馬鈴薯燃料乙醇濃醪發(fā)酵工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、目前，制約乙醇生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題是能耗大和成本偏高，因此，有關(guān)乙醇生產(chǎn)的研究也主要集中在這兩方面。以淀粉質(zhì)原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，傳統(tǒng)工藝需要先通過(guò)高溫高壓蒸煮工序，而僅蒸煮工序消耗的能量就占到了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程總能耗的30％-40％。為了有效地提高產(chǎn)酒精發(fā)酵罐的生產(chǎn)能力以及節(jié)能降耗，提高發(fā)酵中酒精濃度，進(jìn)行濃醪發(fā)酵是首選方案。濃醪發(fā)酵是發(fā)酵酒精領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，具有提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低管理費(fèi)用、降低能耗和減輕酒糟處理負(fù)荷等

2、優(yōu)點(diǎn)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)寧夏豐富的馬鈴薯資源優(yōu)勢(shì)，以馬鈴薯為原料，對(duì)其濃醪發(fā)酵進(jìn)行了研究，主要有四個(gè)方面研究?jī)?nèi)容和研究成果。
　　 ⑴研究并優(yōu)化了馬鈴薯濃醪發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的液化工藝參數(shù)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)與正交實(shí)驗(yàn)得到的液化工藝參數(shù)為：馬鈴薯粉過(guò)40目篩，料水比為1∶2.2，液化酶加入量為10u/g，配料水溫為60℃，預(yù)熱時(shí)間為30min，液化溫度和時(shí)間分別為90℃、1h。在此液化條件下，液化醪黏度下降，經(jīng)過(guò)30min糖

3、化后的還原糖含量達(dá)14.71％。
　　 ⑵研究和優(yōu)化了馬鈴薯濃醪發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的糖化工藝參數(shù)，以糖化率和乙醇含量為指標(biāo)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)得到的馬鈴薯濃醪酒精發(fā)酵中糖化工藝參數(shù)為：在液化醪降溫到60℃時(shí)，調(diào)pH4.5，加糖化酶量為150u/g馬鈴薯粉，降溫到35℃，并控制加入糖化酶劍接種前的總糖化時(shí)間在30min左右。
　　 ⑶對(duì)馬鈴薯濃醪發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行了研究與優(yōu)化，得到的發(fā)酵條件為：發(fā)酵溫度為35℃，發(fā)酵初始pH

4、4.5，接種量為0.1％，發(fā)酵時(shí)間為48h。優(yōu)化后發(fā)酵培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)鹽的組成為：MgSO4·7H2O(0.45g/L)，KH2PO4(1.0g/L)，尿素(0.25g/100g馬鈴薯粉)，CaCl2(0.2g/L)。在優(yōu)化后的條件下進(jìn)行濃醪發(fā)酵，500mL三角瓶發(fā)酵成熟醪乙醇濃度15.67％(v/v)，淀粉利用率在92％以上。
　　 ⑷綜合考慮利用馬鈴薯生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境可行性得出結(jié)論：利用馬鈴薯生產(chǎn)燃料乙醇有著可預(yù)見(jiàn)