【文章內容簡介】 酵母的生長條件（1） 溫度和PH酵母生存和繁殖的溫度范圍很寬，但是，其正常的生活和繁殖溫度是2930176。C。在很高或很低的溫度下，酵母的生命活動削弱或停止。酵母發(fā)育的最高溫度是38176。C，最低溫度為5176。C，在50176。C時酵母死亡。（2） 酵母對營養(yǎng)物質的要求由于酵母的化學組成與培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件和酵母本身所處的生理狀態(tài)有關，所以，可以根據(jù)酵母的化學組成來討論其對營養(yǎng)物質的需求。（3） 營養(yǎng)來源酵母的營養(yǎng)區(qū)分為內部營養(yǎng)和外部營養(yǎng)兩類。在外部營養(yǎng)時，營養(yǎng)物質是從培養(yǎng)基進入細胞，而內部營養(yǎng)時，酵母利用自己的貯存物質：肝糖，海藻糖，脂類，含氮化合物。（4） 其他因素糖化醪的濃度 ,無機酸和有機酸的影響，鈣，鐵，鎂，離子的作用。 生物合成和發(fā)酵產(chǎn)品的糖耗酒精發(fā)酵是無氧型呼吸，這種呼吸在能量方面比有氧呼吸不合算，因為，分解1mol糖，生產(chǎn)酒精和二氧化碳時，而糖燃燒成水和二氧化碳時。所以在發(fā)酵時，酵母要分解許多倍于呼吸所要的糖，以獲得所要的能量。酒精生產(chǎn)實際上就是利用這一點來制備更多的酒精。就這樣，原生質的合成和糖分解生成發(fā)酵主產(chǎn)品和副產(chǎn)品，這兩個性質相反的過程，在酵母的生命活動過程中緊密地連接在一起，稱為其物質代謝的兩個方面——同化和異化。 污染酵母的凈化的方法往久母醪中添加硫酸，濃硫酸事先用810倍的水稀釋，然后加到要凈化的酒母醪中，保持34h。此時，否則應適當縮短處理時間。凈化處理后的酒母醪新流加久母醪，但其酸度應較常規(guī)的糖化醪低。 影響酵母質量的主要因素（1） 接種與成熟久母細胞數(shù)的關系對于同一種酒母糖化醪，接種量過大，則新增酵母細胞數(shù)相應減少；接種量太小，因酵母世代數(shù)增加，新鮮強壯的酵母量也會相應的減少。（2） 接種量與培養(yǎng)時間的關系接種量變大，培養(yǎng)時間就縮短，工廠中如采用分割法培養(yǎng)小酒母或大酒母成熟時間以成倍縮短。（3） 接種時間在繁殖旺盛期，醪液中酵母的增殖能力特別強，其生命活動也處于最旺盛的階段，細胞總數(shù)也達到或接近最高峰，這時接種最有利于酵母的繼續(xù)擴大培養(yǎng)，它能迅速地造成酵母優(yōu)勢，抑制雜菌的生長。（4） 酒母培養(yǎng)溫度由于酒母培養(yǎng)期間會產(chǎn)生熱量而使醪液溫度升高，操作時要及時注意開冷卻水冷卻，以保證酵母菌健壯成長。（5） 通風培養(yǎng)久母在實際培養(yǎng)酒母時，往往用不停期的攪拌來適當?shù)匮a充一點溶解氧，就能基本滿足酵母生長的需要。如果工廠具備無菌空氣，則也可以通23次風，每次12min，風量為每立方米酒母醪每小時通入2立方米無菌空氣即可。（6） 防止雜菌污染除了對原始菌種進行定期分離純化外，在培養(yǎng)過程中要加強無菌管理和環(huán)境衛(wèi)生工作，特別要注意酒母罐的情況和管道閥門的清洗和滅菌，要注意消除死角。酒母車間應與其他車間隔開，避免污染。 8 糖化醪的發(fā)酵 酒精發(fā)酵的要求（1） 在發(fā)酵前期，要創(chuàng)造條件，讓酵母菌迅速繁殖，并占據(jù)絕對統(tǒng)治地位。（2） 保持一定量的糖化酶活力，使糖化醪中糊化了的淀粉繼續(xù)被分解，生成可發(fā)酵性糖，即要保持后糖化的繼續(xù)進行。（3） 發(fā)酵過程的中期和后期，要造成厭氣條件，使酵母在無氧條件下進行糖的酒精發(fā)酵。（4） 要搞好雜菌污染的防止工作，避免因此中造成的損失。（5） 要采取必要的措施，提高酒精發(fā)酵強度，降低酒精廠的造價和酒精的生產(chǎn)成本。（6） 注意回收二氧化碳及其夾帶的酒精，二氧化碳應進一步利用。 酒精發(fā)酵機制酒精酵母進入糖化醪后，糖分被酵母細胞所吸收，并滲入細胞內，經(jīng)過酵母細胞內酒化酶系統(tǒng)的作用，最終生成酒精、和能量，一部分能量被酵母細胞用作新陳代謝的能源，余下的部分和酒精及一起，通過細胞膜排除體外。酵母菌就是以這種方式進行燙的酒精發(fā)酵的。酒精從細胞膜滲出后很快就滲透到周圍介質中去了，因為酒精可以任何比例與水混合。這樣，酵母細胞周圍的酒精濃度并不比醪液中的高。也會在液體中。但是很快就達到飽和狀態(tài)。此后產(chǎn)生的就吸附在細胞表面，直至超過細胞重力的時候，氣泡就帶著細胞上浮，直至氣泡破裂，釋入空中，細胞留在醪中慢慢下沉。由于的上升，帶動了醪液中酵母細胞的上下游動，使酵母細胞更能充分的與醪液中的糖分接觸，發(fā)酵作用更充分和徹底。 在發(fā)酵后期，醪液中的糖分含量降低到一定水平以下，而液體中的已經(jīng)飽和，這時，不再能排除細胞，因而對發(fā)酵形成阻礙。在這種情況下，為了使得以釋放，必須使它和某種表面接觸。與表面接觸后易于釋放的原因在于它的電荷。和其他液體中的氣體一樣是帶負電荷的，當它和帶負電的發(fā)酵罐表面接觸時，因為電荷的排斥力，使無法在管壁停留二溢出。所以，容易沿管壁溢出。 隨著的上升，不僅帶動了酵母細胞，也使固形物一起上浮，有時也能使底層的物料持久的浮在醪液表面，這種類型的發(fā)酵稱為被蓋式發(fā)酵。如果發(fā)酵醪較粘稠，氣泡到達頁面后并不破裂，逐漸形成持久不散的泡沫。嚴重是，泡沫會從罐頂溢出，造成可發(fā)酵性物質損失，這種類型的發(fā)酵稱為泡沫型發(fā)酵。被蓋型和泡沫型發(fā)酵都是不理想的發(fā)酵類型。 酒精的發(fā)酵動力學 （1）測定發(fā)酵度數(shù)值的變化。 （2）測定釋放二氧化碳的重量或體積。 （3）按時測定已被發(fā)酵糖的數(shù)量，并以絕對或百分數(shù)來表示。 （1）前發(fā)酵期 由于醪液中酵母細胞密度不高，發(fā)酵作用不強，酒精和二氧化碳生產(chǎn)量很少，所以發(fā)酵醪的表面顯的比較平靜，糖分消耗的比較慢。醪液溫度上升也比較慢。發(fā)酵的溫度一般為2628℃，不要超過30176。C，以免引起酵母早期衰老，表現(xiàn)為主發(fā)酵的過早結束，造成發(fā)酵不徹底的弊病。而且應特別注意防止雜菌污染。一般為10h。 （2）主發(fā)酵期 酵母菌基本停止繁殖而進行酒精發(fā)酵，醪液的糖分迅速下降，酒精含量逐漸增多。從表觀上看，由于產(chǎn)生大量二氧化碳，二氧化碳的釋放帶動醪液上下翻動，并發(fā)出泡沫破裂的響聲。溫度一般控制在3034℃，總時間一般為12h。 （3）后發(fā)酵期醪液中的糖分已大部分被酵母菌所發(fā)酵，但醪液中殘存的糊精等繼續(xù)被淀粉酶系統(tǒng)作用并轉化為糖，而酵母則將它轉化為酒精，所以過程緩慢，溫度下降。溫度一般在3032℃，總時間一般為40h。 酒精發(fā)酵機制1） 葡萄糖磷酸化，生成活潑的1，6二磷酸果糖。 （1）葡萄糖的磷酸化——6磷酸葡萄糖的生成 （2）6磷酸葡萄糖和6磷酸果糖的互變 （3）6磷酸果糖生成1，6二磷酸果糖2） 1，6磷酸果糖裂解稱為兩個分子的磷酸丙糖。 （1）1，6二磷酸果糖分解生成兩分子三碳糖 （2）磷酸二羥基丙酮與3磷酸甘油醛互變3）3磷酸甘油醛經(jīng)氧化，并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸然后將高能磷酸鍵轉移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位，和分子內重新排列，再給出一個高能磷酸鍵，而后生成丙酮酸。 （1）3磷酸甘油醛脫氫并磷酸化生成1，3二磷酸甘油酸。 （2）3磷酸甘油酸的生成 （3）3磷酸甘油酸和2磷酸甘油酸的互變 （4）2磷酸烯醇式丙酮酸的生成 （5）丙酮酸的生成 酒精發(fā)酵過程中主要副產(chǎn)品的生成 （1）甘油的生成酵母在一定條件下，可以轉化糖分為甘油。但是，在正常酒精發(fā)酵條件下，發(fā)酵醪中只有少量的甘油生成，%。正常的酒精發(fā)酵應在酸性情況下進行，以免甘油過多產(chǎn)生，造成酒精出率的降低。 （2）雜醇油的生成在酒精發(fā)酵過程中，由于原料中蛋白質分解產(chǎn)生了氨基酸，后者的氨基酸被酵母菌同化，用作氮源，存下額部分脫羧生成相應的醇類，這些醇類就是雜醇油。 （3）琥珀酸的生成 （4）乳酸等有機酸的生成最常見的有機酸，醋酸，和丁酸等。它們分別是由乳酸菌，醋酸菌和丁酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的。 酒精發(fā)酵工藝 （選擇連續(xù)發(fā)酵工藝） 連續(xù)發(fā)酵的控制 （1）稀釋比的確定 （2）滑流和滯留的防止滑留是指后進的醪液先流出。滯留是指先進的醪液后流出去。 （3）污染的防止加酸酸化，預防性滅菌 （4）二氧化碳氣塞的防止 酒精連續(xù)發(fā)酵工藝流程 （梯形式發(fā)酵罐）梯形式連續(xù)培養(yǎng)法：本方法的微生物培養(yǎng)和發(fā)酵過程是在一組罐內進行的，每個罐本身的各種參數(shù)保持基本不變，但罐與罐之間則并不相同，且按一定的規(guī)律形成一個梯度。 發(fā)酵成熟醪的指標 （1）外觀糖成熟醪用紗布過濾后，直接用糖度計測量所得的數(shù)值叫外觀糖。干物質濃度越低，酒精含量越高，糖度計測量得到的數(shù)值越小。 （2）還原糖是取濾布過濾后的發(fā)酵醪液，加熱蒸去所含酒精，并加水恢復到原來體積后，以測定還原糖的方法測得的數(shù)值。 （3）殘總糖是發(fā)酵醪不經(jīng)過濾，用2%HCL水解轉化后測得的糖量，它不僅包括發(fā)酵醪中的具有還原性的糖類，而且還包括未被轉化發(fā)酵的淀粉和糊精。 （4）酸度發(fā)酵醪酸度采用滴定法測定。它是判斷發(fā)酵醪是否感染雜菌的可靠指標，因為酵母發(fā)酵基本不產(chǎn)生酸，只有雜菌才會產(chǎn)酸。 （5）揮發(fā)酸測定方法是取發(fā)酵醪若干加入適量水后，以蒸餾方法蒸出相當于原發(fā)酵醪體積的餾出液，按測定酸度方法測定。 （6）酒精含量用蒸餾方法測定。 影響酒精發(fā)酵的因素 （1）糖化醪的濃度糖化醪濃度高，所得到發(fā)酵醪的酒精含量高，設備利用率也就提高，水，電，氣等單消耗則相應降低，酒精額生產(chǎn)成本就低。 （2）發(fā)酵溫度為了節(jié)約冷卻水用水和保證熱天酒精發(fā)酵的順利進行，國內外都在研究耐高溫酵母，在進行高溫酵母酒精發(fā)酵時，要特別注意防止細菌的繁殖，否則難以得到良好的結果。 (3）發(fā)酵醪酸度 （4）酵母接種和發(fā)酵時間 （5）連續(xù)發(fā)酵稀釋比 酒精發(fā)酵中雜菌污染的危害及其防止 （1）雜菌污染造成的直接損失雜菌消耗糖，造成直接損失。 （2）雜菌污染造成的間接損失雜菌產(chǎn)生的有機酸對酵母的生命活動有明顯的影響。酸度增加對淀粉酶系統(tǒng)活性造成抑制性影響，這只有麥芽作為糖化劑時候才能明顯影響。 （3）雜菌污染的防止提高他們對車間清潔衛(wèi)生和操作規(guī)程中規(guī)定的消毒滅菌工作重要性認識，其次就是健全操作規(guī)定，特別是有管消毒滅菌的條例。9. 發(fā)酵成熟醪的蒸餾和精餾 原理蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發(fā)性能的不同，將各組分分離的方法。它就是當前全世界酒精工業(yè)從發(fā)酵醪中回收酒精所采用的唯一方法。 發(fā)酵成熟醪的化學組成 發(fā)酵醪中的干物質可分為不溶性懸浮物質和可溶性物質兩大類。屬于前者的有酵母菌體、皮殼、纖維、不溶性淀粉及其他雜質；屬于后者的有未