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玉米粉醪液同步糖化发酵工艺研究

玉米粉醪液同步糖化发酵工艺研究
玉米粉醪液同步糖化发酵工艺研究

自制葡萄酒全过程(发酵和二次发酵)

自制葡萄酒全过程(发酵和二次发酵) 又到葡萄成熟的时候了,我这里介绍做葡萄酒的全过程,做法十分简单,只要你有耐心。做葡萄酒、欣赏葡萄发酵的过程、喝葡萄酒,都是一种享受。你仔细地阅读我的介绍,认真地观看照片,有兴趣就试着做一次。(每斤葡萄酒成本只有几元)原料只有两种材料:葡萄,冰糖,再不加任何东西.(山葡萄比家葡萄好,冰糖比白糖好,后两种东西也可以做,但酒的质量差一点,山葡萄做出的是真正的红酒).葡萄的籽和皮,一定 要保留,因为它们里面含有对人体十分有益的单宁和决定葡 萄酒颜色的色素.(去皮葡萄做不出红葡萄酒.)能封口的玻璃、陶瓷容器都可以,但玻璃容器更好一些.用玻璃容器,容易看到里面的变化,可以观察了解酒生成的过程;万一产生局部污染(一般发生在表面), 还可以及时清除。由于发酵膨胀将要产生溢出时,可以弄出来一些。容器口不要太大,考虑封口、防污染。葡萄和冰糖比例为:10斤葡萄2斤冰糖。(不爱喝甜口,冰糖可适量少放。) 制作过程:1.容器、葡萄洗净,晾去水分(葡萄不容易凉得很干,所以要用多个筐、盆之类,将葡萄平铺于上,使表面水分很快挥发)。2.揪下葡萄粒,稍微捏一下,使其皮出现破口,但不要让皮、肉分离。(这样,葡萄皮不会很快漂上来,里面的养分就可以尽量多的溶解在酒里。)一粒一粒扔进

容器,有一定厚度时,放一些冰糖,然后再放葡萄,再放冰糖。3.葡萄表面和容器口,留下一定距离,三四指高度吧,以防发酵时溢出。4.容器封口,不要过分严密,也不要压东西,以防把容器胀坏。不要搅动,也不要阳光晒,静置。3天--5天开始发酵,有气泡产生,下部出现液体,葡萄上浮;7天可以看到上下翻滚。两周后,发酵结束,酒和渣滓分离。两周以后(时间长一点也没关系,半年都没问题),设法取出上部渣滓(酒糟),用干净白布(不能用纱布)滤出其中的酒(可能像挤饺子馅一样用力,因为酒糟比较粘稠),倒回容器,盖盖静置。过一段时间(1个月左右),酒液下部出现细微杂质沉淀,上部酒液逐渐变得清澈透明,用吸管将酒抽入干净瓶内,密封,在14--17度(摄氏)下贮存,时间越长越好。 以下照片是制做过程:(用40斤山葡萄,8冰糖,出33斤葡萄酒)原料只有两种: 葡萄,冰糖,再不加任何东西。葡萄洗净,晾去水分。(照片中是山葡萄) 揪下葡萄粒,稍微捏一下,使其皮出现破口,但不要让皮、肉分离。(这样,葡萄皮不会很快漂上来,里面的养分就可以尽量多的溶解在酒里。)一粒一粒扔进容器,有一定厚度时,放一些冰糖,然后再放葡萄,再放冰糖。从左至右,制作时间依次晚2.5个小时。注意观察,下部渗出的葡萄汁依次降低。

再谈酒精浓醪发酵

再谈酒精浓醪发酵 提高酒精发酵浓度是发酵工业技术革新的一个主要方面和简单有效的手段。多年以来酒精工业已经成功地将发酵浓度从5%提高到10%,再到目前的12%~13%。提高发酵浓度可以在基本不改动现有设备的情况下提高设备利用率,减少人工和能耗,减少工艺用水量,缩短发酵周期,减少发酵罐清洁费用,减少DDGS蒸发量,从而大幅度地降低生产成本。因此,酒精浓醪发酵一直是近年来研究的热门课题。 狭义的酒精浓醪发酵主要包含三方面的内容: (1)酵母菌体浓度高--1x109~3x109个/ml (2)底物(淀粉糖)浓度--30~40% (3)产物(酒精)浓度--14-18%(V/V) 实现酒精浓醪发酵的优势是非常明显的。 1、提高发酵速度和设备利用率 在酒精浓醪发酵中,随着底物浓度(糖)的提高和细胞浓度的提高,促进了发酵速率增大,单位体积和时间内的酒精浓度提高(即发酵强度提高)。随着发酵强度的提升,相应的设备利用率自然提高。 2、分离费用低,节省能源 除原料消耗以外,能耗是酒精厂主要的支出之一,具体表现在煤和电的消耗上(如图1所示)。实行酒精浓醪发酵后,酒份提高,工艺用水减少,可以降低酒精蒸馏以及DDGS生产蒸气的用量,从而降低了煤或电的消耗!有经验证明,当发酵酒份从9%(V/V)提高到10%(V/V)时,可节约蒸汽消耗300kg/吨酒精,可降低生产成本约50元/吨酒精。 图1 一吨酒精的成本分摊 3、节水、减少废液排放和处理费用 目前,一般酒精厂的料水比为1:2.5~3.0左右,而采用浓醪工艺的料水比将为1:1.8~1:2.0,吨酒精用水节约1吨以上;同时可减少蒸馏损失,由于乙醇与水互溶,通过蒸馏方法提取,乙醇在糟液中必然有一定的残留,乙醇浓度越高,最终相对损失就越少。生产经验证明,在酒精生产中,发酵醪酒份提高1%(V/V)(比如从11%提高到12%),每吨酒精可节约工艺用水1.2~1.5吨、减少废液体积1.5~2吨、减少废液浓缩蒸汽消耗0.6~0.8吨,节约DDGS生产成本约80元/吨,提高废液厌氧处理时COD负荷10~13%。 但是,要实现酒精浓醪发酵,需要完成以下两方面的工作。一是发酵菌种(即酵母)方面的

纤维素发酵制酒精研究进展

吉林化工学院生物与食品工程学院 文献综述 以纤维素为原料生产燃料乙醇 学生学号: 学生姓名:朱晨阳 专业班级:生物技术1101 指导教师:葛雅琨 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology

摘要: 介绍了纤维素的基本特征,重点阐述了纤维素发酵生产酒精工艺中的发酵工艺的技术特点,综述了美国、加拿大、日本、瑞典、巴西、中国在利用纤维素原料生产乙醇方面的发展现状,并且对纤维素发酵生产酒精的前景进行了展望。 关键词:纤维素;酒精;水解;发酵 1引言 酒精被誉为可再生绿色能源燃料,由于其燃烧污染小、容易运输和贮藏,在价格上酒精也可与汽油相竞争。因此,酒精成为最有可能取代石油的新能源,具有巨大的开发前景[1]。 目前生产燃料酒精是以玉米为原料,但原料成本占总成本的70%~80%。纤维素是地球上最丰富、最廉价可再生资源。据资料表明,植物通过光合作用使光能以生物能形式固定下来,其生成量每年高达50×109t干物质,这些能量相当于目前为止世界能耗总量的10倍,且这些生物能年复一年通过自然界物质循环生成,是永远不会枯竭可再生资源。它们主要来源于农业废弃物,如麦草、玉米秸秆、甘蔗渣等;工业废弃物,如制浆和造纸厂的纤维渣、锯末等;林业废弃物;城市废弃物,如废纸、包装纸等。这些资源中有大部分是以纤维素、半纤维素形式存在,因此研究开发纤维素转化技术,将秸秆、蔗渣、废纸、垃圾纤维等纤维素类物质高效转化为糖,进一步发酵成酒精,对开发新能源,保护环境,具有非常重要现实意义[2~4]。 2 国内外研究现状 2.1 国内研究现状 中国科学院早在1980年就在广州召开了“全国纤维素化学学术会议”,把开发利用纤维素资源作为动力燃料提上了议事日程。我国在“十五”规划中制定了发展燃料乙醇的规划,规划中分三步走,其中的第三步就是利用植物秸秆、稻壳等纤维素生产燃料乙

白酒酿造工艺流程

物流与供应链管理 课程作业 题目:白酒酿造工艺流程研究 年级:2009级 专业:管理科学与工程 任课老师:吕周洋 组员:吴蓉肖笑颖王婷王忠会徐继尧徐永新 2010年6月27日

白酒的酿造工艺流程 科学饮用白酒,有益身体健康。由于白酒中含有乙醇,少量饮用后能刺激食欲,促进消化液的分泌和血液循环,使人精神振奋。 1.白酒分类概述 中国白酒产品种类繁多。按酒的香型可将白酒划分为5种香型,又称5种风格。 (1)酱香型:以高粱、小麦为原料,经发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成,具有酱香特点的蒸馏酒。采用高温制曲,二次投料,堆积发酵的生产工艺,一般一年为一个生产周期。取酒后经过勾兑、陈贮而成。其酒味呈酱香、窖底香、醇甜香而具独特风格。酒体完美,香气幽雅,酒味丰满、醇厚。酒色微黄而透明,酱香、焦香、糊香配合谐调,口味细腻、优雅,空杯留香持久。口感风味具有酱香、细腻、醇厚、回味长久等特点。酱香型白酒以国酒茅台为代表,又称茅型。 (2)清香型:以粮谷等为主要原料,经糖化、发酵、贮存、勾兑而酿制成,具有以乙酸乙酯为主体的复合香气的蒸馏酒。属大曲酒类。它入口绵,落口甜,香气清正。采用大麦、豌豆制曲,清蒸清烧两遍,固体发酵工艺生产。清香型酒生产用三种大曲,即:清茬曲、红心曲、后火曲(高温曲)。这三种大曲在生产工艺、生化指标、微生物种群数量以及在产酒量上都有一些差异,这些差异主要是由于大曲的培养温度不同而产生的。其酒气清香芬芳,醇厚绵软,甘润柔和,余味爽净是中国传统酿酒技术的正宗。清香型白酒特点的标准是:清香纯正,醇甜柔和,自然谐调,余味爽净。清香纯正就是主体香乙酸乙酯与乳酸乙酯搭配谐调,琥珀酸的含量也很高,无杂味,亦可称酯香匀称,干净利落。总之,清香型白酒可以概括为:清、正、甜、净、长五个字,清字当头,净字到底。清香型白酒标准评语是:无色、清亮透明,无悬浮物、无沉淀,清香纯正,具有以乙酸乙酯为主体的清雅、协调的香气,入口绵甜,香味协调,醇厚爽冽,尾净香长。具有清香、醇甜、柔和等特点,是中国北方的传统产品。清香型白酒以汾酒为代表,又称汾型。 (3)浓香型(大曲香型):以粮谷为原料,经固态发酵、贮存、勾兑而成,具有以己酸乙酯为主体的复合香气的蒸馏酒。其主要成分以乙酯为主体。

酒精发酵实验报告课件

生物工程专业综合(设计)性大实验 报告书 (酒精发酵实验) 学生姓名:吴丁柱 学号:3102106216 班级:生工2102 专业:生物工程 指导教师:魏胜华

生物工程专业设计(综合)实验 安徽工程大学实验报告书 学生姓名:吴丁柱学号:3102106216 专业班级:生工2102 实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013.12.17 实验成绩: 一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状 1.1现状 酒精是广泛应用在食品、化工、医药、国防和科研等各个领域的重要有机工业原料。 中国工业化生产酒精始于1900年俄国人在哈尔滨建的酒精厂,但发展非常缓慢,新中国成立时,我国酒精产量不到1万吨,专业性酒精厂生产规模大都是千吨小厂,基础十分薄弱。 五十多年来,特别是改革开放以来,随着国民经济的发展,我国酒精生产取得了巨大的发展。现有酒精生产企业450多家,产量在3万吨以上的共26家,其中30万吨以上的3家、10~20万吨7家、3~5万吨9家。2005年酒精产量达368.13万千升(按年销售收入500万元以上的企业计)(不包括自产自用的酒精),比2004年增长33.6%,居世界第三位。 2004年出口酒精74.44万吨比2003年增2.28倍,每吨酒精创汇418.73美元。进口3433吨,其中变性酒精1802.18吨,用汇686.03美元/吨。酒精生产实现了连续化、使用专用酶制作和商品酒精酵母,固定化酒精酵母,淀粉利用率达到90%以上,淀粉出酒率好的企业可以达到55~56%,(96°V/V)原料出酒率可到40~40.88%。随着食用酒精和工业酒精国家标准的4次制订、修订和实施,高纯度特级酒精企业的日益增多,标志着我国酒精生产技术和产品质量水平得到了很大的提高。但是,国外酒精生产技术自石油危机和美国大力发展汽油醇以来,有了更快的进步,特别是在节能、综合利用和自动化等方面,与我国拉开了差距。我国每吨酒精平均能耗酒精800公斤以上,世界水平为300~400公斤。随着我国燃料乙醇的发展,引进、消化、吸收、创新,我国酒精生产技术正在得到飞跃发展和提高,深信21世纪初期一定可以赶上世界先进水平。 1.2国内酒精蒸馏流程的进展 淀粉质原料→ 蒸煮→ 发酵→ 蒸馏→ 酒精 (糖质含糖蜜)(糖质原料无需蒸煮) 1.2.1两塔 (1)50年代初,天津、地方国营哈尔滨(顾乡屯)等酒精厂采用的两塔间断蒸馏流程。 (2)50年代初间歇流程生产能力低、消耗大,相继改为连续蒸馏。上海新亚酒精厂采用的两塔液相过塔流程。 (3)山东黄台酒精厂采用的两塔半液相过塔流程。 (4)1953年南阳酒精厂为降低煤耗采用了两塔气相过塔蒸馏流程生产95%(V)酒精。 (5)1956年部颁医药用酒精标准实施后,上海酒精厂、资中糖厂采用的两塔气相 1

啤酒酿造的整个工艺过程

啤酒酿造的整个工艺过程 一、啤酒的概述 啤酒是以大麦芽和酿造水为主要原料,以大米、玉米等谷物为辅料,以极少量啤酒花为香料,经过啤酒酵母糖化发酵酿制而成的一种含有丰富的二氧化碳而起泡沫的低酒精度[2.5—7.5%(V/V)]的健康饮料酒。 ,可以形成洁白细腻的泡沫,使人感到有杀口感。它有特啤酒含有一定量的CO 2 殊的啤酒花清香味和适口的苦味,有比较丰富的营养价值,即有较高的发热量(181.4KJ/100g啤酒)和含有丰富的营养成物质(蛋白质、碳水化合物、矿物质、有机酸及维生素等)。 啤酒与其他酿造酒有所不同。主要不同点是:使用的原料不同;使用的酿造方式和酵母菌种不同,啤酒有特殊或专用的酿造方法,发酵用的酵母是经纯粹分离和专门培养的啤酒酵母菌种;生产周期不固定,长短不一,可根据品种、工艺和设备条件而变化,短的仅14天,长的可达40天以上。 二、生产工艺流程: (一)啤酒酿造原料主要: 1、酿造大麦:大麦子粒主要由胚、胚乳、谷皮三部分组成,含水分12%~20%,含干物质80%~88%。 2、辅助原料:在啤酒酿造过程中,除了使用大麦麦芽作为主要原料外,还可添加部分辅助原料。正确使用辅助原料可以降低原料成本,调整麦汁组成,提高啤酒发酵度,增强啤酒某些特性,改善啤酒泡沫性质。 3、酒花:酒花学名“蛇麻”有雌花和雄花之分,啤酒酿造通用雌花。酒花的作用主要是赋予啤酒爽口的苦味和酒花香味、促进麦汁和啤酒的澄清、有利于啤酒的泡沫、作为啤酒防腐剂。 4、水:水是啤酒酿造非常重要的原料,按用途分可将啤酒厂用水分为多种,每种水的用途不同,要求也不一样。 (二)麦芽制造工艺流程 麦芽制造主要有三大步骤:浸麦、发芽、干燥,流程如下 1、浸麦 浸麦是为了供给大麦发芽时所需的水分,给以充足的氧气,使之开始发芽。与此同时还可洗涤麦粒,除去浮麦,除去麦皮中对啤酒有害的物质。 浸麦水最好使用中等硬度的饮用水,不得存在有害健康的有机物,应无漂浮物。大麦经浸渍后的含水百分率,称为浸麦度。它既是浸麦效果的最终表现形式之一,又是大麦发芽的要素之一,成为制麦工艺关键的一个工艺控制点。 2、发芽 浸渍大麦在理想控制的条件下发芽,生成适合啤酒酿造所需要的新鲜麦芽的过

酒精生产工艺

新疆农业大学 《酶与酶工程》 专题讨论综述 题目: 酒精生产工艺 姓名: 学院: 班级: 学号: 成绩:

2013 年4月 酒精生产工艺 摘要我国酒精生产以发酵法为主,大多数工厂是采用薯干和玉米为原料。为了进一步提高酒精生产水平,各国的工程技术人员都在研究新型的酒精发酵方法,如目前已在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法,耐高温活性干酵母发酵法等新的发酵工艺。在设备方面也有不少新型生物反应器出现,如单罐连续搅拌反应器、酵母回用连续搅拌反应器、塔式反应器、细胞固定化反应器等。酒精蒸馏工艺也在不断改进和完善。进一步改造了蒸馏塔板结构,并研究新的蒸馏工艺。目前研究较多的蒸馏工艺有高效节能的差压式蒸馏,膜分离酒精等。随着乙醇传感器和微机控制系统的应用,酒精工业的生产水平将有新的突破。 关键词:霉菌,废糖蜜,糊化,醪液。 原料及其处理 1.淀粉质原料的选择 (1)原料资源要丰富,容易收集。酒精生产需要大量原料,要有一定的库存量。(2)原料要容易贮藏。水分高的原料不易贮藏,含水量低于13%为宜。 (3)原料含杂质要少,并在生产中不产生有害、有毒物质。 (4)原料价格低廉,可降低产品成本。尽量采用野生植物原料。 2.糖质原料的选择 糖质原料主要指糖蜜。根据糖蜜的含糖糖量分为三个等级:一级糖蜜:含全糖(总糖)高于50%,不溶物和胶体物质等杂质含量较少;二级糖蜜:含全糖45%~50%;三级糖蜜:含全糖低于45%。所有等级糖蜜浓度均不得低于80`~900 ,相对密度为1.41~1.50(20℃)。 原料的种类 用于生产酒精的淀粉原料主要有:薯类;粮谷类;糖质原料;野生植物;农产品加工副产品;纤维质原料。 常用原料的化学组成 1.糖类葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖等,这些物质都可以发酵生成酒精,同时也是霉菌和酵母的营养及能源,原料中含这些物质越多,生成酒精也就越多,所以它和产量有着密切的关系。 2.蛋白质在酒精生产中,原料所含的蛋白质的主要作用是经蛋白酶降解后作为生产菌种所必需的氮源,而参与菌体细胞的合成,因此其含量以满足菌体正常生长繁殖为宜。 3.无机盐及生长素其功能是作为酶活性基的组成部分或调解酶的活性。生产原料中无机盐和生长素的含量均足够满足微生物的生长和代谢。 4.脂肪脂肪对发酵有影响,如玉米、高粱糠、米糠等油脂较多,则生酸较快。一些酒精厂如采用玉米作为原料,总是先把玉米胚芽除去。 5.单宁单宁具有涩味和收敛性,遇铁呈蓝黑色,有凝固蛋白质的作用。而糖

糖化和发酵+(2)

4.3.4 糖化和发酵方法比较 为了得到更高纯度的燃料乙醇,研究者们先后提出了分段水解与发酵法(SHF)、同步糖化发酵法(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)、联合生物加工工艺(CBP)等方法,下面针对这几种方法作简要介绍。 (1)生料发酵 生料发酵(即无蒸煮发酵)以其工艺流程简单、易操作,尤其是其摒弃了传统工艺中的高温蒸煮工序(这一工序占整个生产过程耗能的30%~40%),从而大幅度节省能量及设备,使单位生产成本大大降低,被誉为乙醇工业的一大突破及重要发展方向。朱薇等]选用甘薯为原料,采用生料发酵工艺生产燃料乙醇,研制出了一种适合甘薯生料发酵用的复合酶,其最优组合为糖化酶200 U/g、淀粉酶20 U/g、蛋白酶5 U/g、果胶酶5 U/g。同时对影响甘薯生料酵的主要因素进行了研究,确定了生料发酵生产燃料乙醇的最佳工艺条件,即料水比为2·5∶1、 初始pH为4·2、发酵温度为32℃、发酵时间为7 d。 (2)分段水解与发酵法(SHF) SHF糖化和发酵分开在两个容器中反应。SHF模式发酵速度较慢,一方面由于发酵初期高的葡萄糖浓度对酵母发酵产生抑制,另一方面即使SHF模式中也存在后糖化过程,酵母自身不能利用淀粉,发酵结束除了取决于酵母利用葡萄糖的速度,还取决于发酵后期糖化酶的后糖化速度。SHF模式后高的葡萄糖对糖化酶的抑制是其活性下降较快,造成后糖化作用弱,发酵时间延长。 (3)同步糖化发酵法(SSF) 采用SSF模式发酵淀粉原料生产乙醇,省略了糖化工段,能耗降低;糖化和发酵在同一个反应器中进行,设备投资减少;另外糖化和发酵同时进行,糖化生产的葡萄糖一经产生就被酵母利用,解除了产物抑制,保持了糖化酶的活性,有利于防止染菌。SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、液乙醇度高等众多优点,但是同步糖化发酵法存在糖化和发酵温度不协调等缺点。同步糖化发酵法存在的一个主要问题就是糖化和发酵的最适温度不一致。一般来说,糖化的最适温度高于50℃,而发酵的理想温度低于40℃。为了解决这一矛盾,方毅等以甘薯干为原料,提出了采用同步糖化发酵生产燃料乙醇的新工艺,应用Plackett-Burman实验设计筛选出影响乙醇发酵的重要工艺参数,然后通过Box-Behnken实验设计确定各重要工艺参数的最佳水平。优化后的最佳工艺条件为:初始pH4·4,接种8·3%,发酵温度36·7℃,淀粉利用率达到89·25%。并在此条件下进行50 L发酵罐实验,48 h其淀粉利用率达到89·12%。 我们采用的发酵方法是低温双酶同步发酵方法。我们采用的酶制剂有a-淀粉酶,标准酶活性力为90KNU/g(KUN为诺维信液化酶的专有单位)。1KNU的定义在37℃,pH5.6时,每小时水解5.26克淀粉的酶量;糖化酶,SuhongGAⅡ,购自诺维信公司。是一种由黑曲霉发酵生产的糖化酶,标准酶活力为500AGU/ml,(AGU为诺维信糖化酶专有单位)。1AGU的定义是指在25℃,pH4.3标准条件下,每分钟水解1mmol麦芽糖所需的霉量。 针对所选的5个品种的甘薯,我们进行相应的分析,我们得到相应的物性参数,如下: 依次为南薯007;徐薯18;商薯19;南薯88;200730的参数;

白酒的制作和发酵过程

白酒的制作和发酵过程 白酒在生活中是比较常见的,但是生活中很多白酒的口味是不一样的,比如酒的一些程度以及口感,影响这些因素的主要还是白酒的酿制过程。在凳子摆酒的时候,一定要注意白酒的制作方法和白酒的发酵过程。不论是从选料还是发酵等方面出发都有许多要注意的地方。 1、选料 粮为酒之肉,一般是将高梁、玉米、小麦、大米、糯米、大麦、荞麦、青稞等粮食和豆类等(不包括薯类与果蔬类)作为原料,要求作物的颗粒均匀饱满、新鲜、无虫蛀、无霉变、干燥适宜、无泥沙、无异杂味、无其它杂物。 2、制曲 曲为酒之骨,制曲是酿酒过程中重要的环节,纵观世界各国用谷物原料酿酒的历史,可发现有两大类,一类是以谷物发芽的方式,利用谷物发芽时产生的酶将原料本身糖化成糖份,再用酵母菌将糖份转变成酒精(比如啤酒);另一类是用发霉的谷物,制成酒曲,用酒曲中所含的酶制剂将谷物原料糖化发酵成酒。白酒酿造采用的就是第二种方式,这个过程主要是将淀粉糖化(转化成葡萄糖)。 3、发酵 从配料、蒸粮、糖化、发酵、蒸酒等生产过程中都采用固体状态流转而酿制的白酒,才能称为固态发酵白酒。发酵的过程其

实就是将上一个阶段生成的糖发酵转化成酒精的过程。 4、蒸馏 靠发酵产生的酒精度数其实是很低的,为了提高酒精含量(度数),一般还要进行蒸馏提纯,主要采用甑桶作容器(半固态法出外)进行缓慢蒸馏,还可采取将黄水、酒尾倒入锅底进行蒸馏等措施。经过蒸馏操作后,得到的原酒度数一般比较高,不同批次的原酒其质量、风格都不相同,需要分批存放。 5、陈酿 陈酿也叫老熟,我们说的“酒是陈的香”,就是指经过“陈酿”过程的酒。经过蒸馏的高度原酒只能算半成品,辛辣,不醇和,只有在特定环境中贮存一段时间使其自然老熟,才能使酒体绵软适口,醇厚香浓。贮酒容器最好是在放在陶坛中,更大的贮存容器可用不锈钢等作材质,尽量不采用金属铝质容器。贮酒应采用自然老熟,禁止用催化剂等化学方法催陈。 6、勾兑 这里的勾兑是指,允许用不同轮次和不同等级的酒及各种调味酒进行勾调,绝不允许配加混合香酯和非白酒发酵的香味物质。 7、灌装 经过勾兑后的成品酒经过检验合格后,方可灌瓶贴标。然后就可以进入市场和消费者见面了。

玉米发酵生产酒精工艺

玉米发酵生产酒精工艺 酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。 玉米生产酒精的工艺流程如图。 1玉米秸秆简介 玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 2玉米秸秆预处理 由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 2.1挤压膨化法 该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌

各种葡萄酒酿造工艺过程概述方案

各种葡萄酒酿造工艺过程 概述

各种葡萄酒酿造工艺过程概述2、

白葡萄酒的酿造过程 1,采收: 白葡萄比较容易被氧化,采收时必需尽量小心保持果粒完整,以免影响品质。 2-1,破皮: 采收后的葡萄必须尽快进行榨汁,白葡萄通常会先进行破皮程序,有时也会去梗。红葡萄就直接榨汁。 2-2,发酵前低温浸皮制造法 葡萄皮中富含香味分子,传统的白酒酿制法直接榨汁,尽量避免释出皮中的物质,大部份存于皮中的香味分子均无法溶入酒中。近来发现发酵前进行短暂的浸皮过程可增进葡萄品种原有的新鲜果香,同时仍可使白酒的口感更浓郁圆润。但为了避免释出太多单宁等多酚类物质,浸皮的过程必须于发酵前低温下短暂进行,同时破皮的程度也要适中。 3,榨汁: 为了不会将葡萄皮、梗和籽中的单宁和油脂榨出,压榨时压力必需温和平均,而且要适当翻动葡萄渣。 4,澄清:

传统沉淀法,约需壹天左右的时间;离心分离器,比较方便,但动力太强,常将酵母菌壹且除去而需添加人工酵母。 5,橡木桶发酵: 传统白酒发酵是于橡木桶中进行,由于容量小散热快,虽无先进的冷却设备,控温效果却相当好。此外,于发酵过程中橡木桶的木香、香草香等气味会溶入葡萄酒中使酒香更丰富。壹般清淡的白酒且不太适合此种方法,而且成本相当高。 6,酒槽发酵: 白酒发酵必须缓慢以保留葡萄原有的香味,而且可使发酵后的香味更加细腻。为了让发酵缓慢进行,温度必须控制于18℃-20℃之间。 7,橡木桶培养: 橡木桶中发酵后死亡的酵母会沉淀于桶底,酿酒工人会定时搅拌让死酵母和酒混合,此法可使酒变得更圆润。由于桶壁会渗入微量的空气,所以经过桶中培养的白酒颜色较为金黄,香味更趋成熟。 8,酒槽培养: 白葡萄酒发酵完之后仍需经过乳酸发酵等程序,使酒变得更稳定。由于白酒比较脆弱,培养的过程必须于密封的酒槽中进行乳酸发酵之后会减弱白酒的新鲜酒香以及酸味,壹些以新鲜果香和高酸度为特性的白葡萄酒会特意以加二氧化硫或低温处理的方式抑止乳酸发酵。

木薯粉酒精发酵实验报告详细篇

实验报告 一、实验目的 掌握木薯分酒精发酵的基本过程与主要参数的测定方法。 熟悉基本仪器的工作原理和使用方法 二、实验原理 酒精发酵是在厌氧条件下,己糖分解为乙醇并释放出二氧化碳。酒精发酵的类型有3种:即通过EMP途径的酵母菌酒精发酵、通过HMP途径的细菌酒精发酵和通过ED途径的细菌酒精发酵酵母菌通过EMP途径分解己糖生成丙酮酸,在厌氧条件和微酸性下,丙酮酸则继续分解为乙醇。 淀粉类原料的酒精发酵主要有先糖化后发酵工艺和边糖化变发酵工艺(即同步糖化发酵工艺)2种,前者发酵时间长、酒精浓度低;后者发酵时间短,酒精浓度高,而且由于没有终产物抑制,糖化酶用量也较少,因此该工艺是酒精发酵研究的重要方向之一。本实验即采用的是同步糖化发酵工艺。 液化酶即ɑ-淀粉酶,可将淀粉液化成糊精及少量麦芽糖和葡萄糖。 糖化酶是一种淀粉外切酶,能把淀粉从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键产生葡萄糖,也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键,转化为葡萄糖。同时也能水解糊精,糖原的非还原末端释放β-D-葡萄糖。 三、实验材料 1、菌种 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GGSF16 2、培养基

斜面菌种保藏培养基:葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L,蛋白胨20g/L,琼脂20g/L,加水溶解,自然pH,于121℃下蒸汽灭菌30min。 一级种子培养基:葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L,蛋白胨20g/L,自然pH,于121℃下蒸汽灭菌30min。 二级种子培养基:葡萄糖20g/L,酵母浸膏10g/L,蛋白胨20g/L,pH值自然,于121℃下蒸汽灭菌30min。 发酵培养基:量取初始全渣总糖浓度291.48g/L和滤液总糖浓度295.57g/L 的木薯粉浆液ml,接种前加入用过滤膜过滤的尿素溶液,添加量为3.0g/L。3、主要仪器 标准筛40目、立式压力蒸汽灭菌器、低速台式大容量离心机、全温度恒温调速摇瓶柜、台式冷冻离心机、生物传感分析仪SBA-40C、分光光度计、酸度计、漩涡混合器、Motic数码生物镜、灭菌锅、3000ml三角瓶2个、500ml三角瓶11个、万用电炉、0.5-10ul移液枪、100-1000ul移液枪、1000-5000ul移液枪、酸式滴定管25ml。 4、溶液及试剂 菲林甲液(CuSO4·5H2O):称取69.3g CuSO4·5H2O,加入蒸馏水定容至1000ml; 菲林乙液:(C4O6H4KNa):称取346.0g C4O6H4KNa和100.0gNaOH,加入蒸馏水定容至1000ml; 2.5g/L的标准葡萄糖溶液:称取在102℃左右条件下,烘烤4h的葡萄糖2.5g (精确至0.0002g)加入蒸馏水定容至1000ml,12h之后可以使用; 2mol/L HCl溶液:浓盐酸5.6mL,定容至100mL容量瓶中;

各种葡萄酒酿造工艺过程概述(doc 9页)

各种葡萄酒酿造工艺过程概述(doc 9页)

各种葡萄酒酿造工艺过程概述 发酵前的准备 制造葡萄酒似乎非常容易,不需人类的操作,只要过熟的葡萄掉落在地上,内含于葡萄的酵母就能将葡萄变成葡萄酒。但是经过数千年经验的累积,现今葡萄酒的种类不仅繁多,且酿造过程复杂,有各种不同的繁琐细节。 筛选: 收采后的葡萄有时挟带葡萄叶及未熟或腐烂的葡萄,特别是不好的年份,比较认真的酒厂会在酿造前做筛选。凡是出产极品酒的名庄,更会用人工一颗一颗地精心挑选最好的葡萄。 去梗: 葡萄梗中的单宁收敛性较强,不完全成熟时常带刺鼻草味,必须全部或部份去除。 破皮: 由于葡萄皮含有单宁、红色素及香味物质等重要成份,所以在发酵之前,特别是红葡萄酒,必须破皮挤出葡萄果肉,让葡萄汁和葡萄

皮接触,以便让这些物质溶解到酒中。破皮的程度必需适中,以避免释出葡萄梗和葡萄籽中的油脂和劣质单宁,影响葡萄酒的品质。 榨汁: 所有的白葡萄酒都在发酵前即进行榨汁(红酒的榨汁则在发酵后),有时不需要经过破皮去梗的过程而直接压榨。榨汁的过程必须特别注意压力不能太大,以避免释出苦味和葡萄梗味。传统采用垂直式的压榨机。气囊式压榨机压力和缓,效果更好。 去泥沙: 压榨后的白葡萄汁通常还混杂有葡萄碎屑、泥沙等异物容易引发白酒的变质,发酵前需用沉淀的方式去除,由于葡萄汁中的酵母随时会开始酒精发酵,所以沉淀的过程需在低温下进行。红酒因浸皮与发酵同时进行,并不需要这个程序。 发酵前低温浸皮; 这个程序是新近发明还未被普遍采用。其功能在增进白葡萄酒的水果香并使味道较浓郁,已有出产红酒的酒厂开始采用这种方法酿造。此法需在发酵前低温进行。 酒精发酵

玉米发酵生产酒精工艺

玉米发酵生产酒精工艺 酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。 玉米生产酒精的工艺流程如图。 1玉米秸秆简介 玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。木质素将纤维素和半纤维素层层包围。纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。 2玉米秸秆预处理 由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。 2.1挤压膨化法 该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。 2.2湿氧化法 湿氧化法属于化学处理法,是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化法对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。匈牙利Eniko等人采用湿氧化法在195℃,15min,1200千帕O2,Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左右。 2.3酸处理法 酸处理法也是一种化学处理法,这种方法可追溯到1980年,而在德国可能更早。该法是采用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解前必须将pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。

蒸馏酒和发酵酒的区别

蒸馏酒和发酵酒的区别 蒸馏酒和酿造酒的区别是什么?我国蒸馏酒一般指白酒,还有欧美各国广为流行的比较著名的白兰地、威士忌、伏特加、朗姆酒等都是蒸馏酒,大多是度数较高的烈性酒。酿造酒一般指黄酒、啤酒、葡萄酒等。下面,就从蒸馏酒工艺、蒸馏酒的制作方法,酿造酒的酿制工艺方面来辨别蒸馏酒和酿造酒的不同,一起来了解下吧。 发酵酒制作方法: 发酵酒是制酒原料经发酵后,并在一定容器内经过一定时间的窖藏而产生的含酒精饮品。这类酒品的酒精含量一般都不高,一般不超过百分之十几。 发酵酒是指用谷物、果汁等为原料,经发酵而得的低度酒。酒精发酵是在无氧条件下,利用酵母菌或其它微生物将葡萄糖或果糖加以分解,产生酒精和二氧化碳等代谢产物,并释放少量能量的过程。不论是葡萄酒,还是烈酒,都需要利用发酵原理,将酿酒原料放置于密闭环境中,然后添加酵母将原料中的糖分转化为乙醇。这类酒主要包括啤酒、葡萄酒和米酒 蒸馏酒制作方法: 蒸馏酒是将发酵而成的酒精溶液,利用酒精的沸点(78.5℃)和水的沸点(100℃)不同,将原发酵液加热至两者沸点之间,就可从中收集到高浓度的酒精和芳香成分。 蒸馏酒的制造过程一般包括原材料的粉碎、发酵、蒸馏及陈

酿四个过程,这类酒因经过蒸馏提纯,故酒精含量较高。按制酒原材料的不同,大约分为中国的白酒、法国的白兰地、威士忌、伏特加、龙舌兰、朗姆酒等。 蒸馏酒和酿造酒的区别: 要知道蒸馏酒其实是在酒水的酿造过程中,还采用了蒸馏的方式来浓缩酒精,一边提高酒度的,这样的酒水酒精一般是在40%以上,所以又会被称之为烈酒。而酿造酒又称发酵酒、原汁酒,这种酒水的产生是借助于酵母作用,把含淀粉和糖质原料的物质进行发酵,产生酒精成分而形成酒。 一般而言,在国际上一般用酒度来进行表示的有三种:首先是标准酒度,也就是法国著名化学家盖·吕萨克所发明的。这种标注法是指在20°C条件下,每100毫升酒液之中含有多少毫升的酒精,由于这种表示比较易于理解,因此使用非常广泛。 第二种则是英制酒度,是18世纪的英国人克拉克所创造的一种酒度计算方法;最后一种是美制酒度,这种酒度是用酒精的纯度proof来表示,一个酒精纯度相当于0.5%的酒精含量。当我们可以了解如上关于酿造酒和蒸馏酒的区别后,我们就可以了解酒精度的相关具体情况了。

乙醇的发酵与应用 最终版

乙醇的发酵与应用 乙醇的发酵法根据原材料的不同可分为:粮食发酵和纤维素发酵,生物乙醇是以生物质为原料通过发酵制得的乙醇。生物质原料包括玉米、高梁、小麦、大麦、甘蔗、甜菜、土豆等含糖类和淀粉的农作物。此外城市垃圾、甘蔗渣、小树干、木片等纤维质原料也可用来生产生物乙醇。目前生物乙醇主要来自于谷物粮食发酵,该工艺生产技术已相当成熟,但生产成本较高,且受到粮食安全等社会因素的制约。生物乙醇最廉价的制取途径是废弃的农作物秸秆发酵。近年来,国内外在生物发酵技术及提纯分离乙醇技术等方面取得了重大进展,利用植物纤维发酵生产乙醇的成套技术有了重大突破。在国外以纤维质为原料生产乙醇的技术正逐步走向成熟阶段。 一、粮食发酵生产乙醇 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),由于其乙醇产量高,对工业条件有较高的耐受性,是乙醇生产工业中理想的发酵菌种,也是在现代分子生物学中常用的真核模式生物。酿酒酵母的细胞形态一般为球形或者卵形,直径在 5 到10μm 之间;其繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖,其中,无性繁殖为出芽生殖,而有性繁殖一般产生子囊孢子。酿酒酵母是兼性厌氧的微生物,可利用多种糖类,如:葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、蔗糖等。在有氧条件下,酵母进行有氧呼吸,将糖类转化成二氧化碳和水;在无氧或缺氧条件下进行无氧呼吸,糖类被酿酒酵母发酵为乙醇和二氧化碳。以发酵葡萄糖为例,在厌氧条件下,经糖酵解途径,酿酒酵母可以将一分子的葡萄糖转化成两分子的丙酮酸;后者在丙酮酸脱羧酶的作用下生成乙醛,然后乙醛在乙醇脱氢酶的催化作用下还原为乙醇。但是,酿酒酵母不能利用阿拉伯糖和木糖等戊糖。 人类对酿酒酵母的应用具有悠久的历史,其生物学和遗传学背景已经被研究得比较清楚。酵母表达系统是人们最早建立的一种真核

玉米秸秆发酵生产酒精的研究

玉米秸秆发酵生产酒精的研究 The Study on Ethanol Production from Corn Stover ?分页下载 ?分章下载 ?整本下载 ?在线阅读 ?不支持迅雷等下载工具。如阅读文献显示异常,请下载并安装新版CAJ阅读器。 【作者】张强; 【导师】殷涌光 【作者基本信息】吉林大学,农业机械化工程, 2011,博士 【摘要】世界石油资源的日益枯竭以及不断增长的温室气体效应,使人们对非石油能源产生了极大的兴趣。据报道中国传统能源的储量并不乐观,石油大约可开采50年左右,另一项重要能源—天然气可开采70年。2004年的一项数据表明:经过20年的开采,煤炭储藏量已经降低到了最低点。利用生物质原料生产燃料酒精部分替代化石燃料已经引起人们极大关注,燃料酒精的使用将会大大减少二氧化碳及其它有害气体的排放。与化石燃料相比,燃料酒精作为一种可再生能源,可以通过广泛的糖类物质发酵生产,其中利用成本低廉、数量巨大的纤维质类物质—例如玉米秸秆生产燃料酒精尤为引人关注。玉米秸秆是丰富的农业废弃物,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。玉米秸秆在我国产量巨大,每年产量有一亿多吨。玉米秸秆除了少部分被利用外,绝大部分以堆积、荒烧等形式直接倾入环境,造成极大的污染和浪费,而且这种直接燃烧的方法热效率很低,大约只有10%左右。如果将它们转化成气体或液体燃料,例如酒精、氢气、柴油等,热效率可达30%以上。这样不但缓解人类所面临的资源危机,食物短缺,环境污染等一系列问题,也为人类持续发展提供了保证。原料的成本在酒精生产中占有很大的比例,为了实现工业化生产,必须降低酒精生产成本,而充足便宜的原料是必须。因此利用玉米秸秆作为发酵工业原料具有巨大的潜力。为了充分利用玉米秸秆资源, 找到适合的玉米秸秆生产酒精工艺,最终实现工业化生产。本文利用玉米秸秆为原料,对玉米秸秆发酵酒精进行了研究。主要研究内容分为五部分,一是研究了不同湿热预处理条件的优化。二是利用活性干酵母对经过湿氧化预处理后的玉米秸秆同步糖化发酵制备酒精进行了研究。三是利用树干毕赤酵母(Pichia stipitis)对玉米秸秆发酵制备燃料酒精进行了研究。四是研究了不同脱毒方法对湿热预处理后的玉米秸秆水解液酒精发酵的影响。五是研究了水热预处理及脱毒结合对酒精发酵的影响.1.不同湿热预处理条件的优化玉米秸秆由于结构复杂致密,因此为提高酶解性首先要进行预处理。湿热预处理是高温条件下由水参与进行的反应。195℃预处理15分钟被报道是最佳的条件。与其它预处理方法相比,湿热预处理过程产生较少的发酵抑制剂。本文对湿热预处理条件进行了优化,主要研究了玉米秸秆在不同湿热预处理条件下,纤维素及半纤维素的回收率以及酶解率,结果表明:(1)在A (195℃,15min)、B (195℃,15min,O2 12bar)及 C(195℃,15min, Na2CO3 2g/L, O2 12bar)三种预处理条件下,约90%纤维素都保留在固体中,大部分半纤维素和木质素被溶解或分解在水解液中,有效地解除了对纤维素的束缚。(2)最佳预处理条件为C,纤维素总回收率达到95.87%,高于其它预处理条件下的纤维素总回收率,固体部分24h酶解率达到了67.6%,而原料玉米秸秆酶解率仅为16.2%。2.玉米秸秆湿氧化预处理同步糖化发酵酒精目前大部分利用纤维质原料生产酒精实验并不是利用真实的水解液,往往在水解液中加入葡萄糖或木糖,为了验证真实的生产工艺过程,葡萄糖 或木糖都应来自预处理后的酶水解液,也就是采用同步糖化发酵法(SSF)进行酒精发酵。发酵过程中采用生长旺盛,有较强的耐抑制剂能力的活性干酵母(S. cerevisiae)作为生产菌种,将有利于实现工业化生产。本文主要研究了玉米秸秆经过湿氧化(195℃,15min,Na2CO3 2g/L,O212 bar)预处理后,纤维素及半纤维素的回

稀硫酸水解同步糖化发酵纤维素乙醇

稀硫酸水解同步糖化发酵纤维素乙醇工艺 2013年5月1.纤维素乙醇概述 乙醇生物质液体能源的主要组成形式,也是化石能源最有可能的代替品。以淀粉原料和糖类作为原料发酵生产乙醇是一种成熟的技术,但是其原料成本很高,与粮争地,并且影响世界的粮食安全。现在人们把目光投向了纤维素乙醇,纤维素来源广泛,能源产出/投入比大,成本低廉[1]。 木质纤维素含有3大主要成分:纤维素、半纤维素和木质素。其中纤维素和半纤维素可以水解成可发酵性的单糖,而木质素不行。早在1997年lee根据木质纤维素的特点,提取使用木质纤维素发酵生产乙醇3个关键方面:(1)如何打破纤维素与木质素的紧密结合;(2)如何使纤维素和半纤维素解聚,释放出游离的糖分子;(3)如何进行戊糖和己糖的混合糖发酵。 现在木质纤维素可以通过预处理的方式来使其结构发生变化,从而水解成单糖或者使其在后续酶解的过程中水解成单糖,主要产生木糖和葡萄糖。但是预处理过程(高温、高压)会产生,醛类、酚类物质,这些物质会抑制后续酵母的发酵过程。所以现在主要的研究致力于:(1)木质纤维素的预处理过程,使其降低抑制发酵过程的物质,并且经济可行。(2)酸水解或者酶水解会产生多种单糖,其中最主要的葡萄糖和木糖,酿酒酵母可以利用葡萄糖生产乙醇,不能利用木糖;其他菌类虽然可以利用木糖,但是并不产乙醇,而是产其他物质,所以要研究菌种(通过基因工程等手段)来利用多种底物而不是单一底物。 下图为同步糖化发酵生产纤维素乙醇的一般流程: 图1 同步糖化发酵生产纤维素乙醇的一般流程 2.纤维素乙醇趋势及各国发展概况及政策

2.1美国纤维素乙醇发展及政策[2] 美国政府通过立法形式为自己规定了必须实现的目标:2022年要生产360亿加仑可再生燃料,其中约半数要靠纤维素乙醇;2030年要用可再生燃料来替代30%的液体石化燃料。为实现上述目标,美国政府加大了相应的投资力度:2007年宣布投资10余亿美元,包括:投入3.75亿美元同时建立3个生物能源研究中心,吸引一流大学和研究机构参与相关的基础研究,同时,投资3.85亿美元,吸引企业1∶2匹配,总投资12亿美元,用于6个万吨级以上的纤维素生物炼制厂建设。2009年以来,尽管美国面临严重的经济危机,新任能源部长朱棣文仍宣布从经济复苏计划中追加近8亿美元用于先进生物燃料研发和产业化,希望利用发展新能源来保住自己的超级大国地位。 下表为美国能源部支持的6家纤维素乙醇企业: 表1 美国能源部支持的6家纤维素乙醇企业[3] Company Location Size (Million gallons per year) Feedstock Funds(Million $) Broin Emmetsburg,lowa 31 Cron stover 80 BlueFire Ethanol Southern California 19 Waste wood 40 Alico Labelle,Florida 20 Wood agricultural waste 33 Abengoa Bioenergy Colwich ,Kansas 11.4 Cron stover,wheat stover 76 Iogen Biorefinery Shelley,Idaho 18 Agricultural waste 80 Range fuels Sperton,Georgia 50 Waste wood,energy crops 76 2.2我国纤维素乙醇研究进展[4]: 山东大学微生物技术围家重点实验室研究课题在试生产过程中生产纤维素酶、乙醇等产品。其近期目标(2006~2010年)为:利用预处理过的废弃纤维生产出纤维素酶和乙醇,尽快通过中试建立和完善木糖相关产品一乙醇联产工艺,建立起万吨级纤维素乙醇示范工厂,实现纤维素乙醇的较大规模试生产。并以此为进一步研发的工艺基础和基地,加快纤维素乙醇生产的完整技术实用化的进程。中期目标(2010~2020年)为:在完善万吨级木糖相关产品一纤维素乙醇联产示范工厂的基础上,扩人原料品种(如玉米秸秆和麦秸等),扩大联产产品(如纸浆、化学品、饲料、沼气、C0)等,进而开发出以植物纤维为原料,全面利用其各种成分,同时生产燃料、精细化学品、纤维、饲料以及化工原料的新技术。建立大型植物全株综合生物炼制技术示范企业。 华东理工大学于2005年已建成了纤维素乙醇600 t/年的示范性工厂。该工厂采用纤维素废弃物双稀酸水解制备燃料乙醇的方法,以废木屑为原料,以稀盐酸水解和氯化亚铁为催化剂的水解工艺以及葡萄糖与木糖的发酵,转化率达到了70%。 天津大学开展了木质纤维素生物转化生产乙醇的研究,该研究工作重点进行了氨爆和微

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