小麦粉清夜生产酒精工艺

1目录目录——————————————————————————————1小麦淀粉酒精发酵工艺——————————————————————2摘要——————————————————————————————2关键词—————————————————————————————21．材料，试剂，药品和仪器———————————————————21.1材料——————————————————————————21.2试剂——————————————————————————21.3药品——————————————————————————31.4主要仪器————————————————————————32．实验方法与步骤———————————————————————32.1实验方法————————————————————————32.2实验工艺流程——————————————————————32.3具体实验步骤——————————————————————42.3.1拌料————————————————————————42.3.2蒸煮糊化——————————————————————42.3.3糖化————————————————————————42.3.4发酵————————————————————————43．分析项目与方法步骤—————————————————————63.1发酵液中还原糖含量的测定————————————————63.2发酵成熟醪液中酸度的测定————————————————73.3发酵成熟醪液中酒精度的测定———————————————74．实验结果与分析———————————————————————85．实验总结——————————————————————————116．心得体会——————————————————————————127．参考文献——————————————————————————122小麦粉清夜酒精发酵工艺摘要：该实验通过四水平三因素正交实验，得到了再小麦淀粉酒精发酵过程中，添加不同接种量、不同液化酶和糖化酶量等条件下发酵的最优条件，酒精学名乙醇，是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，分子式：C2H5OH，相对分子量为46。酒精生产工业化始于十九世纪，至今已有百余年的历史。在能源紧缺的今天，酒精将以新能源的角色来代替其他化学能源，缓和世界能源危机。因此，掌握和改进酒精发酵的生产工艺是非常必要的。酒精生产的方法有两种，即化学合成法和微生物发酵法，而工业生产以微生物发酵法为主，就是采用微生物——酵母菌在无氧条件下，将糖转化为乙醇的生产方式。而影响酒精发酵的因素很多，其中的氮源和淀粉的糖化程度是对酒精发酵的影响至关重要的，因为氮源和还原性糖食酵母菌生长和繁殖的必要物质，直接酵母菌的生长质量和数量，从而影响了酒精发酵的出酒率和淀粉的利用率。关键词：小麦淀粉酒精发酵酵母菌还原性糖1.材料试剂药品和仪器1.1材料⑴菌种：酿酒酵母⑵原料：小麦面粉⑶酶制剂：α-淀粉酶（850u/g），糖化酶（30000u/g）1.2试剂⑴斐林试剂甲液：称取40g硫酸铜（CuSo4·5H2O），用水溶解并稀释至1000ml。乙液：称取200g酒石酸钾钠，150g氢氧化钠，用水溶解并稀释至1000ml。⑵20%氢氧化钠溶液称取200g氢氧化钠，用水溶解并稀释至1000ml。⑶2%盐酸溶液3量取4.5毫升浓盐酸，用95.5毫升水稀释。⑷1%次甲基蓝溶液称取1g次甲基蓝，加水100毫升，加热溶解，储存于棕色瓶中。⑸0.2%标准葡萄糖溶液准确称取2g无水葡萄糖（预先在100—105℃烘干），用水溶解，加5ml浓盐酸，用水定容至1000ml。⑹0.1%标准葡萄糖溶液准确称取1g无水葡萄糖（预先在100—105℃烘干），用水溶解，加5ml浓盐酸，用水定容至1000ml。1.3药品硫酸铜磷酸二氢钾酵母膏氢氧化钠酒石酸钾钠无水葡萄糖可溶性淀粉浓盐酸次甲基蓝1.4主要仪器恒温水浴锅电子天平蒸馏装置酒精计恒温培养箱高压灭菌锅电炉鼓风干燥箱温度计三角瓶铁架台烧杯2.试验方法与聚2.1实验方法：将小麦粉按1：4.0的料水比在一个容器中揉洗出淀粉，搅匀，在100℃水浴锅中糊化1h，放入水浴锅前加入α-淀粉酶（8u/g干面粉重量）而后在100℃灭菌锅中再液化90min，取出后冷至60℃，加入糖化酶（150g/g干面粉重量），水浴保温30min，在无菌条件下，按正交实验表，每瓶240ml的量将糖化液分装于灭过菌的500ml三角瓶中。加入不等量的活化过的酵母，封装好后放入恒温箱中，进行发酵。发酵完全后，测出酒精含量，计算淀粉利用率，找出最优条件。2.2实验工艺流程42.3具体实验步骤2.3.1拌料称取1kg面粉和4000ml水，在干锅内搅拌均匀，（由于每个三角瓶内需装240ml料液，即料水比为1：4.0。正交实验共需16份料液。2.3.2蒸煮糖化将搅拌好的料液，加入不等量的a-淀粉酶（6、8、10、12）在100℃水浴锅中糊化60min。2.3.3糖化将糊化好的料液温度降至60℃，加入不等量糖化酶（5、6、7、8）。在水浴锅中保温30min。取出后再分别加入酵母膏5g磷酸二氢钾3g，灭菌后备用。2.3.4发酵2.3.4.1具体步骤：（1）原菌种：将菌种在恒温水浴锅中30℃活化15min。小麦面粉α-淀粉酶→→蒸煮糊化（100℃1h）糖化酶→→糖化（60℃30min）酒母活化→→分装发酵前24h30℃24h后34℃蒸馏测定酒精分析计算找出最优条件5（2）大三角瓶培养：将活化的菌种，在无菌条件下，整体接入大三角瓶（500ml）内，摇匀，封口。放在恒温培养箱中进行培养，温度，24h：28—30℃，48h：32—34℃。（3）称重：每隔12h称一次瓶重，发酵48h后每隔2h称一次，记录每次的瓶重。2.3.4.2设计正交实验表：（1）三种因素：α—淀粉酶量，糖化酶量，接种量。三种因素的用量表如下：因素水平Aa-淀粉酶（g）B糖化酶(g)C酵母菌(g)1650.52861.031071.541282.0（2）设计正交试验表格因素(列号)试验号Aα-淀粉酶(g)B糖化酶(g)C酵母菌(g)111111212222313333414444521234622143723412824321931342103243111331241234213134142314423141543241164413263.项目与方法步骤3.1发酵液中还原糖含量的测定：（1）裴林试剂的标定：吸取裴林试剂甲、乙液各5ml，置入250ml三角瓶中，加100ml水，并从滴定管中加入约20ml0.1%标准葡萄糖溶液，（其量应控制在后滴定使消耗0.2%标准葡萄糖溶液在1ml以内）。摇匀，置于电炉上加热至沸腾立即以4—5秒一滴的速度继续用0.1%标准葡萄糖溶液，滴定至蓝色消失，此滴定操作须在1min内完成，总耗糖量为v0ml（2）定糖：预备实验：吸取裴林试剂甲、乙液各5ml置入250ml三角瓶中,准确加入酒样稀释溶液（吸取酒样10ml，用水定容至250ml，即将酒样稀释25倍）5ml，加水100ml，然后用滴定管加入少量0.1%葡萄糖标准溶液，摇匀，于电炉上加热，当沸腾开始产生第一个气泡时加入两滴1%的次甲基蓝指示剂，同时记下时间，保持微沸2min，继续用0.1%葡萄糖标准溶液滴至蓝色消失，记下总消耗0.1%葡萄糖标准溶液ml数（作为正式实验的参考）。正式实验：吸取裴林试剂甲、乙液各5ml置入250ml三角瓶中,准确加入酒样稀释溶液5ml，加水100ml，然后用滴定管加入少量0.1%葡萄糖标准溶液，摇匀，于电炉上加热，当沸腾开始产生第一个气泡时加入两滴1%的次甲基蓝指示剂，同时记下时间，保持微沸2min，继续用0.1%葡萄糖标准溶液滴至蓝色消失，记下总消耗0.1%葡萄糖标准溶液ml数V1。（3）计算还原糖1005)()100/(210VVCVVmlg式中：V0------裴林试剂标定值(ml)V1------糖液正式实验消耗葡萄糖标准溶液的体积（ml）C------标准葡萄糖溶液浓度（g/ml）V------酒样体积（ml）7V2------酒样稀释液的定容体积（ml）5------吸取酒样稀释液的体积（ml）100------换算成100ml酒样中葡萄糖的含量3.2发酵成熟醪液中酸度的测定：(1)准确吸取酒样100ml于250ml的三角瓶中，加1%酚酞指示剂2滴，摇匀，用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴至微红，30S不褪色即为终点。(2)计算酸度(以醋酸计g/L)=100010006.0VC式中：C-----氢氧化钠溶液浓度（mol/L）V-----滴定消耗氢氧化钠溶液体积（ml）0.06-----醋酸摩尔质量(kg/mol)100-----酒样体积（ml）3.3发酵成熟醪液中酒精度的测定：取100ml的发酵成熟醪和100ml的水，加入500ml的圆底烧瓶中，在电炉上蒸馏出100ml的馏分，搅拌均匀后轻轻的放入酒精计，待稳定后，以液面水平线为基准读取酒精度读数，同时测量温度，从“酒精度与温度校正表”求出该温度下的酒精度。84.验结果与分析正交实验的结果总结如下：瓶号空瓶重（g）发酵后重（g）湿重变化（g）酸度（g/l）残还原糖(g/100ml)酒精度实际酒精度温度20℃酒精度1441.5421.020.51.9212.059.020.09.02428.5408.819.71.4914.159.519.59.63395.5375.020.51.088.309.521.09.34461.5442.019.51.9010.409.019.59.15473.0453.020.01.4211.458.017.08.56486.5467.519.02.1412.159.020.58.97463.5441.122.41.609.708.520.08.58445.0426.518.50.9810.408.020.08.09468.5449.019.51.7810.609.018.59.27510477.5457.120.41.569.359.518.09.87511450.0439.110.91.1411.459.021.08.812457.0437.119.91.459.858.019.08.213467.0441.026.00.9612.259.020.09.014467.0448.118.91.3810.859.019.09.215466.0444.621.41.209.9510.020.010.016469.0448.021.01.1811.658.019.58.1正交实验的结果的极差分析9因素(列号)试验号Aα-淀粉(g)B糖化酶(g)C酵母菌(g)空白空白实验结果酸度残还原糖酒精度11(6)1(5)1(0.5)111.9212.059.021(6)2(6)2(1.0)221.4914.159.631(6)3(7)3(1.5)331.088.309.341(6)4(8)4(2.0)441.9010.409.152(8)1(5)2(1.0)341.4211.458.562(8)2(6)1(0.5)432.1412.158.972(8)3(7)4(2.0)121.609.708.582(8)4(8)3(1.5)210.9810.408.093(10)1(5)3(1.5)421.7810.609.275103(10)2(6)4(2.0)311.569.359.875113(10)3(7)1(0.5)241.1411.458.8123(10)4(8)2(1.0)131.459.858.2134(12)1(5)4(2.0)230.9612.259.0144(12)2(6)3(1.5)141.3810.859.2154(12)3(7)2(1.0)411.209.9510.0164(12)4(8)1(0.5)321.1811.658.1酸度K16.396.086.386.355.66T=∑=23.18K2