【正文】 過程正常，縮短發(fā)酵時(shí)間，遏止雜菌的感染，從而獲得良好的發(fā)酵效果。 二、酵母的生理特性 形態(tài)： 酵母呈圓形、卵形或橢圓形，內(nèi)有細(xì)胞核、液泡和顆粒體物質(zhì)。年輕的細(xì)胞肥大，發(fā)酵能力強(qiáng)；若衰老、瘦小，則細(xì)胞壁薄，易被次甲基蘭染色，可用于檢查細(xì)胞的死亡率。 繁殖方式：酵母進(jìn)行無性繁殖，通常以出芽繁殖；有的能進(jìn)行二等分分裂。 酵母細(xì)胞 需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及環(huán)境條件： 酵母細(xì)胞繁殖代謝需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有：碳源、氮源、微量元素；碳源主要是葡萄糖和麥芽糖，氮源主要是有機(jī)氮、蛋白胨，無機(jī)氮有硫酸銨、尿素等；對(duì)磷及其它元素的要求不高，但如果初始培養(yǎng)基中缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者碳氮比例不合適，酵母的繁殖和發(fā)酵則不能正常進(jìn)行。不同的酵母對(duì)糖的濃度的耐受力不同，如果濃度過高，酵母繁殖受到限制。 酒精酵母適宜的生長(zhǎng)環(huán)境： Ph值 ～ ，溫度 28～ 30℃ 。 呼吸方式： 在 有氧 條件下，酵母菌 利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)快速的 繁殖生長(zhǎng) ，并 產(chǎn)生熱量和少量酒精 ； 在 無氧 條件下 ， 酵母繁殖速 度大大降低，利用糖份進(jìn)行無氧呼吸，可把還原性糖分解成酒精和 CO2。 酒精酵母的酶系統(tǒng)： 酵母細(xì)胞含有的酶系主要有： 酒化酶、麥芽糖酶、淀粉酶、肝糖酶、轉(zhuǎn)化酶等。 酒化酶是參與發(fā)酵的各總酶的總稱， 主要包括己糖磷酸酶、氧化還原酶、烯醇化酶、脫羧酶及磷酸酶等。 酒精酵母的生長(zhǎng)： 分以下六個(gè)時(shí)期： 原始靜止期：細(xì)胞呈靜止?fàn)顟B(tài)，不增殖 生長(zhǎng)期：細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)，開始發(fā)芽 對(duì)數(shù)期：這一時(shí)期是酵母細(xì)胞的繁殖時(shí)期，細(xì)胞總數(shù)呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，此時(shí)期酵母發(fā)酵力強(qiáng) 遲緩期：生長(zhǎng)速度下降，出芽時(shí)間長(zhǎng)但細(xì)胞總數(shù)仍在緩慢增加 靜止期：養(yǎng)分幾 乎耗盡，生死動(dòng)態(tài)平衡，細(xì)胞總數(shù)基本不變 衰老期：養(yǎng)分全部耗盡，細(xì)胞老化死亡速度加快，細(xì)胞總數(shù)減少 酒精生產(chǎn)對(duì)酵母的要求及常用的酒精酵母菌種 見緒論第四節(jié)第四部分： 酒精發(fā)酵中的微生物 三、工藝流程 四、工藝介紹 傳統(tǒng)的酒母擴(kuò)培工藝采用蒸煮糖液化小酒母培養(yǎng)。本工藝采用生料擴(kuò)培。 將制粉來料打入 活化罐 然后連續(xù)打入 酒母罐 ，酒母 液位 20%時(shí)，開始從活化罐添加擴(kuò)培需要的 糖化酶 、 營(yíng)養(yǎng)鹽 、 青霉素 、 干酵母 ，同時(shí)打入酒母罐， 注意控制粉漿流量和濃度，如濃度過高時(shí)可加水 稀釋。在酒母罐擴(kuò)培粉漿 活化罐 酒母罐 發(fā)酵罐 輔料 堿液罐 堿液 過程中注意控制溫度和送風(fēng)量，時(shí)刻監(jiān)控?cái)U(kuò)培情況。擴(kuò)培時(shí)間（ 5～ ）細(xì)胞數(shù) 億 /ml～ 億 /ml 后，將培養(yǎng)好的酒母打入發(fā)酵罐開始發(fā)酵。 在酒母擴(kuò)培過程中其它輔料從活化罐添加后直接打入發(fā)酵罐。 在不擴(kuò)培時(shí)直接將全部輔料打入發(fā)酵罐 每罐打料完畢進(jìn)行徹底清洗。 五、工藝指標(biāo) 工藝風(fēng)流量在 200m3/h左右；擴(kuò)培時(shí)間（ 5～ ）；細(xì)胞數(shù) 億 /ml～ 億 /ml。 六、設(shè)備介紹 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 生產(chǎn)廠家 活化罐 φ3400*12*8335 2 現(xiàn)場(chǎng)加工 酒母罐 4 現(xiàn)場(chǎng)加工 空氣過濾器 QJX0160 4 核工業(yè)理化工程研究所 堿液罐 φ3400*12*8335 2 現(xiàn)場(chǎng)加工 七、酒母培養(yǎng)異常及注意事項(xiàng) 注意粉漿濃度的控制，濃度在 13～ 16Bx，濃度過高影響酵母生長(zhǎng)； 酒母培養(yǎng)送風(fēng)量，過低培養(yǎng)時(shí)繁殖細(xì)胞不健壯，過高則生長(zhǎng)過于旺盛，發(fā)酵細(xì)胞易衰老，送風(fēng)量 200m3/h； 酒母培養(yǎng)溫度控制在要求范圍，過高的溫度容易造成酵母早衰溫度28～ 30℃； 酒母中雜菌多，酸度高，產(chǎn)生原因①管路、罐體殺菌不徹底；②無菌空氣質(zhì)量不高。解決辦法①用硫酸酸化，將 Ph 值調(diào)至 維持 3～ 4h；②對(duì)空氣過濾系統(tǒng)殺菌。 酒母數(shù)量少，產(chǎn)生原因有通風(fēng)量少，溫度不宜或營(yíng)養(yǎng)不全，解決辦法增加風(fēng)量或加入營(yíng)養(yǎng)鹽。 酒母死亡率高，產(chǎn)生原因有①糖化酶質(zhì)量不合格，酸度高；②培養(yǎng)溫度高；③糖化醪中含有毒物質(zhì)；④酒母 Ph值不適宜。 酒母耗糖慢，產(chǎn)生原因①酵母添加量少；②糖化醪太濃；③培養(yǎng)溫度過低。根據(jù)原因及時(shí)處理 酒母耗糖快，產(chǎn)生原因①酵母添加量大；②糖化醪太??；③培養(yǎng)溫度過高；。④送風(fēng)量大。 每罐擴(kuò)培后要進(jìn)行徹底的清洗，注意工藝衛(wèi)生的控制。 第三節(jié) 發(fā)酵工藝 一、發(fā) 酵的目的和要求 發(fā)酵的目的 發(fā)酵是淀粉轉(zhuǎn)化為酒精的主要過程，在此過程中發(fā)生了一系列生物化學(xué)變化，淀粉最終轉(zhuǎn)化為酒精。發(fā)酵就是通過控制溫度等適宜酒精酵母繁殖和發(fā)酵的環(huán)境，利用糖化酶的生物活性和酵母的生理特性，將玉米淀粉盡可能多的轉(zhuǎn)化為酒精；并通過多種方法控制雜菌的生長(zhǎng)，降低工藝損失。 在 整個(gè)發(fā)酵過程 既有淀粉和糊精繼續(xù)被糖化酶水解，生成糖分的作用即糖化作用 ， 也還有蛋白質(zhì)在曲霉蛋白酶進(jìn)一步水解下生成低分子含氮化合物如眎、胨、肽和氨基酸的作用。生成的這些物質(zhì)，有的被酵母吸收利用，合成酵母菌體細(xì)胞，另一部分則被發(fā) 酵，生成酒精和 CO2 及其它副產(chǎn)物。 發(fā)酵的要求 酒精生產(chǎn)，要求用最少的原料來生產(chǎn)盡可能多的酒精產(chǎn)品，并應(yīng)盡量減少發(fā)酵損失，為了達(dá)到這一目的，必須創(chuàng)造如下有利條件來實(shí)現(xiàn)這一目的要求： (1)在發(fā)酵前期，要?jiǎng)?chuàng)造條件，讓酵母菌繼續(xù)繁殖到一定數(shù)量。 并以此來抑制雜菌的生長(zhǎng)。 (2)由于我公司采用生料發(fā)酵，完全是后糖化，要保證糖化酶的活力和質(zhì)量， 使淀粉和糊精 較充分的 分解，生成可發(fā)酵的糖分。 (3) 有氧條件下發(fā)酵生成丙三醇（甘油）等雜質(zhì)， 發(fā)酵過程的中期和后期，要?jiǎng)?chuàng)造厭氣條件，使酵母在無氧條件下將糖分發(fā)酵生成酒精。 (4)搞好雜菌污染的防治工作，避免損失。雜菌的危害不僅使糖分損失，染菌后升酸高對(duì)酵母產(chǎn)生不利影響，造成酵母變異或死亡。因此要采用一定方法來加以控制，如人為降低 Ph 值、加抗生素、清理死角等。 （ 5） 發(fā)酵過程中產(chǎn)生的 CO2應(yīng)設(shè)法排除，并注意加強(qiáng)對(duì)隨 CO2逸出時(shí)被帶走酒精的捕集回收。 二、發(fā)酵的機(jī)理 (一 )酒精發(fā)酵的基本理論 酒精發(fā)酵作用，是酵母菌把可發(fā)酵性的糖，經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)酒化酶的作用，生成了酒精與 CO2，然后通過細(xì)胞膜將這些產(chǎn)物排出體外．酵母菌就是通過這種形式進(jìn)行 的 酒精發(fā)酵作用。 一個(gè)酵母細(xì)胞大小直徑只有 58 微米，表面積為 5x萬次平方毫米。正常發(fā)酵醪中酵母細(xì)胞數(shù)含量約為 1400億／升，它的細(xì)胞表面積約為 7 平方米，在發(fā)酵過程中有如此巨大的細(xì)胞表面積參與物質(zhì)代謝，其發(fā)酵作用是十分強(qiáng)烈的。 在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酒精可以通過酵母細(xì)胞滲出到體外 ， 溶于周圍的醪液中。發(fā)酵中產(chǎn)生的 CO2，發(fā)酵醪 中 CO2飽和后，被吸附在酵母細(xì)胞表面，直至其超過細(xì)胞吸附能力，這時(shí) CO2變?yōu)闅鈶B(tài)，形成小的氣泡上升 ， 逸出液面。 CO2氣泡的上升，也帶動(dòng)了醪液中的酵母細(xì)胞上下游動(dòng)，從而使酵母細(xì)胞能更充分地與醪液中糖分接觸，使得發(fā)酵作用更充分和徹底。通常， CO2易在罐壁或細(xì)胞表面逸出。隨著 CO2的上升，帶動(dòng)了發(fā)酵醪中的酵母細(xì)胞和物料上升，有時(shí)也能使底層的物料浮于醪液表面，這種類型的發(fā)酵稱作被動(dòng)式發(fā)酵。如果發(fā)酵醪液較粘稠，則氣泡到達(dá)液面后并不破裂，且形成的泡沫持久不散，有時(shí)泡沫還可能由罐頂溢出，造成糖分損失，這種類型的發(fā)酵稱做泡抹發(fā)酵。 （二）酒精發(fā)酵 過程 酒精 間歇 發(fā)酵過程從外觀現(xiàn)象可以將其分為如下三個(gè)不同階段： 在 酵母 與 粉漿 加入發(fā)酵罐后，醪液中的酵母細(xì)胞數(shù)還不多，由于醪液中含有少量的溶解氧和充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以酵母菌仍能迅速地進(jìn)行繁殖，使發(fā) 酵醪中酵母細(xì)胞繁殖到一定數(shù)量。在這一時(shí)期，醪液中的 淀粉和 糊精被糖化酶作用，生成糖分，但由于溫度較低，故糖化作用較為緩慢。 從外觀看，由于醪液中酵母數(shù)不多，發(fā)酵作用不強(qiáng)，酒精分和 CO2 產(chǎn)生得很少，所以發(fā)酵醪的表面顯得比較平靜，糖分消耗也比較 慢 。醪液溫度上升不快 ， 前發(fā)酵期溫度一般不超過 30℃ 。 如果溫度太高，會(huì)造成酵母早期衰老，如果溫度過低，又會(huì)使酵母生長(zhǎng)緩慢。 前發(fā)酵階段時(shí)間的長(zhǎng)短，與酵母的接種量有關(guān)。如果接種量大，則前發(fā)酵期短，反之則長(zhǎng)。 前發(fā)酵延續(xù)時(shí)間一般為 l0 小時(shí)左右。 前發(fā)酵期間應(yīng)十分注意防止雜菌污染，因 為此時(shí)期酵母數(shù)量少，易被雜菌抑制，故應(yīng)加強(qiáng)衛(wèi)生管理。 2．主發(fā)酵期 主發(fā)酵階段，酵母細(xì)胞已大量形成， 醪液中酵母細(xì)胞數(shù)可達(dá) 1 億／毫升以上 。 由于發(fā)酵醪中的氧氣也已消耗完畢，酵母菌基本上停止繁殖而主要進(jìn)行酒精發(fā)酵作用。 醪液中糖分迅速下降，發(fā)酵作用的增強(qiáng) ， 酒精分逐漸增多，產(chǎn)生很強(qiáng)的CO2泡沫響聲 。發(fā)酵醪的溫度此時(shí)上升也很快。根據(jù)酵母菌的性能， 主發(fā)酵溫度最好能控制在 30— 35℃ ，這是酒精酵母最適發(fā)酵溫度。如果溫度太高，很易使酵母早期衰老，減低酵母活力。另外，高溫也易造成細(xì)菌污染，尤其發(fā)酵醪溫度高于 37℃ 時(shí)，更 易造成染菌現(xiàn)象的發(fā)生。 （不應(yīng)高于 37℃） 主發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短，取決于醪液中營(yíng)養(yǎng)狀況，如果發(fā)酵醪中糖分含量高，主發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，反之則短。 主發(fā)酵時(shí)間一 般 為 12小時(shí)左右。 3．后發(fā)酵期 后發(fā)酵階段，醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉，醪液中尚殘存部分糊精繼續(xù) 被 淀粉 1， 4 、 1， 6葡萄糖苷酶作用，生成葡萄糖。這一作用進(jìn)行的極為 緩慢 ，生成的糖分很少，發(fā)酵作用也十分緩慢 ，發(fā)酵醪中酒精和 CO2產(chǎn)生得也少。發(fā)酵醪的溫度逐漸下降。 此時(shí)醪液溫度應(yīng)控制在 30— 32℃ 左右。 如果醪液溫度太低，糖化酶的作用就會(huì)減弱，糖化緩慢，發(fā)酵時(shí) 間就會(huì)延長(zhǎng)，這樣也會(huì)影響淀粉出酒率。 淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的后發(fā)酵階段一般約需 40 小時(shí)左右才能完成。 上述三個(gè)階段只是大體的劃分，而不能將此三個(gè)階段截然分開。整個(gè)發(fā)酵過程的時(shí)間長(zhǎng)短，除受糖化 酶 的種類、酵母菌的性能、酵母接種量等因素的影響外，還與接種、發(fā)酵方式和發(fā)酵溫度的控制有關(guān)。接種和發(fā)酵溫度高，則發(fā)酵時(shí)間短，反之則長(zhǎng)。另外，由于連續(xù)發(fā)酵一開始即處于主發(fā)酵狀態(tài)，發(fā)酵時(shí)省去了前發(fā)酵期，所以一般較間歇發(fā)酵時(shí)間為短。 發(fā)酵總時(shí)間一般多控制在 60— 72小時(shí)左右。 (三 )酒精發(fā)酵中酵母菌的酶 從酵母菌體中可以分離出二、三 十種酶，但直接參與酒精發(fā)酵的只有十多種。酒精酵母不含 α 淀粉酶及 β 淀粉酶等淀粉酶，在利用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精時(shí)，必須把淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖，才能被酵母利用來進(jìn)行酒精發(fā)酵。酒精酵母也不含乳糖酶，所以也不能利用乳糖進(jìn)行發(fā)酵。 酵母菌體內(nèi)含與酒精發(fā)酵關(guān)系密切的酶主要有兩類，一類為水解酶，另一類為酒化酶。 水解酶類 水解酶是一類可以將簡(jiǎn)單的碳水化合物、蛋白質(zhì)等類物質(zhì)加水分解，生成更簡(jiǎn)單的物質(zhì)的酶。酒精 酵母 主