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1、1,淀粉原料酒精发酵,（Alcohol Fermentation）,2,酒精制造过程,原料(淀粉、纤维素),单糖,发酵产物,酒精,水解,发酵,蒸馏,Yeast (Saccharomyces cerevisae),酸解 酶解,3,一、生化机制,C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + H2O,4,5,二、酒精生产原料,1. 淀粉质原料 (1)薯类原料：甘薯、木薯和马铃薯等 (2)谷物原料：玉米、高梁、大米和小麦等 2.糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等 3.纤维质原料 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾 4.其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等,6,7,三、酒精发酵微生物 1. 糖化菌（将
2、淀粉、纤维素转化为糖） 曲霉（Aspergillus spp.） 根霉（Rhizopus spp.） 2. 酒母（将糖转化为乙醇） 啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae ） 及其变种,8,四、酒精发酵工艺 淀粉质原料酒精生产的特点 以薯类和谷类等为原料 原料需要蒸煮 淀粉质原料需要进行糖化,9,淀粉质原料酒精生产工艺流程,大米 曲霉菌 麸皮 淀粉质原料 酵母 米曲霉米曲 固体试管酵母 米曲汁 米曲汁试管培养三角瓶培养 粉碎 三角瓶液体酵母 曲种 蒸煮 卡式罐酒母 糖化曲液 糖化酒母糖化醪小酒母 发酵 大酒母 蒸馏 酒糟废液 酒精 杂醇油,10,淀粉颗粒淀粉分子可发酵性糖酒
3、精95乙醇 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O62nC2H6O+2nCO2+2nATP,主要步骤： 1. 原料粉碎 2. 蒸煮糊化 3. 曲霉糖化 4. 酵母发酵 5. 蒸馏提纯,11,原料预处理 （1）除杂筛选、风选、磁力除铁 （2）粉碎干法、湿法,12,2. 蒸煮 作用： 打破植物细胞壁的保护作用，使淀粉颗粒从细胞中游离出来，并转化为溶解状态，便于糖化； 对原料灭菌。 方法：连续蒸煮,13,3.糖化曲的制备 （1）菌种 木霉（Trichoderma spp.）、曲霉（Aspergillus spp.） 根霉（Rhizopus spp.）、芽孢杆菌（Bacillus spp.） （
4、2）方法 固体曲 液体曲,14,4.糖化 （1）纤维素的水解 （2）淀粉的水解,15,-淀粉酶（液化型淀粉酶） 特点： 从淀粉分子内部作用-1，4糖苷键 不作用-1，6糖苷键及其周围的-1，4糖苷键 结果：产生麦芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降,16,-淀粉酶 特点： 从非还原性末端按双糖为单位作用于-1，4糖苷键 不能作用-1，6糖苷键，遇则止 结果：产生麦芽糖与极限糊精,17,淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶） 特点： 从非还原性末端以葡萄糖为单位作用-1，4糖苷键 能跃过-1，6糖苷键继续作用-1，4糖苷键 结果： 直链淀粉葡萄糖 支链淀粉葡萄糖、-1，6糖苷键的寡糖,18,淀粉-1，6葡萄
5、糖苷酶（异淀粉酶） 特点： 作用-1，6糖苷键葡萄糖 能水解-淀粉酶和-淀粉酶作用后的产物,19,5.酒母制备 （1）实验室（营养和无菌要求较高） 原菌斜面试管液体试管三角瓶培养卡氏罐 （2）酒母车间 卡氏罐-小酒母罐-大酒母罐-送发酵车间,20,菌种储存,酵母菌分离,接种,扩大培养,21,菌种培养,卡氏罐接种,22,6.发酵工艺 （1）方式：间歇式、半连续式、连续式。 （2）过程： 前发酵期酒母迅速繁殖，10h 主发酵期乙醇发酵，12h 后发酵期发酵作用弱，40h 总时间：6072h,23,发酵的生化过程 (1) 糖被酵母发酵生成酒精和二氧化碳。 (2) 糖化作用在继续进行。 (3) 糖化醪
6、中的蛋白质被蛋白酶进一步水解，供酵母菌合成菌体细胞。,24,固体发酵蒸馏器,液体发酵蒸馏器,乙醇精馏器,25,淀粉糖化的制备及酒精发酵,26,实验目的及要求 掌握用酶法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法，淀粉水解糖酒精发酵方法。 掌握酒精含量的测定方法。,27,实验原理 实验室中常采用酶解法制备淀粉水解糖。 酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。酶解法制葡萄糖可分为两步： 第l步是利用-淀粉酶将淀粉液化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化； 第2步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程，在生产上称为糖化。 淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故也称
7、为双酶水解法。 利用酒精酵母将可酵糖转化为酒精的过程称为发酵。,28,实验步骤 酒精酵母的活化：称取2g蔗糖，溶于100ml经煮沸并冷却的水中，加入1g活性干酵母于培养箱中30活化2hr，备用。 混合醪发酵： （1）液化：称取50g淀粉，置于500ml三角瓶中，配制30的淀粉乳，混匀，记下液面刻度，加入-淀粉酶（酶用量为4U/g淀粉原料）进行液化，得到糊化醪。液化温度为85，液化时间为30min，然后冷却至5860，保温。 （2）糖化：在糊化醪中分别加入糖化酶200U/g淀粉原料和400U/g淀粉原料，在5860保温糖化30min得到糖化醪。 （3）发酵：将糖化醪冷却至30，用无菌吸管接入活化酵母液5ml，摇匀，密封容器，置入培养箱中于32发酵50hr左右后得到发酵成熟醪，蒸馏，测定酒精含量。,29,实验分析项目 酒精含量测定 采用国标方法蒸馏法。,