固态发酵技术及其设备的研究进展
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固态醋酸发酵影响因素及发酵设备杨宗朋(海天醋业(广东)有限公司,广东佛山 528500)摘 要:固态醋酸发酵是我国传统食醋酿造的主要工艺,该工艺所生产的食醋具有体态浓稠、香气丰富、口感浓厚、鲜甜不刺激等特点,但传统固态醋酸发酵存在工艺复杂、发酵周期长、劳动强度高、发酵可控性差等问题。
本文对固态醋酸发酵过程的影响因素进行了系统性探讨,并结合山西陈醋、镇江香醋介绍了传统固态醋酸发酵设备以及新型固态醋酸发酵设备与工艺特点,以期对固态醋酸发酵工艺及设备创新优化提供相关参考。
关键词:固态醋酸发酵;酿造因素;发酵设备Influencing Factors and Fermentation Equipment of SolidAcetic Acid FermentationYANG Zongpeng(Haitian Vinegar Industry (Guangdong) Co., Ltd., Foshan 528500, China) Abstract: Solid state acetic acid fermentation is the main process for traditional vinegar brewing in China. The vinegar produced by this process has characteristics such as thick body, rich aroma, strong taste, and non-stimulating freshness and sweetness. However, traditional solid state acetic acid fermentation has problems such as complex process, long fermentation cycle, high labor intensity, and poor fermentation controllability. This article systematically discussed the factors affecting the solid-state acetic acid fermentation process, and introduced the traditional and new solid-state acetic acid fermentation equipment, including process characteristics, combined with Shanxi mature vinegar and Zhenjiang aromatic vinegar, with a view to providing relevant references for the innovation and optimization of solid-state acetic acid fermentation technology and equipment.Keywords: solid state acetic acid fermentation; brewing factors; fermentation equipment我国食醋产业的发展经历了从无到有到完善的过程,目前食醋产业规模已达数百亿元,是我国经济发展的重要产业之一。
第1篇一、实验目的1. 了解发酵现象的基本原理和过程。
2. 掌握实验操作方法,观察并记录发酵现象。
3. 分析发酵过程中物质的变化和影响因素。
二、实验原理发酵是一种微生物在无氧条件下,将有机物质转化为其他物质的过程。
本实验以葡萄汁为原料,利用酵母菌进行发酵,产生酒精和二氧化碳。
三、实验仪器及试剂1. 仪器:锥形瓶(250ml)、移液管、pH计、生物传感仪、分析天平、酒精灯、烧杯、玻璃棒、温度计、橡胶塞、胶管。
2. 试剂:葡萄汁、酵母膏、葡萄糖、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、苯甲酸钠、EDTA 钠、氯化钠。
四、实验步骤1. 准备实验材料:将葡萄汁、酵母膏、葡萄糖、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、苯甲酸钠、EDTA钠、氯化钠等试剂按照一定比例混合均匀。
2. 将混合液倒入锥形瓶中,加入适量的酵母菌,密封瓶口。
3. 将锥形瓶放入恒温水浴中,调节温度在25-30℃之间,保持恒温发酵。
4. 每隔一段时间,用pH计和生物传感仪检测发酵液的pH值和酒精浓度。
5. 观察发酵过程中产生的气泡、沉淀等现象,记录实验数据。
6. 实验结束后,对发酵液进行离心分离,收集酒精和沉淀物。
7. 对酒精和沉淀物进行成分分析,比较发酵前后的物质变化。
五、实验结果与分析1. 发酵过程中,pH值逐渐降低,酒精浓度逐渐升高,说明酵母菌在发酵过程中将葡萄糖转化为酒精。
2. 发酵过程中产生大量气泡,说明酵母菌在发酵过程中产生二氧化碳。
3. 发酵结束后,酒精浓度达到一定值,沉淀物为酵母菌残骸。
4. 通过成分分析,发酵液中的葡萄糖含量明显降低,酒精含量明显升高,证实了发酵现象。
六、实验结论本实验成功观察到了发酵现象,酵母菌在无氧条件下将葡萄糖转化为酒精和二氧化碳。
实验结果表明,发酵过程受温度、pH值等因素的影响,为发酵工艺的优化提供了理论依据。
七、注意事项1. 实验过程中要注意无菌操作,避免污染。
2. 实验过程中要控制好温度,确保发酵过程顺利进行。
3. 实验数据要准确记录,便于分析。
固态发酵工程技术的研究应用分析固态发酵工程技术是一种利用微生物在固态培养基上进行发酵的技术,近年来得到了广泛的关注和应用。
固态发酵技术具有许多优点,比如生产周期短、设备投资少、能耗低、产品质量好等,因此在食品加工、生物制药、环境保护等领域都得到了广泛的应用。
本文将从固态发酵工程技术的原理、应用领域和发展前景等方面进行分析和探讨。
固态发酵工程技术的原理是指将微生物所需的培养基和营养成分与生物制品混合,使其成为一种半固态或粘稠的状态,然后通过控制温度、湿度和通气等条件,利用微生物代谢产生的酶或代谢产物来进行发酵。
固态发酵相对于液态发酵来说,具有特殊的优点。
固态发酵可以减少液态废水的处理成本,降低了环境污染的风险。
由于固态发酵过程不需要大量的水,因此可以节约大量的能源和水资源。
由于固态发酵过程可以在相对干燥的条件下进行,因此不容易造成微生物的污染和生长不稳定。
由于这些优点,固态发酵工程技术在食品加工、生物制药、环境保护等领域得到了广泛的应用。
在食品加工领域,固态发酵工程技术主要应用于传统食品的生产。
酱油、豆豉、豆腐、米酒等传统食品都是通过固态发酵来制作的。
固态发酵工程技术可以改善食品的口感和口味,增加食品的营养价值,同时也可以延长食品的保存期限。
在生物制药领域,固态发酵工程技术主要应用于微生物发酵生产抗生素、酶、氨基酸、酒精等产品。
固态发酵技术在这些产品的生产中具有高效、节能、环保等特点,因此得到了越来越广泛的应用。
在环境保护领域,固态发酵工程技术也得到了广泛的应用。
通过固态发酵工程技术可以将农业废弃物、工业固体废弃物等转化为有机肥料或生物燃料,从而减少了固体废弃物的处理压力,减少了环境污染的风险。
固态发酵工程技术在未来的应用前景非常广阔。
随着人们对食品营养和安全的关注不断增加,传统食品的固态发酵工程技术将会得到更广泛的应用。
生物制药领域对高效、节能、环保的生产技术的需求也在不断增加,固态发酵工程技术将会成为生物制药领域的研究热点。
固态法在白酒酿造中的传统与创新探索引言白酒是中国饮食文化的重要组成部分,也是中国酿造行业的代表性产品之一。
随着科技的不断进步,酿酒技术也在不断创新与发展。
固态法作为一种新兴的酿酒技术,正在逐渐引起酿酒界的关注,并在白酒酿造中展示出传统与创新的双重优势。
本文将探讨固态法在白酒酿造中的传统与创新探索。
一、固态法简介固态法是指通过在固态条件下进行酿造的一种方法。
与传统的液态法相比,固态法的特点在于发酵过程中不使用大量的水。
它通过调节原料的水分含量,使得酒曲和原料形成固态酒曲,然后在固态酒曲中进行发酵。
由于固态酿造的水分含量较低,发酵过程中产生的酒液也相对浓缩,从而使得最终产品的风味更加浓郁。
二、固态法在传统酿酒中的应用1. 陈化酿造陈化是白酒酿造过程中至关重要的一步,它使得白酒在长期存放的过程中逐渐变得更加醇厚。
传统的液态酿造需要将酒液倒入陶罐等容器中进行陈化,但是这个过程中容器内水分的蒸发会导致酒液的浓缩。
而固态法在陈化酿造中可以更好地保持酒液的浓度,使得酒液更好地吸取木质容器中的芳香成分,并逐渐形成独特的风味。
2. 贮藏变质白酒酿造后需要经过一段时间的贮藏才能达到最佳的风味。
传统的液态法在贮藏过程中,容易因为水分的蒸发而造成酒液的品质下降。
而固态法由于水分含量较低,可以更好地保持酒液的风味,避免贮藏过程中的变质问题。
三、固态法的创新应用1. 深度发酵在传统的液态发酵过程中,由于大量的水分存在,酒液往往无法达到充分的接触面积,从而影响了发酵效果。
而固态法可以使得酒曲与原料充分接触,使得酵母菌充分发酵,提高发酵效率。
这将使得酒液中的糖分更加充分地转化为酒精,精馏出的酒液更加干净、纯正。
2. 新型原料的应用固态法在发酵过程中不依赖大量的水分,这使得酿造者可以更加灵活地选择原料。
相比传统液态法中的黄精、高粱等常见原料,固态法可以使用更多的植物资源,如谷物、蔬菜等。
这不仅为酿造出更加丰富多样的口感提供了可能,还可以促进农产品资源的合理利用,保护生态环境。
固态法酿造白酒中的酵母发酵代谢途径研究摘要:白酒是中国传统的酒类产品之一,其独特的风味和醇香口感受到了广大消费者的喜爱。
酒精的产生是通过酵母微生物代谢过程中产生的,而酵母的代谢途径对白酒的风味和品质起到至关重要的作用。
本文将探讨固态法酿造白酒中酵母发酵的代谢途径研究,包括糖的利用、乙醇的产生以及酵母细胞的生长等方面。
1. 糖的利用在固态法酿造白酒的过程中,由于发酵床中固态物料的存在,酵母的营养来源主要是床面上的酒糟和床下固态物料。
糖是酵母生长和代谢的主要碳源,通过研究发现,酵母在固态法酿造白酒的过程中可以利用多种糖类物质,如葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等。
在发酵过程中,糖类物质在酵母细胞内经过一系列的酶的作用,转化为乙醇和二氧化碳等代谢产物。
2. 乙醇的产生乙醇是白酒中的主要成分之一,也是酵母发酵过程中最重要的代谢产物之一。
乙醇的产生是由酵母细胞通过糖类物质的发酵作用产生的。
在固态法酿造白酒的过程中,酵母通过糖类物质的代谢,产生乙醇和二氧化碳。
乙醇对白酒的风味和口感有着重要影响,适量的乙醇能够增加白酒的醇香口感,但过高的乙醇含量会影响白酒的品质和风味。
3. 酵母细胞的生长酵母细胞的生长对于固态法酿造白酒过程中的酵母发酵至关重要。
酵母细胞在适宜的温度和湿度条件下能够快速繁殖,同时也需要足够的氧气供应。
酵母在固态法酿造白酒的过程中,通过吸收酒糟和固态物料中的一些有机物质,为其生长提供营养来源。
此外,酵母细胞在生长过程中还会释放酵母菌体表面酶,将固态物料中的淀粉、蛋白质和脂肪等分解为可被酵母细胞吸收的小分子物质。
4. 代谢途径的调控酵母发酵代谢途径的调控对于固态法酿造白酒的品质控制至关重要。
酵母在代谢过程中的一系列酶活性和基因表达水平的调节,直接影响着乙醇产生和其他代谢产物的生成。
通过对酵母发酵过程中的代谢途径的研究,可以探索调控酵母代谢活性的关键基因和酶,为白酒的品质改良和控制提供理论依据。
结论:固态法酿造白酒中的酵母发酵代谢途径是一个复杂而重要的过程,在白酒的风味和品质形成上起着关键的作用。
固态发酵工艺固态发酵工艺是一种以微生物在固体底物上生长代谢为基础的技术。
其主要优点包括发酵过程相对简单,生产成本低,产品品质好,营养价值高等。
因此,在食品、医药、化工等领域得到广泛应用。
本文将重点探讨固态发酵工艺的原理、分类、应用领域及挑战等方面。
一、固态发酵的原理固态发酵与液态发酵相比,其发酵底物通常是由白腐菌、黑曲霉、酵母菌等微生物种类组成的一种复杂生态系统。
这些微生物以底物为营养源,在发酵过程中产生酶和代谢产物,其中酶的作用可以分解底物成分,代谢产物则对底物的性质产生一定影响,直接决定了发酵产物的品质。
二、固态发酵的分类根据不同的发酵底物,固态发酵主要分为以下几类:豆类、谷物、木质素、酒渣、果皮等。
其中豆类是最常用的底物之一,如黄豆、豆饼等,主要用于生产豆制品,如豆豉、豆腐等。
谷物类固态发酵主要应用于酱油、米酒、醪糟等食品的生产。
木质素类固态发酵被广泛应用于木质素的降解和生物质燃料的制备等方面。
酒渣类固态发酵用于生物质能的转化和生产酒渣菌蛋白等。
果皮类固态发酵主要用于生产果皮醋等产品。
三、固态发酵的应用领域 1.食品领域:固态发酵技术在食品加工中得到了广泛应用,如豆制品、酱油、醋、米酒、酸奶、面包等。
2.药物领域:利用固态发酵技术生产天然药物,如青黛、灵芝、人参等。
3.环保领域:利用固态发酵技术处理废弃物,如酒渣、果皮等。
4.工业领域:通过固态发酵技术生产有机酸、生物柴油、单细胞蛋白等产品。
四、固态发酵工艺的挑战由于固态发酵的发酵底物非常复杂,所涉及的微生物多样且生态环境复杂,因此,固态发酵工艺面临着以下挑战: 1.微生物筛选和优化:选择合适的微生物对于固态发酵的成功至关重要,同时需要通过优化培养条件,提高微生物的代谢能力和产物的产率。
2.发酵条件控制:固态发酵中,底物湿度、通气、温度等因素都对发酵过程产生影响,需要合理控制这些条件,才能保证发酵的成功。
3.发酵底物的特性:不同的发酵底物性质不同,对于不同的固态发酵底物,需要制定相应的处理策略和工艺。
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图1糖化酶添加量(U/g)图2装料量(g)图3水料比图4接种量(亿/g)图5温度(℃)图6pH值由图4知,接种量达1.25×108后,活菌数增长缓慢,继续增加接种量,菌体增长受到抑制(图4)。
故选取1.0×108CFU/g作为最适接种量。
在一定范围内,温度的升高有利于酵母的生长繁殖及代谢产物的产生,但是温度过高,导致酶类失活,甚至直接导致菌体死亡。
反之,菌体生长缓慢,周期延长。
由图5知,最适温度为30℃。
pH值是发酵过程中的重要参数,它通过影响菌体细胞膜的通透性,来改变酵母对营养物质的吸收,以及影响酵母自身酶系的活力。
酿酒酵母的最适生长pH值为4.2~5.0,实验表明pH4.5为最佳(图6)。
综上所述,以黄酒糟生产酵母培养物的最佳发酵工艺为:糖化酶100U/g,装料量30g,水料比1.25,接种量1.0×108CFU/g,温度30℃, pH4.5、此时发酵产物烘干后活菌数为20.88×108亿/g。
2.2营养成分对比国际先进”。
这样的专家鉴。
319页)的快速化学表征[J].天然产物研究与开发,2014,26:1233-1239.王金凤,魏颖,等.超高效液相色谱串联质谱法检测葛花中异黄酮[J].2014,36(10):2125-2127.池玉梅,李瑶,等.超高效液相色谱-四极杆串联飞行时间质谱分析黄酮类化合物及小毛茛茎叶的成分[J].色谱,2013,31(9):838-844.黄玉婵,等.UPLC-MS-MS 同时测定双黄连粉针中7种活性成分实验方剂学杂志,2014,20(13):80-84.顾瑶华,巢为农.UPLC-MS/MS 测定五昧消炎灵含片中5种成分的含量306页)修补养护费用,开普封层的性价比更为突出。
开普封层道路在后期改造升级时,原路面可直接作为防水粘结层和应力吸收层使用,在道路有后期改造升级的需要时,采用本设计方案更显优越。
结束语开普封层可抑制裂缝,能提供比贯入式和表处更为平整的路面且耐久度和使用寿命明显高于前者,对于裂缝比较严重的路面采用下承层为橡胶沥青碎石封层的开普封层可以很好地抑制裂缝的反裂缝较轻微的路面采用下承层为改性乳化沥青碎石封层的开普封层可以显著的提高路用性能和使用寿命,比起单纯的碎石封层开普封层避免了集料的流失,又降低了噪音。
发酵工程研究的新进展前言:近些年,在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用,特别在医药行业内应用十分普遍,人们不断深入的研究微生物的发酵工艺意义重大。
为此,本文对发酵工程的发展进程及发酵工艺进一步优化的方法进行了讨论,为发酵工程的发展提供参考。
关键词:发酵;方法;发展1.发酵工程的发展发酵工程作为最早从事微生物学的研究领域,在过去的几百年来为人类的生活、生存和社会的发展作出了重大的贡献。
发酵技术的发展经历了自然发酵阶段、纯培养厌氧发酵技术的建立、通气搅拌发酵技术的建立、代谢调控发酵技术的建立、现代发酵工程技术的建立几个阶段。
发酵工程是个传统领域,与现在的生物工程(基因工程)相比处于劣势,普遍认为,通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达到基因工程那样迅捷的效果。
但近些年,发酵工程不断地通过整合其它学科及领域的优点来发展自己,发展较为迅速。
1.1发酵工程上游方面发酵的上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。
在菌种选育方面与基因工程相结合,通过将供体微生物的基因提取出来或者人工合成基因,按照人们的愿望,进行严密的设计,经过体外加工重组,使受体细胞获得新的遗传性状,最终大量的获得基因药物、酶制剂、氨基酸等产品,在产品的特异性上更具选择性,比如,食用真菌富硒产品的开发等应用实例。
1.2发酵工程过程控制方面在过程控制中,与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、化工工程等学科相结合,将过程操作变量与微生物代谢活动结合起来。
基于微生物反应原理的培养基组成优化、基于微生物代谢特性的分阶段培养、基于代谢通量分析的发酵优化等策略的利用,促进了发酵过程的控制。
华东理工大学的多角度控制策略就是将化工领域的策略运用到微生物学领域的典型范例,并在制药领域取得很大的成就。
1.3发酵工程下游方面:目前,很多产品都能通过发酵生产出来,将其从发酵液中高效的分离出来成为技术应用的关键,这也是发酵工程最需要解决和优化的问题。
封闭式固态发酵体系及其在食醋酿造中的应用研究进展
程思远;余永建;唐瑞骏;刘稼鑫;叶晓婷
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2024(45)10
【摘要】传统固态食醋的酿造是在开放式固态发酵体系中进行的,开放式固态发酵体系易受环境因素影响而导致风味品质不稳定,并且机械化程度低、劳动生产率低。
相较于传统的开放式固态发酵体系,封闭式固态发酵体系不受外界环境因素干扰,实
现了机械化、自动化的食醋酿造,有利于稳定产品质量、提高劳动生产率,促进食醋
行业的现代化发展。
近年来,封闭式固态发酵体系在食醋酿造领域的应用日益广泛,
为固态食醋的生产效率带来了明显的提升。
本文对常见的封闭式固态发酵体系的结构与特性以及调控措施进行了介绍。
同时,还总结了影响封闭式固态发酵体系发酵
性能的因素,简要探讨了封闭式固态发酵体系在食醋酿造中的应用并对其自动化和
智能化的发展趋势进行了展望,可为未来开发研制新型封闭式固态酿醋体系提供参考。
【总页数】10页(P310-319)
【作者】程思远;余永建;唐瑞骏;刘稼鑫;叶晓婷
【作者单位】江苏科技大学粮食学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS264.2
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