酒精发酵清洁生产新工艺的方案研究

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时间：2016-06-15 21:03:11

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酒精发酵清洁生产新工艺的方案研究　　环保：在酒精发酵过程中，杂菌控制的好坏，对整个发酵的结果至关重要。由于酒精发酵工艺的特点决定了，在工业化生产酒精过程中，整个发酵过程处于无菌状态

　　环保：在酒精发酵过程中，杂菌控制的好坏，对整个发酵的结果至关重要。由于酒精发酵工艺的特点决定了，在工业化生产酒精过程中，整个发酵过程处于无菌状态是不可能的，也不现实。因此，在酒精发酵工艺的发展历程中，杂菌的控制手段也不断变化。在传统的酒精发酵工艺中，通常采用加硫酸酸化、加热灭菌、添加化学药剂等方法抑制杂菌。加热灭菌可以杀死杂菌，但需增加设备，消耗大量蒸汽，运行成本较高，且容易造成糖分的损失，目前已很少采用。加酸酸化法，即用浓硫酸将醪液的pH 值调节到3.4~3.6 来抑制杂菌的生长。酸化法硫酸用量大，对设备造成腐蚀，增加酒精废液的硫酸根含量，环保处理难度大。化学灭菌法由于所用的化学药剂在杀灭杂菌的同时，也会不同程度的杀灭或抑制酵母，所以此法也较少采用。

　　近几年来，随着酒精发酵工艺的不断改进，高效节能的低温蒸煮液化工艺已为大多数企业采用，取代了传统的高温蒸煮液化工艺，这就对杂菌的控制手段提出更高的要求。同时，环保要求的不断提高，酸化法也将逐渐淘汰。新型、高效、环保的杂菌控制方法将逐步取代传统的方法。

　　针对传统酒精工艺中，抑菌方法硫酸用量大、成本高、效果不够理想、腐蚀大、废液难处理、不利于酵母生长繁殖等问题，我们自主研发出酒精发酵专用杀菌剂－克菌灵，成功开发出成熟的无酸发酵酒精生产技术。由于添加克菌灵P 系列产品后，无须再添加浓硫酸调节pH 值，发酵醪保持原料自然的pH 值，为酵母菌提供了良好的发酵条件。因此，使用克菌灵控制杂菌，抑菌效果更佳，进一步提高酒精发酵率，降低废液的处理难度，带来更好的经济效益。

　　1、材料与方法

　　1.1 材料及仪器

　　原料：木薯粉，为南宁市售木薯粉。

　　PDA 培养基：马铃薯 200g，葡萄糖 20g，琼脂 20g，蒸馏水 1000 mL，自然pH 值。

　　发酵醪液：木薯粉按照1：2.8 的料水比进行配制，将发酵醪液的pH 值调节至6.5 并加入一定量的淀粉酶在115 ℃下保持60 min，冷却到60 ℃，调节pH4.0 并加入糖化酶进行酶解30 min。所得液体即为发酵醪液，按实验需求添加1 %(w/w)经过活化的酵母或其他外源性物质。

　　仪器设备：生化培养箱(GHP-9160)，上海精密仪器仪表有限公司；超净工作台(SW-CJ-2F)，苏州尙田洁净技术有限公司；倒置显微镜(XSP-BM-2CBA)，上海彼爱姆光学仪器制造有限公司；高压灭菌锅(YXQ-LS-50 SⅡ)，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；pH计(FE20K)，梅特勒-托利多国际股份有限公司。

　　1.2 实验方法

　　1.2.1 发酵指标分析测定方法

　　外观糖度、酸度、酒分、挥发酸、pH 值、残糖等均按酒精厂常规分析测定方法。

　　发酵醪液中酵母数量的确定：取样进行适当稀释，平板涂布到PDA 培养基，自然pH，35℃下培养48 h，再进行平板计数。稀释浓度以每个平板上酵母菌落为200~400 个为宜。细菌数量检测：将菌液进行过滤去除残渣，并进行适当的稀释，平板涂布到多个PDA培养基中，自然pH，培养48 h 再进行平板计数。稀释浓度以每个平板上酵母菌落为200~400个为宜。