木薯酒精发酵实验

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）GGSF162、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。

木薯渣残余淀粉提取与发酵酒精工艺研究容元平,廖兰,伍时华*,叶云,李克林(广西工学院生物与化学工程系,广西柳州545006)摘要 [目的]研究木薯渣残余淀粉的优化提取工艺。

[方法]利用 淀粉酶对木薯渣中残余淀粉进行提取,再将提取液与木薯粉混合进行发酵酒精试验,主要考察固液比、液化保温时间、液化p H 值、液化酶用量等因素对提取得率的影响。

[结果]木薯渣残余淀粉最佳提取工艺条件是:固液比1 12,液化保温时间65m i n ,液化浆料p H 值5.8,液化酶用量40U /g 干渣。

在此条件下从木薯渣(折干计)中提取得到的液化滤液中固形物得率是60.26%(固形物中含糖64%)。

[结论]该研究方法显著降低了木薯酒精生产成本,并为有效利用木薯渣提供了新的途径。

关键词 木薯渣; 淀粉酶;提取;酒精;发酵中图分类号 S533 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010)06-02793-02Study on Starch Extracti on fro m Cass ava Resi dues and A lcohol Ferm entati on Process RONG Yuan p i ng et al (Guangx iU ni versi ty of Technology ,L i uz hou ,Guangxi 545006)Abstract [O bj ecti ve]The research a m i ed t o study on optm i a l extracti on process of starch fro m cass ava resi dues .[M et hod] a m ylase w as used to ex tract starch fro m cass ava residues ,and the extracti ng soluti onw asm i xed w it h cassava flour to fer m ent a l coho.l And t he i nfl uences on ex tracti on y iel d of s o li d to li qui d rati o ,i ns u l ated tm i e dur i ng liquati on ,p H val ue ,and use l evel of enzy m e were i nvesti gated .[Result]T he best ex tracti on conditi ons were as foll o w s :so li d t o liq u i d rati o w as 1 12,i ns ulated tm i e w as 65m i n at p H val ue 5.8,and t he use l evel o f enzy m e was 40U /g (dry resi dues).U nder t h i s conditi on ,solubl e soli dm ateri a l of t he liq uefi ed s o l uti on extract ed fro m dry cassava resi dues could be 60.26%,wh i ch contai nn i ng 64%sacchar i des .[Conclusi on]The results s ho w ed that starch ex traced fro m cassava resi dues coul d be used to fer m ent acoho l by yeas,t and theref ore t he cost of producti on coul d be cut down .It a l so offerd a new way to use t he cassava resi dues .K ey words Cassava resi dues ; a my l ase ;Extracti on ;A l coho;l Fer ment a ti on基金项目 广西科学研究与技术开发项目(桂科攻0782003 2);广西教育厅科研项目(200911M S122);广西柳州市科学研究与技术开发计划项目(2007021102)。

木薯粉酒精发酵工艺流程
简介
木薯粉是一种常见的大宗工业原料，可以用于生产酒精。

本文将介绍木薯粉酒精的发酵工艺流程。

原料准备
•木薯粉：按照配方使用所需量的木薯粉；
•盐酸：控制pH值；
•水：加入到木薯粉中，形成粉浆。

水解
1.将水加热至60℃；
2.将粉浆慢慢倒入水中，并搅拌均匀，形成较为稠密的混合物；
3.控制温度在60℃以下，加入盐酸调节pH值至5-6之间；
4.在搅拌条件下，反应数小时，待水解完全结束。

发酵
1.将水解后的混合物降温至30℃左右；
2.加入酵母发酵剂，按照配方所需量加入；
3.定期检测pH值和酒精度，必要时加入盐酸维持pH值；
4.在适当的条件下，发酵约1周时间。

蒸馏
1.使用专门的蒸馏设备进行蒸馏，将发酵后的液体分离出纯净的酒精；
2.蒸馏温度应控制在78-83℃之间；
3.蒸馏后得到的酒精度数高达95%以上，可根据需要进行稀释，制作
出各种酒类。

木薯粉酒精的发酵工艺流程相对简单，但需要严格按照配方和工艺操作，尤其是在调节pH值、温度、酵母发酵等环节上需要精细控制。

通过合理的工艺流程和设备，可以高效生产出优质的酒精产品。

木薯酒精发酵工艺指标及操作规程一、工艺指标：1.原料要求：选用新鲜、无病虫害的木薯根作为发酵原料，保证其质量和产量稳定。

2.发酵温度：适宜的发酵温度是20-30℃，过高或过低的温度都会对发酵效果产生负面影响。

3.发酵时间：一般情况下，木薯酒精需要发酵3-4天，确保薯泥完全发酵并产生足够的酒精。

4.发酵pH值：发酵过程中，pH值应维持在4.5-5.5之间，酸碱度过高或过低都会影响发酵反应。

二、操作规程：1.原料处理：选用健康无病虫害的木薯根，去皮去杂质，切块备用。

2.水质处理：用自来水或净化水进行加热煮沸，以杀灭水中的微生物。

3.糖化过程：将木薯块放入糖化罐中，加入适量的糖水，糖水浓度一般控制在10%-12%，将糖化罐密封好，保持温度在60-70℃，时间为1-2小时，使木薯淀粉转化成可被酵母发酵的糖类。

4.发酵过程：糖化好的木薯混合液倒入发酵罐中，加入酵母，酵母用量一般为发酵原料总量的2%-3%，发酵罐密封好，保持温度在20-30℃，发酵时间为3-4天。

注意要定期进行搅拌，以保证发酵均匀。

5.分离工艺：发酵完成后，利用离心机对发酵液进行离心分离，分离出酒精液和固体渣滓，酒精液经过蒸馏后得到纯净的酒精。

三、工艺控制：1.温度控制：发酵过程中，要保持适宜的温度范围，可根据发酵罐内的温度变化进行调节。

2.pH值控制：定期对发酵液进行pH值检测，如发现pH值偏高或偏低，可以添加适量的酸碱调节剂进行调节。

3.氧气供应：酵母发酵过程中需要充足的氧气供应，可进行适量的通风或搅拌操作，以提高发酵效果。

综上所述，木薯酒精发酵工艺的指标及操作规程对于确保酒精质量和产量的稳定起着重要作用。

操作人员在进行发酵过程中要严格按照规程操作，并根据实际情况进行必要的调节，以获得优质的木薯酒精产品。

同时，发酵设备的选择和维护也是关键，要确保设备的卫生性和性能稳定，以确保酒精发酵工艺的顺利进行。

木薯酒精发酵研究进展Wonjune198974摘要：木薯加工性能良好，也不与粮食作物争地，是一种有很大发展潜力的酒精生产再生资源，将其应用到发酵酒精工业，具有广阔的发展前景。

该文简述了木薯原料预处理、液化、酶糖化、发酵酒精生产工艺及研究进展。

关键词：木薯；酒精发酵；研究发展0 引言酒精发酵是利用酵母或细菌等微生物的生理活动，把淀粉或糖转化成酒精的过程。

我国酒精发酵生产的主要原料：一是淀粉质原料，如：薯类、粮谷类、野生植物以及农副产品下脚料；二是糖质原料，如：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜。

近年来，由于受国内外各种因素的影响，各种原料的价格涨幅高达100%~150%，这就使得酒精生产成本仅原料就增加了约70%以上[1]。

为了降低生产成本，同时也为了减轻酒精发酵工业对粮食的依赖，节约有限的粮食资源，目前，国内外专家学者正致力于新原料酒精发酵的研究与开发工作[2]。

其中颇有成效和应用前景的要数木薯酒精发酵的研究。

木薯是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物，适应性很强，耐旱、耐瘠、耐水，对土质要求不高，是可在任何土质中生长的作物。

我国南方盛产木薯，产量高，淀粉含量高，木薯的块根淀粉含量达25- 30%左右，木薯干淀粉含量达70%左右，是被誉为“淀粉之王”[3]。

木薯己被世界公认具有很大的发展潜力、很有前途的酒精生产的可再生资源。

近年来，随着木薯原料用于生产酒精逐渐受到人们的重视，国内外学者都致力于木薯生产酒精工艺的研究。

1木薯品种的筛选淀粉质原料发酵生产酒精，在理论上是原料的淀粉含量高，其酒精发酵的出酒率就高，但实际上不同的原料，其淀粉结构、所含直链淀粉与支链淀粉的比例、氮的含量等都不一样，会导致在相同的发酵条件下，淀粉含量相同的原料的出酒率出现差异。

高锦合[4]等人比较不同品种木薯酒精发酵的出酒率，包括华南124、华南8号、华南7号、华南8013、华南205、华南6号七个品种，结果表明：华南124和华南205两个品种发酵的出酒率最高，是适合酒精生产的木薯品种。

木薯酒精发酵工艺木薯酒精发酵是一种非常常见的发酵工艺，它可以用来制作高度纯净的酒精，同时也是一种广泛应用的科技。

酒精发酵是一种通过发酵酵母或其他微生物而产生酒精的过程。

木薯酒精发酵工艺可以用来制造酒、汽油、原料化学品等，被广泛应用于食品工业、生物制药工业、环保等领域。

一、木薯酒精的来源木薯是一种热带植物，生长在亚洲、南美洲和非洲的热带地区，其淀粉含量高达60-80%。

将木薯磨成粉末，在酵母或其他微生物的作用下，使木薯中的淀粉发酵产生乙醇，从而得到酒精。

二、木薯酒精的制备流程（一）准备淀粉先将木薯去皮洗净，切成小块后用水煮沸，使木薯淀粉糊化。

取出后晾凉并晒干。

（二）发酵将糊化后的木薯淀粉加入酵母、糖、水等其他发酵剂后，在密闭容器中进行发酵，让其自然发酵，产生酒精和二氧化碳。

发酵后酒精密度足够，可进行下一步处理。

（三）蒸馏将发酵后得到的酒液置于蒸馏器中进行蒸馏，将含有乙醇的液体分离出来。

蒸馏后得到的乙醇含量可达90%以上。

（四）提纯将经过蒸馏后的乙醇进行再次处理，使其达到高纯度。

可使用各种化学和物理方法。

其中重要的是分子筛和膜分离技术。

（五）封装经过以上工序，最终得到一定纯度的酒精，在严格清洁的条件下进行灌装。

三、木薯酒精发酵的优势及应用木薯酒精发酵是一种比较古老的工艺，其优势和应用也很明显。

（一）木薯产量高：木薯可以在热带干旱地区生长，而且很耐旱，并且能够在没有氮肥的情况下生长。

估计全球有1.5亿人口依靠木薯作为主要粮食来源。

（二）加工工艺简单：木薯酒精生产过程简单，不需要复杂的处理工序，且酒精质量稳定。

（三）生产成本低：木薯相较于其他粮食来说生产成本低，因此酒精的成本也相对较低。

木薯酒精广泛应用于多个领域，包括化学工业、生产无铅汽油、药品制造、消毒液等。

此外，木薯酒精还经常被用于食品工业。

例如，用木薯酒精酿造啤酒和清酒，作为酱油、醋等调味料，还被用于制造巧克力、糖果等糖果制品。

总之，木薯酒精发酵是一种古老而广泛应用的工艺。

挤压膨化木薯生产酒精的研究酒精与人民生活有着密切的关系，它广泛应用于食品，医药，化工，国防等行业，又是十分重要的清洁能源。

在科技发展、社会进步、人类生活方便的同时，出现了能源短缺、环境恶化，使人类的生存受到了威胁。

为了应对能源危机、保护环境，酒精用作为清洁能源得到了重视，使酒精的需求量日益增加，同时对酒精的生产也提出新要求。

传统的酒精生产经过蒸煮液化阶段，较为浪费能源，而以挤压膨化工艺代替传统酒精生产的蒸煮液化工艺作为酒精生产过程中处理原料方法，具有节约能源，原料利用率高，简化生产工艺等优点，这种技术在酒精生产行业有广阔的应用前景。

本论文试验以木薯为原料，重点研究了挤压膨化木薯无蒸煮酒精发酵的工艺，挤压膨化木薯无蒸煮无糖化酒精发酵工艺，以及不同品种木薯酒精发酵的比较。

主要研究内容和结果如下：[1]以发酵醪的酒精浓度为考察指标，釆用单因素试验和L18(37)正交试验对挤压膨化木薯无蒸煮酒精发酵工艺的各个因素进行了实验，并探讨各个因素对酒精发酵的影响，得出了最佳工艺：料水比为1:2，糖化酶为100U，糖化时间为45min，糖化温度为60℃，酵母用量为0.1%，发酵温度为30℃。

同时，为了验证挤压膨化木薯无蒸煮酒精发酵的优化参数的可行性，以获得的工艺条件进行摇瓶试验，发酵成熟醪的酒精浓度为16.61%(v/v)，优于单因素实验的结果。

再以此工艺在10L发酵罐进行小试试验，基本上达到摇瓶试验的水平。

无论是摇瓶试验，还是发酵罐小试试验，从整个发酵过程看，发酵比较平缓，发酵液的颜色、气味、状态都很正常。

[2]以发酵醪的酒精浓度为考察指标，釆用单因素试验和L9(34)正交试验对挤压膨化木薯无蒸煮无糖化酒精发酵工艺的各个因素进行了实验，并对发酵工艺条件进行探讨，得出了最佳工艺：料水比为1:2，糖化酶为170U / g，酵母用量为0.12%，硫酸铵用量为0.24%。

在此工艺条件下，30℃发酵72小时，发酵醪的酒精浓度达到16.3(v/v)，与传统发酵工艺相比，发酵醪的酒精浓度提高了12.18%。