于30 ℃、175 r/min的恒温摇床上振荡培养4 d。
经优化后，K8醋酸菌发酵的产量可达到50.251 g/L。
[结论] 研究可为苹果醋的工业化生产提供参考依据。
关键词K8醋酸菌；发酵条件；优化中图分类号S188+.4文献标识码A文章编号0517-6611（2014）06-01792-03Abstract[Objective] To optimize the technique conditions of fermentation of apple vinegar. [Method] The basis and reference for the industrialization of apple vinegar were provided through the research on the technical condition of its fermentation. The fresh apple juice was used as raw material to study the effect of fermentation temperature， inoculation amount， rotary velocity， fermentation period， carbon source， nitrogen source， initial medium pH， the amount of ethanol on acetic acid fermentation by the single factor test and orthogonal test. [Result] We identified the optimum fermentation condition of K8 Acetic acid bacteria that was as fallows： 1% sucrose as carbon source， 1.6% yeast extract as nitrogen source， the initial pH of the acid medium at 4.5， alcohol degree 4%， 6% of inoculation under the condition of temperature at 30 ℃ and the speed train at 175 r/min. In that fermentation condition， after 4 days of fermentation， the acid yield of K8 Acetic acid bacteria could reach 50.251 g/L. [Conclusion] The study can provide reference basis for industrialization production of apple vinegar.Key wordsK8 Acetic acid bacteria； Fermentation condition； Optimization果醋与粮食醋相比，含有丰富的有机酸、维生素，具有更好的营养与保健价值和风味质量。