发酵与酿造工程学基础及主要设备课件.pptVIP

食品发酵与酿造工艺学第四章食品发酵与酿造工艺学FoodFermentingandbrewingTechnology第四章发酵与酿造工程学基础及主要设备

食品发酵与酿造工艺学第四章第一节发酵与酿造的工艺过程一、种子活化与扩大培养种子活化与扩大培养：是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，在经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯种培养物称为种子（inoculum）。

食品发酵与酿造工艺学第四章一、种子活化与扩大培养发酵工业生产过程中优质种子必须满足以下条件：1.菌种细胞的生长活力强，移种至发酵罐后能迅速生长，迟缓期短；2.生理形状稳定；3.菌体总量及浓度能满足大容量发酵罐的要求；4.无杂菌污染；5.保持稳定的生产能力。

食品发酵与酿造工艺学第四章一、种子活化与扩大培养种子制备的工艺流程

食品发酵与酿造工艺学第四章一、种子活化与扩大培养（一）实验室种子制备1、孢子制备（1）放线菌孢子的制备放线菌的孢子培养一般采用琼脂斜面培养基，培养基中含一些适合产孢子的营养成分，如麸皮、豌豆浸汁、蛋白胨和一些无机盐等。培养温度一般为28℃。培养时间5~14d。

食品发酵与酿造工艺学第四章（一）实验室种子制备1、孢子制备（2）霉菌孢子的制备霉菌孢子的培养一般以大米、小米、玉米、麸皮、麦粒等天然农产品为培养基。培养的温度一般为25~28℃。培养时间一般为4~14d。

食品发酵与酿造工艺学第四章（一）实验室种子制备2、摇瓶种子制备某些微生物菌种的孢子发芽和菌丝繁殖速度较缓慢，为了缩短种子罐培养周期和稳定种子质量，将孢子经摇瓶培养成菌丝后再进罐，这就是摇瓶种子。

食品发酵与酿造工艺学第四章（二）生产车间种子制备1、种子罐级数的确定种子罐级数：是指制备种子需逐级扩大培养的次数。取决于：1）菌种生长特性、孢子发芽及菌体繁殖速度；2）所采用发酵罐的容积。

食品发酵与酿造工艺学第四章（二）生产车间种子制备2、接种龄接种龄：种子罐中培养的菌体开始移入下一如嗜碱性芽孢杆菌级种子罐或发酵罐时的培养时间。生产碱性蛋白酶，12小时最好。常种龄以菌体处于生命力极为旺盛的对数生长期，且培养液菌体量还未达到最高峰时，较为适宜。时间太长，菌种趋于老化，生产能力下降，菌体自溶；种龄太短，造成发酵前期生长缓慢。

食品发酵与酿造工艺学第四章（二）生产车间种子制备2、接种量接种量大小决定于生产菌种生长繁殖的速度，较大接种量可缩短发酵罐中菌丝繁殖达到高峰的时间，使产物的形成提前到来，并可减少杂菌的生长机会。接种量指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。

食品发酵与酿造工艺学第四章2、接种量在抗生素生产中，大多数抗生素最适接种量为：0.7~1.5%;棒状杆菌生产谷氨酸接种量为1%；

食品发酵与酿造工艺学第四章二、发酵与酿造原料前处理及培养基制备三、发酵与酿造四、产物分离、提取与后加工

食品发酵与酿造工艺学第四章四、产物分离、提取与后加工发酵与酿造技术下游加工的一般过程主要包括：1.发酵液的预处理与分离2.初步纯化3.高度纯化4.成品加工等过程。具体流程图如下图：

食品发酵与酿造工艺学第四章下游工程的基本框架胞外产物发酵液预处理细胞分离细胞破碎碎片分离离心过滤珠磨高速匀浆酶溶离心过滤加热调节pH值凝聚初步纯化精细纯化成品加工结晶浓缩干燥层析电泳分子蒸馏萃取吸附沉淀离心

食品发酵与酿造工艺学第四章（一）发酵液预处理和过滤预处理的目的312去除发酵液中部分杂质，以利于后继各步操作。改变发酵液的物理性质，提高从悬浮液中分离固形物的速度，实现工业规模的过滤；尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是液相）；

食品发酵与酿造工艺学第四章（一）发酵液预处理和过滤1.发酵液预处理的方式（1）加热（heating)：加热能显著降低悬浮液的黏度，提高过滤速率。适当的温度和受热时间还有利于作为杂质的一部分蛋白质凝聚，改善发酵液的过滤特性。

食品发酵与酿造工艺学第四章1.发酵液预处理的方式（2）调节pH值（adjustingpH)可使蛋白质等两性物质处于等电点，因不稳定而被沉淀，用固液分离方法去除。大多数蛋白质的等电点在4.5~5.5范围内。

食品发酵与酿造工艺学第四章1.发酵液预处理的方式（3）有色物质的去除及其他在脱色方法中以使用离子交换剂、离子交换纤维、活性碳等材料的吸附法最为普遍。

食品发酵与酿造工艺学第四章2.发酵液的粗过滤澄清过滤：当悬浮液通过滤层时，固体颗粒被阻拦或吸附在滤层的颗粒上,使滤液得以澄清。澄清过程中，过滤介质起主要作用.过滤介质：硅藻土、砂、颗粒活性碳、玻璃珠、塑料颗粒等构成过滤层；烧结陶瓷、烧结金属、粘合塑料及金属丝绕成的管子组