木薯粉酒精发酵工艺流程

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。

实验步骤

称取过40目筛或80目筛干燥的木薯粉1453g，以料水比1：2的比例加入2906g60℃的蒸馏水，按10U/g木薯粉的量加入40000U/ml液化酶400uL，搅拌混匀后于60℃下保温30min并不停搅拌。转入灭菌锅中迅速升温到95℃，保温液化1h，期间不停搅拌，尽量不要让木薯粉浓醪中的固体颗粒粘连于容器壁上。然后降温至50-60℃，取10ml全渣液备用测总糖，将液化后的全渣液过滤，制的滤液测总糖。根据测得滤液的总糖浓度调滤液的总糖浓度至270g/L，于121℃下灭菌30min，然后冷却至33℃左右。按250U/g木薯粉的量加入100000U的糖化酶。按接种量为10％接种酿酒酵母GGSF16至液化糖化后的醪液中，同时加入3g/L尿素，分别取样10mL置于两个三角瓶中用于测定初总糖和初还原糖。余下的分装到10三角瓶，每瓶约300ml，分别接上发酵栓，并于33℃发酵，转速为160r/min，摇床培养72h，期间每隔6h取样分析。发酵结束后，测定细胞数、OD值、总糖含量、还原糖含量、酒精度、葡萄糖含量。木薯粉酒精发酵工艺流程图如下

液化酶400ul 加水2906g 木薯粉 过筛 1453g 称重 调浆 全渣液化液 测总糖 升温液化 95℃ 1h 降温 50-60℃ 过滤 滤液 糖尿素3g/L 化酶250u/mL 调总糖 >270g/L 灭菌 121℃ 30min 降温 33℃ 接种10% 总糖 还原糖 摇瓶发酵 300ml/瓶(5-6)瓶 33℃ 160r/min 过程取样分0 6 12 18 24 30 36 36 42 46 52 56 60 66 72 单位:h 酒精 葡萄糖 OD值 细胞数 图4-1木薯粉酒精发酵工艺流程图

Fig.4-1 the process flow diagram of cassawa starch ethanol fermentati