白酒酿造中的微生物-白酒专业知识培训课件.ppt
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1、 微生物的概念及主要特点 微生物的营养类型 微生物的生长及其影响因素 白酒酿造中常见微生物 微生物的发酵机理 大曲生产工艺与微生物的关系 窖池发酵参数与微生物的关系 微生物的概念及主要特点 1.微生物的概念 微生物是指生物界一类个体微小、结构简单甚至没有细胞结构的生物。2.细胞的结构及分类 细胞结构:细胞壁、细胞膜、细胞质及内含物、细胞核等组成 分类与核仁及染色体等真核细胞:其核有核膜与核仁原核细胞:其核无核膜微生物的概念及主要特点微生物的概念及主要特点 3.微生物的分类 4.主要特点种类繁多、分布广泛繁殖快、易变异代谢强、易培养病毒、噬菌体等无细胞结构的微生物等酵母菌、霉菌、藻类真核微生物体
2、等细菌、放线菌、支原原核微生物微生物的营养类型 1.微生物的营养物质水分碳源氮源无机盐生长因子微生物的营养类型 2.微生物对营养物质的吸收被动运输:高浓度低浓度,不耗能。简单扩散:氧气、二氧化碳、氮气、水 协助扩散:极性分子和无机离子,如糖、氨基酸、核苷酸、Na+、K+、Cl-。需膜转运蛋白协助。主动运输:低浓度高浓度,需载体蛋白,耗能。离子和各种分子的跨膜转运。胞吞作用与胞吐作用:真核细胞有关大分子与颗粒性物质(如蛋白质、脂质和细胞碎片)的跨膜运输。微生物的营养类型 3.微生物营养类型营养类型碳源能源代表菌光能自养二氧化碳光藻类、蓝细菌光能异养有机物光红螺菌化能自养二氧化碳无机物硝化细菌、硫
3、杆菌化能异养有机物有机物大多数细菌、全部放线菌、真菌微生物生长及其影响因素 1.微生物的生长曲线延迟期对数生长期稳定期衰亡期微生物生长及其影响因素 2.环境对微生物生长的影响温度湿度渗透压 由于质膜对水的可透性,水会从低溶质浓度一侧(髙水浓度)向高溶质浓度一侧(低水浓度)运动,这种运动称为渗透。水分子运动的驱动力等于跨膜水压的差异,称为渗透压。PH值氧化还原电位光和射线消毒和灭菌白酒酿造中常见微生物 一.酵母菌1.形态:酵母菌为单细胞微生物,形态有球形、椭圆形、卵圆形、腊肠形、胡瓜形、柠檬形、菌丝状等。2.大小:细胞长1-10 um,宽1-5 um.白酒中酵母菌的直径多在4-6 um。3.结构
4、:真核细胞白酒酿造中常见微生物 一.酵母菌4.菌落形态 在固体培养基上,菌落表面光滑、湿润,有粘稠性。多数为乳白色,少数呈红色。在液体培养基中,有的在液面上形成菌膜,有的则沉于底部。白酒酿造中常见微生物一.酵母菌5.繁殖 无性繁殖:芽殖、裂殖。白酒中的酵母 菌多为芽殖。白酒酿造中常见微生物酵母菌假菌丝的形成 白酒酿造中常见微生物酵母菌的芽殖过程1泡;2小管;3核;4液泡 白酒酿造中常见微生物酵母菌子囊孢子的形成过程 1、2、3、4:两个细胞结合;5:接合子;6、7、8、9:核分裂;10、11:核形成孢子一.酵母菌z5.繁殖z有性繁殖:以子囊孢子的形式进行繁殖。白酒酿造中常见微生物 一.酵母菌6
5、.酵母菌的酶:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、酒化酶等。7.白酒生产中常见的酵母菌菌种 酒精酵母 产酯酵母 假丝酵母8.酵母菌生长的最适温度是28-32,耐高温酵母菌的发酵温度可达30-42。一般在大曲“低温培菌期”存活繁殖,当大曲进入高温转化期时,转入休眠或死亡。白酒酿造中常见微生物 二.霉菌凡可在一定基质上形成绒毛状、网状或絮状菌丝体的真菌,除极少数以外,均称为霉菌。1.曲霉:酿酒工业中所用的糖化菌种,是与酿酒关系最密切的一类菌。黑曲霉 黄曲霉 米曲霉曲霉的生长和发酵温度都在35-40之间,其习性同根霉。大曲发酵中的培菌过程主要指霉菌的生长过程。白酒酿造中常见微生物 二.霉菌2.根霉 菌丝较粗,无
6、隔膜,是单细胞的。菌丝体似蜘蛛网状。白酒酿造中常见微生物 二.霉菌2.根霉 繁殖方式:无性繁殖:以孢子囊孢子繁殖。有性繁殖:以接合孢子繁殖。A.根霉是小曲酒的糖化菌。小曲(药曲)主要根霉菌种及少量酵母。根霉繁殖时,分泌大量淀粉酶,将淀粉糖化。B.大曲中的根霉以米根霉为主。米根霉具有较强的糖化力,还兼有一定的发酵力,产生相当量的乳酸。发育温度为30-50,最适温度为37,41也能生长。白酒酿造中常见微生物 二.霉菌3.毛霉形态与根霉相似,菌丝无隔膜,在培养基上能广泛蔓延,以孢子囊孢子繁殖。与根霉不同之处是无假根和匍匐菌丝,菌丝体程头发状。对环境适应性强,是制曲中常见的污染杂菌,俗称“水毛”。主要
7、着生于大曲培养的“低温培菌”期,特别是温高湿大,两曲相靠是,更易生长。蛋白质分解能力强,是制豆腐乳和豆腐的主要菌种。常见毛霉:高大毛霉、鲁氏毛霉、总状毛霉。白酒酿造中常见微生物 二.霉菌 4.青霉 菌丝与曲霉相似,有隔膜,是多细胞。产生分生孢子进行无性繁殖。与曲霉不同之处枝。帚状的分枝,称为帚状孢子梗上端有扫青霉:无足细胞。分生形等。称为顶囊,呈球形、瓶孢子梗顶端膨大,曲霉:有足细胞。分生白酒酿造中常见微生物青霉的帚状分生孢子梗和分生孢子 曲霉的形状1-分生孢子 2-小梗 3-顶囊 4-分生孢子梗 5-足细胞 白酒酿造中常见微生物 二.霉菌 4.青霉 青霉孢子耐热性强,繁殖温度较低,是制大曲和
8、麸曲时常见的杂菌。青霉菌喜好在低温潮湿的环境中生长,因此制作大曲时要注意防湿。曲块储存中受潮,表面就会长青霉。车间和工具清洁卫生不好,也会长青霉,给成品酒带来霉味和苦味。青霉菌对曲房、车间建筑物及用具等腐蚀也相当厉害,因此是酿酒的大敌。白酒酿造中常见微生物 二.霉菌5 5.红曲霉 在大曲的中间部分,存在大量红曲霉,显红色菌落或棕褐色。能产生淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶、酯化酶。还能产生柠檬酸、琥珀酸、乙醇等。在大曲生产中运用以提高浓香型酒中酯的含量。6.木霉 7.念珠菌 是踩大曲穿衣的主要菌种。8.犁头霉 9.链孢霉白酒酿造中常见微生物各种曲霉的菌落 青霉的菌落白酒酿造中常见微生物 二.霉菌 霉菌
9、的菌丝 宽度一般为310微米。为真核细胞型。白酒中的菌株多为无性繁殖。霉菌的酶 常见的酶有:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、果胶酶、单宁酶、酯化酶白酒酿造中常见微生物 三、细菌 1.细菌是一类细胞细而短(细胞直径约0.5-5m)、结构简单、细胞壁坚韧以二等分裂方式繁殖和水生性较强的原核微生物,分布广泛。细菌的形态分为:球菌、杆菌、螺旋菌白酒酿造中常见微生物白酒酿造中常见微生物杆菌二分裂过程模式图白酒酿造中常见微生物 三、细菌 2.细菌的菌落单个或少数细菌细胞生长繁殖后,会形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团,这就是菌落。细菌菌落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易挑取
10、、质地均匀以及菌落正反面或边缘与中央部位颜色一致等。细菌的菌落特征因种而异。白酒酿造中常见微生物 三、细菌 2.细菌的菌落粘质沙雷氏菌的菌落特征 沙门氏菌的菌落特征 白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 乳酸菌形态:球状菌和杆状菌,大多不运动,无芽 孢营养需求:需要有碳水化合物存在才能生长良好发酵力:发酵糖类产生乳酸发酵类型同型发酵:凡发酵产物中只有乳酸异型发酵:凡发酵产物中除了乳酸外,还有 乙酸、乙醇和CO2者白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 乳酸杆菌 乳酸球菌白酒酿造中常见微生物乳酸菌 对氧气需求:嫌气型乳杆菌 嫌气 或好气型乳球菌 生成乳酸能力强 还有
11、产乳酸酯能力 将己糖转化为乳酸、酒精、CO2 正乳酸菌 白酒醅和曲块中:异乳酸菌白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 醋酸菌 醋酸菌呈球状、链球状、杆状等。在温度、时间和培养条件不同时,形状差别很大。都是好气型的。醋酸菌发酵糖类产生醋酸。醋酸及其酯类是白酒的主要香味成分。但醋酸含量过多会使白酒呈刺激性酸味,醋酸对酵母的杀伤力也极大。当前白酒生产中,醋酸过剩时,应在工艺上采取措施。白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 枯草芽孢杆菌 是生芽孢的好气杆菌,分布广泛,营养细胞杆状,细胞有鞭毛,能运动。芽孢:某些细菌在其生活史上的一定阶段,于营养细胞内,形成一个内生孢子,
12、称为芽孢。芽孢含水量较营养细胞少,代谢活动极低(休眠体),具有致密而不易渗透的芽孢壁,所以对化学药品、干燥和高温等具有高度的抵抗力。湿热灭菌至少在121下灭菌15min,才能把芽孢杀死。芽孢在适宜条件下,发育成营养细胞。白酒酿造中常见微生物 三、细菌3.白酒中常见的细菌枯草芽孢杆菌 白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 己酸菌 己酸菌的形态特征是:长杆菌,单个存在,菌体大小为(0.8-1.0)m(3.0-5.0)m;在固态培养基上,30培养48h后,芽孢端生,芽孢呈圆形、椭圆形,或膨大为梭状,周生鞭毛,兼性厌气,革兰氏阴性,固体深层菌落灰白色,边缘整齐。白酒酿造中常见微生物 三
13、、细菌 3.白酒中常见的细菌 梭状芽孢杆菌白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 己酸菌己酸菌的主要特征是:繁殖温度30-37、厌气型、PH值6-7、最适酒精度2%,培养窖泥水分40%。己酸菌是一种土壤细菌,为嫌气型梭状芽孢杆菌,以泥土、腐殖质、有效磷、酵母自溶物及氨态氮等作为发育的基本营养,具有耐热性,生长代谢损耗较低。浓香型大曲酒的主体香是己酸乙酯,它的来源是栖息在窖泥中的梭状芽孢杆菌己酸菌的作用。在适当条件下,进行合成发酵的产物。白酒酿造中常见微生物 三、细菌 3.白酒中常见的细菌 己酸菌 己酸菌的合成发酵途径:)乙醇+乙酸 磷酸、乙酰磷酸 丁酸 丁酸+乙醇 己酸 己酸+乙
14、醇 酯化酶 己酸乙酯 )乙酸乙酯+乙醇 丁酸乙酯 丁酸乙酯+乙醇 己酸乙酯 由以上途径可知,乙醇、乙酸、乙酸乙酯是己酸菌发酵作用的基本条件白酒酿造中常见微生物 四.放线菌 放线菌形态比细菌复杂,但仍是单细胞的原核微生物。呈分枝丝状。这些细丝一样的结构叫做菌丝。菌丝直径与细菌相似,小于1微米。放线菌没有有性繁殖,主要通过横隔分裂形成无性孢子进行繁殖。白酒酿造中常见微生物 四.放线菌 链霉菌属是放线菌中种类最多、分布最广、形态特征最典型的类群。链霉菌的一般形态和构造 白酒酿造中常见微生物 四.放线菌 放线菌的菌落放线菌菌丝相互交错缠绕形成质地致密的小菌落,干燥、不透明、难以挑取。微生物的发酵机理
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