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糖蜜酒精生产工艺(一)
来源:糖酒快讯 阅读次数:1330 发布时间:2010/12/6 11:12:00

一、糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求

糖蜜洒精发酵过程中需要大量的酵母,因此,必须选择适应工业生产需要的优良酵母菌种进行纯种培养,由单一细胞出发,增殖多量酵母作为种子,然后利用纯粹的酵母种逐级扩大培养,直至酒母的酵母细胞数足够满足酒精发酵的需要。

近年来,由于制糖技术提高,糖蜜中可发酵性糖减少,非发酵性糖增加,灰分和胶体物质增加,过去适应于高纯度糖蜜发酵的酵母,现在对低纯度糖蜜或劣质糖蜜已不相适应,发酵率明显下降。目前国内不少糖蜜酒精工厂,在生产实践中选育和驯养适于低纯度糖蜜的,耐高浓度、耐高温或耐高酸的酵母菌种,以适应生产要求。

糖蜜酒精酵母应具备条件:

(1)耐渗透压性能强,选择吸收性能好,酵母细胞质膜具有强的半渗透性。在含高浓度灰分和胶体物质的糖液中生长速度快并有强大的增殖能力,抗渗透压强的特性,是区别糖蜜酒精酵母与淀粉质原料酒精酵母最明显的界限。

(2)具有强的酒化酶活性。发酵迅速且完全、发酵能力强、残糖少,酒精生产率高。

(3)耐酸能力较强,在酸度较高的糖液中增殖快。

(4)耐温度能力强。特别是南方夏天气温炎热,水温较高,选育耐高温酵母菌种,可保证夏天气温高时仍能继续正常发酵生产。

5)抵抗代谢产物反馈抑制作用能力强,即耐酒精能力高。能在高浓度酒精的发酵醪中继续发酵。这样不仅能提高生产率,同时可提高设备利用率。

(6)抵抗重金民的毒害作用强。通过驯养的办法,可以逐步提高酵母抗毒能力。

(7)发酵时产生泡沫少,选育产泡沫少的菌种,可以进一步提高发酵设备有效装填系数和设备利用率。

(8)变异性小,生产稳定。

二、糖蜜酒精发酵的酵母菌种特性

我国常用于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种为台湾酵母396号;As·2·1189与As·2·1190;甘化I号;川345及川102等,常用于甜菜糖蜜发酵的酵母菌种为Rassя字。

1.适于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种

(1)台湾酵母396号(F—396)系酵母菌属,细胞呈球形、卵形或椭圆形,曲汁中呈球形,4.5—9.8微米,内容透明、空胞大,在糖蜜中多为椭圆形,孢子呈球形2.5—3.5微米,l—3个,孢子形成温度30℃,菌落淡黄色,中心部凹下,边缘呈放射状。

它的发育最适温度33℃,发育最适pH4.5—5,发酵最适温度33—35℃,发酵最适pH2—5,死灭温度60℃,对酒精的抵抗能力在10%约为48小时。

(2)高l—396 是F—396在高温条件于糖蜜醪中长期驯养所获得的变异株,高l—396的形态和培养条件与F—396相同,它的特性是能耐高温,在40℃发酵良好。

(3)As.2.1189和As.2.1190 As.2.1189又名古巴Ⅰ,As.2.1190又名古巴Ⅱ。这两株菌种为甘蔗糖蜜酒精发酵的优良菌种,它们的细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形。As.2.1189菌落呈白色圆形,有光泽,中心部稍凸起,边缘皱折。As.2.1190细跑大小相差较悬殊,菌落边缘稍不整。

它们的最适发育温度25—28℃,最适发育pH4.9—5.0,最适发酵温度31—38℃,最适发酵pH3.0—5.0,耐酒精能力强,成熟醪最高含酒分达10—11%。在甘蔗糖蜜醪中发酵速度快,发酵周期约22—24小时,较台湾396发酵时间缩短4—6小时以上。

它们适于甘蔗糖蜜酒精发酵,适应性强,对营养分的要求不象台湾396,在营养条件较差的低纯度糖蜜培养液中,亦能保持正常活动,酵母细胞数和发酵速度不受影响。

它们适于低温发酵,当温度不高于40℃时,发酵率高达88—90%,较台湾396高,且稳定,成熟醪含酒分也较高。如温度升高超过40℃以上,则成熟醪残糖增高,酒分下降、发酵率明显下降。

As.2.1190适于甘蔗糖蜜原料酿制白酒或兰姆酒,稍有特殊芳香风味。

(4)甘化I号 该菌种是广东省江门甘蔗化工厂1968年从甘蔗糖蜜中分离选育出来,适于甘蔗糖蜜原料酒精发酵,它的细胞多呈圆形,部分呈卵圆形,在麦汁中培养细胞大小为5.5×5×6微米。最适发育温度为30—32℃,最适发育pH4.5—5.5。最适发酵温度为32—34℃,最适发酵pH4.5—5.5。对甘蔗糖蜜(特别是碳酸法甘蔗糖蜜)有较强的适应性,发酵力强且稳定,发酵过程增酸较低,但对高温发酵的适应性差。

(5)川345 该酵母菌种是1952年四川省糖酒工业研究所选育出来的,适于甘蔗糖蜜酒精的发酵,在发酵温度40℃时,发酵率仍很好,是目前内江糖厂酒精车间等常用的酵母菌种。1956—1957年曾在广东省揭阳糖厂酒精车间夏季生产采用,证明当发酵温度超过36℃以上时,发酵率仍相当稳定。

川345酵母的最适发育温度是28—30℃,最适发酵温度31—35℃,能耐高温,40℃时发酵尚好,耐酒精能力10—12%(容量),成熟醪含酒精较高。但耐酸能力较差,发酵率较川102酵母低杂醇油产量较多。

(6)川102 也是1952年四川省糖酒工业研究所选育出来的,适于甘蔗糖蜜酒精发酵,产生酒精能力特别高,杂醇油产量极少,也是目前四川省内江糖厂酒精车间等常用的酵母菌种。1956—1967年曾在广东揭阳糖厂酒精车间生产采用,证明川102酵母在甘蔗糖蜜酒精发酵温度不超过36℃情况下,发酵率较F—396及川345等酵母高。

川102酵母形态多呈圆形及卵圆形,增殖快,数量多,最适发育温度28——30℃,最适发酵温度31—34℃,最高不超过36℃,抗酒精能力强,能耐12——14%(容量)的酒精,耐酸能力强,发酵产酒精特别高,杂醇油产量极少。

2.适于甜菜糖蜜发酵的酵母菌种

Basseя字酵母 该菌种广泛应用于苏联、波兰等甜菜糖蜜酒精工厂。我国甜菜糖蜜酒精工厂也广泛采用。它属于葡萄酒酵母一类,具有下面发酵酵母的特征,按其沉淀特性属于尘状酵母。

它的最大特点是具有特别强的耐渗透压能力,在10%食盐中经33小时其原生质收缩90%,但经24小时便恢复正常状态,仅有个别细胞发生原生质收缩。因此,不仅适于甜菜糖蜜的酒精发酵,也适于甘蔗糖蜜的酒精发酵,不仅适于纯度较高的糖蜜发酵,也可适于低纯度糖蜜的酒精发酵,发酵率较高。

它能使葡萄糖、蔗糖、果糖及麦芽糖完全发酵,同时能发酵1/3棉子糖,即由其中分出果糖而剩下2/3的不发酵的蜜二糖。

Rasseя字酵母的最适发育温度23—25℃,发育最适pH4.0—4.5,最适发酵温度27—30℃,发酵最适pH2.0—5.O,耐酒精能力9.5—10%(即成熟醪含酒分9.5—10%)。在进行甜菜糖蜜酒精发酵过程中宜采用硫酸来酸化,在浓度20%用硫酸酸化至pH2的稀糖液中也可正常繁殖,当醋酸含量为0.3%时,繁殖便停止,如采用甲酸,则当其含量为0.11%时便停止繁殖。

三、酒母培养的工艺流程

酒母培养可分为两个阶段,即酵母纯粹扩大培养阶段和酒母培养阶段,酒母培养的工艺流程,各厂不一,通常有下列几种:

酒母培养工艺流程,各工厂不统一,但总的要求是培养出健壮,纯粹无杂菌,发酵力强的酵母种子。因此,酒母培养一定要控制好培养条件,使每级扩大培养的工艺条件逐步适应发酵的要求,尽可能采用同一类的糖蜜来制备稀糖液,以使酵母能适应大生产的条件。

四、酵母纯粹扩大培养工艺

1.原菌种斜面培养 培养基斜面用米曲汁琼脂或麦芽汁琼脂,接种后在25——30℃培养3—5天。

2.液体试管培养 培养基用麦芽汁或米曲汁,灭菌后,冷却至25—30℃,在无菌条件下挑取一白金耳菌体接入液体试管,摇匀后置25—30℃培养20小时。

3.三角瓶培养 培养基用1/3麦芽汁或米曲计与2/3糖蜜稀释且添加营养盐的稀糖液,稀糖液浓度为14—15Bx,酸度5—6°,糖分6.5—7.0%,塞好棉塞后用9.80665×10000帕斯卡蒸汽灭菌15分钟,冷却至25—30℃,无菌操作接种,摇匀后置25—30℃培养12—14小时便可移入卡氏罐。

三角瓶培养阶段采用两种混合培养基,一方面为了保证在纯培养阶段使酵母有较好的条件生长繁殖,得到健壮饱满的种子,另一方面使菌种能够逐步适应于大生产的条件。

4.卡氏罐培养:培养基全部用糖蜜稀释添加营养盐的稀糖液,稀糖液浓度为14—15Bx,酸度5—6°,糖分6.5—7.0%,用9.80665×10000帕斯卡蒸汽灭菌15分钟,冷却至25—30℃,无菌操作接种,摇匀后置25—30℃培养12—14小时。卡氏罐酵母种子醪成熟指标是:耗糖50%左右,酸度基本上不升高,酵母细胞数为1.5—2.0亿/毫升左右,出芽率20%,即培养成熟。  

糖蜜百科

  中文名称:糖蜜    

  英文名称:molasses

  定义:工业制糖过程中,蔗糖结晶后,剩余的不能结晶,但仍含有较多糖的液体残留物。所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科);糖类(二级学科)。制糖工业的副产品,是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体,组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异,其中主要含有大量可发酵糖(主要是蔗糖),因而是很好的发酵原料。

  糖蜜产量较大的有甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜,产量较小的有转化糖蜜和精制糖蜜。用作酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物或基料。也可用作某些食品的原料和动物饲料。