（发酵工程）余龙江版第15章发酵产品生产原理与技课件.ppt

1、一酒类酿造传统发酵产品传统发酵产品压榨酒包括黄酒，啤酒，葡萄酒。压榨酒包括黄酒，啤酒，葡萄酒。压榨酒酒精含量比较低。压榨酒酒精含量比较低。蒸馏酒主要指白酒。蒸馏酒的酒精蒸馏酒主要指白酒。蒸馏酒的酒精含量高，浓度越高质量越高，高档的含量高，浓度越高质量越高，高档的白酒酒精含量一般大于白酒酒精含量一般大于50。 酒分白酒、黄酒、啤酒、葡萄酒。酒分白酒、黄酒、啤酒、葡萄酒。按颜色，分为有色酒和无色酒。按颜色，分为有色酒和无色酒。按本质分，有压榨酒和蒸馏酒。按本质分，有压榨酒和蒸馏酒。浸米浸米蒸饭蒸饭淋饭淋饭摊冷摊冷加酒药（菌种）加酒药（菌种）发酵（缸中发酵（缸中5-7d）装坛装坛低温发酵低温发酵压榨

2、压榨煮酒（灭菌）煮酒（灭菌）装坛泥封装坛泥封堆置陈化（后堆置陈化（后熟）熟）出厂出厂 1、黄酒、黄酒l我国的民族特产和传统食品，也是世界上最古老的饮料酒之一。我国的民族特产和传统食品，也是世界上最古老的饮料酒之一。l以谷物为主要原料，利用酒药、麦曲或米曲所含的多种微生物的共以谷物为主要原料，利用酒药、麦曲或米曲所含的多种微生物的共同作用酿制而成的发酵原酒。同作用酿制而成的发酵原酒。l长江以南地区，主要分布在浙江、江苏、福建，以稻米为原料。长江以南地区，主要分布在浙江、江苏、福建，以稻米为原料。l长江以北地区，主要以小米为原料。长江以北地区，主要以小米为原料。制作过程制作过程按生产方法按生产方法

3、 按成品酒的含糖量按成品酒的含糖量黄酒的分类黄酒的分类传统工艺黄酒传统工艺黄酒新工艺黄酒新工艺黄酒干型黄酒干型黄酒 糖含量糖含量20.00以纯种发酵取代自然发酵，以以纯种发酵取代自然发酵，以大型发酵生产代替小型手工操大型发酵生产代替小型手工操作，生产过程简化，原料利用作，生产过程简化，原料利用率高，去除了笨重的体力劳动率高，去除了笨重的体力劳动以酒药、麦曲或米曲、红曲及以酒药、麦曲或米曲、红曲及淋饭酒母为糖化发酵剂，进行淋饭酒母为糖化发酵剂，进行自然的、多菌种的混合发酵生自然的、多菌种的混合发酵生产而成，发酵周期长产而成，发酵周期长淋饭酒淋饭酒摊饭酒摊饭酒喂饭酒喂饭酒A.绍兴黄酒绍兴黄酒压榨后

4、加上酱色（糖炒焦和小苏打混合，加入），酒压榨后加上酱色（糖炒焦和小苏打混合，加入），酒精浓度为精浓度为10%-20%。蒸饭分批加入，保持高浓度的培养基，高浓度发酵。蒸饭分批加入，保持高浓度的培养基，高浓度发酵。进一步提高酒精度，用状元酒代替水冲缸，装坛。进一步提高酒精度，用状元酒代替水冲缸，装坛。黄酒蒸馏，酒浓度高。黄酒蒸馏，酒浓度高。雕花的缸装的状元红。雕花的缸装的状元红。特点特点（1）原料好：淀粉多，胚乳多。）原料好：淀粉多，胚乳多。（2）水好：鉴湖水，秋天水呈青黛色。）水好：鉴湖水，秋天水呈青黛色。 江阴黑酒（木酒），米煮熟后炒焦，用木头装坛；江阴黑酒（木酒），米煮熟后炒焦，用木头装坛；

5、 闽南，沉缸酒；闽南，沉缸酒； 厦门，红曲黄酒（加入红曲霉）。厦门，红曲黄酒（加入红曲霉）。B.其他几种有特色的酒其他几种有特色的酒l属于甜型水酒。属于甜型水酒。l酒药为黄曲霉，根霉。酒药为黄曲霉，根霉。l酒母：糯米加麦曲，加酒药，浸泡晾干。酒母：糯米加麦曲，加酒药，浸泡晾干。l精米率：精米率：70-75，而一般黄酒，而一般黄酒88-92。l后处理：经压滤、澄清后，还需进行过滤、调配，后处理：经压滤、澄清后，还需进行过滤、调配，60-65灭菌后储存灭菌后储存一年，出库时再次进行调配、过滤，并用活性炭脱色，最后加热至一年，出库时再次进行调配、过滤，并用活性炭脱色，最后加热至65 ，趁热装瓶、出厂

6、。而一般黄酒对澄清、过滤、调配等操作不大重视。趁热装瓶、出厂。而一般黄酒对澄清、过滤、调配等操作不大重视。C.日本清酒日本清酒2、葡萄酒、葡萄酒我国汉代（公元前我国汉代（公元前138年），张骞出使西域带年），张骞出使西域带回葡萄，并引进酿酒艺人，开始有了葡萄酒回葡萄，并引进酿酒艺人，开始有了葡萄酒经东汉，至唐朝时有了较大发展，葡萄酒的饮用也日经东汉，至唐朝时有了较大发展，葡萄酒的饮用也日趋广泛；趋广泛；13世纪，元朝期间，葡萄酒已是一个重要商品；世纪，元朝期间，葡萄酒已是一个重要商品；1892年，华侨实业家张弼士在山东烟台开办张裕酿酒年，华侨实业家张弼士在山东烟台开办张裕酿酒公司，并从国外引进

7、葡萄品种，这是我国第一个近代公司，并从国外引进葡萄品种，这是我国第一个近代的新型葡萄酒厂；的新型葡萄酒厂；葡萄酒是由葡萄发酵而成的一种饮料酒，是一种国际葡萄酒是由葡萄发酵而成的一种饮料酒，是一种国际性饮料，是世界产量第二的饮料酒，因其酒精含量低，性饮料，是世界产量第二的饮料酒，因其酒精含量低，营养价值高，所以是饮料酒中主要的发展品种。营养价值高，所以是饮料酒中主要的发展品种。葡萄酒分类葡萄酒分类按酒的颜色按酒的颜色按含糖量按含糖量按酿造方法按酿造方法按是否含有按是否含有CO2红葡萄酒红葡萄酒白葡萄酒白葡萄酒桃红葡萄酒桃红葡萄酒干葡萄酒干葡萄酒半干葡萄酒半干葡萄酒半甜葡萄酒半甜葡萄酒甜葡萄酒甜葡

8、萄酒天然葡萄酒天然葡萄酒加强葡萄酒加强葡萄酒加香葡萄酒加香葡萄酒平静葡萄酒平静葡萄酒起泡葡萄酒起泡葡萄酒葡萄汽酒葡萄汽酒用果皮带色的葡萄制成，酒色呈用果皮带色的葡萄制成，酒色呈深红、鲜红、紫红或宝石红。深红、鲜红、紫红或宝石红。用白葡萄或红皮白肉葡萄的果用白葡萄或红皮白肉葡萄的果汁制成，酒色呈浅黄、禾秆黄、汁制成，酒色呈浅黄、禾秆黄、金黄色或近似无色。金黄色或近似无色。用带色红葡萄短时间浸提或分用带色红葡萄短时间浸提或分离发酵制成的，酒色呈桃红或离发酵制成的，酒色呈桃红或浅玫瑰色。浅玫瑰色。含糖量含糖量50.1g/L葡萄原料在发酵过程中不添加糖葡萄原料在发酵过程中不添加糖或酒精，即完全用葡萄汁

9、发酵酿或酒精，即完全用葡萄汁发酵酿成的葡萄酒。成的葡萄酒。人工添加白兰地或脱臭酒精，以人工添加白兰地或脱臭酒精，以提高酒精含量；或添加糖份提高提高酒精含量；或添加糖份提高含糖量。含糖量。葡萄原酒浸泡芳香植物或药材制葡萄原酒浸泡芳香植物或药材制成的。成的。不含不含CO2的葡萄酒的葡萄酒CO2由葡萄酒加糖发酵产生或由葡萄酒加糖发酵产生或人工压入，酒中人工压入，酒中CO2含量在含量在20 时保持压力时保持压力0.35MPa。CO2由葡萄酒加糖发酵产生或由葡萄酒加糖发酵产生或人工压入，酒中人工压入，酒中CO2在在20 时时在在0.051-0.25MPa。 葡萄采下分选，厚皮的较好；葡萄采下分选，厚皮的

10、较好； 去梗；去梗； 表面消毒（表面消毒（KMnO4浸，无菌水淋洗，灭表面病原菌）；浸，无菌水淋洗，灭表面病原菌）； 发酵（温度发酵（温度20，2-3周，密闭或半密闭，皮厚的时间长些，皮薄周，密闭或半密闭，皮厚的时间长些，皮薄的时间短些）；的时间短些）； 压榨：压榨：液体进行后发酵（液体进行后发酵（20-25，一周），澄清，取上部液体，一周），澄清，取上部液体，其中低挡的装瓶，较高档次的换桶（最好是橡木桶，橡木能产生抑其中低挡的装瓶，较高档次的换桶（最好是橡木桶，橡木能产生抑菌物质，同时具有一种天然植物香）陈化三年（菌物质，同时具有一种天然植物香）陈化三年（5）；）；渣进行蒸渣进行蒸馏，调香，

11、制成白兰地（酒精多）。馏，调香，制成白兰地（酒精多）。主要工艺主要工艺葡萄酒的再加工葡萄酒的再加工起泡葡萄酒：是一种含起泡葡萄酒：是一种含CO2的葡萄酒，以葡萄酒为基础，通过加糖发酵的葡萄酒，以葡萄酒为基础，通过加糖发酵产生或人工压入产生或人工压入CO2。香槟酒是起泡酒的一种香槟酒是起泡酒的一种起源于法国，因产于法国香槟地区而得名。目前世界各国都产起源于法国，因产于法国香槟地区而得名。目前世界各国都产起泡酒，并都将含一定起泡酒，并都将含一定CO2的优质白葡萄酒称为香槟酒。的优质白葡萄酒称为香槟酒。葡萄酒的再加工葡萄酒的再加工白兰地：是一种以水果为原料酿制而成的蒸馏酒，通常所说的白兰地白兰地：是

12、一种以水果为原料酿制而成的蒸馏酒，通常所说的白兰地是指以葡萄为原料生产的白兰地。原白兰地经橡木桶长期陈酿，调配是指以葡萄为原料生产的白兰地。原白兰地经橡木桶长期陈酿，调配匀兑，才能称为成品的白兰地。匀兑，才能称为成品的白兰地。白兰地商标上的英文缩写：白兰地商标上的英文缩写：V.O （Very Old） V.O.P （Very Old Pale） V.S.O.P （Very Superior Old Pale） X.O （Extra Old） 很老很老极老极老最老最老超老超老酒龄（即贮陈期）规定不低于酒龄（即贮陈期）规定不低于5年年酒龄（即贮陈期）规定不低于酒龄（即贮陈期）规定不低于10年年透明

13、是为了更好地观察酒体的色泽；透明是为了更好地观察酒体的色泽；高脚可便于手控制酒体的温度；高脚可便于手控制酒体的温度；盛装葡萄酒的杯子透明高脚杯盛装葡萄酒的杯子透明高脚杯 水：阔口短脚杯，可握杯脚以保留冷水温。水：阔口短脚杯，可握杯脚以保留冷水温。白兰地：白兰地狭口大肚酒杯，置于两手间搓动，再手覆暖杯以产生白兰地白兰地：白兰地狭口大肚酒杯，置于两手间搓动，再手覆暖杯以产生白兰地酒香。酒香。白葡萄酒：带阔口略微小的杯以截获酒香白葡萄酒：带阔口略微小的杯以截获酒香, ,握杯脚以保留其冷温。握杯脚以保留其冷温。勃艮第红葡萄酒勃艮第红葡萄酒(Burgundy) ：用宽阔大酒杯以催生其复杂酒香。该杯略比白

14、：用宽阔大酒杯以催生其复杂酒香。该杯略比白葡萄酒杯高些。葡萄酒杯高些。香槟酒：狭窄有凹槽的杯，以减少酒的表面区域，防止气泡消散。香槟酒：狭窄有凹槽的杯，以减少酒的表面区域，防止气泡消散。红葡萄酒：酒杯中较大的那种，持握在杯体和杯脚相连之处。红葡萄酒：酒杯中较大的那种，持握在杯体和杯脚相连之处。3、啤酒、啤酒啤酒是用大麦酿制的饮料酒，是酒类中酒精含量啤酒是用大麦酿制的饮料酒，是酒类中酒精含量最低的，而且营养丰富。最低的，而且营养丰富。啤酒历史悠久，起源于大约啤酒历史悠久，起源于大约9千年前的中东和古埃及地区，后跨越地千年前的中东和古埃及地区，后跨越地中海，传入欧洲，中海，传入欧洲，19世纪末，随

15、着欧洲强国向东方侵略，传入亚洲。世纪末，随着欧洲强国向东方侵略，传入亚洲。中国啤酒是从欧洲传入的，据考证，在中国啤酒是从欧洲传入的，据考证，在1900年俄罗斯技师在哈尔滨建年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊（乌卢布列夫斯基啤酒厂），立了第一家啤酒作坊（乌卢布列夫斯基啤酒厂），此后五年时间里，此后五年时间里，俄国、德国、捷克分别在哈尔滨建立另外三家啤酒厂俄国、德国、捷克分别在哈尔滨建立另外三家啤酒厂。第一家现代化。第一家现代化啤酒厂是啤酒厂是1903年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂（青岛啤酒厂年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂（青岛啤酒厂前身）。前身）。大麦浸泡、发芽，烘干，去根，粉

16、碎大麦浸泡、发芽，烘干，去根，粉碎加入粉碎的米中加入粉碎的米中糖化作用糖化作用加蛇麻（酒花，忽布花的雌花）加蛇麻（酒花，忽布花的雌花）加酵母加酵母低低温发酵（温发酵（12-15，3-5天；天；20-28，30-48h）过滤过滤其中装瓶灭菌的为熟啤，其中装瓶灭菌的为熟啤，不灭菌的为生啤不灭菌的为生啤按颜色分为黄啤和黑啤，黄啤为淡啤，黑啤为浓啤。按颜色分为黄啤和黑啤，黄啤为淡啤，黑啤为浓啤。原料是大麦。原料是大麦。按性质分为两类：按性质分为两类： 生啤（散装）、扎啤、鲜啤、生啤（散装）、扎啤、鲜啤、 熟啤（瓶装）熟啤（瓶装）干啤干啤 糖含量糖含量4% 大麦大麦主要原料，需制成麦芽后发酵。二棱大麦籽

17、粒大而整齐，发主要原料，需制成麦芽后发酵。二棱大麦籽粒大而整齐，发芽均一，淀粉含量高，蛋白质含量较少，啤酒不易浑浊，过滤容易，芽均一，淀粉含量高，蛋白质含量较少，啤酒不易浑浊，过滤容易，为弥补淀粉不足，常用大米补充。为弥补淀粉不足，常用大米补充。 蛇麻花蛇麻花桑科葎草属，多年生缠绕茎植物。采用的是未受精的成熟桑科葎草属，多年生缠绕茎植物。采用的是未受精的成熟雌花。是啤酒香味、苦味的来源；加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝；雌花。是啤酒香味、苦味的来源；加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝；提高啤酒起泡性和持泡性；可抑菌，增加麦汁和啤酒的生物稳定性。提高啤酒起泡性和持泡性；可抑菌，增加麦汁和啤酒的生物稳定性。

18、也可治牙疼，产于中国新疆、欧洲捷克。也称酒花、忽布花等。也可治牙疼，产于中国新疆、欧洲捷克。也称酒花、忽布花等。 酶酶-淀粉酶，淀粉酶，-葡聚糖酶，葡聚糖酶，-淀粉酶，蛋白分解酶、半纤维素酶、淀粉酶，蛋白分解酶、半纤维素酶、支链淀粉酶支链淀粉酶。 麦芽麦芽水浸泡高于大麦水浸泡高于大麦10cm，10，63h；15，40h；30，38h。发芽，发芽，50烘烘12h，80烘烘3-5h，水分控制在，水分控制在23%。胚根长度不超过麦。胚根长度不超过麦粒的二分之一，有粒的二分之一，有57%-70%麦子出芽，即停止。麦子出芽，即停止。（黑啤：（黑啤：100烘，连麦芽表面焦化，外黑内白，麦芽要除根。）烘，连

19、麦芽表面焦化，外黑内白，麦芽要除根。）原料原料大麦适于酿造啤酒的原因：大麦便于发芽，并产生大量的水解大麦适于酿造啤酒的原因：大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类；大麦种植遍及全球；大麦的化学成分适合酿造啤酒；大酶类；大麦种植遍及全球；大麦的化学成分适合酿造啤酒；大麦非人类食用主粮。麦非人类食用主粮。 麦芽汁的制备麦芽汁的制备麦芽粉碎，煮熟，糊化，保温麦芽粉碎，煮熟，糊化，保温30min，维持在，维持在50，取其二分之一再煮取其二分之一再煮10min，加米粉，带送回糖化（，加米粉，带送回糖化（65，30min），再），再取三分之一再煮取三分之一再煮10min，再送回糖化锅，再送回糖化锅65，30m

20、in，过滤得麦芽汁，过滤得麦芽汁，渣子可喂奶牛。渣子可喂奶牛。 加蛇麻花：加蛇麻花：100kg麦芽汁与麦芽汁与1kg蛇麻混合煮沸，冷却蛇麻混合煮沸，冷却 。 发酵发酵 p前发酵：前发酵：12-24h达高峰，达高峰，T升到升到10，保持，保持10-12天，过滤。天，过滤。p后发酵：后发酵：6-8周，周，T为为0-2 ，密闭形成一定压力含，密闭形成一定压力含CO2（0.45-0.5%），加木瓜蛋白酶，再过滤，过滤时加硅藻土（助滤剂），加木瓜蛋白酶，再过滤，过滤时加硅藻土（助滤剂）助滤，得生啤。灭菌助滤，得生啤。灭菌30min，60-63，无沉淀，质量好，得熟，无沉淀，质量好，得熟啤。啤。过程过程煮

21、沸的目的：蒸发水分，浓缩麦汁；钝化全部煮沸的目的：蒸发水分，浓缩麦汁；钝化全部酶和麦汁杀菌；蛋白质变性和絮凝；酒花有效酶和麦汁杀菌；蛋白质变性和絮凝；酒花有效组分的浸出；排除麦汁中特异的异杂臭气。组分的浸出；排除麦汁中特异的异杂臭气。 使啤酒清凉爽口、散热解暑。因为泡沫是由于啤酒中充满二氧使啤酒清凉爽口、散热解暑。因为泡沫是由于啤酒中充满二氧化碳而促发起来的。这些二氧化碳进入胃中后，遇热而膨胀又通过化碳而促发起来的。这些二氧化碳进入胃中后，遇热而膨胀又通过打嗝排出体外，从而带走体内部分热量，达到散热解暑的功效。打嗝排出体外，从而带走体内部分热量，达到散热解暑的功效。软化啤酒花的苦味和酒精的刺激

22、性。泡沫还可以隔绝空气与酒软化啤酒花的苦味和酒精的刺激性。泡沫还可以隔绝空气与酒液直接接触，从而减少了啤酒的氧化，有利于防止不良气味的产生。液直接接触，从而减少了啤酒的氧化，有利于防止不良气味的产生。 泡沫可以保持啤酒的杀口力即二氧化碳与口腔粘膜和舌面接触后的泡沫可以保持啤酒的杀口力即二氧化碳与口腔粘膜和舌面接触后的麻辣感。这种口感是评定啤酒质量的重要指标之一。麻辣感。这种口感是评定啤酒质量的重要指标之一。 将优质啤酒倒入杯中时，泡沫能从杯中升起，可持续五分钟以将优质啤酒倒入杯中时，泡沫能从杯中升起，可持续五分钟以上，且细腻、洁白、挂壁、泡沫的持久性与细腻，持久，口味醇厚。上，且细腻、洁白、挂

23、壁、泡沫的持久性与细腻，持久，口味醇厚。啤酒的质量也就好。啤酒的质量也就好。 气泡的稳定程度与液体的表面张力有关，而张气泡的稳定程度与液体的表面张力有关，而张力又与温度有关。据实验，啤酒的泡沫以力又与温度有关。据实验，啤酒的泡沫以1010C-12C-12C C时最多，且持时最多，且持久，口感也最佳。久，口感也最佳。啤酒中泡沫的作用啤酒中泡沫的作用 最好用透明的洁净玻璃杯最好用透明的洁净玻璃杯。透明杯子可以观察到泡透明杯子可以观察到泡沫升起的情况，欣赏到啤酒金黄有光泽的颜色。杯子要沫升起的情况，欣赏到啤酒金黄有光泽的颜色。杯子要洁净无油渍，否则啤酒中的二氧化洁净无油渍，否则啤酒中的二氧化 碳气体

24、会因接触油腻碳气体会因接触油腻失去表面张力而使啤酒的泡沫很快消失。失去表面张力而使啤酒的泡沫很快消失。 杯子要大。在杯子要大。在10 -12 啤酒中的泡沫最稳定，使啤酒中的泡沫最稳定，使用大杯子用大杯子可以避免其中的啤酒温度过快升高而减少泡沫可以避免其中的啤酒温度过快升高而减少泡沫降低啤酒口味。降低啤酒口味。盛装啤酒的杯子盛装啤酒的杯子 降低成本，加降低成本，加30%大米，提高淀粉含量。大米，提高淀粉含量。 大麦发酵再经搅拌通气，缩短发芽时间，提高发芽率。添加赤霉素，促进发芽。大麦发酵再经搅拌通气，缩短发芽时间，提高发芽率。添加赤霉素，促进发芽。 发酵时密封，提高温度，缩短发酵时间。发酵时密封

25、，提高温度，缩短发酵时间。 采用固定化技术，用海藻酸钠，把酵母菌固定到海藻酸钠上，反复利用，省去采用固定化技术，用海藻酸钠，把酵母菌固定到海藻酸钠上，反复利用，省去过滤，发酵周期过滤，发酵周期12-14天。天。青岛啤酒青岛啤酒透明，麦芽香，透明，麦芽香，CO2丰富，浓郁，丰富，浓郁，3.5%酒精含量，泡沫细白、挂杯持久。酒精含量，泡沫细白、挂杯持久。风味啤酒风味啤酒加中药（生姜、香草、桂皮、杜仲）加中药（生姜、香草、桂皮、杜仲）新工艺新工艺根据菌种制剂分大曲酒、小曲酒。根据菌种制剂分大曲酒、小曲酒。u 大曲：砖形、大，主要用小麦、豌豆作培养基，菌种为曲霉。大曲：砖形、大，主要用小麦、豌豆作培养

26、基，菌种为曲霉。大曲用料多，需粉碎。优点是便于存放。大曲酒发酵时间长，大曲用料多，需粉碎。优点是便于存放。大曲酒发酵时间长，产品质量好，但成本较高，出酒率偏低，全国名白酒、优质白产品质量好，但成本较高，出酒率偏低，全国名白酒、优质白酒和地方名酒的生产，绝大多数用大曲作糖化发酵剂。酒和地方名酒的生产，绝大多数用大曲作糖化发酵剂。u 小曲：不定形、小，主要用大米、米、糠、中草药作培养基，小曲：不定形、小，主要用大米、米、糠、中草药作培养基，菌种为根霉，毛霉，可以是固体也可是液体，接种时用量少。菌种为根霉，毛霉，可以是固体也可是液体，接种时用量少。4、白酒、白酒饮料酒生产如啤酒和葡萄酒等酿造酒，一般

27、都是采用液态发酵，饮料酒生产如啤酒和葡萄酒等酿造酒，一般都是采用液态发酵，而我国白酒采用固态酒醅发酵和固态蒸馏传统操作，是世界上独而我国白酒采用固态酒醅发酵和固态蒸馏传统操作，是世界上独特的酿酒工艺。特的酿酒工艺。 白酒发酵的原理白酒发酵的原理糖质原料：甘蔗、废糖蜜等糖质原料：甘蔗、废糖蜜等淀粉原料：高粱、玉米、马铃薯等淀粉原料：高粱、玉米、马铃薯等纤维素原料：木屑、作物秸秆、甘蔗渣等纤维素原料：木屑、作物秸秆、甘蔗渣等 霉菌、细菌：霉菌、细菌：将淀粉、纤维素转化为单糖将淀粉、纤维素转化为单糖 酵母菌：酵母菌：将单糖转化为乙醇将单糖转化为乙醇接种发酵接种发酵篜酒篜酒发酵过程发酵过程浸米浸米碾碎

28、碾碎拌料拌料加曲母（菌种）、草药（柴胡，茯苓）、陈皮、甘草，加曲母（菌种）、草药（柴胡，茯苓）、陈皮、甘草，香附子香附子制坯制坯进箱进箱保湿繁殖保湿繁殖出箱出箱烘干烘干白曲：厦门一带使用，用米粉、米糠为原料，把人工培养好的根霉接入待培养。白曲：厦门一带使用，用米粉、米糠为原料，把人工培养好的根霉接入待培养。散曲：贵州一带使用，用麸皮（维生素含量多）为原料。散曲：贵州一带使用，用麸皮（维生素含量多）为原料。A.制曲制曲（1）小曲）小曲（2）大曲）大曲（3）红曲）红曲原料粉碎原料粉碎接菌接菌加水加水调和调和踏曲成形踏曲成形入曲房（恒温，即进箱）入曲房（恒温，即进箱）培养培养出曲房出曲房干燥干燥洗米

29、、浸泡、淋干洗米、浸泡、淋干蒸饭（七成熟蒸饭（七成熟）摊凉）摊凉二次蒸饭二次蒸饭摊冷摊冷接菌接菌（菌种配成溶液喷上去）（菌种配成溶液喷上去）35保温培养保温培养三天后翻堆三天后翻堆三天后浸水三天后浸水10-15min回曲房回曲房6天后出曲天后出曲喷上水喷上水再回曲房再回曲房6天后拿出晒干天后拿出晒干曲公：纯的红曲霉曲公：纯的红曲霉曲母：红曲霉加麸皮曲母：红曲霉加麸皮用来制红方腐乳，红醋，缺点是容易褪色。用来制红方腐乳，红醋，缺点是容易褪色。B.小曲酒小曲酒米香型：桂林三花酒米香型：桂林三花酒 曲中加了中药，酿酒用水为漓江水（源自猫儿山原始林区，水质晶莹、纯洁，最曲中加了中药，酿酒用水为漓江水（

30、源自猫儿山原始林区，水质晶莹、纯洁，最宜酿酒）宜酿酒） 。酿造完成后放在天然溶洞中陈化。酿造完成后放在天然溶洞中陈化。发酵完成后经过反复二至三次蒸馏，酒精度数较高，发酵完成后经过反复二至三次蒸馏，酒精度数较高， 民间过去叫民间过去叫“三蒸酒三蒸酒”、“三熬酒三熬酒”。古代没有酒度计，酿酒师们便总结出了。古代没有酒度计，酿酒师们便总结出了“观花论酒观花论酒”的经验。当酒的经验。当酒度在度在 55 至至 60 时，由于液体表面张力，酒面晃动便泛起数层酒花，经久不时，由于液体表面张力，酒面晃动便泛起数层酒花，经久不散。酿酒师们说散。酿酒师们说“起花了，三花！起花了，三花！”就接酒。三花酒便由此而来。

31、就接酒。三花酒便由此而来。董酒（贵州遵义）：董酒（贵州遵义）：含酒精含酒精58-60度。酒中加入米蒸馏的酒糟，加大曲发酵半年，再加小曲发酵蒸馏，度。酒中加入米蒸馏的酒糟，加大曲发酵半年，再加小曲发酵蒸馏，既有大曲的浓香，又有小曲的清香。既有大曲的浓香，又有小曲的清香。工艺：大米或高粱浸泡、蒸熟工艺：大米或高粱浸泡、蒸熟摊冷摊冷接种接种箱培，初期箱培，初期25-28，后期，后期30-35培养菌种培养菌种出箱出箱换箱再加一次培养基换箱再加一次培养基装入木桶发酵装入木桶发酵出桶出桶蒸馏蒸馏（55，60，65，85）C.大曲酒大曲酒l酱香型酱香型 （茅型酒）（茅型酒）工艺工艺蒸料（山芋干，高粱）蒸料（

32、山芋干，高粱）接入大曲接入大曲在地窖中发酵，窖口封死在地窖中发酵，窖口封死蒸馏蒸馏茅台茅台产于贵州仁怀县茅台镇，原料为高粱，曲为纯小麦制高温曲，产于贵州仁怀县茅台镇，原料为高粱，曲为纯小麦制高温曲，八次蒸软，八次下曲，八次发酵，八次蒸馏（但仅取酒八次蒸软，八次下曲，八次发酵，八次蒸馏（但仅取酒7次，因为第一次，因为第一次蒸馏出的不作正品，泼回酒窖重新发酵）。次蒸馏出的不作正品，泼回酒窖重新发酵）。庐州老窖庐州老窖产于四川泸州市，庐江、长江、沱江汇合处。千年窖，万产于四川泸州市，庐江、长江、沱江汇合处。千年窖，万年糟。纯小麦制大曲，以糯玉米为原料。根据酒的质量可分特曲、头曲、年糟。纯小麦制大曲，

33、以糯玉米为原料。根据酒的质量可分特曲、头曲、二曲和三曲。二曲和三曲。五粮液五粮液产于四川宜宾。采用五种粮食（高梁、大米、糯米、小麦、产于四川宜宾。采用五种粮食（高梁、大米、糯米、小麦、玉米）为原料。玉米）为原料。古井贡酒古井贡酒产于安徽亳州。历史悠久，明、清二代作为贡品。产于安徽亳州。历史悠久，明、清二代作为贡品。l浓香型浓香型 （庐型酒）（庐型酒）l清香型清香型 （汾型酒）（汾型酒）汾酒汾酒产于山西汾阳县杏花村，二次发酵二次勾兑。前次发酵产于山西汾阳县杏花村，二次发酵二次勾兑。前次发酵21天，天，蒸馏，加酒糟，再发酵蒸馏，加酒糟，再发酵21天，再蒸馏。天，再蒸馏。竹叶青（药酒）竹叶青（药酒）

34、以汾酒为基础，加入竹叶、当归、砂仁、檀香等以汾酒为基础，加入竹叶、当归、砂仁、檀香等十二味中药十二味中药 材作香料，加冰糖浸泡调配而成。酒液金黄微绿、透明。材作香料，加冰糖浸泡调配而成。酒液金黄微绿、透明。l（复）混香型（复）混香型 西凤酒西凤酒产于陕西凤翔县柳林镇。采用产于陕西凤翔县柳林镇。采用60大麦和大麦和40豌豆制大曲，豌豆制大曲，以高梁为原料，清蒸高梁壳为辅料，发酵周期以高梁为原料，清蒸高梁壳为辅料，发酵周期14天，陈化天，陈化3天。天。微生物发酵产品的类型o 大类划分大类划分n 微生物菌体微生物菌体n 初生代谢产物初生代谢产物n 次生代谢产物次生代谢产物n 微生物进行生物转化的产物

35、微生物进行生物转化的产物具体可分为具体可分为o醇酮类醇酮类o氨基酸类氨基酸类o核苷酸类核苷酸类o有机酸类有机酸类o油脂类油脂类o抗生素类抗生素类o酶制剂类酶制剂类o多糖类多糖类o维生素类维生素类o甾体激素甾体激素微生物发酵产品的类型前景前景o 化工产品被生物能源和生物化工产品所取化工产品被生物能源和生物化工产品所取代，代，因此，发酵产品种类和应用范围将会因此，发酵产品种类和应用范围将会不断地扩大。不断地扩大。 o 本章将结合各类发酵产品的特点，重点介本章将结合各类发酵产品的特点，重点介绍典型发酵产品的绍典型发酵产品的生产原理生产原理和和技术应用技术应用，以便通过实例进一步增强对发酵原理与技以便

36、通过实例进一步增强对发酵原理与技术的理解。术的理解。 醇酮类产品的发酵生产醇酮类产品的发酵生产o 应用价值应用价值n 食品工业食品工业n 化学工业化学工业n 医药方面医药方面n 油漆和化妆品油漆和化妆品n 变性燃料乙醇变性燃料乙醇醇酮类典型醇酮类典型酒精酒精酒精发酵菌种酒精发酵菌种o 菌种的选择标准菌种的选择标准n 高的发酵能力高的发酵能力n 高的比生长速率高的比生长速率n 高的耐酒精高的耐酒精n 自身代谢产物的稳定性高自身代谢产物的稳定性高n 培养过程适应性强培养过程适应性强酒精发酵是在酵母菌生理代谢活动中形成的工业生产常用菌种工业生产常用菌种o 拉斯拉斯2号号o 拉斯拉斯12号号o K字酵

37、母字酵母o 南阳五号酵母南阳五号酵母o 日本发研日本发研l号号 卡尔斯伯酵母卡尔斯伯酵母o 耐高温耐高温WVHY8酵母酵母o 呼吸缺陷型突变株呼吸缺陷型突变株Sb724酵母酵母酒精发酵的原料和工艺流程酒精发酵的原料和工艺流程o 淀粉质原料淀粉质原料 n 粮食原料，包括谷物原料和薯类原料等粮食原料，包括谷物原料和薯类原料等o 糖质原料糖质原料n 常用甘蔗或甜菜糖蜜等常用甘蔗或甜菜糖蜜等o 纤维质原料纤维质原料n 森林工业下脚料、木材工业下脚料、农作物秸森林工业下脚料、木材工业下脚料、农作物秸秆、城市废纤维垃圾、甘蔗渣等秆、城市废纤维垃圾、甘蔗渣等原料的分类原料的分类工艺流程工艺流程o 原料预处理

38、原料预处理o 配制培养基配制培养基o 接入酵母接入酵母o 发酵发酵o 蒸馏蒸馏淀粉质原料发酵生产酒精的工艺流程预处理方法预处理方法o 淀粉质原料淀粉质原料n 糊化和糖化得到葡萄糖水解液糊化和糖化得到葡萄糖水解液o 糖质原料糖质原料n 沉淀沉淀n 离心分离离心分离n 过滤等处理除去杂质过滤等处理除去杂质o 纤维质原料纤维质原料n 酸解或酶解得到葡萄糖水解液酸解或酶解得到葡萄糖水解液淀粉质原料工艺流程淀粉质原料工艺流程o 原料预处理和输送原料预处理和输送 o 原料糊化、液化原料糊化、液化o 糖化剂与糖化糖化剂与糖化o 酵母培养与发酵工艺酵母培养与发酵工艺o 蒸馏蒸馏 酵母培养与发酵过程控制酵母培养

39、与发酵过程控制o发酵工艺流程发酵工艺流程 n 原种原种斜面活化斜面活化三角瓶培养三角瓶培养 种子罐种子罐发酵罐发酵罐 o 发酵罐控制发酵罐控制n 前期发酵温度为前期发酵温度为2830，时间为，时间为68hn 主发酵期发酵温度主发酵期发酵温度34以下，时间为以下，时间为12h n 后期发酵温度为后期发酵温度为3032，时间为，时间为40ho 总发酵时间总发酵时间60h左右左右发酵工艺发酵工艺o 间歇式发酵间歇式发酵o 半连续式发酵半连续式发酵o 连续式发酵连续式发酵发酵工艺发酵工艺o 间歇式发酵间歇式发酵o 半连续式发酵半连续式发酵o 连续式发酵连续式发酵发酵新工艺发酵新工艺o 高强度酒精发酵高

40、强度酒精发酵o 酵母细胞回用发酵酵母细胞回用发酵o 塔式发酵塔式发酵o 透析膜发酵透析膜发酵o 固定化细胞发酵固定化细胞发酵o 萃取发酵萃取发酵o 真空发酵真空发酵o 膜回收酒精发酵膜回收酒精发酵o 中空纤维发酵中空纤维发酵o 固体发酵固体发酵塔式发酵塔式发酵固定化细胞发酵固定化细胞发酵固体发酵固体发酵卧式生物固体发酵罐原理小型卧式生物固体发酵罐 大型卧式生物固体发酵罐 酒精国家标准酒精国家标准o 国家质检局颁发的国家标准国家质检局颁发的国家标准n 食用酒精食用酒精国家标准国家标准GB10343-2002n 燃料乙醇燃料乙醇国家标准国家标准GB18350-2001o 企业标准企业标准n 车用乙

41、醇车用乙醇中石油企业标准（中石油企业标准（Q/SY48-2002）n 车用汽油车用汽油中石化企业标准（中石化企业标准（Q/SHR010-2001）优、一、二、三、四级优、一、二、三、四级5 5个规格个规格酒类、医药酒类、医药的均要在的均要在二级二级及以上及以上 氨基酸类产品的发酵生产氨基酸类产品的发酵生产o 氨基酸是蛋白质的基本结构单位o 医药食品领域需求巨大o 天然蛋白质的大部分氨基酸都能用发酵方法进行工业化生产，近代发酵工业的重要分支。氨基酸发酵氨基酸发酵o 氨基酸发酵是指合成菌体蛋白的氨基酸脱离其正常的合成途径超量合成并排出菌体外的异常发酵。o 这种氨基酸正常代谢途径受阻而将发酵中间产物

42、（即各种氨基酸）引向其他途径的新技术使得氨基酸发酵能够实现营养缺陷型菌株促进了氨基酸发酵发展氨基酸发酵的意义氨基酸发酵的意义发酵优点n 生物合成的氨基酸和构成天然蛋白质的氨基酸都是L型光学活性体n 而化学合成法得到的D、L型混合的外消旋体间接增加蛋白质供给量谷氨酸的生产工艺谷氨酸的生产工艺o 淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备o 菌种扩大培养菌种扩大培养o 谷氨酸发酵谷氨酸发酵o 谷氨酸分离、提取谷氨酸分离、提取 淀粉水解糖的制备淀粉水解糖的制备o 淀粉水解糖的制备方法淀粉水解糖的制备方法n 酸水解酸水解 （国内味精厂）（国内味精厂）n 酶水解酶水解 （国外味精厂）（国外味精厂）味精厂味精厂淀粉

43、酸水解工艺流程淀粉酸水解工艺流程v原料（淀粉、水、盐酸）原料（淀粉、水、盐酸）v调浆（液化）调浆（液化）v糖化糖化 v冷却冷却 v中和中和 v脱色脱色 v过滤过滤v糖液糖液 菌种扩大培养菌种扩大培养斜面培养斜面培养 n 谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小谷氨酸生产菌主要是棒状杆菌属、短杆菌属、小杆菌属及节杆菌属的细菌杆菌属及节杆菌属的细菌n 以生物素为生长因子以生物素为生长因子一级种子培养一级种子培养n 三角瓶中：液体培养基三角瓶中：液体培养基 pH 6.56.8、32、12 hn 贮于贮于4冰箱备用冰箱备用二级种子培养二级种子培养n 种子罐中：液体培养基种子罐中：液体培养基 32 通

44、气通气 710 h 菌种扩大培养菌种扩大培养o 种子质量要求种子质量要求n 无杂菌及噬菌体污染，无杂菌及噬菌体污染，菌体大小均匀，呈单个菌体大小均匀，呈单个或八字形排列或八字形排列n 活菌数为每毫升含活菌数为每毫升含108109个细胞个细胞谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌 谷氨酸发酵谷氨酸发酵o 发酵初期发酵初期o 延迟期延迟期n 尿素分解尿素分解pH值上升值上升 （24h）o 对数生长期对数生长期n 代谢旺盛、糖耗快代谢旺盛、糖耗快n pH值上升又下降维持值上升又下降维持定水平定水平n 菌体生长，不产酸菌体生长，不产酸 （12 h） 谷氨酸发酵谷氨酸发酵o 谷氨酸合成阶段谷氨酸合成阶段n pH

45、7.27.4、T 3437n 加大通气量加大通气量o 发酵后期发酵后期n 菌体衰老、糖耗缓慢、残糖低（菌体衰老、糖耗缓慢、残糖低（30h）目前国内外都采用目前国内外都采用计算机计算机进行过程控制进行过程控制谷氨酸发酵的代谢变化谷氨酸发酵的代谢变化B9菌谷氨酸发酵代谢变化曲线菌谷氨酸发酵代谢变化曲线oDO溶解氧溶解氧oGA谷氨酸谷氨酸oOD菌体浓度菌体浓度（以光密度表示）（以光密度表示） 谷氨酸提取谷氨酸提取o 等电点法等电点法o 离子交换法离子交换法o 金属盐沉淀法金属盐沉淀法o 盐酸盐法盐酸盐法o 电渗析法电渗析法较普遍提取步骤提取步骤1. 等电点法结晶大部分谷氨酸等电点法结晶大部分谷氨酸2

46、. 离子交换法浓缩离子交换法浓缩3. 洗脱高浓度馏分洗脱高浓度馏分4. 结晶回收结晶回收缺点：缺点：硫酸造成环境污染，硫酸造成环境污染，废液中其废液中其COD和和SO42-和氨态和氨态氮含量很高难处理。有人认为可以直接采用阴离子交换树氮含量很高难处理。有人认为可以直接采用阴离子交换树脂以减少污染脂以减少污染现状现状o 目前工业化发酵生产的氨基酸目前工业化发酵生产的氨基酸n L赖氨酸赖氨酸L苏氨酸苏氨酸L异亮氨酸异亮氨酸n L缬氨酸缬氨酸L丝氨酸丝氨酸L色氨酸色氨酸o 技术关键技术关键n 选育选育高产生产菌种高产生产菌种 利用代谢网络调控及途径工程在氨基酸高产菌株选育中的应用成为氨基酸发酵行业的

47、热点和未来发展的主要方向。核苷酸类产品的发酵生产核苷酸类产品的发酵生产o 从从20世纪世纪60年代至今，世界呈味核苷酸生产年代至今，世界呈味核苷酸生产量增加了量增加了10倍倍以上以上o 发酵产量在日本名列第三位，年产值高于酒发酵产量在日本名列第三位，年产值高于酒精、酶制剂、有机酸和酵母类产品精、酶制剂、有机酸和酵母类产品呈味核苷酸呈味核苷酸二钠二钠 呈味核苷酸种类呈味核苷酸种类o 5-肌苷酸（肌苷酸（5-IMP）产量最大）产量最大o 5-鸟苷酸（鸟苷酸（5-GMP）o 5-黄苷酸（黄苷酸（5-XMP）（鲜味较低）（鲜味较低） 目前国内外只生产前两种呈味核苷酸。肌苷酸的生产主要采用微生物高产菌株

48、直接发酵获得.主要是以下三种发酵方法发酵方法o 20世纪世纪70年代早期年代早期n 由我国研制出由我国研制出2305265菌株，产肌苷酸达菌株，产肌苷酸达5.16gL-1o 20世纪世纪70年代中期年代中期n 分段合成法分段合成法 国外主要采用枯草芽孢杆菌、产氨短杆菌的营国外主要采用枯草芽孢杆菌、产氨短杆菌的营养缺陷型、抗代谢类似物、锰离子不敏感、抗生养缺陷型、抗代谢类似物、锰离子不敏感、抗生物素菌株，以糖类等为基质的发酵法物素菌株，以糖类等为基质的发酵法 2305-265菌株菌株发酵工艺流程发酵工艺流程1. 试管斜面培养试管斜面培养2. 摇瓶种子培养摇瓶种子培养3. 二级种子罐培养二级种子罐

49、培养4. 三级种子罐培养三级种子罐培养5. 发酵发酵6. 板框压滤板框压滤7. 脱色脱色8. 活性炭吸附活性炭吸附9. 浓缩结晶浓缩结晶10. 精制精制 研究热点研究热点新型核苷酸高产菌株的选育新型核苷酸高产菌株的选育 根据核苷酸代谢途径及其调控理论，采用根据核苷酸代谢途径及其调控理论，采用物理、化学诱变或基因工程育种等方法获得各物理、化学诱变或基因工程育种等方法获得各种种营养缺陷型突变株营养缺陷型突变株，或关联酶缺失以及抗代，或关联酶缺失以及抗代谢类似物的突变株，以谢类似物的突变株，以解除终产物对代谢物的解除终产物对代谢物的抑制和阻遏作用抑制和阻遏作用，从各种突变株中筛选获得高，从各种突变株

50、中筛选获得高产核苷酸菌株，大大提高核苷酸的发酵产量。产核苷酸菌株，大大提高核苷酸的发酵产量。 有机酸类产品的发酵生产有机酸类产品的发酵生产o 有机酸泛指有机酸泛指n 羧酸（羧酸（R-COOH）n 磺酸（磺酸（R-SO2OH）n 亚磺酸（亚磺酸（R-SOOH）n 硫代羧酸（硫代羧酸（R-COSH）凡是能凡是能给予氢离子给予氢离子的有机物都可以称为的有机物都可以称为有机酸有机酸一般所说的有机酸通常仅指一般所说的有机酸通常仅指羧酸羧酸。有机酸的获取有机酸的获取o 19世纪 从水果中抽提n 食品、饮料中增加食品、饮料的自然风味，帮助消化和抑制微生物o 20世纪 化学合成法酶转化法发酵法n 作为食品添加