《发酵与酿造工艺学》课件

《发酵与酿造工艺学》ppt课件目录发酵与酿造工艺学概述发酵过程酿造过程发酵与酿造的设备与设施发酵与酿造的优化与控制发酵与酿造的未来发展01发酵与酿造工艺学概述发酵与酿造的定义发酵指在微生物作用下，将碳水化合物转化为酒精和二氧化碳的过程。酿造指利用微生物发酵作用，生产各种具有特定风味和功能的食品或原料的过程。人类在长期实践中发现并利用了发酵现象，如制酒、制酱等。古代近代现代随着科技的发展，人们对发酵和酿造的原理和工艺进行了深入研究，推动了相关产业的发展。发酵与酿造技术不断创新，应用领域不断扩大，如生物制药、环境保护等。030201发酵与酿造的历史与发展发酵与酿造的应用领域生产各种酒类、酱油、醋、面包、酸奶等食品。利用发酵技术处理农业废弃物，生产有机肥料和生物农药。利用微生物发酵生产抗生素、疫苗等生物制品。如环保、能源等领域也有发酵与酿造技术的应用。食品工业农业生物医药其他领域02发酵过程通过厌氧发酵产生乳酸，主要用于食品发酵和制作酸奶。乳酸菌通过有氧和无氧发酵产生乙醇和二氧化碳，用于面包和酒的制作。酵母菌能够分解大分子物质，产生多种酶，用于食品加工和饲料生产。霉菌发酵微生物在无氧条件下，微生物通过糖酵解途径将糖类转化为乙醇和二氧化碳。厌氧发酵在有氧条件下，微生物通过三羧酸循环将糖类转化为二氧化碳和水。有氧发酵微生物在有氧和无氧条件下都能进行发酵，如酵母菌。兼性发酵发酵机制酒精发酵将葡萄糖转化为乙醇，产生二氧化碳。乳酸发酵将葡萄糖转化为乳酸。醋酸发酵将乙醇转化为醋酸。丁酸发酵将葡萄糖转化为丁酸。发酵类型用于制造酒类、燃料等。乙醇乳酸酶维生素用于制作酸奶、乳酪等食品。用于食品加工、洗涤剂、制药等领域。某些微生物发酵能够产生维生素，如酵母菌产生的维生素B群。发酵产物03酿造过程水用于浸泡、煮沸和稀释，影响酿造过程中的酶活性和微生物生长。酒曲由麦芽、麸皮和酵母制成，提供糖化和发酵所需的酶和微生物。谷物如大麦、小麦、玉米等，作为主要原料提供淀粉和蛋白质。酿造原料清洗、破碎、浸泡和蒸煮等步骤，使原料易于酶解和糖化。原料处理淀粉在淀粉酶的作用下转化为可发酵的糖。糖化在酵母的作用下，糖转化为酒精和二氧化碳。发酵酒在橡木桶或不锈钢罐中放置一段时间，使酒成熟和风味发展。陈酿酿造工艺酵母菌进行酒精发酵，将糖转化为酒精。乳酸菌产生乳酸，给酒带来酸味，并抑制其他有害微生物的生长。醋酸菌在有氧条件下将酒精氧化为醋酸，影响酒的口感和稳定性。酿造微生物乙醇，是酒的主要成分，赋予酒特有的口感和香味。酒精在发酵过程中产生，部分溶解在酒中，影响口感。二氧化碳赋予酒果香和花香，使酒口感圆润。酯类如乳酸、乙酸等，影响酒的口感和稳定性。酸类酿造产物04发酵与酿造的设备与设施用于进行液体或固体发酵，具有搅拌、温度控制、通气等装置，是发酵工业中的主要设备。发酵罐专门用于酒精发酵，具有较大的罐体和搅拌装置，以适应酒精发酵过程中对于温度和溶氧的需求。酒精发酵罐专为乳酸发酵设计，具有特殊的密封装置和搅拌装置，以保持发酵过程的厌氧环境。乳酸发酵罐发酵设备03过滤机用于过滤酿造过程中的杂质和沉淀物，保证酒的清澈度。01酿酒罐用于酿造酒类，如啤酒、葡萄酒等，具有温度控制、压力控制、通气等装置。02蒸馏器用于将发酵液中的酒精进行蒸馏提取，可分为单式蒸馏器和复式蒸馏器。酿造设备123用于储存发酵和酿造所需的原料，如麦芽、酵母、水果等。原料储存设施包括锅炉、空调等，为发酵和酿造提供必要的能源和温度控制。能源供应设施用于处理发酵和酿造过程中产生的废水，以符合环保要求。废水处理设施辅助设施05发酵与酿造的优化与控制菌种选育选择具有优良发酵性能的菌种，如高代谢活性、高耐受性等。培养基优化通过调整碳源、氮源、磷源等营养成分，提高菌种的发酵效率。环境因素控制如温度、pH、溶氧浓度等，以适应菌种的生理需求，促进发酵产物的积累。过程优化通过实验设计和响应面分析，找出最优的发酵条件，提高产物产量。发酵优化温度控制保持恒定的温度，避免温度波动对菌种发酵活性的影响。pH控制通过添加酸或碱调节培养基的pH值，维持菌种的最佳生长环境。溶氧控制通过搅拌速度和通气量调控，维持适当的溶氧水平，促进菌种的代谢活动。泡沫控制通过消泡剂或机械搅拌，防止发酵过程中泡沫的产生。发酵控制糖化工艺优化糖化工艺条件，如温度、时间、pH等，以获得最佳的麦汁组成。优化酵母发酵工艺条件，提高啤酒的口感和品质。发酵工艺选用高质量的原料，如麦芽、水和酵母等，以提高酿造品质。原料选择选择具有优良发酵性能和产香性能的酵母菌株。酵母选育酿造优化在酿造过程中保持稳定的温度，如糖化、煮沸、发酵等阶段的温度控制。温度控制在煮沸和发酵阶段，维持稳定的压力，以保证啤酒的风味和品质。压力控制合理安排各工序的时间，如糖化、煮沸、发酵等阶段的时间控制，以确保酿造过程的顺利进行。时间控制严格控制酿造环境的卫生状况，防止杂菌污染，保证啤酒的纯正风味。卫生控制01030204酿造控制06发酵与酿造的未来发展利用CRISPR-Cas9等基因编辑工具，对微生物进行定向改造，提高发酵产物的产量和品质。基因编辑技术运用合成生物学原理和技术，设计和构建新型微生物，实现特定代谢产物的优化生产。合成生物学通过人工智能算法和大数据分析，优化发酵过程控制，提高生产效率和产品质量。人工智能与大数据新技术与新方法废弃物资源化利用将发酵过程中的废弃物转化为有价值的产品，如生物燃气、有机肥料等。生物能源利用利用微生物发酵生产生物燃料，如乙醇、生物柴油等，替代化石能源。减少碳排放通过优化发酵工艺和降低能耗，降低生产过程中的碳排放，实现绿色生产。环境保护与可持续发展健康食品需求增长01随着消费者对健康食