发酵工艺员述职报告

2022-08-30

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第一篇:发酵工艺员述职报告

发酵工艺小结

一、发酵概念

工业上的发酵:泛指利用微生物在发酵罐或者特定反应容器中在特定的条件下生产某些产品的过程。产品有细胞代谢产物,菌体细胞,酒精,乳酸,抗生素,氨基酸,酶制剂等。 发酵过程:

菌种选育:自然界筛选、诱变育种、基因工程、细胞工程 ↓

培养基配制:根据培养基的配制原则制备,实践中需多次试验配方 ↓

灭菌:杀灭杂菌 ↓

扩大培养和接种 ↓

发酵过程(中心阶段):检测进程,满足碳源、氮源、无机盐等营养需要;严格控制温度、pH、溶氧、转速等 ↓

分离纯化:菌体:过滤、沉淀

代谢产物:蒸馏、萃取、离子交换

二、微生物工业产品的类型

1.微生物菌体的发酵:以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵工业。 传统的菌体发酵工业:①面包酵母发酵②微生物菌体蛋白(单细胞蛋白) 现代的菌体发酵工业:药用真菌(如冬虫夏草,灵芝与天麻共生的密环菌) 农业上——生防治剂:苏云金杆菌(Bt),蜡状芽孢杆菌,细胞中的伴孢晶体可以杀灭 。鳞翅目和双翅目害虫;丝状真菌的白僵菌,绿僵菌可以防治松毛虫;木霉菌可以防治生物病害。另外,活性乳酸菌制剂,用以改善人体肠道微环境,也是一种菌体的直接利用。还有人畜防治疾病用的疫苗等。

2. 微生物酶发酵

酶普遍存在于动物,植物和微生物中。如在食品工业中,用微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖,氨基酰化酶用于拆分DL氨基酸。 3. 微生物代谢产物发酵:

(1)初级代谢产物(primary metabolite) 菌体生长繁殖所必需的,在对数生长期产生的物质,如氨基酸、核苷酸、蛋白质等。

(2)次级代谢产物(secondary metabolite) 与菌体生长繁殖无明显关系,是在菌体生长的稳定期(静止期)合成的具有特定功能的产物。如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子、色素维生素,柠檬酸,谷氨酸等。

4. 微生物的生物转化

利用微生物细胞的一种或多种酶,把一种化合物转变成结构相关的更有价值的产物。 最古老的生物转化:利用菌体将乙醇转化成乙酸的醋酸发酵。另外还有: 异丙醇→丙醇 葡萄糖→葡萄糖酸 山梨醇→L-山梨糖

5. 微生物特殊机能的利用 ①利用微生物消除环境污染

②保持生态平衡等

③湿法冶金(金属的浸沥回收)

④利用基因工程菌株开拓发酵工业新领域

三、微生物发酵的方式

一、 分批培养(batch culture or fermentation)又称分批发酵,常用的培养方法。在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后,接入少量的微生物菌种进行培养,在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。

二、连续培养(continuous culture)

1. 概念: 微生物培养到对数生长期时,在发酵罐中不断添加新鲜的培养基,同时不断放出代谢物,使微生物细胞在近似恒定状态下生长的培养方式。

2. 特点:微生物细胞的生长速率,产物的代谢均处于恒定状态,有效地延长对数期到稳定期的阶段,可达到稳定,高速培养微生物细胞或产生大量代谢产物的目的,菌的浓度,产物浓度,限制性基质浓度均处于恒定状态。

3. 连续培养的优缺点

优点: 控制稀释速率可以使发酵过程最优化。发酵周期长,产量高。

缺点: 长期连续培养会引起菌种退化,降低产量。染菌机会增加。

与分批培养比较:

优点:①连续运行,生产周期短,提高了设备利用率和生产效率。

②便于自动化控制,产品质量稳定。

缺点:①连续操作,设备复杂,易受杂菌污染。

②收率和产物浓度低,不利于提取。

③营养物质利用率低,增加了生产成本。

④需要复杂的检测,控制系统。

⑤易受菌种退化的影响。

应用:废水处理、葡萄糖酸发酵、酒精发酵等工业中。

因此,连续培养在工业生产上并不多见,只局限于酒精,单细胞蛋白,丙酮,丁

醇等少数几个产品。在生产实践中,完全封闭式的分批培养或者纯粹的连续培养较少见,更多见的是两者的折中形式:补料分批培养。

三、补料分批培养(fed-batch culture): 介于分批培养和连续培养之间的操作方法。

1.概念:根据菌体生长和初始培养基的特点,在分批培养的某些阶段适当补加培养基,使菌体或其代谢产物的生产时间延长。(克服营养不足,体积有所变化(增大))。

2.补料分批培养的优缺点

优点:与分批培养相比:

(1) 解除底物抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖的分解阻遏效应。

(2) 延长次级代谢产物的生产时间。

(3) 可避免在分批培养过程中因一次性投糖过多造成细胞大量生长,耗氧过多的状况。

(4) 达到高浓度细胞培养。

(5) 稀释有毒代谢产物。

与连续培养相比:

(1)降低了染菌,避免了遗传不稳定性(退化和变异)。(因为操作时间有限)

(2)最终产物浓度较高,有利于产物的分离。

(3)使用范围广。在生产次级代谢产物和细胞高浓度培养中普遍采用。是发酵技术上的一个划时代的进步。

缺点:

(1)由于没有物料取出,产物的积累最终导致比生产速率的下降。

(2)由于物料的加入增加了染菌机会。

应用:面包酵母、氨基酸、抗生素等工业。

3. 几个实例:

一、温度对发酵的影响

1.影响反应速率:发酵过程中的反应速率实际上是酶反应速率。酶反应有一个最适温度。 2.影响发酵方向:如利用金色链霉菌发酵生产四环素的同时能生产金霉素。在低于30℃下,合成金霉素的能力较强,而在35℃时只产生四环素。

另外,还影响发酵液的粘度、溶氧和传递速率。

二、最适温度的选择

最适发酵温度是既适合菌体的生长又适合代谢产物合成的温度。但最适生长温度与最适生产浓度往往是不一致的。如谷氨酸产生菌的最适生长温度为30~34℃,产谷氨酸的温度为36~37℃。因此在发酵前期的长菌阶段和种子培养阶段应满足菌体的生长最适温度。在发酵的中后期要适当提高温度。

培养条件:通气条件差,可适当降温,使菌呼吸速率降低,溶氧可提高些。

三、发酵过程引起温度变化的因素——发酵热

Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射

四、温度的控制

一般不需加热,因释放了大量的发酵热,需要冷却的情况多。用夹套或蛇形管,通冷却水。南方夏季,冷却水温度高,用冷冻盐水降温(循环式),需建冷冻站。 pH变化及其控制

一、pH变化的原因。

微生物本身具有一定的调节pH的能力。所以pH变化有一定的规律性。

菌体生长阶段,相对于接种后的起始pH来说,有上升或下降的趋势。

生产阶段,pH趋于稳定,维持在最适产物形成pH范围。

菌体自溶阶段,培养液中氨基氮增加,pH上升。

1.基质代谢

(1)糖代谢 糖分解成小分子酸、醇,使pH下降。糖缺乏,pH上升,是补料的标志之一。

(2)氮代谢 氨基酸中的-NH2被利用,pH下降;尿素被分解成NH3,pH上升。

(3)生理酸碱性物质利用后,pH上升或下降。

2.产物形成

3.菌体自溶 :pH上升

二、pH对发酵的影响

1.影响酶的活性。

2.影响微生物细胞的结构。(影响细胞膜所带电荷的状态,改变细胞膜的通透性。影响营养物质的吸收和代谢产物的排泄,影响新陈代谢的进行)

3.影响微生物对基质的利用速率。(影响培养基中某些组分的解离)

4.影响代谢方向。如黑曲霉pH2~3时产柠檬酸,pH中,产草酸。谷氨酸:中性或微碱产谷氨酸/酸性产谷氨酰胺。

三、pH值的确定和控制

1. pH的确定

微生物发酵的最适pH范围一般在5~8之间,同一菌种,生长最适pH可能与产物合成最适pH不同。最适pH是根据实验来确定的,即配制不同初始pH的培养基,摇瓶考察发酵情况。

生长的最适pH值与发酵的最适pH值可能不同:

举例:Aspergillus niger在pH2~2.5范围时有利于合成柠檬酸,当在pH2.5~6.5范围内时以菌体生长为主,而在pH7.0时,则以合成草酸为主。谷氨酸:中性或微碱产谷氨酸/酸性产谷氨酰胺。

2. pH的控制

(1)首先从基础培养基的配方考虑。

a.调节培养基的原始pH。

若控制消后SO4pH在6.0,消前pH往往要调到6.5~6.8。

若达不到要求,则:

b.加入缓冲溶液(如磷酸盐)或加入维持pH的物质如CaCO3。

c.使盐类和碳源的配比平衡。

(2)通过加酸碱和中间补料来控制。

a.过去直接加酸(H2SO4)或碱(NaOH),现常用:

生理酸性物质:(NH4)2SO4,NH4+被细胞利用后,SO42-引起pH下降。

生理碱性物质:氨水。既补充氨,氮,又调pH。但氨水作用快,pH波动大,要采用少量多次流加的方法。

b.补料既调节了pH值,又补充了营养,还可减少阻遏作用。

如:味精厂普遍采用流加尿素,有两个作用:

调节pH值

补充氮源

第四节 溶解氧及其控制

一、溶解氧(dissolved oxygen,DO)对发酵的影响

要考察每一种发酵产物的临界氧浓度和最适氧浓度,使发酵过程保持在最适浓度。如青霉素发酵的临界氧浓度为5%- 10%之间,低于此值就会对青霉素合成造成损失。

溶氧要适量,大小与产物的生物合成途径有关。

如:初级代谢的氨基酸发酵,需氧量的大小与氨基酸的合成途径有关。

①谷氨酸,谷氨酰胺,精氨酸和脯氨酸等谷氨酸系氨基酸,在菌体呼吸充足的条件下,产量最大。若供氧不足,氨基酸合成就会受到强烈抑制。(乙醛酸循环磷酸烯醇式丙酮酸产生的NADH量多)

②异亮氨酸,赖氨酸,苏氨酸,天冬氨酸等天冬氨酸系氨基酸,供氧充足可得最高产量,但供氧受限, 产量受影响不明显。( 产生的NADH量不多)

③亮氨酸,缬氨酸,苯丙氨酸仅在供氧受限,细胞呼吸受抑制时,才能获得对大量的氨基酸。若供氧充足,产物形成反而受抑制。(不经TCA循环,NADH产量很少,过量供氧,反而抑制)

(1)最适氧浓度(optimal oxygen concentration):

——菌体生长或产物合成最适浓度范围。

(2)临界氧浓度(critical value of dissolved oxygen concentration):

——满足微生物呼吸的最低氧浓度。

二、溶氧浓度的控制

溶氧浓度决定因素:供氧和需氧两方面。

(一)供氧方面:

1.调节搅拌转速

2.调节通气速率

(二)需氧方面:

1.菌体浓度和菌龄(呼吸旺盛,耗氧大)

2.基质种类和浓度 :营养丰富,浓度高,菌体生长快,耗氧量大。以菌浓影响最明显。

3.培养条件:在最适条件下发酵,耗氧量大。

控制方法:通过控制基质浓度。

大型发酵罐搅拌装置(搅拌装置,温度传感器,耐高温pH和溶氧(DO)传感器)

第五节 泡沫的形成与控制

一、泡沫产生的原因

1.通风搅拌程度及菌体新陈代谢产生的CO2。

2.培养基性质:蛋白质含量多(玉米浆,蛋白胨,黄豆粉,酵母粉),糊精含量多易发泡。

二、泡沫的危害

1. 降低生产能力(装料系数减少)

2. 造成大量逃液 引起原料浪费,产物流失 ,增加了染菌的机会。

3. 严重时,影响通气搅拌,妨碍另外菌体呼吸代谢,导致代谢异常或菌体自溶。

三、泡沫的控制 两种途径:

-调整培养基成分(如少加或缓加易起泡的原材料)

-改变某些物理化学参数(如pH值、温度、通气和搅拌)

-改变发酵工艺(采用分批投料)

上述方法的效果有一定限度。

1.机械消泡:(物理方法,消除已形成的泡沫)

利用机械振动或压力变化使泡沫破裂。

罐内消泡: 靠罐内消泡浆打碎泡沫。优点:不需引进外界物质,避免染菌,不增加下游负担。

罐外消泡:将泡沫引出罐外,靠喷嘴的加速作用或离心力消除泡沫。

2.消泡剂消泡

机理:降低液膜的机械强度,降低液膜的表面粘度,从而达到破裂泡沫的目的。

(1)天然油脂类:豆油、玉米油、棉子油、菜籽油(还可作为碳源),用量大,0.1% - 0.2%。

(2)聚醚类:又称泡敌,消泡能力为豆油的10~20倍,用量少,0.02%-0.03%。

第二篇:生物专业发酵工艺学总结

名词解释:

1.(生产酒精)辅助原料:不直接用于酒精生产,制造糖化剂或补充氮源

3.排乏汽:在间歇蒸煮过程中,每隔一段时间将锅内气体放出一部分,此过程叫排乏气。为保证醪液受热均匀和高的蒸煮质量,要进行剧烈和彻底的搅拌,同时,排出一些有害气体。

4.糖化:用淀粉质原料生产酒精时,在酒精发酵前,要将淀粉全部或部分转变成可发酵性糖,这过程叫糖化。 5.糖化剂:促使淀粉转化成糖的生物催化剂。

6.液体曲:讲曲霉菌在液体培养基中进行通风培养,使它生长和产酶得到含酶培养液叫液体曲。

7.糖化率(%)=还原糖/总糖×100%

8.酒化酶:参与G→C2H5OH+CO2的反应的所有酶和辅酶的总称。包括己糖磷酸化酶,烯醇化酶,脱羧酶,氧化还原酶,及磷酸化酶。 10.蒸馏:利用液体混合物中挥发性不同而分离组分的方法。粗馏:将发酵成熟醪中挥发性物质与非挥发性物质分离的过程。精馏:将粗酒精进一步除杂和提纯的过程,也就是将酒精与其他挥发性物质分离的过程。

11.大曲:是酿制大曲酒的糖化发酵剂,在制曲过程中让自然界中的各种微生物富集到淀粉原料制成的曲胚上,经过人工培养形成各种有益的酿酒微生物菌系和酶系,再经过风干储存成为成品大曲。 12.酒醅:已经发酵好的原料,也叫香醅,含有一定量的酒精与香味物质。 13.醅(醅子):固态发酵法白酒生产中蒸完酒的酒醅 14.甑(甑桶 甑锅):固态酿造白酒间歇蒸馏的传统设备 15.渣子(米渣子):在白酒生产过程中,粉碎后的原料 16.大渣:加入新原料多的酒醪或醅子 17.小渣:加入少量新原料的酒醅或醅子 18.回活(回糟):不加新原料的醅子

19.排:从新原料投料到发酵结束,蒸酒这一个生产小周期叫一排。 20.立渣:新建的窖池第一次投产发酵叫做立渣。

21.麸曲酒:以高粱;薯干;玉米为原料,以麸曲为糖化剂,以纯种培养的酵母为发酵剂,生产的蒸馏酒。

24.啤酒:以大麦为主要原料,以淀粉质的谷类为辅助料,加入适量的酒花,生产出含有Co2,具有泡的,具有酒花香味和爽口的苦味,营养丰富,风味独特的酿造酒

27.酒花油:多种芳香物质的总称,浅黄色油状液体,蒸馏后黄色油状物

28.浸麦度:经过制麦之后大麦的含水率。=大麦吸收水量+大麦原水量/浸后大麦重量*100%。

29.溶解:指麦粒中胚乳结构发生的化学和物理性质的变化

30.麦芽的溶解:在发芽过程中,随着E的逐步形成,蛋白E作用于细胞间的Pr,半纤维素E作用于胚乳细胞壁,使胚乳细胞壁成为网状结构,随后淀粉E,PrE进入细胞内进行一系列的水解反应,便胚乳细胞松软,这个过程称为麦芽的溶解 31.Pr的休止:糖化过程中Pr的分解过程

32.Pr的休止温度:糖化过程中Pr的分解温度

Pr的休止时间:糖化过程中Pr分解所需的时间。

33.煮出糖化法:利用生物与物理作用,使物料糊化,使物质分解和溶出。

34.发酵度:发酵过程中消耗浸出物浓度下降的百分率(可发酵型糖)。

35.啤酒澄清:指啤酒与所含的固体粒子分离的过程叫啤酒澄清。 36.啤酒的稳定性:啤酒是多种成分不稳定的胶体aq,容易受外界因素的影响而发挥变质,啤酒抵抗外界因素的影响而保持酒质不变的能力叫啤酒的稳定性。

37.啤酒的非生物稳定性:啤酒排除物理化学因素的影响而保持酒质不变的能力。

38.啤酒的生物稳定性:啤酒不被杂菌污染或不残留酵母细胞,防止产酸和再发酵的能力,叫啤酒的生物稳定性。

39.糊化:温度升高60~80℃(α—淀粉酶作用)淀粉颗粒的体积膨胀至原体积50~100倍,淀粉分子间的联系减弱,引起淀粉颗粒的部分解体,形成了均一;粘稠的液体,淀粉颗粒结构从有规则的层状结构成网状结构。

40.液化:温度大于130℃,支链淀粉完全溶解,网状结构被彻底破坏或粘度较低的流动性醪液。

41粉碎比:粉碎前物料的最大直径与粉碎后物料的最大直径之比X=D/d。

42间歇蒸煮:从投料到成醪在一个容器内进行的操作叫间歇蒸煮。 43回流比:R=回流量/产品量,最适R:3-4.

44蒸馏酒:凡是用水果,乳糖,糖类,谷物等原料经过酵母菌发酵后,蒸馏得到无色透明的液体,再经陈酿和调制制成的透明的含酒精浓度大于20%的酒精性饮料。

45制麦:由原料大麦制成麦芽的过程,是啤酒生产的开始。 46煮沸强度:每小时蒸发出水分的百分率。=混合麦汁数量-最终麦汁数量/混合麦汁数量*煮沸时间*100%。 47发酵度:浸出物浓度下降的百分率。 简答: 第一编 1.酒精生产的原料在工艺上的要求:凡是含有可发酵性糖或者可以转变为可发酵性糖的物质都可以作为酒精生产的原料。

原料:1.淀粉质原料(谷类、薯类、废糖蜜)2.糖质材料。3.纤维质材料 4.其他

常用原料的化学组成和作用:A.碳水化合物(淀粉、纤维素,蔗糖、麦芽糖,G/F)作用:1.提供微生物所需的碳源、氮源。2.生成酒精,含量增多酒精增多。B.蛋白质经过蛋白质酶水解成肽和氨基酸,被微生物利用。……(7页)常用原料淀粉质及特点(7页) 2.酒精生产原料的清理目的:除去沙石,铁钉,杂草,绳头以防损伤机器,堵塞管路,泵,阀门,溢流管。 3.酒精生产原料粉碎的目的:①原料中的淀粉是植物体内的贮备物质,受植物组织和细胞壁的保护,既不溶于水也不易和淀粉酶接触,通过粉碎增大物料表面积,提高热处理效益,有利于酶的作用;②粉末状的物料加水调浆后便宜流动输送。方法:1.干法粉碎:锤式粉碎机2.湿法粉碎

4.原料粉碎工艺的影响:粗粉碎的原料要采用快速加热的方法,细粉碎原料要采用缓慢加热的方法。

5.原料预热的目的:①植物组织和细胞在一定温度和压力下,吸水膨胀破裂,淀粉变成溶解的糊液,易于受酶的作用,水解成可发酵性糖;②杀死附着于原料表面的微生物,使糖化发酵在纯种情况下进行;要求:①质量均匀②灭菌要彻底③少生成有害物质④减少损失。要求:1.质量均匀 2.灭菌彻底 3.减少有效成分的损失 4.少生成有害物质

淀粉的溶解和膨胀:1.膨胀:淀粉是一种亲水性的胶体,遇到水后水分子在渗透压的作用下渗入淀粉颗粒内部,使淀粉分子体积和质量增加。水化阶段:吸水20%-25% 放热。膨胀节段:吸水是原来的几倍体积质量增加,吸热,淀粉链打开。2.糊化:温度70-80度,吸水量是原来的50-100倍。糊化使淀粉间的联系减弱,引起淀粉颗粒的部分解体,形成均一粘稠的液体—无限膨胀。3.液化:糊化后温度升高达到130度以上,支链淀粉几乎全部溶解,网状结构被彻底破坏,淀粉溶液变成粘度低的流动性醪液。 水热处理中原料的变化(14页)

6.水热处理中糖分的变化:①己糖在高温情况下,产生5-羟甲基糠醛,继续反应生成有机酸和色素类物质;②戊糖脱水可以产生糠醛;③焦糖化反应:糖在接近熔化温度下加热形成褐红色无定形水解产物—焦糖,造成原料的损失,对酵母生长不利;④AA+低分子糖→类黑素影响糖分变化的因素:a.氨基糖反应的速度与还原糖的种类,反应的温度,浓度有关,温度高浓度高,反应速度快;b.果糖最容易焦化,高浓度糖容易教化,局部过热容易焦化,蒸煮的压力越高时间越长,焦糖越多 。降低糖分损失的措施:a.在调降预热阶段尽量避开淀粉酶的最适作用温度50~60℃,;b.适当加大加水比;c.加强搅拌;d.采用低温短时间蒸煮工艺。 7.排乏汽的作用:为保证醪液受热均匀和高的质量要进行剧烈和彻底搅拌同时排除一些有害气体(甲醇)。

8.与糖化有关的酶种类的特点:㈠淀粉酶⑴α-淀粉酶(液化酶;内切酶;淀粉-1,4-糊精酶;)作用方式:在淀粉链内部,任意切割α—1,4糖苷链,将淀粉长链迅速水解为短链以糊精和低聚糖,然后慢慢水解成G或果糖,使醪液粘度迅速下降,不能切割—α—1,6键及其附近的α—1,4键。①特点:a.耐热(90℃以上不失活)b.不耐酸c.使醪液粘度下降,产生液化现象.②应用:原料粘度大,醪液浓度高时可以加入该酶.⑵淀粉1,4—葡萄糖苷酶(糖化酶;外切酶)作用方式:从淀粉非还原性末端开始,每隔一个G单元切一次。作用于α—1,4键,也能作用于α—1,6键,或其附近的1,4键。(缓慢)⑶淀粉1,4—麦芽糖苷酶(β—淀粉酶)作用特点:从淀粉的非还原性末端开始,每隔两个G单位切一次,水解的产物主要是麦芽糖,不能水解α—1,6键,所以产物中一定有糊精。⑷界限糊精酶:专门水解α—1,6键。㈡转移葡萄糖苷酶G+G(E)→α—1,4麦芽糖(可发酵)/α—1,4异麦芽糖(不可发酵);G+麦芽糖→α—1,4潘糖(不可发酵)㈢其他酶:①PrE:水解蛋白质→胨,肽,月示,AA。②磷酸脂酶:磷酸糊精→G+H3PO4。③单宁酶。4.果胶酶:理想糖化剂菌种:要求:含有较多糖化酶,液化酶的含量中等或略少,含有β—淀粉酶和界限糊精酶,一定量的PrE单宁酶,不含或少含转移葡萄糖苷酶,能够耐较高的酸度。 9.影响曲霉的生长和产酶的因素: ㈠菌种本身的性能。(内因)

㈡培养基的组分(外因)1.碳源:是微生物生长的能源,是贮藏物质的原材料,是菌种细胞的骨架物质。种类:淀粉;糊精;低聚糖;G(F);果糖酶活力顺序:淀粉>糊精>低聚糖>G>果糖 直接使用淀粉→工艺上培养曲霉菌的M不需要糖化,蒸煮或冷却直接接种原因:目的获得大量淀粉酶,是诱导酶,必须有底物存在时才能够大量产生,所以M不需要糖化。

2.N源:酶本身是一种特殊的蛋白质,所以氮源是构成或菌体和酶的主要成分。在一定范围内氮源含量越高,菌丝生长旺盛,E产量增加。①常用的氮源:1有机氮:豆饼,米糠,麸皮。2.无机氮:①NaNO3 NA+→NaOH+酸→中和,

pH变化不大→对α—淀粉酶形成有利。 ②(NH4)2SO4酸度下降,PH上升对糖化酶的形成有利

C/N影响PH变化:C/N增高,ph下降,酸度增加 糖化酶增加,液化酶降低;C/N下降ph升高酸度下降,液化酶上升,糖化酶下

降。

3.无机盐

①功能:是菌体的组成分,可以调节渗透压ph值,氧化还原电位,作为酶的活性集合组成分,或者可以维持酶的活性。

4.水分:功能:在微生物代谢过程中,营养物质的输送和热量的排除。水分含量:液体曲:80-88%,固体曲:48-50%

(三)培养条件

1.空气:曲霉菌好氧微生物→供氧

①固体曲通风供氧除了曲霉菌呼吸所需要的氧气外还能够驱除菌体的代谢过程中产生的热量和CO2,有利于保持曲料的温度和湿度。 ②液体曲通风供氧是为了补充营养液中的溶解氧,供给曲霉菌呼吸,溶解氧充足,菌丝生长良好,酶活力高。2.pH:4~7.曲霉生长较好。pH值可以改变质膜和营养物质的渗透性,影响微生物的生命活动,还可以抑制杂菌,影响代谢产物的组成和酶系组成。 3.温度:曲霉菌形成淀粉酶的温度比菌丝生长的最适温度要稍高,在工厂里,一直采用前期温度低,后期温度稍高的工艺。4.时间:固体曲20-80小时,液体曲:36-48小时 培养液体曲应注意的问题

1.留种不超过3-4代,留种关键:无菌 2.液体曲马上使用,若不马上使用,首先降温25度以下,保压可贮藏一周,期间酶活力变化不大,酸度略有提高。 糖化工艺控制(27页)

10.糖化过程中物质变化:①淀粉:液化、糖化同时进行。②蛋白质:眎、胨、肽、氨基酸;蛋白酶最佳作用条件:PH 4.3~5.0。温度:47℃。③果胶质、半纤维素 传统工艺:水解;新工艺:不变化。④含磷物质:在磷酸酯酶的作用下,磷酸游离出来,温度57度,PH5.5-6.0⑤酸度的变化:糖化醪酸度》蒸煮醪酸度。原因:蛋白质水解→氨基酸。磷酸盐的分解。果胶酸分解产生果胶酸。 11.酒精生产对酵母菌种的要求: ①要含有较强的酒化酶、发酵能力强而且要迅速;②繁殖速度要快;③具有较高的耐酒精能力,对本身代谢产物的稳定性高;④抵抗杂菌能力要强、耐酸能力强;⑤对培养基的适应性强;⑥生产性能稳定、变异性小;⑦发酵过程中产生的泡沫少。

(填空)12.酒精酵母的特性:①繁殖速度快。②对醪液浓度的要求:a在含5%(v/v)酒精的发酵醪中,发酵力减弱;b在含12%(v/v)酒发酵醪中,发酵力停止;c生产上,糖化醪浓度16~18Bx。③培养温度:25~30℃;发酵温度:30~33℃。④pH:4.0~6.0繁殖,pH<3时,活力大大降低;酒母糖化醪PH:5.0—5.5,为了酵母繁殖,抑制杂菌,生产上PH:4.0—4.5.⑤需O2状态:有O2,能生长(TCA/繁殖)→CO2;H2O无O2,能生活(EMP/发酵)→乙醇;CO2。 13.酒精酵母中的酶类:⑴酒化酶:参与G→C2H5OH+CO2的反应的所有酶和辅酶总称,包括己糖磷酸化酶,氧化还原酶,烯醇式酶,脱羧酶等,是胞内酶,只有cell健壮,酒化酶含量才高,发酵旺盛。

⑵水解酶:①蔗糖酶:(胞外酶)。②麦芽糖酶:(胞外酶)最适温度:40℃。③肝糖酶:(胞内酶)。

14.酒化醪的制作:a.原料的选择:玉米最好,N、C、无机盐、维生素含量丰富,酵母生长旺盛。瓜干:补加N源,若用不适用的原料,要采用混合原料。B.工艺流程:原料→粉碎→调浆→蒸煮→冷却→(加曲→)→糖化→加营养盐→调酸→杀菌→冷却→酒母糖化醪。C.工艺条件:①加水比:1:4~5,酵母菌适合低渗透状态下生长,12~14Bx。②加曲:高于生产20%。③糖化时间:3~4h,主要为了获得更多的低分子糖、低分子氮。④加营养盐:(只限于薯类)用量0.05~0.1%,发酵时用薯类不用加营养盐。⑤调酸:适于酵母菌生长,抑制杂菌,pH:4.0~4.5。⑥杀菌:温度不能太高85~90℃;30min。⑦冷却:到27-30℃,用来培养酵母菌。

15.复水活化的方法:首先复水活化液杀菌20min,酵母活化液比1:4,最大:1:20①水活化:水是灭菌后的水,38-40℃;14-20min;复水14-20min。原因:因为水没有营养,如果复水时间过长酵母会营养不良容易老化。②糖水活化:2%蔗糖水;10-50倍;38-40℃;15-30min;降温度;30-34℃;活化1-3小时(搅拌)③稀糖化醪活化:5-10倍;浓度4-5BX,38-40℃;复水15min 降温至31-33℃(<34℃) 活化1-3h,投入发酵罐。

16复水活化时应注意的问题:①复水活化时间一般不超过6h②活化后细胞数达到500亿个/g,活菌数》80%③压榨,烘干,烘干之前要加保护剂④复水活化的温度:开始:38-40℃后期:30-34℃ 17.酒精发酵的目的要求:目的:将可发酵糖转化为乙醇和二氧化碳。要求:用最少的原料生产出尽可能多的酒精产品,尽量减少发酵损失。①发酵前期,创造条件,酵母繁殖,占绝对优势②发酵中后期,创造厌氧条件,使酵母在无氧条件下发酵,产生酒精和二氧化碳③发酵过程中要保持糖化酶活力,使糖化醪中的糊化了的淀粉继续分解,产生可发酵性糖,保证后糖发酵顺利进行④要防止杂菌污染,避免因此造成损失⑤注意回收二氧化碳及夹带的酒精

发酵过程三个时期(前期发酵、主期发酵、后期发酵)的特点(36页)

18.酒精发酵副产物的生产:①甘油:生成途径A加入亚硫酸氢钠,大量积累甘油;把发酵醪液PH调到7.6,两分子乙醛发生歧化反应生成乙醇和乙酸。 ②杂醇油:生成途径A蛋白质水解产生氨基酸,氨基酸脱氨,脱羧产生杂醇油B酵母的代谢产生 ③琥珀酸:酵母代谢的必然产物,对发酵过程影响不大,不影响产品质量 ④

乳酸等有机酸的生成:乳酸就是由杂菌感染生成的 19.发酵工艺方法:(间歇发酵法)①一次加满法,优点:操作简便,便于管理:缺点:发酵的延迟期长;适用范围:锅与罐容积相等的酒精厂②分次添加法,优点:发酵要比第一种方法要旺盛,能够抑制杂菌,发酵迟缓期短;适用范围:锅小罐大的工厂③连续流加法,优点:发酵的迟缓期短,总发酵时间短;适用范围:连续蒸煮,连续糖化的工厂④分割主发酵法,优点:省去了酒母的制作,接入的酵母种子量大,发酵时间可以缩短 总满缸时间不超过8-10小时的原因:若超过8-10小时后加入的淀粉和糊精来不及彻底被转化糖进而生成酒精就到了预定的发酵时间造成发酵成熟醪液残糖高,使淀粉利用率低

6-8小时原因(流加速度快)流加过快(小于6小时)会造成发酵醪液中酵母细胞低,不易造成酵母群体优势,有可能污染杂菌流加过慢,能延长满缸时间,造成后加入糖化醪中淀粉和糖不能充分利用,导致可发酵性糖的损失2 蒸馏的基本原理:(41页)只答拉乌尔定律

20.回流目的:如果精馏塔没有回流,则蒸馏塔板上的酒精,由于不断蒸发而减少,塔板上的酒精浓度会下降,沸点会上升,虽然有进料来补充蒸出的酒精,但不足以维持各层塔板稳定的温度差和浓度差,精馏过程无法进行,酒精浓度难以保证,杂质难以清除。 21.杂醇油的分离:①特点:是一元高沸点的混合物,主要包括异戊醇,异丁醇,正丙醇等,以异戊醇为代表,异戊醇占45~75﹪,在79~105℃区域内,在水中的溶解度小于3﹪,以任意比溶于乙醇溶液中,是棕黄色的油状物。②杂醇油在塔内的运动情况:在塔的下部,由于酒精浓度较低,异戊醇的挥发系数大于1,气相中异戊醇的浓度大于液相中异戊醇的浓度,所以异戊醇的运动方向向上。在塔的上部,酒精浓度大于55﹪,异戊醇的挥发系数小于1,液相中异戊醇的含量大于气相中异戊醇的含量,异戊醇的运动方向向下。当酒精浓度是55﹪时候,异戊醇的挥发系数接近1,这样就使得异戊醇聚集在酒精浓度是55﹪附近的塔板上。③杂醇油的提取:在实际生产中,塔的蒸汽压力很难达到均衡,塔内酒精的负荷有变动,且杂醇油本身是混合物,所以它集中分布在几层塔板上。液相取油:进料板上2,4,6块上提取,55~70﹪附近,86~93﹪。气相取油:进料板下2,4,6块上提取,42﹪左右;④杂醇油的分离:液液萃取:水是萃取剂,分离到水占90%,乙醇站8.3%以下,杂醇油站2-3%,达到分离效果,萃取温度:25-30℃.

22.成品酒精的提取:①在塔顶往下数4~6层板液相提取原因塔顶酒精浓度最高,杂质的挥发系数最小,液相中杂质含量最高,向下数几块塔板后,酒精浓度稍低,头级杂质的挥发系数增大,液相中杂质含量比塔顶液相中杂质含量降低。所以。。。。

第二编(白酒、大曲、入窖)

(填空)1.中国白酒:⑴浓香型(窖香型):泸州老窖,己酸乙酯和适量的丁酸乙酯已经乙酸,丁酸和较复杂的醛类为陪衬。⑵酱香型:茅台52-53°,以4-乙基愈疮木酚和丁香酸等酚类为主,以多种氨基酸和高沸点的醛酮类为衬托,其他酸酯醇为助香成分。⑶清香型:汾酒,65°,乙酸乙酯和乳酸乙酯协调搭配,还有比较多的醋酸和双乙酰等成份。⑷米香型:桂林三花酒, 乳酸乙酯,乙酸乙酯,和β-苯乙醇为主体,以醇类为陪衬。5)兼香型,董香型:董酒。己酸乙酯,乙酸乙酯,乳酸乙酯作陪衬。6)凤型:西凤酒7)芝麻香型:山东景芝酒8)豉香型:广东玉冰烧9)特型:四特酒。

2.白酒生产对原料的要求:比较多的淀粉和糖,含有一定量的蛋白质(使菌体合成细胞和产生香味物质),含有一定量的无机盐(菌体生长)。原料的作用:1.给微生物提供营养 2.产生乙醇 3.产生香味物质。原料的特点:1.高粱--(香)单宁2.玉米—甜3.大米—净4.大麦—冲5.瓜干—苦6.马铃薯—土腥味7.木薯—氢氰酸 3.白酒生产的辅料:(1)要求:不含或很少含淀粉和糖。(2)作用:吸水,调节淀粉浓度和酸度、酒度,疏松酒醅,便于蒸馏(3)性质:良好的吸水性,含杂志少,新鲜不霉烂,一般不含或很少含营养物质。(4)常用辅料:高粱壳:疏水性一般,含单宁多影响发酵 玉米芯:含五碳糖多,高温蒸煮易产生焦糊味,疏松吸水性最好古壳:疏松吸水性较好,多用于名优酒生产。稻壳:疏松性好,吸水性一般,含硅酸盐多。(5)处理:清蒸处理,除去辅料味,时间不少于30分钟

4.大曲酒生产特点:⑴采用固态配醅发酵⑵采用边糖化边发酵工艺(双边发酵)⑶多菌种混合发酵⑷采用固态甑桶蒸馏。

5.大曲的特点:特点:①采用生料制曲,有利于保存原料中,原有的水解酶类(如小麦中的β-淀粉酶)使它们在酿造过程中仍能发挥作用,同时,有助于那些能够直接利用生料的微生物富集 生长 繁殖。②采用接种(自然):春末夏初到中秋节前后是生产大曲的最佳时间。③既是糖化发酵剂,又是酿酒原料。④强调使用陈曲,需要经过两到六个月的后熟,成为陈曲之后,才能使用,因为在制曲过程潜入了大量酸性细菌,它们在干燥条件先,会失去繁殖能力或死亡,避免发酵过程中产酸。

(填空)7.泸香型大曲酒生产工艺:原料:糯米高粱;配料:粮醅比:1:4-5;粮糠比17-20% ;大回醅作用:调节淀粉的浓度,酸度,酒度;加入辅料作用:可以疏松酒醅,稀释淀粉,冲淡酸度,吸收水分,保持浆水,有利于发酵和蒸馏。入窖发酵条件:入窖温度:采用低温入窖定温发酵,低温入窖是为了保证酒醅在适宜的温

度下进行缓缓有规律的发酵。入窖淀粉浓度:取决于粮醅比1:4-6 粮糠比1:0.2左右。入窖条件;A.温度,低温入窖,定温发酵。 B.入窖发酵的入窖淀粉浓度:取决于粮醅比和粮糖比,经验数据:淀粉浓度下降1﹪,酒醅温度上升1.8℃,冬季:入窖温度16~18℃,根据酵母的生理特性,最高发酵温度是36℃,所以发酵过程中允许温度上升的幅度是18~20℃,允许淀粉浓度下降9-10%,配料时残余淀粉5-7%,在发酵过程中允许淀粉浓度14~17﹪,续渣法发酵入窖淀粉浓度是16~18﹪ C。入窖酸度:冬天1.3度,夏天2度。D.入窖水分:夏天57-58%冬天53-54%

低温入窖原因:曲酒在发酵时,是在固体状态下进行的发酵过程,由于窖壁和酒醅传热系数很小、性能差,发酵过程中产生的热量很难散发出去,只能升高醅的温度,为了控制微生物发酵适宜的温度,不使醅温升得太高,必须根据季节的变化来调节入窖淀粉浓度和入窖温度,采用低温入窖、延缓发酵速度,使酒醅温度不至于迅速升高,协调糖化和发酵速度,维持酶的活性,使边糖化边发酵顺利进行,根据酵母酒生理特性大曲酒发酵最高温度控制在36℃左右,入窖温度受气温高低制约,要坚持低温入窖原则,一般北方16-18第三编℃,平常(啤酒、13-14麦汁、℃,夏季尽可能低。大麦、发芽、干燥、

过滤、凝固物、酵母、双乙酰)

清蒸法 混蒸法(见附页) 特点(61页)

啤酒生产工艺流程(见附页) 大麦种类、结构(见附页)

1.啤酒的辅助原料添加目的:①降低成本。②调节麦汁中糖和非糖的比例,提高发酵度。③降低麦汁中的总氮含量,提高啤酒的生物稳定性。④多酚物质含量少,可以降低色度,提高啤酒的非生物稳定性。正常用量:20-30%。添加辅料应注意的问题:补加淀粉酶;所加的辅料不应该造成过滤困难;所加辅料不应该带来邪杂气味。 2.多酚物质在啤酒生产中的作用:主要成分:花色苷 对啤酒酿造有双重作用,在麦汁煮沸及随后的冷却过程中都能与蛋白质结合,凝固沉淀,有利于啤酒的稳定性,另一方面,正是由于多酚物质与Pr结合产生沉淀,所以啤酒中多酚物质残留是造成啤酒浑浊的主要因素之一。

酒花化学成分及作用(64页) 异构化作用(64页)

3酒花的烘干与保存:烘干温度:《50℃保存:低温,干燥,隔绝空气,充CO2或氮气,避光。

4.麦芽制备:目的:①通过制麦操作产生各种E,以供制备麦芽汁的催化剂。②使麦粒中的淀粉,Pr在E的作用下,达到适度的溶解。③通过干燥除去绿麦芽多余的水分种生腥味,产生干麦芽特有的色香味。

(填空)大麦的输送方式:1.气流输送2.机械输送

(填空)大麦储藏的目的:新收大麦水分含量高,有休眠期,发芽率低,必须要经多一段成熟期后才能使用,一般周期6-8周方法:地面堆积、立仓

5.浸麦的目的:①除尘,除杂,除微生物。②提高麦料的含水率。③浸出麦皮中的有害成分(多酚物质,谷皮酸,色素)

6.浸麦度对麦芽质量的影响:①浸麦过度:a发芽力削弱,基至引起胚的破坏,发芽率低;b麦粒的呼吸旺盛,麦层温度高,物质消耗大;cE的活力低,制麦损失高。②浸渍不足:a发芽力弱,易生成硬质麦芽;b叶芽根芽生长不足;cE活力低,Pr分解不完全。 (填空)7.浸麦理论:⑴水的吸收:通过导管,管胞吸收水分,前期吸水快,后期吸水慢。a:6~10h;吸水快60%;12~14%;30~35%;胚吸水快,胚乳吸水慢,E活力上升。b:10~20h麦粒几乎很少吸水,只有胚,糊粉层吸收极少的水量。c:20h以后若氧充足,吸水量与锓麦时间成正比。⑵吸水速度:a吸水速度与麦粒性质:①颗粒越小,吸水越快②同类大麦含N量越低,吸水越快③粉状粒吸水快b:T越高,吸水速度越快,时间越短;T:14~18℃;﹤20℃。⑶浸麦与通风(供氧)作用:如果麦粒长时间缺氧,将导致分子间的呼吸作用,使呼吸产物积累,造成胚的生命力的破坏。供氧效果:供氧不足:①胚成窒息状态,发芽迟缓不旺盛②麦粒溶解不足③麦层有水果味,酸味④发芽呈早期发热现象。供氧充足:①胚新鲜健康②发芽快,均匀,旺盛,麦粒溶解好③麦粒吸水快④麦粒提高萌发,发芽时间短⑤麦芽中的E活力高。供养措施:浸水通风、泵送、空气休止、喷淋法、冲洗

8.浸麦水中的添加剂:KMnO4,甲醛,石灰,氢氧化钠,碳酸钠,过氧化氢。作用:为有效地清除麦皮中的有害成分,杀死附着在麦粒上的微生物,达到清洗和灭菌的目的 。

8发芽的目的:①使麦粒生成大量的各种酶,并使麦粒中一部分非活化酶得到活化并增长②使麦粒达到适度的溶解来满足糖化的需要。

12.发芽过程中的主要酶类㈠①α-淀粉酶;②β-淀粉酶。㈡蛋白E:①内肽E;②外肽E。㈢半纤维素E。㈣磷酸脂E。㈤脂肪E。 9.发芽过程中的物质变化: ⑴淀粉:淀粉链总趋势变短,直链淀粉的比例增加,并产生部分低分子糖和糊精⑵半纤维素:胚乳中不断分解,β—葡聚糖水解,粘度降低⑶Pr

①蛋白质分解的意义:大麦中的Pr主要是在发芽中北分解的。糖化 过程的中的Pr分解只是发芽分解的继续远不如发芽时分解的

多②Pr的溶解度:麦粒当中的全部Pr分解的程度,一般用可溶解性N和总N的量之比表示③影响Pr分解的主演因素:a:大麦Pr含量高,Pr分解一般交差发芽时温度快,不利于Pr分解 b:发芽T高,Pr分解作用弱,c:空气中的Co2比例上升,Pr溶解度上升,d:侵麦越低,抑制Pr活力提高 e:发芽时间:发芽7天内,Pr溶解度和AA含量会增加 ⑷ 酸度上升,PH变化很小酸度变化的原因:酸性AA。

(填空)10.发芽条件及控制:⑴发芽水分:由浸麦度和发芽时吸收的水分决定 ①浸麦度:43—48%(浅色:43-45%深色:45-48%)②设空调室:人工加潮的方式来保护水分的,湿度φ>85%。⑵发芽T:20℃以下,13-17℃为宜 (T低:发芽慢,周期长;T高:发芽块,但不宜控制)。⑶空气中O2和CO2的比例:①发芽初期:在O2充足的条件下,有利于各种条件内E的形成,如果CO2含量过高,会导致E的活力下降,严重会是麦粒窒息,多以要定期通风,共O2,排CO2②发芽后期:麦层CO2比例要加大,一方面可以抑制麦粒的过分生长,同时有利于麦粒的溶解。⑷发芽时间:发芽温度降低,水分降低,含氧越贫,麦粒生长越慢,发芽时间越长。⑸光线:避免阳关直射,绿色植物光合作用产生的叶绿素,使酒发生红光—形成叶绿素最多;蓝色—形成的叶绿素最少,对E的形成有利。⑹翻拌:散热,疏松麦层

13.绿麦芽干燥的目的:①停止绿麦芽的生长和麦芽的分解。②除去多余的水分,防止腐败变质,便于贮藏。③使麦根干燥,便于脱落除去。④除去绿麦芽的生腥味,产生干麦芽特有的色香味14.类黑素的形成:a水分>5%;b有低分子糖,低分子N;c 80-90%℃开始形成类黑素;d.100-110℃最适温度;e PH=5最容易形成类黑素。

(填空)干燥的变化过程(74-75页)

15.除根和贮藏:除根目的:①麦根吸湿行强,贮藏时易腐烂。②易改变啤酒的色泽。③带有不良的苦味。 贮藏目的:①干燥操作不当时会产生玻璃质麦粒进过贮藏后会向好的方向转化。②E活力会有所提高。③酸度会有所提高。④贮藏后麦粒会吸水,麦皮会失去原来的脆性,有利于麦汁的过滤。温度小于20度,时间不小于四周。

16.粉碎的方法:①干法粉碎②回潮粉碎③湿法粉碎:优点:a可以改善过滤性能。b缩短糖化周期。c不易产生粉尘。d可以提高侵出率。缺点:a必须现用现粉,不易贮藏。b必须用密闭设备。 16粉碎的目的:增加原料的表面积,利于酶的作用,可溶性物质浸出得多。粉碎的要求:①麦芽:麦皮破而不碎,内容物越细越好,既有利于反应速度,又有利于过滤速度②辅料:粉的越细越好。或石膏调整。(5)醪液浓度的影响:用加水比控制:1:2.8-3.5。调整度至14%-18%,<20%,浓度高,糖化速度快慢。

(填空)糖化原理(78页) 方法(79页)二次煮出糖化法 18.过滤:目的:在短时间内,将可溶性物质与麦糟分开,以免影响麦汁的色香味,结果得到澄清的麦汁。步骤:过滤①以麦槽为虑层进行麦汁过滤,第一麦汁(过滤麦汁)。②洗糟:用热水洗麦糟,得到第二麦汁,洗涤麦汁 。 过滤方法:过滤槽法①过滤前清洗设备,铺好筛板,从过滤槽底部,引入78-80℃热水,②泵入糖化醪,静止20-30min③回流操作④过滤⑤洗糟

19.过滤速度的影响因素:①麦汁的组成:β-葡聚糖多,粘度大,过滤速度慢。②醪夜温度的影响,麦汁主要含糖,糖的u和T成反比。③醪液浓度的影响:浓度大,u大,过滤慢。④PH影响:PH=5.5过滤速度最快。⑥麦芽粉碎度:湿法粉碎,麦汁过滤速度快

20.麦汁煮沸的目的:稳定麦汁成分⑴E的破坏,主要停止α-淀粉酶的作用,以稳定可发酵性糖和糊精的比例,时间1-2min。⑵麦汁灭菌。⑶蒸发水分,使麦汁浓度到要求的浓度。⑷Pr沉淀,提高啤酒的非生物稳定性⑸酒花有效成分溶出。

21煮沸过程中的物质变化:⑴Pr的沉淀提高啤酒非生物稳定性①Pr受热变性凝固,氧抑制Pr凝固增加Pr溶解度,为避免此现象加亚硫酸盐。②Pr与单宁形成不溶性的络合物。⑵酒花有效成分溶出:①α-酸异构化,苦味物质溶出,有防腐作用,②香物质的溶出,主要是酒花油。⑶经过煮沸后,麦汁颜色加深。①产生类黑素。②酒花树脂,多酚物质溶出。⑷还原物质的生成。⑸不良气味的挥发:发芽时生成的不良气味,Pr凝固产生的硫化物,其他醛类。⑹杀菌和其他作用:①102-105℃,几分钟灭菌。②破坏全部E。

21.麦汁煮沸工艺条件及影响因素:①蒸煮强度:每小时蒸发水分的百分率。蒸煮强度=(混合麦汁量—最终麦汁量)/(混合麦汁量*煮沸时间)。一般是8~12%,该强度使蛋白质凝固、结块大、效果好。②煮沸时间:常压1~2小时,多用90分钟;煮沸时间短,适

合生产浅色啤酒,煮沸时间长,适合生产深色啤酒。煮沸时间长,蛋白质凝固越多,还原性物质生成越多,酒花利用率提高;但超过2h,颜色深,口味粗糙,蛋白质重新分解,α-酸转变成树脂,酒花利用率降低。③麦汁的ph:生产上5.2~5.6。

22.酒花的添加:①目的:赋予啤酒爽口的苦味,特有的香味,防腐能力提高啤酒的非生物稳定性。②原则:添加剂,先苦后香,先陈后新。(填空)方法:分次分量添加。分三次,第一次,初沸5~15分钟,添加5~10%,作用:防止起沫,用单宁沉淀蛋白质。第二次,25~45分钟,加55~60%,作用:促进a酸的异构化。第三次,结束前5~10分钟,加30-40%,作用:酒花油赋予啤酒香味。

23.麦汁的澄清冷却目的要求:①降低麦汁的温度,适合发酵要求。②麦汁吸收一定量氧,促进酵母繁殖。③析出和分离麦汁中的冷热凝固物,改善发酵条件,提高质量。要求:冷热过程温度恒定无菌。

24.影响冷凝固析出的因素:①蛋白质含量低或蛋白质溶解度低的麦芽析出的冷凝固物。②利用谷类原料作辅料析出少。③粗麦芽粉比细麦芽粉析出少。④糖化醪浓度稀析出少。⑤酒花添加量少,煮沸强度低析出少。⑥冷却温度越低洗出越多。

影响热凝固物形成的因素:1.麦芽质量好,生成热凝固物少2.大麦中蛋白质含量低,生成热凝固物少3.酒花添加量少,生成热凝固物少4.煮沸强度低,析出热凝固物少5.PH低,热凝固物析出少6.麦汁浓度升高,粘度升高,热凝固物析出少

25.麦汁吸氧:①物质氧化吸氧:在高温下,麦汁的还原性物质与氧化合而吸氧,该氧不能被酵母利用。②氧的物理溶解:当麦汁温度冷却到40以下时,氧气会溶解到麦汁中,供酵母繁殖。氧气在麦汁中的溶解度与麦汁的温度、浓度成反比。

物质氧化:麦汁高温吸氧,氧化还原性物质使麦汁颜色加深,澄清时不宜通风,麦汁冷却到40度以下吸氧是适宜的

26.啤酒酵母性质有差异的原因(啤酒酵母的分类与特点):

⑴上面酵母:啤酒酵母,萨土型酵母,弗罗倍儿酵母。①发酵特点:随着二氧化碳的产生,酵母会悬浮在液体中,发酵结束时形成一层棕色的奶油状的泡盖,虽经长时间静止,也很少下沉。②原因:上面酵母出芽后新细胞并不是很快的分开,而是相互粘着,形成5-10个细胞的芽簇,发酵产生的二氧化碳被芽簇包围着,二氧化碳带有负电荷,上面酵母带有正电荷,相互吸引,这些均导致酵母芽簇-CO2气泡团粒比重小于发酵液而漂浮在液面上。③生理特点:细胞呈圆形,易聚集在一起,发酵麦芽三糖的能力比下面酵母快而彻底,发酵温度10~25℃,真正发酵度60~65%,能发酵1/3棉子糖。⑵下面酵母:萨土型酵母,多特蒙德酵母,卡尔斯伯酵母①发酵特点:发酵过程中酵母悬浮在麦汁中,发酵终了时,酵母凝聚成块沉淀于容器底部,形成比较紧密的酵母层。②原因:酵母出芽繁殖后很少有粘着的倾向,而且下面酵母和CO2气泡都带负电,相互排斥,发酵产生的CO2很快脱离酵母细胞而上升,酵母始终漂浮在液体中,发酵结束时,下面酵母由于自身的凝聚性而使细胞凝聚成块,酵母比重是1.07-1.10,大于麦芽汁的比重,所以就自然沉降在容器的底部。③生理特点:卵圆形,成对出现,分散,能发酵全部棉子糖,发酵温度7~10℃,真正发酵度55~60%。

27.凝聚性酵母:⑴旺盛时不凝聚原因:①CO2强烈搅拌,酵母急速运动。②酵母带相同电荷,排斥大。①CO2少,酵母运动停止。②发酵终了,PK 4.2-4.7,接近Pr等电点,酵母带电荷趋于0,酵母不排斥,所以凝聚。

28.啤酒酵母的选择原则:①符合啤酒发酵类型要求。②发酵速度要快,强度要大,周期短,发酵度高。③还原双乙酰的能力要大,要求酿出的酒味道适口,泡沫稳定。④酵母凝聚性要强,使酒液澄清,便于回收酵母。

影响发酵度的因素(见大笔记折页)可发酵性糖的变化、含氮物质的变化、PH的变化

29.双乙酰形成机制:①由α-乙酰乳酸的非E分解反应产生。②活性乙酰+乙酰COA→双乙酰+辅酶A。

30.影响双乙酰形成的因素:①酵母菌:不缺乏呼吸作用,凝聚性好,能够合成缬氨酸来抑制双乙酰合成。酵母贮存期长,会降低双乙酰的还原能力。②麦汁成分:麦汁中可同化N和其他营养物质,要丰富,使酵母生命力旺盛,才能还原双乙酰。③酵母接种量多,双乙酰形成量高。④发酵温度高,双乙酰合成速度加快。⑤溶氧量多,双乙酰形成也会多。⑥染菌后,双乙酰形成量多。

31.降低啤酒中双乙酰含量的措施:①提高麦汁中α—氨基N的含量。②加速α-乙酰乳酸的分解速度,α-乙酰乳酸分解速度《双乙酰还原速度。方法:a.提高发酵温度、b.通风搅拌(加CO2),前者速度比后者增加快c.降低麦汁PH至4.2-4.4。③利用酵母来还原双乙酰,主酵结束时保留一定量酵母细胞。④利用CO2洗涤,排除双乙酰。

33.主发酵期现象:①酵母繁殖期:接种后15~20h。特点:麦汁添加15~20h,池四周开始出现泡沫,直至覆盖整个液面,这是发酵开始,糖度下降,温度升高,移到发酵池。②起泡期:换槽4~5h后特点:麦汁表面出现更多泡沫,逐渐涌向中间,泡沫洁白细腻,厚而紧密,呈菜花状,吹开液面,可以看到无数气泡上升,并将析出物带出液面。每天升温05~0.8.每天耗糖0.3~0.5.维持2到三天不需要人工降温。③高泡期:发酵三天后,特点:泡沫增高,形成卷状隆起,泡沫厚度25~30cm,颜色因酒花树脂,蛋白质单宁氧化物析出而成棕黄色。耗糖每天1.5,最高发酵温度9~10,维持2~3天,人工降温。④落泡期:发酵五天后,特点:发酵力减弱,CO2减少,泡沫回缩,颜色变为棕褐色。耗糖0.5~0.8每天,温度下降0.5每天,维持两天。⑤泡盖形成期:七到八天之后特点:泡沫回缩,液面形成褐色的带有苦味的泡盖,厚2~4cm。耗糖0.2~0.4,需急剧降温。主发酵后要回收酵母:急剧降温,使酵母沉降。

34.为什么麦芽不需要糊化,辅料淀粉需要糊化:大麦在发芽形成麦芽过程中,细胞壁被纤维素酶分解,呈网状结构,淀粉酶和蛋白酶易于进入胚乳细胞内进行水解反应,而辅料淀粉中淀粉颗粒受植

物组织和细胞壁的保护,不易和淀粉酶接触,通过糊化,使淀粉吸水膨胀破裂,淀粉由颗粒状变成糊液,才易于受酶的作用,所以麦芽不需要糊化,辅料淀粉需要糊化。

35酵母添加的条件:低温保存,时间不超过五天,使用代数《7代 36酵母添加的方法:干加法和湿加法

37酵母回收方法:人工回收:中层留种;离心机回收。

38酵母的保存方法:在0.5-2℃条件下保存,降低酵母代谢能力,保存时间《5天,每天洗涤2-3天。

39发酵过程主要的物质变化:糖减少,含氮物质减少,苦味物质1/3物质会损失,PH下降,色度都降低,CO2增加。

40后发酵的作用:1)嫩啤酒残留的可发酵性糖继续被发酵,产生的CO2在密闭容器中不断溶解在酒里达到过饱和状态2)后酵初期产生的CO2,排出罐外时,将酒中所含的生酒味物质排出减少酒的不成熟味觉3)在较长的后发酵期中,悬浮的酵母冷凝物含有酒花树脂在低温低PH情况下,缓慢沉淀,使酒液澄清,便于过滤4)在较低的除酒温度下,易形成蛋白质,多酚物质复合物,逐渐析出而先行沉淀,提高啤酒非生物稳定性。

41锥形罐发酵法的特点:1)适合生产各类啤酒,灵活性大2)采用凝聚型的酵母减少了酒损,简化了酵母回收的排放手续3)罐体外设冷却夹套,前后发酵在一个罐中进行,缩短了发酵周期4)冷却夹套设在罐外,改善了劳动条件,节省机电费用,便于实现仪表自动化5)罐密封,可进行CO2洗涤和回收,发酵周期短,一般15-30天。

42啤酒澄清的要求:酒和CO2损失少,不吸氧,不污染,不影响酒的风味,产量大,质量高。 43啤酒澄清的方法:过滤;离心

44啤酒包装杀菌的目的:保证啤酒的生物稳定性,有利于啤酒的长期储存。杀菌要求:在最低杀菌温度和最短杀菌时间内杀灭可能存在的生物污染。 (填空)

1.蒸煮过程中的物质变化:蛋白质增加温度升高 CH3OH少量增加。

2.淀粉不需要糖化,原料经蒸煮冷却直接用于培养霉菌,产生淀粉酶。

3.蛋白质酶作用于细胞之间的蛋白质,使细胞游离,半纤维素酶作用于胚乳细胞壁,使之变为网状结构,淀粉酶,蛋白质进入细胞内,作用于细胞内。

4.常压蒸馏得不到无水乙醇,减压蒸馏可以得到无水乙醇。 (61页)22.清蒸法特点:将新投入的原料单独蒸煮的方法…… 23.混蒸法特点:将原料和香醅混合在一起,在蒸酒的同时也进行蒸料,前期主要是蒸酒,温度较低(85~95℃),糊化效果并不明显,后期把醅中的酒蒸出来后主要是蒸料,要加大火力,提高温度,促进糊化,排出杂质。

第三篇:微生物发酵制药-总体工艺过程流程(定稿)

微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程

工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。

微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。

微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容:

第一方面 菌种的获得

根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。

1.分离思路:新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样:有针对性地采集样品。

4.增殖:人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。 5.分离:利用分离技术得到纯种。

6.发酵性能测定:进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。

第二方面 高产菌株的选育

工业上生产用菌株都是经过选育过的。工业菌种的育种是运用遗传学原理和技术对某个用于特定生物技术目的的菌株进行的多方位的改造。通过改造,可使现存的优良性状强化,或去除不良性质或增加新的性状。

工业菌种育种的方法:诱变、基因转移、基因重组。

育种过程包括下列3个步骤: (1)在不影响菌种活力的前提下,有益基因型的引入。(2)希望基因型的选出。(3)改良菌种的评价(包括实验规模和工业生产规模)。

选择育种方法时需综合考虑的因素(1)待改良性状的本质及与发酵工艺的关系(例如分批或者连续发酵试验);(2)对这一特定菌种的遗传和生物化学方面认识的明了程度;(3)经济费用。如果对特定菌种的基本性状及其工艺知晓甚少,则多半采用随机诱变、筛选及选育等技术;如果对其遗传及生物化学方面的性状已有较深的认识,则可选择基因重组等手段进行定向育种。

工业菌种具体改良思路:(1)解除或绕过代谢途径中的限速步骤(通过增加特定基因的拷贝数或增加相应基因的表达能力来提高限速酶的含量;在代谢途径中引伸出新的代谢步骤,由此提供一个旁路代谢途径。) (2)增加前体物的浓度。 (3)改变代谢途径,减少无用副产品的生成以及提高菌种对高浓度的有潜在毒性的底物、前体或产品的耐受力。(4)抑制或消除产品分解酶。 (5)改进菌种外泌产品的能力。(6)消除代谢产品的反馈抑制。如诱导代谢产品的结构类似物抗性。

第三部分 菌种保藏技术 转接培养或斜面传代保藏; 超低温或在液氮中冷冻保藏;

土壤或陶瓷珠等载体干燥保藏。 第四部分 发酵工艺条件的确定 微生物的营养来源

能源,自养菌:光;氢,硫胺;亚硝酸盐,亚铁盐。异养菌:碳水化合物等有机物,石油天然气和石油化工产品,如醋酸。

碳源,碳酸气;淀粉水解糖,糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等,石油、正构石蜡,天然气,醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品

氮源,豆饼或蚕蛹水解液,味精废液,玉米浆,酒糟水等有机氮,尿素,硫酸铵,氨水,硝酸盐等无机氮,气态氮

无机盐,磷酸盐,钾盐,镁盐,钙盐等其他矿盐,铁、锰、钴等微量元素等 特殊生长因子,硫胺素、生物素、对氨基苯甲酸、肌醇等

培养基的确定

(1)首先必须做好调查研究工作,了解菌种的来源、生活习惯、生理生化特性和一般的营养要求。工业生产主要应用细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类微生物。它们对营养的要求既有共性,也有各自的特性,应根据不同类型微生物的生理特性考虑培养基的组成。 (2)其次,对生产菌种的培养条件,生物合成的代谢途径,代谢产物的化学性质、分子结构、一般提取方法和产品质量要求等也需要有所了解,以便在选择培养基时做到心中有数。 (3)最好先选择一种较好的化学合成培养基做基础,开始时先做一些摇瓶实验;然后进一步做小型发酵罐培养,摸索菌种对各种主要碳源和氮源的利用情况和产生代谢产物的能力。注意培养过程中的pH变化,观察适合于菌种生长繁殖和适合于代谢产物形成的两种不同pH,不断调整配比来适应上述各种情况。

(4)注意每次只限一个变动条件。有了初步结果以后,先确定一个培养基配比。 其次再确定各种重要的金属和非金属离子对发酵的影响,即对各种无机元素的营养要求,试验其最高、最低和最适用量。在合成培养基上得出一定结果后,再做复合培养基试验。最后试验各种发酵条件和培养基的关系。培养基内pH可由添加碳酸钙来调节,其他如硝酸钠、硫酸铵也可用来调节。

(5)有些发酵产物,如抗生素等,除了配制培养基以外,还要通过中间补料法,一面对碳及氮的代谢予以适当的控制,一面间歇添加各种养料和前体类物质,引导发酵走向合成产物的途径。

(6)根据经济效益选择培并基原料 考虑经济节约,尽量少用或不用主粮,努力节约用粮,或以其他原料代粮。糖类是主要的碳源。碳源的代用品主要是寻找植物淀粉、纤维水解物,以废糖蜜代替淀粉、糊精和葡萄糖,以工业葡萄糖代替食用葡萄糖;石油作为碳源的微生物发酵也可以生产以粮食为碳源的发酵产品。有机氮源的节约和代替主要为减少或代替黄豆饼粉、花生饼粉、食用蛋白胨和酵母粉等含有丰富蛋白质的原料为目标,代用的原料可以是棉籽饼粉、玉米浆、蚕蛹粉、杂鱼粉、黄浆水或麸汁、饲料酵母、石油酵母、骨胶、菌体、酒糟,以及各种食品工业下脚料等。这些代用品大多蛋白质含量丰富,价格低廉,便于就地取材,方便运输。

培养工艺的确定:

培养条件:温度、pH值、氧、种龄、接种量、温度

工业微生物的培养法分为静置培养和通气培养两大类型。

静置培养法即将培养基盛于发酵容器中,在接种后,不通空气进行发酵,又称为厌氧性发酵。通气培养法的生产菌种以需氧菌和兼性需氧菌居多,它们生长的环境必须供给空气,以维持一定的溶解氧水平,使菌体迅速生长和发酵,又称为好气性发酵。

在静置和通气培养两类方法中又可分为液体培养和固体培养两大类型,其中每一类型又有表面培养与深层培养之分。

关于液体深层培养:

用液体深层发酵罐从罐底部通气,送入的空气由搅拌桨叶分散成微小气泡以促进氧的溶解。这种由罐底部通气搅拌的培养方法,相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法来讲,称为深层培养法。特点是容易按照生产菌种对于代谢的营养要求以及不同生理时期的通气、搅拌、温度、与培养基中氢离子浓度等条件,选择最佳培养条件。

深层培养基本操作的3个控制点

①灭菌:发酵工业要求纯培养,因此在发酵开始前必须对培养基进行加热灭菌。所以发酵罐具有蒸汽夹套,以便将培养基和发酵罐进行加热灭菌,或者将培养基由连续加热灭菌器灭菌,并连续地输送于发酵罐内。②温度控制:培养基灭菌后,冷却至培养温度进行发酵,由于随着微生物的增殖和发酵会发热、搅拌产热等,所以为维持温度恒定,须在夹套中以冷却水循环流过。 ③通气、搅拌:空气进入发酵罐前先经空气过滤器除去杂菌,制成无菌空气,而后由罐底部进人,再通过搅拌将空气分散成微小气泡。为了延长气泡滞留时间,可在罐内装挡板产生涡流。搅拌的目的除了溶解氧之外,可使培养液中微生物均匀地分散在发酵罐内,促进热传递,以及为调节pH而使加入的酸和碱均匀分散等。

第五部分 发酵产物的分离提取 提取方法: 过滤 离心与沉降 细胞破碎 萃取

吸附与离子交换 色谱分离

沉析(盐析、有机溶剂沉析、等电点等) 膜分离 结晶 干燥

分离提取过程的几个注意的问题: 水质

热源去除(石棉板吸滤、活性碳吸附、过离子交换柱) 溶剂回收 废物处理 生物安全性

第四篇:发酵实习报告

实习报告

院系:生物科学与工程学院

专业:生物技术1101

姓名:杨慧芳

学号:20113714

指导老师:张庆华 郭晓燕 张宝

实习地点:小蓝开发区污水处理厂,江西鑫维药业有限

公司,江西润田饮料股份有限公司,百威英

博(南昌)雪津啤酒厂

实习时间:2014.06.05日 . 2014.06.13日

一、实习目的

实习是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础

生产实习是整个本科教学计划中的一个有机组成部分,是生物技术专业的一个重要的实践性环节。通过组织参观和听取一些专题技术报告,收集一些与毕业设计课题有关的资料和素材,为顺利完成毕业设计打下坚实基础。通过实习,应达到以下目的:

(1)了解污水处理厂污水处理的流程与工艺;了解污水处理的标准。

(2)了解制药厂水针剂、粉剂、中药提取制剂、粉针剂等生产流程;同时了解制药用水的生产过程。

(3) 了解润田矿泉水生产的工艺。

(4)了解雪津啤酒的生产工艺以及污水处理工艺。

二、实习方式、地点及内容

按照院教研组安排的实习计划和时间,分别于2014.06.05 和2014.06.13参观 小蓝开发区污水处理厂,江西鑫维药业有限公司,江西润田饮料股份有限公司,百威英博(南昌)雪津啤酒厂,具体实习方式和内容如下:

2014.06.05日上午9:30左右:在老师及解说员的带领下,我们参观了小蓝经济技术开发区污水处理厂:

所参观的污水处理厂位于南昌市小蓝工业园内。该园为省级民营科技园,离南昌市仅20公里,15分钟路程,交通便捷。规划面积40平方公里,现已建成18平方公里,入驻企业200余家。园区拟建日处理15万m3/d污水处理厂,项目实行总体规划,分期实施,一期建设日处理5万m3/d污水处理厂,项目主要包括征地、土建、设备、安装污水收集、处理系统;二期扩建至日处理能力15万m3/d的污水处理厂。(据估计:2005年污水排放量5.56万m3/d,工业污水2.5万m3/d,生活污水2.13万m3/d,公建污水0.93万m3/d;2020年污水排放量16.13万m3/d,工业污水6.0万m3/d,生活污水7.44万m3/d,公建污水2.69万m3/d。)

工艺流程:

混凝剂 空气 加药 空气混凝剂工业废水预曝气、沉淀池混合池曝气塔二次沉淀池生化池气浮池 出水浓缩机压缩机锅炉焚烧 其工艺流程为:污水首先经过格栅,后进入水解池预处理,使大分子有机物分解成易降解的小分子物质后进入调节池调节水质水量,提高污水的可生化性;然后进入曝气池,利用氧化沟对污水进行在处理,最后进入二沉池,进行沉降,保证较好的出水水质。处理中产生的污泥进行集中处理,产生的沼气则进行回收利用。

废水经初次沉淀池后与二次沉淀底部回流的活性污泥同时进入曝气池,通过曝气,活性污泥呈悬浮状态,并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附,而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养,代谢转化为物质细胞,并氧化成为最终产物(主要是CO2)。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物,而后才能被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离,上层出水排放,分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池,以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥,其余为剩余污泥,由系统排出。

2014.06.05日上午11时:我们参观了江西鑫维药业有限公司:

江西鑫维药业有限公司位于江西省南昌市南大门南昌小兰工业园,创建于2004年12月,是一家专门致力于兽药研发、生产、销售和技术服务为一体的高科技现代化大型企业。鑫维人以开拓奉献、团结合作、务实高效的敬业精神于2005年12月25日一次顺利通过国家农业部GMP验收。于2011年4月份通过农业部GMP的复验。

2014.06.05日下午4时:参观了昌北润田水厂:

昌北润田是公司最大的生产基地,占地235亩,拥有六条灌装生产线,即两条纯净水生产线,2条果汁生产线,一条2万件/天碳酸饮料生产线;一条乳制品生产线。我们主要参观了纯净水的生产过程。其基本工艺路线如下:

原水→原水加压泵→活性炭过滤器→全自动软水器→精密过滤器→中空超滤装置→不锈钢储水罐→臭氧发生器→纯净水加压泵→精密过滤器→灌装线 原水主要是引进位于梅林的纯天然水。

其主要设备: (a)原水泵

主要功能:恒定系统供水压力,稳定供水量

(b) 机械过滤器

采用多次过滤层的过滤器,主要目的是去除原水中含有的锰、铁重金属、泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质,系统可以进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。

主要功能:保证设备的产水量,延长设备的使用寿命。

(c) 活性炭过滤器

采用果壳活性炭过滤器,活性炭不但可吸附电解质离子,还可以进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(02)降至2-7mg/L(02),此外由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加,因而还起到催化作用,去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余卤值及农药污染物和除去水中三卤化物(THM)以及其他的污染物。系统可以进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。同时,设备具有自我维护系统,运行费用很低。

主要功能:保证设备的产水质量,延长设备的使用寿命

(d) 软化系统

为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现CACO3,MGCO3,MGSO4,CASO4,BASO4,SRSO4,SISO4的浓度大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性,在进入反渗透膜组件之前系统采用钠型阳离子交换树脂,进行离子交换吸附,去除水中主要硬度成分,吸附饱和后,树脂失效,可用工业用盐进行再生树脂,使之恢复交换能力。

每套软化系统包括:软化罐、控制器(或射流器/盐泵)、盐箱及盐阀

主要功能:防止反渗透摸结垢,延长反渗透膜的使用寿命

(e) 精密过滤器

精密过滤器用来截留预处理系统漏过的少量机械杂质。过滤器筒体采用工程塑料或SUS304材质;内装PPF滤芯。聚丙烯滤芯是一种效率高、阻力小的深层过滤元件。适用于含悬浮杂质较低(浊度小于2-5度)的水进一步净化。聚丙烯滤芯由聚丙烯纤维按一定规律缠绕在注塑聚丙烯多孔管上形成。主要功能:保证进入反渗透膜的水颗粒度小于0.1um (f) 反渗透系统

反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分离出来,因为这个过程和自然渗透的方向相反,因此称为反渗透。

反渗透法能适应各类含盐量的原水,尤其是在高含盐量的水处理工程中,能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高,回收率高,运行稳定,占地面积小,操作简便,反渗透设备在除盐的同时,也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。

参观以后我觉得可以改进的有以下几项: 1 水源的水质要求. 2 滤芯过滤孔径或精度 3 臭氧杀菌机类别

4水中溴酸盐控制的办法 5包装容器的清洗消毒.

2014.06.13上午9时:老师带领我们到百威英博(南昌)雪津啤酒厂参观: 啤酒的生产的工艺如下:

1.麦芽制造工艺流程

麦芽制造主要有三大步骤:浸麦、发芽、干燥,流程如下:

2.酿造工艺流程描述:

糊化锅中加入52kg工艺水,加热至45℃;将已粉碎好的原料加入糊化锅中,在温度为70℃的条件下使α-淀粉酶充分作用,时间为20min;然后在100℃的条件下使淀粉充分糊化,提高浸出率,同时提供混合糖化醪升温所需的热量,时间为40min。

在糖化锅中加入96kg工艺水,加热至37℃;将已粉碎好的原料加入糖化锅中,在温度为50℃的条件下使羧肽酶充分作用,形成低分子含氮物质;然后将糊化锅醪液加入糖化锅中,并在65℃下保持30min,使β淀粉酶充分降解淀粉;然后在72℃下保持40min,让α淀粉酶充分分解淀粉,之后升温至78℃。

糖化锅醪液经过滤槽去除麦糟后,倒入煮沸锅加热煮沸,醪液的沸点为105℃,通过煮沸可以适当控制麦汁浓度在0.12-0.13之间;并能破坏酶的活性,终止生物化学反应;使蛋白质变性凝固;使酒花中的有效成分充分溶出。

煮沸过程的凝固的蛋白质在旋沉槽中沉淀除去;然后倒入发酵罐中进行发酵。 3..原料粉碎

粉碎是一种纯机械加工过程,原料通过粉碎可以增大比表面积,使内含物与介质水和生物催化剂酶接触面积增大,加速物料内含物的溶解和分解。

麦芽粉碎方法分为三种,即干法粉碎、增湿粉碎和湿法粉碎。干法粉碎是一种传统的并且一直延续至今的粉碎方法,而增湿粉碎和湿法粉碎被越来越多的厂家采用。 4.糖化

糖化是麦芽内含物在酶的作用下继续溶解和分解的过程。麦芽及辅料粉碎物加水混合后,在不同的温度段保持一定的时间,使麦芽中的酶在最适的条件下充分作用相应的底物,使之分解并溶于水。原料及辅料粉碎物与水混合后的混合液称为“醪”(液),糖化后的醪液称为“糖化醪”,溶解于水的各种干物质(溶质)称为“浸出物”。浸出物由可发酵性和不可发酵性物质两部分组成,糖化过程应尽可能多地将麦芽干物质浸出来,并在酶的作用下进行适度的分解。 5. 麦汁过滤 糖化结束后,必须将糖化醪尽快地进行固液分离,即过滤,从而得到清亮的麦汁。固体部分称为“麦糟”,这是啤酒厂的主要副产物之一;液体部分为麦汁,是啤酒酵母发酵的基质。糖化醪过滤是以大麦皮壳为自然滤层,采用重力过滤器或加压过滤器将麦汁分离。分离麦汁的过程分两步:第一步是将糖化醪中的麦汁分离,这部分麦汁称为“头号麦汁”或“第一麦汁”,这个过程称为“头号麦汁过滤”;第二步是将残留在麦糟中的麦汁用热水洗出,洗出的麦汁称为“洗糟麦汁”或“第二麦汁”,这个过程称为“洗糟”。

目的是去掉静置后筛板与槽底间的沉积物(开始时回流的混浊麦汁是由水、麦汁和筛底团块组成)。通过麦汁阀或泵的开关来完成,这样在麦汁区形成一个涡流,一起把槽底间的沉积物带出来。在预过滤(预喷)过程中,阀门的开启不得过大,以免产生过大的吸力,使糟层吸紧。

三、实习小结

本次实习,时间虽短,但基本达到了为毕业设计收集资料,完善所学知识,将理论与实践相结合的多重目的。让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,畅徉于实践当中接触实际的工作,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。

在实习工程中,我们了解污水处理工艺,制药工艺,矿泉水生产过程以及啤酒生产工艺。

实习实质是毕业前的模拟演练,在即将走向社会,踏上工作岗位之即,这样的磨砺很重要。希望人生能由此延展开来,真正使所学所想有用武之地。

第五篇:发酵工程实习报告

> XXX实习报告

姓名: 学号:

专业:

班级:

指导老师:

实习单位:

实习时间:X年X月X日——X年X月X日

一. 实习任务:

通过实习,培养学生进一步掌握发酵食品、饮品的生产原理,工程技术方法,生产设备,要求学生必须学会葡萄酒、白兰地、啤酒、白酒、酱油、醋、酶制剂、氨基酸、生物活性物质等的发酵生产,学会食品发酵工厂的建厂设计,生产线的安装,调试生产。

二. 实习内容:

(一)北京市燕京啤酒厂

1. 企业介绍:燕京1980年建厂,1993年组建集团,1998年在两地上

市。在整个啤酒行业中,名列第二。在2010年中国酒类流通协会、中华品牌战略研究院共同主办的,"华樽杯" 中国酒类品牌价值评议中,其品牌价值为263.18亿,荣膺啤酒类品牌价值第二名。经过30年快速、健康的发展,燕京已经成为中国最大啤酒企业集团之一。2009年啤酒产销量467万千升,进入世界啤酒产销量前八名、销售收入133.08亿元、实现利税29.98亿元、实现利润8.65亿元。2005年8月10日燕京成为国内首家北京2008年奥运会啤酒赞助商。

2. 啤酒生产工艺介绍:

2.1原料:大麦、水和酒花。

2.2辅料:大米(我国)、玉米(欧美)

2.3现代啤酒的酿造工艺流程:

①制麦工艺:大麦→浸渍→湿大麦→发芽→绿麦芽→干燥→除麦根→破皮→贮藏→成品麦芽

②糖化工艺:首先把麦芽在滚筒碾碎机中碾碎,注入热水混合,旋转入麦芽汁桶,制造出麦芽汁,甜甜的麦芽汁被过滤后流入酿造罐,再用热水喷射麦芽汁沉淀物,以带走剩余的麦芽汁。过滤后的麦芽汁谷物渣可以做牲畜的饲料。

③发酵和灌装工艺:接下来在酿造罐中再煮沸麦芽汁并添加啤酒花,通常要1.5-3个小时。然后过滤啤酒花沉淀,用离心法离调沉淀的蛋白质,冷却至发酵温度,把麦芽汁输送至初级发酵池,在那里加入新鲜酵母,发酵过程五至十天,然后啤酒被注入后熟罐,在那里进一步进行发酵直到啤酒成熟,这个过程约一个月左右。最后过滤成熟的酒液进行罐装。

④啤酒的原辅料:酿造啤酒主要有四大原料,即啤酒的灵魂――大麦与麦芽;绿色的金子――啤酒花;酿酒小精灵――酵母和啤酒的血液――水。这些都是啤酒酿造不可缺少的原料。辅料有:大米(我国)、玉米(欧美)。

(二)北京顺鑫农业股份有限公司牛栏山酒厂

牛栏山地区的饮酒文化,有据可考的历史可追溯到我国3000年以前的西周时期。1982年在牛栏山酒厂附近出土的鼎、觯、爵等八件青铜器皿中,有五件都与酒有关。这些青铜器经有关专家分析推测,应在我国的西周年间。而牛栏山二锅头的酿酒历史可上溯到清朝年间,据《顺义县志》记载:"造酒工:做是工者约百余人(受雇于治内十一家烧锅)。所酿之酒甘冽异常,为平北特产,销售邻县或平市,颇脍炙人口,而尤以牛栏山酒为最著。" 此处所提及的"烧酒",即现在的牛栏山二锅头酒。历经数百年的发展,牛栏山二锅头酒已成为中国白酒清香型(二锅头工艺)代表,深受消费者青眯。

牛栏山二锅头,二锅头之宗。二锅头作为京酒的代表,已有八百多年的历史。京师酿酒师蒸酒时,去第一锅"酒头",弃第三锅"酒尾","掐头去尾取中段",

唯取第二锅之贵酿。牛栏山二锅头,宗气一脉相传,于2002年9月4日荣获"国家二锅头原产地认证"

1、牛栏山二锅头传统酿造工艺

"二锅头"酒是以酿酒工艺而命名的。古时蒸酒所用器具为锡锅,也称天锅。天锅由甑锅和釜锅两部分组成。在甑锅内撒放发酵好的酒醅,然后在釜锅内注入凉水,甑锅中的酒醅被加热后,蒸发出酒气,遇釜底凉水而凝聚成酒,用管引出。釜锅内的凉水温度升高后,需再换一锅凉水,以降低温度,继续使酒气冷凝成酒。由于每锅次所冷凝出的酒从香气、口味上都有明显区别,而第二锅冷凝出的头半部分酒既口感平和又香气醇厚,因而商家特意引接出来单独售卖,并冠以"二锅头"的俗称,流传至今成为品名。

二锅头酒选用高粱为主要原料,还是以麸曲和酵母为糖化发酵剂,采用传统的"老五甑"工艺,经原料清蒸、辅料清蒸,低温入池,适当发醇,火蒸馏,掐头去尾,贮陈精酿而成。由于二锅头酒的酒液清亮透明,香气芬芳,酒质醇厚,入口甘润、爽洌,酒力强劲,后劲绵长,回味悠长,因此备受广大消费者的认可,二锅头品牌家族也日渐丰富。

牛栏山二锅头的发酵,仍沿用古老的"地缸"发酵法,恪守传统的"清蒸清烧" 酿造工艺。从润料、糊化到入池发酵,十多道传统工艺,下足精致工夫。充分保证,地道二锅头之清、香、爽、净。

三、实习体会

古人云:"不登高山,不知天之高也;不临深溪,不知地之厚也。"深藏于象牙塔中的我们,一直以来都以理论学习为主,之前几乎没有什么机会近距离接触生产第一线,这次难得的发酵专业课实习,给我提供了一个良好的实践平台,让我们身临其境地感知企业的工作和生活环境,也给我提供了一个将学科相关知识付诸于实践的机会,提高了我的专业素养,特别是食品发酵加工的实践技能,同时加深了我对食品加工过程的感性认识。下面是我在本次实习的几点心得体会:

( 1) 质量是企业的生存之本

牛栏山人一丝不苟的企业精神让我不禁想到质量是企业的生存之本。在食品企业的不断发展中,很多企业都清楚地认识到质量乃生存之本,产品品质的保证才是企业在走向高峰的基石。近年来,苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精等食品安全事故层出不穷,让很多人对于食品行业的信任度极具下降。但是令我们欣慰的是,正如华都一样,很多企业,特别是大型企业在食品卫生、安全方面的意识不断提高,都在向食品生产标准化靠拢。

(2) 营养、健康是未来食品的发展方向

在食品工艺的创新过程中,人们更加注意到营养和健康的比重。过度饮食以及过度加工的过度饮食是二十一世纪人类面对的一大难题,改造非健康食品为健康食品将是食品工业面临的挑战和发展方向。燕京啤酒糖化过程采用德国HUPPMANN公司自动控制系统,使麦芽中的营养充分进入麦芽汁,减少了营养成分的损失,符合当今世界所倡导的天然、健康饮品的发展要求。

(3) 今后学习要注重理论与实际相结合

我们在平常的学习过程中,不仅要知道每种发酵食品的发酵工艺,还要学以致用,要将理论和实际情况相结合,比如考虑发酵过程中条件的控制、有害微生物的防制和处理、发酵产品的稳定性和货架期等问题,不能死板地只记课本上的知识,死板套用,要根据实际情况灵活地做出适当的调整,这样才能最大程度的提高发酵食品的品质。

(4) 要注重利用多学科横向思考

在实际中一种发酵工艺往往不是只用一种学科就能够解释的,在平常的学习过程中,我们就应当有意识地将相关学科结合在一起思考,结合每一个学科的知识,例如将食品发酵工程和食品设备与机械、食品工艺学和食品质量安全等课程相结合,既要考虑到食品的性质,又要考虑机器的实际操作可能性,最大优化生产线,保证尽可能高的生产效率以及发酵食品的质量。

(5) 通过实习实现学生到职场人的过渡

在工作前先多从事相关实习,加强自身的综合能力,更好的将课本知识与实际结合,在实习的过程中,也能更多的了解这一类型工作的本质,在接触这一行的过程中也有更多自己的心得体会,从而发现自己是否能够适应以及能够胜任这份工作。实习也是给自己从学校到职场的一个过渡,让自己多做好心理建设。

在这次参观实习过程中,让我感知了食品发酵工业的发展方向,感受到了企业文化的影响力,学到了很多有用的知识。 在今后的日子里,我将把将此次实习所收获的宝贵经验运用于学习生活中,在学海中不断探索,在实践中不断进步。

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