酒精发酵(修改版)ppt

体育新闻 2019-11-19158未知admin

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  第五章酒精发酵第一节酒精发酵机理一、酵母细胞中的酶系及其特征常规的酒精酵母不含α淀粉酶及葡萄糖淀粉酶等淀粉酶系统所以它不能直接利用淀粉进行酒精发酵。常规的酒精酵母不含α淀粉酶及葡萄糖淀粉酶等淀粉酶系统所以它不能直接利用淀粉进行酒精发酵。酵母体内含有的酶中与酒精发酵有关的主要是两类:一类为水解酶另类是酒化酶。水解酶类蔗糖酶能将蔗糖分解成为一分子葡萄糖和一分子果糖。蔗糖酶能从酵母细胞中分泌出来传入周围介质中是一种胞外酶。()蔗糖酶能将蔗糖分解成为一分子葡萄糖和一分子果糖。蔗糖酶能从酵母细胞中分泌出来传入周围介质中是一种胞外酶。()麦芽糖酶可将麦芽糖水解成为二分子葡萄糖。麦芽糖酶的最适pH为~最适温度为℃。该酶对温度较为敏感℃即被破坏。()肝糖酶可将酵母体内贮存的肝糖(一种类似支链淀粉但分子量较小的物质)分解为葡萄糖。肝糖酶是胞内酶所以它不能参与细胞外介质中淀粉的水解作用。二、酒精生物合成途径及其代谢调控三、酒精发酵中副产物的生成甘油的生成酵母在一定条件下了可以转化糖分为甘油。但是。在正常酒精发酵条件下发酵醪中只有少量的甘油生成其含量约为发酵醪量的~。如果保持酒精发酵液在弱碱性(pH)条件下则发酵产生的乙醇也不能作为正常的受氢体而是两分子乙醛之间发生岐化反应相互氧化还原生成等量的乙醇和乙酸。杂醇油的生成除了上述由氨基酸脱氨脱羧形成高级醇的途径以外也存在其他杂醇油生成途径例如丙酮酸与胱氨酸作用生成丙氨醇和酮基异己酸后者再脱羧生成异戊醛异戊醛还原则可生成杂醇油的主要成分异戊醇。再如丙酮酸和乙酰CoA相结合碳链变长在有蔗糖存在时也会促进高级醇的生成。总而言之杂醇油的生成与酵母的生命活动有关间接也就与原料的品种和醪液的营养组成有关琥珀酸的生成乳酸等有机酸的生成醛的生成乙醛是酒精发酵的中间产物提早终止的发酵醪中醛含量高。杂菌污染也会产生醛类。高温发酵和通气时会促使醛的生成。如果发酵成熟醪长时间搁置乙醇也会被氧化成乙醛。酯的生成第二节传统酒精发酵工艺一、酒精发酵的动态酒精发酵根据酵母菌的生长繁殖和酒精的生成情况可分为个不同的阶段。前发酵期主发酵期后发酵期前发酵期酒母和糖化醪在发酵罐中混合后由于醪液中含有一定量的溶解氧而且醪液中的各种营养分也比较充分又不存在最终产品的抑制所以酵母在经过短时期的适应以后就迅速繁殖。与此同时后糖化作继续进行糊化淀粉逐步被糖化酶转化成可发酵性糖。但由于这时醪液中酵母细胞密度不高发酵作用不强酒精和二氧化碳生成量很少所以糖分消耗较慢温度上升不快发酵醪的表面显得比较平静这个时期称作前发酵期。前发酵期的长短与酵母的接种量有很大关系。酵母接种量一般控制在~。进醪温度对前发酵期的长短也有很大的影响进醪温度高则前发酵期短反之则长。前发酵期一般为~h。连续发酵时根本就不再存在前发酵期。由于前发酵期的发酵作用并不强烈所以醪液温度上升并不快。发酵醪的温度宜控制在℃~超过℃容易形起酵母早衰表现为主发酵的结束早发酵不彻底。前发酵期也是酵母增殖阶段应特别注意防上杂菌污染。主发酵期主发酵阶段酵母细胞已大量形成醪液中的细胞数可达l亿个mL以上。这时随着醪液中的溶氧基本耗完和营养分的减少酵母已不再大量繁殖而是主要进行酒精发酵即进入主发酵期。在间歇发酵时一旦发酵醪中的酒精度达到%以上再加上溶解氧的消耗和营养分的减少酵母细胞的繁殖基本停止而连续发酵时当酒当酒精浓度达时酵母还能出芽。此时期发酵旺盛糖分含量迅速下降酒精大量生成。由于产生大量的二氧化碳二氧化碳的释出带动醪液上下翻动并发出泡沫破裂的响声。主发酵时由于大量热量的释放醪液的温度上升很快应该及时采用人工冷却。冷却方式有罐内蛇管冷却喷淋罐壁冷却和罐外热交换器冷却三种类型。普通酵母控制在发酵温度不超过℃耐高温酵母控制发酵温度不超过℃。醪温超过℃不仅使酵母早衰而且容易造成杂菌污染造成酒精的损失。主发酵期的长短取决于醪液中可发酵性物质的浓度和其他营养成分的含量发酵醪中糖分高主发酵持续时间长反之则短。主发酵时间一般为h左右。后发酵期后发酵阶段醪液中的糖分已大部被酵母菌所发酵但醪液中残存的糊精等继续被淀粉酶系统作用并转化为糖而酵母则将它转化为酒精。由于后糖化作用的速度比糖的发酵要缓慢得多所以这一阶段中酒精和二氧化碳的生成量要少得多。从醪液表面看虽然仍有气泡不断产生但醪液上下翻动的情况不再发生酵母和固形物部分下沉。后发酵阶段的发酵作用减弱所产生的热量也大为减少这时应注意控制温度保持在℃~℃。醪液温度太低糖化作用更弱发酵周期延长并影响淀粉出酒率。淀粉质原料生产酒精的后发酵阶段一般需要h左右才能完成。后发酵时间的长短决定于糖化剂中糊精酶的活力而不取决于酵母的数量。酵母菌数量多只能使主发酵提前并不能加速后发酵只有保证糖化剂的质与量才能有效地缩短后发酵时间。二、间歇酒精发酵工艺间歇式发酵的全过程是在一个发酵罐中完成的。由于是单罐操作一个罐发生染杂菌情况不会影响其他罐的正常发酵。根据发酵罐体积和糖化醪流加方式等工艺操作的不同间歇发酵又可大致分为以下几种方法:()一次加满法()分次添加法()连续添加法()分割主发酵醪法三、连续酒精发酵工艺(一)概述连续培养的分类()全混(均相)连续发酵法:微生物培养是在一个设备中进行的液体培养基混合搅拌良好以保证整个发酵液的均性。均相连续发酵系统根据控制的方法又可分为恒化培养和恒浊培养两类。()级式连续培养法:对于发酵时间要求较长的产品生产来说只发酵罐已无法适应这时就应采用梯级式连续培养法。本方法的微生物培养和发酵过程是在一组罐内进行的每个罐本身的各种参数保持基本不变但罐与罐之间则并不相同且按定的规律形成一个梯度。酒精连续发酵大都是采用这种形式。连续发酵的优点()提高设备利用率()提高淀粉利用率()省去厂酒母工段()便于实现自动控制(二)连续发酵基本理论淀粉质原料酒精连续发酵就是把发酵罐串连起来进行发酵新鲜的糖化醪以一定速率不断地流入首罐成熟醪从末罐等量的流出醪液浓度依次逐渐降低酒精含量依次增高每个发酵罐内的醪液流量、浓度、酒精分、酵母细胞数、pH值及温度等相对稳定。为了保证连续发酵的正常进行应控制平衡关系:.每个罐中的细胞的物料平衡即进入的细胞流出的细胞生长的细胞死亡的细胞=积累的细胞这一关系可用数学式表示如下:式中x进入发酵罐的细胞浓度(gL)x流出发酵罐的细胞浓度(gL)F糖化醪流量(Lh)V发酵液体积(L)μ细胞比生长速率(h)d细胞比死亡速率(h)t时间(h)。通常认为进料液是无菌的即x=而且在大多数连续发酵中μ〉〉d所以可把上式简化为:当整个发酵系统处于平衡时所以此时细胞的比生长速率用培养基的流速除以发酵罐中培养基的体积来表示。在发酵过程中通常将FV定义为连续发酵的稀释比即。所以当连续发酵达到平衡时比生长速率应该等于培养基的稀释比。营养成分的物料平衡发酵过程中限制性营养成分的物料平衡可表示如下:流入的营养成分流出的营养成分消耗的营养成分维持菌体需要量形成的产物=积累的营养成分这一关系可用数学式表示如下:式中yxS限制性营养成分的细胞得率系数(g细胞g基质)S限制性营养成分的进口浓度(gL)S限制性营养成分的出口浓度(gL)m维持需要量(gL)qp产物形成的比速率g产物(g细胞•h)ypS基质变成产物的转化率()。四、半连续酒精发酵工艺半连续发酵工艺是指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。

  施工合同亦称“工程合同”或“包工合同”。指发包方 (建设单位) 和承包方 (施工单位) 为完成商定的建筑安装工程施工任务,明确相互之间权利、义务关系的书面协议。对于我们日常接触比较多,且需求量比较大的施工合同,这些模板也许能够帮到你。

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