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酒精生产中常见的杂菌种类及其特性_精品
酒精生产中杂菌的分析
一、酒精生产中常见的杂菌种类及其特性
1、杂菌定义
酒精发酵不是纯培养发酵,属于开放式发酵。因此,发酵醪中除酵母菌外,还存在相当
数量的其他微生,它们会对酒精发酵产生不良的影响,这些其他微生物通称为杂菌。
2、杂菌种类
常见的杂菌主要有两大类:细菌、野生酵母。
1细菌
这类杂菌对酒精发酵危害最大是杂菌中的“主要矛盾”。
革兰氏阳性细菌:乳酸杆菌、小球菌、葡萄球菌、明串珠菌、丁酸菌、枯草杆菌。
革兰氏阴性细菌:醋酸杆菌、大肠杆菌。
2野生酵母——假丝酵母、嗜杀酵母。
3、杂菌的形态与特性
1乳酸杆菌:形状为棒杆状、单生或呈短链状、不运动、不产孢子、厌气性、部分微需氧或耐氧、最适温度35—50℃,耐酸,最终产物主要是乳酸。
2小球菌:形状为卵球状,大部分互相连接成串球状或链球状、不运动不、产孢子、
厌气性、部分耐氧、最适温度30—45℃、耐酸,终产物主要是乳酸、能产生不愉快的味道,具有与酵母粘连成团的性能。
3明串珠菌:形状为园柱状或球状、成对、成短或长链、微好氧或兼性厌氧、最适温
度30—45℃,终产物为葡聚糖,具有与酵母粘连成团的性能。
4丁酸菌:形状为杆状、能运动和产生孢子、专性厌氧、最适温度30—40℃,不耐
酸,pH4.5以下停止繁殖、终产物为丁酸和少量醋酸、乳酸、丁醇。
5枯草杆菌:形状椭圆、圆柱状、好氧、最适温度35—50℃、终产物为淀粉酶和蛋
白酶。
6醋酸杆菌:形状椭园或杆状、单生、成对或成链、有鞭毛、好氧菌、最适温度30—45℃、能耐10—13%V/V的酒精度,能将乙醇转化为乙酸。
7大肠杆菌:杆状、细胞短而直、无芽孢、以周毛运动兼性厌氧、最适温度30—35℃耐低pH,终产物为多种有机酸:包括乙酸、乳酸等。
8假丝酵母:细胞为圆形、卵形或长形、无性繁殖为多边芽殖、形成假菌丝、也有真
菌丝、无孢子、好氧、最适温度30—40℃,有产生酒精的能力,但主要是产菌丝体蛋白质
和其他付产物。
9嗜杀酵母:嗜杀酵母能杀死同族及亲缘酵母、而不被同族酵母杀死、主要是分泌嗜
杀毒素、杀死酵母、形状与其他酵母无区别,其生活特性也相似,终产物是能致蛋白质变性
的毒素。
二、杂菌的来源
1、原料污染
淀粉质原料:木薯(鲜、干)、玉米、红薯等带来大量杂菌,而部分生产厂家又采用低
温液化工艺,蒸煮不彻底(夹生),淀粉糊保护了部分耐温杂菌。
影响工段:预糊化工段、糖化工段、发酵工段。
废糖蜜原料:甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜、甜高粱糖浆由于贮存和运输与输送等环节造成污染。
影响工段;配料工段、发酵工段。
2、辅料污染
淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、尿素或硫酸铵等。
淀粉酶、糖化酶、蛋白酶在生产过程中都是采取常温生产,杂菌感染又无法消毒,带来
大量的杂菌,尿素或硫酸铵主要在使用过程中感染杂菌。
影响工段:液化糖化工段、发酵工段。
3、水源
大多酒精厂水源不干净,又不进行消毒处理,带来大量杂菌。
影响工序:配料工段、液化糖化工段、发酵工段、蒸馏工段、水冷却工段等。
4、空气
空气中存在大量的微生物,每立方米大约有五千至十万个微生物,是微生物的混合体。
酒精生产酵母繁殖阶段,需进行通风培养,如无进行空气过滤将会带来大量的杂菌。
影响工段:发酵工段。
5、生产过程中进入或增殖
在生产过程中,如不注意控制生产工艺或设备条件不好,将会使外源杂菌进入或系统中
存在的杂菌迅速繁殖造成严重后果。
影响工段:配料工段、液化糖化工段、发酵工段等。
6、设备及管道
设备或管道设计、安装不合理、设备和管道不定期灭菌、设备或管道损坏不及时维修
会带来杂菌。
影响工段:配料工段、液化糖化工段、发酵工段等。
7、清液回配
有部分工厂采用废醪液澄清后回配发酵。虽然回配清液温度较高:70—90℃,但有些
耐温杂菌还生存,清液贮罐和管道又不定期杀菌,将带来杂菌。
三、杂菌感染的危害性
1、竞争性争夺营养源,使糖酒转化率下降。
乳酸菌和酵母菌对营养的需求是非常相似的,它们的存在将互相争夺发酵醪中有限数量
的必需营养物和生长因子,如糖源、氮源、磷源等,特别是消耗了大量的糖源,使产率降低。
研究证明,醪液挥发酸升高1度,相当于损失发酵性糖0.5—0.6%,生产一吨酒精产量下降
20-23升。
2、竞争性地争夺生存环境,抑制酵母的生长繁殖。
醋酸菌是需氧菌,在酒精发酵初期
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