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1、第二章 发酵的生化历程及工艺调控第一页，本课件共有39页目 录第一节第一节、发酵的基本要素发酵的基本要素第二节、发酵生产的一般工艺过程及调控第二节、发酵生产的一般工艺过程及调控第二页，本课件共有39页第一节、第一节、发酵的基本要素发酵的基本要素vv决定了发酵产品的形态和性质决定了发酵产品的形态和性质vv农产品农产品:淀粉、糖蜜、豆、奶、肉等，因其淀粉、糖蜜、豆、奶、肉等，因其原料养分的多样性和复杂性，微生物可有原料养分的多样性和复杂性，微生物可有选择地利用。选择地利用。vv生物资源的改造和更新生物资源的改造和更新:利用一些农副产品利用一些农副产品的残渣作为发酵原料。的残渣作为发酵原料。一、原料
2、（发酵基质）一、原料（发酵基质）第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第三页，本课件共有39页常用原料常用原料：l l植物原料（以植物蛋白为主）：产品主要为调味植物原料（以植物蛋白为主）：产品主要为调味品品l l植物原料（以碳水化合物为主）：产品主要为酒精、植物原料（以碳水化合物为主）：产品主要为酒精、有机酸等）。有机酸等）。l l动物原料：以蛋白质为主，风味物质主要为氨基酸。动物原料：以蛋白质为主，风味物质主要为氨基酸。常用
3、辅料常用辅料：l l谷壳、中草药、食盐等（膨松通气、富集微生物、谷壳、中草药、食盐等（膨松通气、富集微生物、功能性、风味防腐）功能性、风味防腐）一、原料（发酵基质）一、原料（发酵基质）第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第四页，本课件共有39页第五页，本课件共有39页第六页，本课件共有39页vv是发酵的动力。是发酵的动力。vv在发酵过程的各个阶段，由霉菌、酵母在发酵过程的各个阶段，由霉菌、酵母菌、细菌等在合适的生长及产酶条件
4、下菌、细菌等在合适的生长及产酶条件下产生并积累大量的酶，使得即使在发酵产生并积累大量的酶，使得即使在发酵过程中微生物菌体死亡，仍可由其积累过程中微生物菌体死亡，仍可由其积累的酶作用于合适的底物而产生所需的代的酶作用于合适的底物而产生所需的代谢产物。谢产物。二、发酵微生物（发酵剂）二、发酵微生物（发酵剂）第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第七页，本课件共有39页二、发酵微生物（发酵剂）二、发酵微生物（发酵剂）谷类葡萄糖等酒精
5、产香白酒糖化酶糖化酶酒化酶酒化酶醋 己己酸酸菌菌醋醋酸酸菌菌霉菌霉菌酵母酵母细细菌菌 第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第八页，本课件共有39页v传统发酵剂：传统发酵剂：中国的酒药、大曲等中国的酒药、大曲等二、发酵微生物（发酵剂）二、发酵微生物（发酵剂）第一节、第一节、第一节、第一节、发酵的基本要素发酵的基本要素发酵的基本要素发酵的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章
6、、形成过程及工艺调控第九页，本课件共有39页现代直投式发酵剂现代直投式发酵剂：酸奶、泡菜、发酵肉等酸奶、泡菜、发酵肉等系列系列LABLAB发酵剂。发酵剂。vv葡萄酒的降酸用乳酸菌。葡萄酒的降酸用乳酸菌。vv以侗族酸肉为例以侗族酸肉为例 第十页，本课件共有39页l继代式发酵剂继代式发酵剂（目前凝固型酸奶生产）（目前凝固型酸奶生产）（目前凝固型酸奶生产）（目前凝固型酸奶生产）l l关于发酵剂的发展关于发酵剂的发展第十一页，本课件共有39页第十二页，本课件共有39页第十三页，本课件共有39页第十四页，本课件共有39页二、发酵微生物（发酵剂）二、发酵微生物（发酵剂）发酵各阶段优势菌的分离鉴定 风味物质
7、和微生物的关系制备不同阶段使用的直投式发酵剂生产新式产品（周期短，质量稳定，便于调控周期短，质量稳定，便于调控周期短，质量稳定，便于调控周期短，质量稳定，便于调控）传传统统侗侗族族酸酸肉肉 第一节、第一节、第一节、第一节、发酵的基本要素发酵的基本要素发酵的基本要素发酵的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第十五页，本课件共有39页第十六页，本课件共有39页vv决定了微生物作用的方面，也决定了产物决定了微生物作用的方面，也决定了产物的形成。的形成。vv环境条件包括：环境条件包括：vv固态发酵固态发酵：原料配比及预处理、气
8、体环境、：原料配比及预处理、气体环境、AwAw、RHRH、pHpH、热传递与控温等。、热传递与控温等。vv液态发酵液态发酵：发酵液浓度（基质浓度变化）、：发酵液浓度（基质浓度变化）、溶溶O2 O2、pHpH、T T、发泡与消泡、无菌检查、发泡与消泡、无菌检查、发酵终点判断等。发酵终点判断等。三、环境条件（发酵条件）三、环境条件（发酵条件）第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第十七页，本课件共有39页通常通过控制环境来控制发酵
9、的进程和方向通常通过控制环境来控制发酵的进程和方向条件控制：条件控制：谷物糖化产生G醋酸酒精发酵 通气通气 厌气厌气通气通气霉菌霉菌 酵母酵母 醋酸菌醋酸菌 第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第十八页，本课件共有39页l值得注意的是值得注意的是：l l对于许多微生物来说，合适的生产条件并非一对于许多微生物来说，合适的生产条件并非一定是其最佳的产酶和酶作用条件。因此，通常定是其最佳的产酶和酶作用条件。因此，通常将制种和发酵分
10、开进行，以各取所需，将制种和发酵分开进行，以各取所需，l l例：种曲曲发酵例：种曲曲发酵条件控制：条件控制：第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第十九页，本课件共有39页l l三者是互动共三者是互动共三者是互动共三者是互动共存的关系。（不同存的关系。（不同的原料在一定的菌的原料在一定的菌种和适宜的环境条种和适宜的环境条件下才能得到所需件下才能得到所需件下才能得到所需件下才能得到所需的目的产物。）的目的产物。）四、三要素之间的
11、关系四、三要素之间的关系葡萄汁葡萄汁葡萄汁葡萄汁酵母菌生长良良好酵母菌生长良良好酵母菌生长良良好酵母菌生长良良好厌厌厌厌O2O2O2O2有有有有O2O2O2O2酒精酒精酒精酒精醋酸醋酸醋酸醋酸品质劣变品质劣变品质劣变品质劣变酒精酒精酒精酒精发酵旺盛发酵旺盛发酵旺盛发酵旺盛例如例如例如例如 第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十页，本课件共有39页不同的微生物需不同的环境条件，不同的条不同的微生物需不同的环境条件，不同的条
12、件又决定了不同的优势菌，同样，一种原料件又决定了不同的优势菌，同样，一种原料件又决定了不同的优势菌，同样，一种原料件又决定了不同的优势菌，同样，一种原料在不同的条件下也会由不同的微生物实现转在不同的条件下也会由不同的微生物实现转化。化。喷洒孢子悬浮液喷洒孢子悬浮液喷洒孢子悬浮液喷洒孢子悬浮液l l豆腐坯豆腐坯豆腐坯豆腐坯 菌丝体覆盖、纯白色菌丝体覆盖、纯白色菌丝体覆盖、纯白色菌丝体覆盖、纯白色 或酒孢子粉或酒孢子粉或酒孢子粉或酒孢子粉若水分控制不好，若水分控制不好，高高 汗身（细菌成为优势菌）汗身（细菌成为优势菌）四、三要素之间的关系四、三要素之间的关系 第一节、第一节、第一节、第一节、发酵食
13、品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素发酵食品的基本要素第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十一页，本课件共有39页第二节、发酵生产的一般工艺过程及调控第二节、发酵生产的一般工艺过程及调控vv按发酵基质的物理性质分：按发酵基质的物理性质分：按发酵基质的物理性质分：按发酵基质的物理性质分：vv固态发酵固态发酵固态发酵固态发酵（SSFSSFSSFSSF，Solid State FermentationSolid State FermentationSolid State FermentationSolid State
14、 Fermentation）是指在没有或几乎没有游离水的不流动基质上培养微生物是指在没有或几乎没有游离水的不流动基质上培养微生物是指在没有或几乎没有游离水的不流动基质上培养微生物是指在没有或几乎没有游离水的不流动基质上培养微生物 的过程，此基质称为的过程，此基质称为的过程，此基质称为的过程，此基质称为“醅醅醅醅”。vv液态发酵液态发酵液态发酵液态发酵（LSFLSFLSFLSF，Liquid State Fermentation Liquid State Fermentation Liquid State Fermentation Liquid State Fermentation 或或或或Li
15、quid Submerge FermentationLiquid Submerge FermentationLiquid Submerge FermentationLiquid Submerge Fermentation）基质是流动状态，称）基质是流动状态，称）基质是流动状态，称）基质是流动状态，称为发酵为发酵为发酵为发酵“液液液液”。vv半固态发酵半固态发酵半固态发酵半固态发酵（Semi-SSFSemi-SSFSemi-SSFSemi-SSF）发酵基质是流动状）发酵基质是流动状）发酵基质是流动状）发酵基质是流动状态，原料颗粒悬浮于液体中。态，原料颗粒悬浮于液体中。态，原料颗粒悬浮于液体中。态
16、，原料颗粒悬浮于液体中。基质呈流动状态，称为基质呈流动状态，称为基质呈流动状态，称为基质呈流动状态，称为“醪醪醪醪”一、发酵工艺的类型一、发酵工艺的类型 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十二页，本课件共有39页 在现代发酵工业中，往往把在现代发酵工业中，往往把固态发酵固态发酵、半固半固态发酵态发酵称为称为传统发酵工业传统发酵工业（酿造），而把（酿造），而把液液态发酵态发酵称为称为现代发酵工业现代发酵工业（液态深层发酵
17、），（液态深层发酵），适合大规模生产及现代化调控。适合大规模生产及现代化调控。一、发酵工艺的类型一、发酵工艺的类型 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十三页，本课件共有39页vv按参与发酵的微生物种类分：按参与发酵的微生物种类分：按参与发酵的微生物种类分：按参与发酵的微生物种类分：vv单菌发酵单菌发酵单菌发酵单菌发酵（Monoculture FermentationMonoculture FermentationMon
18、oculture FermentationMonoculture Fermentation）vv只有一种微生物对产品的形成是必需的，如：只有一种微生物对产品的形成是必需的，如：只有一种微生物对产品的形成是必需的，如：只有一种微生物对产品的形成是必需的，如：beer,Natto,TemPeh,beer,Natto,TemPeh,beer,Natto,TemPeh,beer,Natto,TemPeh,抗生素，柠檬酸发酵等。抗生素，柠檬酸发酵等。抗生素，柠檬酸发酵等。抗生素，柠檬酸发酵等。vv西方多为之，对于霉菌较为恐惧，多用细菌。西方多为之，对于霉菌较为恐惧，多用细菌。西方多为之，对于霉菌较为恐惧
19、，多用细菌。西方多为之，对于霉菌较为恐惧，多用细菌。vv混菌发酵混菌发酵混菌发酵混菌发酵（Polyculture FermentationPolyculture FermentationPolyculture FermentationPolyculture Fermentation）vv指采用两种或两种以上的已知或未知的微生物进指采用两种或两种以上的已知或未知的微生物进指采用两种或两种以上的已知或未知的微生物进指采用两种或两种以上的已知或未知的微生物进行的发酵。行的发酵。行的发酵。行的发酵。vv已知：酸奶等。已知：酸奶等。已知：酸奶等。已知：酸奶等。vv未知：酒曲等。未知：酒曲等。未知：酒曲等
20、。未知：酒曲等。一、发酵工艺的类型一、发酵工艺的类型 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十四页，本课件共有39页vv其它分类法：其它分类法：vv按原料按原料：糖类发酵、蛋白质发酵、石油发酵。：糖类发酵、蛋白质发酵、石油发酵。vv按产品分按产品分（工业上常用）：氨基酸发酵、有机（工业上常用）：氨基酸发酵、有机酸发酵、核苷酸发酵、酒精发酵、维生素发酵、酸发酵、核苷酸发酵、酒精发酵、维生素发酵、抗生素发酵等。抗生素发酵等。v
21、v按对氧气需求按对氧气需求：厌氧发酵、需氧发酵。：厌氧发酵、需氧发酵。vv按发酵工艺分按发酵工艺分：分批式、连续式、流加式。：分批式、连续式、流加式。一、发酵工艺的类型一、发酵工艺的类型 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十五页，本课件共有39页按发酵工艺的分类按发酵工艺的分类l l分批发酵：分批发酵：在灭菌后的培养基中接入生产菌，而后在灭菌后的培养基中接入生产菌，而后不再向发酵液加入或移出任何物质（需氧微生物则不再向
22、发酵液加入或移出任何物质（需氧微生物则需加氧）的培养方式。需加氧）的培养方式。l l连续发酵：连续发酵：是一个开放系统，通过连续流加新鲜培是一个开放系统，通过连续流加新鲜培养基并以同样的流量连续地排放出发酵液，可使微养基并以同样的流量连续地排放出发酵液，可使微生物细胞群体保持稳定的生长环境和生长状态，并生物细胞群体保持稳定的生长环境和生长状态，并以发酵中的各个变量多能达到恒定值而区别于瞬变以发酵中的各个变量多能达到恒定值而区别于瞬变状态的分批发酵。状态的分批发酵。l l分批补料（流加）发酵：分批补料（流加）发酵：介于前两者之间，在分批介于前两者之间，在分批发酵的前提下，连续地或按一定规律地向系
23、统内补入发酵的前提下，连续地或按一定规律地向系统内补入营养物，补的可以是单一营养物也可是多种营养物，营养物，补的可以是单一营养物也可是多种营养物，到一定时候，便进行排料但并不排完，留到一定时候，便进行排料但并不排完，留1/31/31/31/3至至2/32/3，然后再补料，重复上述操作。然后再补料，重复上述操作。然后再补料，重复上述操作。然后再补料，重复上述操作。第二十六页，本课件共有39页 发酵尽管有固、液及其它类型之分，但其原理、机理发酵尽管有固、液及其它类型之分，但其原理、机理是相同的。在总体的工艺上也都涉及三个主要要素的是相同的。在总体的工艺上也都涉及三个主要要素的处理。处理。俗称俗称“
24、发酵三条路发酵三条路”：1 1、菌种、菌种 2、空气、空气、空气、空气 3 3、培养基、培养基二、发酵的一般工艺二、发酵的一般工艺 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二十七页，本课件共有39页 （培养基）（培养基）（培养基）（培养基）菌种菌种菌种菌种 原料原料原料原料 (大众化、廉价、质量稳定大众化、廉价、质量稳定大众化、廉价、质量稳定大众化、廉价、质量稳定)纯化、复壮纯化、复壮纯化、复壮纯化、复壮 预处理预处理预处理预
25、处理 斜面斜面斜面斜面 （同一批多转几支，一罐一支，防止退化）（同一批多转几支，一罐一支，防止退化）（同一批多转几支，一罐一支，防止退化）（同一批多转几支，一罐一支，防止退化）配料、调浆（淀粉配料、调浆（淀粉配料、调浆（淀粉配料、调浆（淀粉）摇瓶摇瓶摇瓶摇瓶 灭菌灭菌灭菌灭菌 种子罐种子罐种子罐种子罐 空气分过滤器空气分过滤器空气分过滤器空气分过滤器 冷却冷却冷却冷却 补料（包括水）补料（包括水）补料（包括水）补料（包括水）发酵罐发酵罐发酵罐发酵罐 空气分过滤器空气分过滤器空气分过滤器空气分过滤器 发酵液预处理发酵液预处理发酵液预处理发酵液预处理 过滤、离心过滤、离心过滤、离心过滤、离心 包装
26、包装包装包装 出厂出厂出厂出厂第二十八页，本课件共有39页 空气过滤的目的：空气过滤的目的：1）无菌，）无菌，2）压力，）压力，3 3）温度（维持菌体生长）温度（维持菌体生长）l l高空采气、远离烟囱、粗过滤（防止杂质对空压机高空采气、远离烟囱、粗过滤（防止杂质对空压机的损坏）的损坏）所以：所以：A、微生物工厂的选址一般在空气清新处、微生物工厂的选址一般在空气清新处 如如森林、湖泊、郊区。森林、湖泊、郊区。B、只要穿透过滤器，压强不低于、只要穿透过滤器，压强不低于44.5kg，流量越大越好，一级，流量越大越好，一级 压缩压缩（一）无菌空气的制备方法：（一）无菌空气的制备方法：.过滤除菌过滤除菌
27、（能量消耗少，得气量大）（能量消耗少，得气量大）（能量消耗少，得气量大）（能量消耗少，得气量大）第二十九页，本课件共有39页（一）无菌空气的制备方法：（一）无菌空气的制备方法：.过滤除菌过滤除菌（能量消耗少，得气量大）（能量消耗少，得气量大）（能量消耗少，得气量大）（能量消耗少，得气量大）l l高空采气高空采气高空采气高空采气粗过滤粗过滤粗过滤粗过滤空压机空压机空压机空压机 贮气罐贮气罐贮气罐贮气罐 列管冷凝器列管冷凝器列管冷凝器列管冷凝器 油水分离油水分离油水分离油水分离器器器器（旋风分离器）（旋风分离器）（旋风分离器）（旋风分离器）二级冷却二级冷却二级冷却二级冷却去雾器去雾器去雾器去雾器加
28、热器加热器加热器加热器总过滤器总过滤器总过滤器总过滤器分分分分过滤器过滤器过滤器过滤器发酵罐（种子罐）发酵罐（种子罐）发酵罐（种子罐）发酵罐（种子罐）A A、空压机要求：空压机要求：空压机要求：空压机要求：水冷、低压、大流量；水冷、低压、大流量；水冷、低压、大流量；水冷、低压、大流量；B B、贮气罐作用：贮气罐作用：贮气罐作用：贮气罐作用：（1 1）稳流，去除脉冲；）稳流，去除脉冲；）稳流，去除脉冲；）稳流，去除脉冲；（2 2）初步杀死一些细菌；）初步杀死一些细菌；）初步杀死一些细菌；）初步杀死一些细菌；（3 3）去除一些油水）去除一些油水）去除一些油水）去除一些油水 （4 4）贮气）贮气）贮
29、气）贮气 C C、油水分离器作用：油水分离器作用：油水分离器作用：油水分离器作用：除去大颗粒的油水除去大颗粒的油水除去大颗粒的油水除去大颗粒的油水 D D、二级冷却作用：二级冷却作用：二级冷却作用：二级冷却作用：温度更低，去除残留水分温度更低，去除残留水分温度更低，去除残留水分温度更低，去除残留水分 E E、去雾器作用：去雾器作用：去雾器作用：去雾器作用：去除细微的油、水滴去除细微的油、水滴去除细微的油、水滴去除细微的油、水滴 F F、加热器作用：加热器作用：加热器作用：加热器作用：仍有露滴，降低相对湿度，除去，自此空仍有露滴，降低相对湿度，除去，自此空仍有露滴，降低相对湿度，除去，自此空仍有
30、露滴，降低相对湿度，除去，自此空 气气气气中除去湿度可进总过滤器中除去湿度可进总过滤器中除去湿度可进总过滤器中除去湿度可进总过滤器第三十页，本课件共有39页（二）培养基灭菌：空消和实消（二）培养基灭菌：空消和实消l l 实消：实消：洗罐洗罐洗罐洗罐 空消空消空消空消 加培养基加培养基加培养基加培养基 搅拌调浆搅拌调浆搅拌调浆搅拌调浆 溶解溶解溶解溶解，调调调调pHpH（注意灭注意灭菌后一般会使菌后一般会使pHpH下降下降o.3o.3）加消泡剂加消泡剂加消泡剂加消泡剂 打开所有排气阀打开所有排气阀打开所有排气阀打开所有排气阀，尤尤其是最低位置排气阀，其是最低位置排气阀，蒸汽通入蛇管或夹套预热至蒸
31、汽通入蛇管或夹套预热至蒸汽通入蛇管或夹套预热至蒸汽通入蛇管或夹套预热至80908090（防止进罐蒸汽很快形成冷凝水、糊化）防止进罐蒸汽很快形成冷凝水、糊化）蒸汽进罐蒸汽进罐蒸汽进罐蒸汽进罐（从进汽口、出料管口、取料口直接进入从进汽口、出料管口、取料口直接进入，压力不小于压力不小于2 2公斤：公斤：1)1)使罐内正压，使罐内正压，2 2）冷凝水增加量不至于太多，压力高，冷凝）冷凝水增加量不至于太多，压力高，冷凝水少水少 升罐温至升罐温至升罐温至升罐温至118118120120，表压力，表压力，表压力，表压力0.91kg0.91kg维持维持维持维持30min30min，计时计时25min25min
32、蒸汽阀门关，蒸汽阀门关，5min5min缓冲，此时排气阀一直打开的表压要缓冲，此时排气阀一直打开的表压要自然上升，表压不能高于空气来路的压力，否则管内培养基倒流入自然上升，表压不能高于空气来路的压力，否则管内培养基倒流入过滤器内。过滤器内。30min30min之后立即引入无菌空气保压，之后立即引入无菌空气保压，之后立即引入无菌空气保压，之后立即引入无菌空气保压，压力大于大压力大于大气压，且能增加培养基中溶解氧气压，且能增加培养基中溶解氧 开启冷凝水，降温至接种温开启冷凝水，降温至接种温开启冷凝水，降温至接种温开启冷凝水，降温至接种温度度度度，注意缓冲，冷却接种注意缓冲，冷却接种。第三十一页，本
33、课件共有39页（二）培养基灭菌：空消和实消（二）培养基灭菌：空消和实消l l实消优缺点实消优缺点:优点：优点：不需要专门灭菌设备，投资少，不需要专门灭菌设备，投资少，灭菌效果可靠；对蒸汽需求较低灭菌效果可靠；对蒸汽需求较低 缺点：缺点：蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，培养基在高温处停留长，造成营养波动大，培养基在高温处停留长，造成营养破坏。破坏。l l 空消：空消：在发酵罐装入培养基前通入蒸汽对在发酵罐装入培养基前通入蒸汽对发酵罐和管道进行灭菌。发酵罐和管道进行灭菌。第三十二页，本课件共有39页（二）培养基灭菌：空消和实消（二）培养基灭菌：空消和实消l l灭菌注
34、意事项：灭菌注意事项：1）管道要畅通）管道要畅通 2）防止逆流，防止激烈的翻动）防止逆流，防止激烈的翻动 3）蒸汽需要灭过头（）蒸汽需要灭过头（活蒸汽，灭过头活蒸汽，灭过头）4）在搅拌时通入空气，使培养基密度下）在搅拌时通入空气，使培养基密度下降，电机功率小，灭菌前搅拌则功率大，电降，电机功率小，灭菌前搅拌则功率大，电机损耗大机损耗大第三十三页，本课件共有39页（二）培养基灭菌：空消和实消（二）培养基灭菌：空消和实消 影响培养基灭菌的因素：影响培养基灭菌的因素：l l 温度、时间：温度、时间：温度低点，可在培养基中加入甲醛或过氧化氢，因加入可达灭菌目的，在加热时可挥发掉不影响微生物生长。高温时
35、，可大量缩短时间。l l pH值：值：中性pH条件下微生物较耐热，但在酸或碱性条件下易灭菌。越酸，时间短。l l 油脂、糖类，蛋白等生物大分子：油脂、糖类，蛋白等生物大分子：油脂、糖类，蛋白等生物大分子：油脂、糖类，蛋白等生物大分子：会增加微生物耐热会增加微生物耐热性（生物大分子对微生物的保护作用），将微生物包起性（生物大分子对微生物的保护作用），将微生物包起来，含量越多，死亡速率越慢，高盐可加快微生物死亡，来，含量越多，死亡速率越慢，高盐可加快微生物死亡，削弱微生物耐热性。削弱微生物耐热性。l l 泡沫：泡沫：泡沫：泡沫：越多越耐热越多越耐热l l 培养基颗粒大小：培养基颗粒大小：颗粒越小，
36、微生物越易杀死第三十四页，本课件共有39页 发酵是以微生物代谢产物为产发酵是以微生物代谢产物为产品的发酵，其根本是原料在一特定品的发酵，其根本是原料在一特定的微生物和合适的条件下转化为产的微生物和合适的条件下转化为产品的过程。这一过程可分为品的过程。这一过程可分为三个阶三个阶段段。三、三、发酵的一般生化历程发酵的一般生化历程 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第三十五页，本课件共有39页原料降解阶段：原料降解阶段：淀粉、淀
37、粉、ProPro、FatFat、果胶、果胶、半纤维素、木质素及其它物质的降解半纤维素、木质素及其它物质的降解产物转化阶段：产物转化阶段：醇类、有机酸、醇类、有机酸、AAAA、脂肪酸、其它物质的形成、脂肪酸、其它物质的形成产物再平衡：产物再平衡：原料第一阶段第二阶段第三阶段 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控酯类等风味物质的形成酯类等风味物质的形成第三十六页，本课件共有39页vv生化特征生化特征：大分子物质降解成小分子物质以
38、利于微：大分子物质降解成小分子物质以利于微生物细胞膜的选择吸收，原料开始液化、糖化。生物细胞膜的选择吸收，原料开始液化、糖化。（如味精厂淀粉入水加酶作用）（如味精厂淀粉入水加酶作用）vv动力：动力：霉菌、细菌或酶制剂霉菌、细菌或酶制剂vv作用：作用：为进一步发酵（如酵母菌）提供基质为进一步发酵（如酵母菌）提供基质vv主要物质变化：主要物质变化：第一阶段：原料降解阶段第一阶段：原料降解阶段 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控
39、第三十七页，本课件共有39页v生化特征生化特征：小分子降解产物转化为目的产小分子降解产物转化为目的产物，如有机酸、醇等。物，如有机酸、醇等。v主要途径主要途径：乳酸发酵、酒精发酵、醋酸发乳酸发酵、酒精发酵、醋酸发酵酵第二阶段：目的产物转化阶段第二阶段：目的产物转化阶段 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第三十八页，本课件共有39页vv生化特征生化特征：发酵产物间相互作用，产生风：发酵产物间相互作用，产生风味物质，形成特有风味体系（可理解为酿味物质，形成特有风味体系（可理解为酿造食品的造食品的“陈酿陈酿”）vv典型反应典型反应:酯化反应酯化反应vv作用作用：降低了醇和酸的浓度，增加酯香，：降低了醇和酸的浓度，增加酯香，风味醇和风味醇和第三阶段：产物再平衡阶段第三阶段：产物再平衡阶段 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第三十九页，本课件共有39页