酒母的制备

null3.5 酒母的制备 3.5 酒母的制备 酵母简介酵母简介酵母，原意“发酵之母”。 酵母在酒精生产中俗称酒母，而酵母的扩大培养过程就是酒母的制备过程。null酒母：啤酒酵母（saccharomyces cerevisiae），子囊菌纲，单细胞微生物。 外形：卵圆形，椭圆形，腊肠形和圆形。 大小：6~11μm。 繁殖方式以出芽繁殖为主。nullnull酒精酵母的分类：酒精酵母的分类：第一组的细胞多为圆形、卵圆形或卵形（细胞长/宽＜2），主要用于酒精发酵、酿造饮料酒和面包生产。 第二组的细胞形状以卵形和长卵形为主，也有圆或短卵形细胞(细胞长/宽≈2)。这类酵母主要用于酿造葡萄酒和果酒，也可用于啤酒、蒸馏酒和酵母生产。 第三组的细胞为长圆形(细胞长/宽＞2)。这类酵母比较耐高渗透压和高浓度盐，适合于用甘蔗糖蜜为原料生产酒精。3.5.1 酒精生产对酵母菌的要求3.5.1 酒精生产对酵母菌的要求(1) 含有较强的酒化酶，发酵能力强，而且迅速； (2) 繁殖速度快，具有很强的增殖能力； (3) 耐酒精能力强，能在较高浓度的酒精发酵醪中进行发酵； (4) 耐温性能好，能在较高温度下进行繁殖和发酵； (5) 抵抗杂菌能力强； (6) 耐酸能力强； (7) 生产性能稳定，变异性小； (8) 发酵时产生泡沫少。 3.5.1 酒精生产中常用酵母菌及其特性3.5.1 酒精生产中常用酵母菌及其特性淀粉质原料酒精发酵常用的菌种为真酵母属中的啤酒酵母(SdccHcromyces Cerevisiae)及其变种。如拉斯2号 (Rasse Ⅱ)、拉斯12号(Rasse Ⅻ)、K字、以及从我国酒精生产实践中筛选的南阳五号(1300)、南阳混合(1308)等酵母菌株。 1、酒精生产中常用的酵母菌株1、酒精生产中常用的酵母菌株（1）拉斯2号(Rasse Ⅱ)酵母 又名德国二号酵母。 细胞呈长卵形，麦汁培养5.6×5.6～7μm，很少有5.6×8μm，子囊孢子2.9μm，但较难形成。 能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖，不发酵乳糖。营养丰富时，细胞贮藏有较多的肝糖，营养缺乏时，则有明显的空胞存在。 该菌在玉米醪中发酵特别旺盛，适用于淀粉质原料发酵生产酒精。 该菌的缺点是发酵中易产生泡沫。 null（2）拉斯12号(Rasse Ⅻ)酵母 又名德国12号酵母。 细胞圆形，近卵圆形。细胞大小为7×6.8μm，细胞间连接较多，中央部的数个至l0数个细胞常较顶端的细胞为大。富含肝糖，在培养条件良好时，多无明显的空泡。 形成子囊孢子时，每个子囊有l一4个子囊孢子，且较2号酵母易于形成。 null于麦芽汁明胶上培养时，菌落呈灰白色，中心部凹，边缘呈锯齿状。液体培养时，皮膜形成较速，28℃培养6天，生成有光泽的白色湿润皮膜，发酵液易变混浊。 能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、半乳糖和1／3棉子糖，不发酵乳糖。 常用于酒精、白酒生产。 null（3）K字酵母 日本。 细胞卵圆形，细胞较小，生长迅速，发酵力强，有后劲，能生成13%的酒精。 发育适温26-30℃，发酵适温30-33 ℃，最适pH4.5-5.0。 适用于高梁、大米、薯干原料生产酒精。null（4）南阳五号酵母(1300) 菌落白色，面光滑，质地湿润，边缘整齐；培养一周，色稍暗。细胞形态呈椭圆形，少数腊肠形(4.95×7.26—3.3×5.94um)。 25—27℃液体培养三天，液清、无环、有醭，沿管壁附有沉淀，细胞多呈卵圆形，少数圆形(6.6×8.91um)。培养三周后形成环，大多数膜沉淀，且呈块状析出，液体清；细胞形态多数卵圆形或腊肠形(5.94×5.94-7.26×7.26um)。null能发酵麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、1/3棉子糖，不发酵乳糖、菊糖、蜜二糖。 耐酒精分数13％以下。 null（5）南阳混合酵母(1308) 菌落白色，表面光滑、质地湿润、边缘整齐；培养一周后，色稍暗；细胞呈圆形(6.6×6.6um)，少数卵圆形。 能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、1/3棉子糖，不发酵乳糖、菊糖、蜜二糖。 根据实践，该菌在含单宁原料中酒精发酵能力比拉斯12号速度快、变形少，产酒精能力也强。2、酒精酵母的特性2、酒精酵母的特性繁殖速度快； 醪液浓度：15-18ºBx； 培养温度：28-30℃； pH：4.0-4.5。3.5.3 酵母的生长条件3.5.3 酵母的生长条件温度和pH 培养基组成 氧气和培养时间1、温度和pH1、温度和pH酵母正常的生活和繁殖温度：29~30℃，酵母发育的最高温度为38 ℃，最低温度为-5 ℃。 酵母发育的最适温度并不代表具最高发酵活性的温度！ 在较高温度下，野生酵母和细菌的繁殖速度比酒精酵母快！ 培养温度： 28~30℃；发酵温度： 30~32℃nullpH值 酒精酵母可在pH4.0—6.0环境中进行繁殖，如果醪液的pH值低于3，则酵母的活力大减。 正常的酒母糖化醪pH值为5.0—5.5左右，适宜于酵母菌的繁殖和发酵。 但为了保证酵母菌繁殖，并能抑制杂菌生长，生产中常将酒母糖化醪的pH值控制在4.0—4.5。2、培养基的组成2、培养基的组成（1）酵母体内营养物质含量 酵母细胞内元素含量见表4-3null（2）提供酵母生长的营养来源（2）提供酵母生长的营养来源外部营养 内部营养：肝糖、海藻糖、脂类、含氮化合物。碳源碳源糖类 醇类 有机酸氮源氮源氨态氮 有机氮 无机盐 维生素3、氧气和培养时间3、氧气和培养时间氧气：2-3m3无菌空气/m3酒母醪·h。 培养时间：耗糖率35-50%，酵母数0.8亿-1.2亿个/mL，出芽率20%-30%。3.5.4 酒母制备的工艺技术3.5.4 酒母制备的工艺技术1、酒母培养与扩大培养工艺 酒母扩大培养的目的就是从少量酵母繁殖出大量酵母细胞，以供给发酵时所需的酵母种子。 实验室培养 酒母罐培养1）实验室培养1）实验室培养（1）试验室阶段培养基的制备 一般多采用米曲汁或麦芽汁来做培养基。 ① 米曲汁培养基的制备 大米500g→淘洗→ 浸泡一夜→将米粒表面水分沾干→常压蒸1h →加入175mL清水拌匀，再蒸30min → 取出摊凉至36—38℃ →接种一支黄曲霉(3800)斜面，拌匀→置曲盆中摊匀，培养，30℃，20h →划曲，通气→培养40h左右，菌丝已长满米粒表面，酶已大量形成，培养成熟。 450克湿米曲加入68℃热水1000mL →糖化55—60℃，4—5h →过滤，得米曲汁→调整浓度，分装试管或三角瓶备用。null② 麦芽汁培养基的制备 麦芽磨碎后，加水，于55-60℃糖化4h，再过滤，将滤液浓度调整为10-12Bx。 米曲汁或麦芽汁的pH值一般可控制在4-4.5左右，如果太高，可用H2SO4或磷酸调整。③ 灭菌和消毒③ 灭菌和消毒试管或小三角瓶：干热灭菌（140℃，2-3h） 培养基：湿热灭菌（0.1MPa，20min）； 接种室或接种箱：紫外线照射或甲醛熏蒸。（2）实验室培养（2）实验室培养流程原菌→斜面试管→液体试管→三角瓶培养→卡氏罐 ① 原菌——经纯种分离的优良菌种。 ② 斜面试管培养 酵母菌→接种→培养，28-30℃，3—4天，待斜面上长出白色菌苔，即培养成熟。null③ 液体试管培养 在无菌条件下，用接种针自斜面试管挑取一环酵母菌体，接入装有10mL米曲汁的液体试管，摇匀，培养（28-30℃，24h），待液面冒出大量CO2，即培养成熟。 ④ 三角瓶培养 250mL小三角瓶，装入100mL米曲汁，灭菌，接种，28-30℃条件下保温培养15-20h，待液面冒出大量CO2泡沫，即培养成熟。 null⑤ 卡氏罐培养 接种后将卡氏罐放于酒母室中，室温培养，待液面冒出大量CO2泡沫，培养即成熟。 2）酒母罐培养 2）酒母罐培养 （1）酒母糖化醪的制备 ① 酒母糖化醪原料的选择 玉米原料：含有丰富的淀粉、蛋白质、无机盐、维生素，不需另外添加营养物质。 甘薯原料 ：蛋白质含量较低，氮源不足，故常加入硫酸铵以补充氮源。 培养酒母所使用的原料，应当不含对酵母繁殖有害的物质。 null② 酒母糖化醪的制作 A、原料蒸煮：原料加水比为 原料︰水＝1 ︰ 4-5，糖化后的醪液浓度在12-14Bx。 B、酒母蒸煮醪的糖化 加曲量 ：300单位（液体曲）／克原料，固体曲为原料的10％左右。 糖化时间：3-4h。 糖化温度可根据曲霉菌的特性来决定，在使用黑曲则可控制在60-65℃。 nullC、酒母糖化醪营养盐的添加 甘薯原料：常加入硫酸铵以补充氮源，其添加量为原料的0.05-0.1％。 玉米：不需另外补加营养盐。 D、酒母糖化醪的酸化 适宜酵母菌的生长繁殖，抑制产酸细菌的生长。pH：4.0-4.5。 一般加酸量为0.05-0.1%。 nullE、酒母糖化醪的杀菌 85-90℃，15-30min 。null（2）酒母罐培养流程 卡氏罐 →小酒母罐 →大酒母罐 →成熟酒母送发酵车间 间歇培养法 半连续培养法 ① 间歇培养法① 间歇培养法小酒母罐 酒母罐洗净→罐体、管道杀菌→打入酒母糖化醪→接入卡氏罐酒母→搅拌，混合均匀→28—30℃培养→待醪液糖分降低40-45%，酒精分含量在3-4%(容量)左右，并且液面有大量CO2冒出，即培养成熟。 大酒母罐 大酒母罐中糖分消耗45-50%，液面冒出大量CO2时，培养即成熟，即可送往发酵车间，做发酵接种用。 null② 半连续培养法 半连续培养法也叫循环培养法。它是将卡氏罐酒母接入小酒母罐，培养成熟后，分割出三分之二接入大酒母罐进行培养，余下的三分之一再补加新鲜酒母糖化醪连续培养，培养成熟后再分割，如此反复以上操作。大酒母培养成熟则可全部送发酵车间做接种用。③ 酒母连续培养工艺③ 酒母连续培养工艺酒母培养设备酒母培养设备3.5.5 成熟酒母质量指标 3.5.5 成熟酒母质量指标 (1) 酵母细胞数：0.8-1.2亿个／mL； (2) 出芽率：15-30%； (3) 酵母死亡率：≯1%； (4) 耗糖率 耗糖率(％)＝（醪液原始糖度-酒母成熟时糖度）/醪液原始糖度×100％ 耗糖率一般要求控制在40-50％。 null(5) 酒精分：3-4％(容量) ； (6)酸度：不增高。3.5.6 影响酒母质量主要因素3.5.6 影响酒母质量主要因素1、接种量与成熟酒母细胞数的关系 酵母细胞总数与培养基有关，与接种量无直接关系。 一般以10%为宜。null2．接种量与培养时间的关系 接种量增加，培养时间缩短。 常规接种量在10%左右时，酒母培养时间在10h左右。 3．接种时间的掌握 酵母的增殖过程：延迟期、对数生长期、稳定期、衰亡期。 对数生长期接种最有利于酵母的继续扩大培养。null4．酒母培养温度的控制 在适宜生长温度范围内，高温时比低温时繁殖快，酒精发酵速度也快。 高温培养时酵母容易衰老。 生产中酒母培养温度为28-30℃，酒精发酵温度可提高到30-34 ℃。 5． 通风培养null6. 防止杂菌污染 定期分离纯化原始菌种。 加强培养过程中的无菌管理，注意酒母罐和管道阀门的清洗、灭菌；注意消除卫生死角；酒母车间应与其他车间隔开，避免污染。 酸度的控制null酒母培养异常现象与防治措施 思考题思考题酒精生产中常用的酵母菌种有哪些?各具有什么特性？ 酒精生产用酵母菌种的选择依据有哪些? 淀粉质原料生产酒精用哪些原料制备酒母好？ 成熟酒母培养液的质量是什么？ 怎样从感观判断酒母质量的优劣? 酒母培养出现不正常情况怎样进行处理? null