发酵工程实验结果淀粉发酵产酒精
淀粉质原料酒精发酵（生物工程）
发酵工程综合实验——淀粉质原料酒精发酵一、实验目的：根据发酵工程原理，学习和掌握淀粉质原料酒精发酵生产工艺，熟悉酒精生产的实际操作过程。
二、实验原理：将淀粉质原料经双酶法液化糖化，使其变成可发酵性糖，再接种经活化扩培的活性干酵母菌种进行发酵，使其生成酒精，通过蒸馏分离，最后得到酒精产品。
双酶法液化糖化是新型生产工艺，免去原料高温蒸煮，既可节省蒸煮用汽，又可省去冷却用水，同时降低高温蒸煮过程糖损失，提高原料出酒率。
三、实验材料：玉米粉（颗粒为1.5mm）、耐高温α-淀粉酶、糖化酶、酒精活性干酵母、葡萄糖、1mol/LNa2CO3溶液、1mol/LH2SO4溶液、纱布。
四、实验仪器与设备：250mL、500mL三角烧瓶，100mL、500mL、1000mL 烧杯，糖度计，10L全自动发酵罐，酒精蒸馏装置（500mL蒸馏烧瓶、加热套、冷凝器、100mL容量瓶），酒精计，pH试纸，水浴锅、恒温振荡培养箱、电炉及常规玻璃仪器。
五、实验方法：1.工艺流程水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→扩培←活化←干酵母水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→发酵→蒸馏→酒精2.实验操作要点（1）干酵母活化扩培：称玉米粉18g，加水100mL，搅拌调匀，用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5，加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉，搅拌加热至85~90℃，液化60min。
冷却液化醪至60℃，用1mol/L H2SO4溶液调pH在4.0~4.5，加糖化酶250u/ g玉米粉，保温糖化60min，即得酒母糖化醪。
用糖度计测糖度。
在35~42℃的20mL 2%葡萄糖液中添加干酵母活化，活化时间20~30min。
酵母添加量为0.2g。
酒母糖化醪冷却至28~30℃,将活化的酵母接入酒母糖化醪，放入恒温振荡培养箱30℃培养，时间12~15h，即得发酵用酒母。
（2）调浆液化：称玉米粉100g，加水400mL，搅拌调匀,用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5，加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉，搅拌加热至85~90℃，液化60min 。
解玉米淀粉发酵酒精工艺条件的研究
温度为６０℃，最适ｐＨ４．Ｏ～４．６，酵母菌的最适温度在
３０～３３℃，最适生长ｐＨ为４．５～５．５，为了抑制杂菌生
长，保诞酵母歪常发酵，常将醪滚趟控铡在４，Ｏ～４．５。
本试验采用复合酶（淀粉酶、纤维素酶、酒精酵姆），使酶 解、发酵合二为一，在发酵过程中完成了酶解过程。因此 整个工艺过程采耀一步发酵法，麓纯？工艺，节约了生 产时间。降低了生产成本，提高了生产效率舻瑚。
内图６可知，发酵时间为５ｌ ｈ时，酒精度最高。发 酵时间对酒精浓度的影响最为显著．随着发酵时间的延 长，醪液孛酒耩浓度也会增加，发酵５ｌ ｈ的醪液中酒精 浓度与发酵６３ ｈ的醪液中酒精浓度相当。且有下降的 趋势。发酵初期，酵母以发簿醪中的糖分为碳源，酵母不
由表２分析可知，发酵时间、发酵温度、加酶量、ｐＨ ４因素对溪精度影睫的主要烦痔秀Ａ＞Ｄ＞Ｂ＞Ｃ，帮发
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｌｃｏｈｏｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｌｌｉｑｕｅｓ；ｃｏｍ ｓｔａｒｃｈ；ｃ锄ｐｏｓｉｔｅ ｅｍ巧幔ｅ
随着现代工业的发展，世界人口激增，能源危机日 趋加剧。据专家估计。世界上已知的石油储量大约３０年 内被消耗完【１１。自２０世纪发生石油危机以来，石油价格 不断上涨．各国政府和企业开始投资新能源的开发和研 究，酒精燃料作为可再生能源得到各国的重视囝。在我国 ８０％的酒精是利用淀粉质原料生产．１０％的酒精用废糖 蜜生产，３．５％的酒精是合成，２％的酒精用其他原料生 产嘲。随着生物酶技术的发展，糖化酶、淀粉酶和高效酵 母菌的使用，使淀粉出酒率和原料利用率大大的提高． 酶技术被广泛应用在发酵行业。淀粉颗粒除了含有大量 淀粉外，还含有一定量的粗纤维、粗蛋白，糖化酶对淀粉 颗粒的分解速度除了与淀粉颗粒的形态、晶格和直链淀 粉含量有关外．还与结合在淀粉颗粒上的粗纤维、粗蛋 白的量有关，粗纤维、粗蛋白结合得越多，分解速度也就 越慢。然而复合酶除了含有糖化酶外，还含有蛋白酶、果 胶酶、纤维素酶等，可破坏粗纤维、粗蛋白等对淀粉颗粒 的保护作用。从而提高水解淀粉的能力网。
木薯渣残余淀粉提取与发酵酒精工艺研究
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)。
淀粉生产酒精物料衡算
淀粉生产酒精物料衡算9.1纯淀粉生产酒精如何计算?淀粉水解发酵生成酒精的化学反应方程：(C6H10O5)n十nH26H22O6—→n2C2H O—→nC 5OH十n2CO2↑淀粉葡萄糖酒精分子量：162.14 180.16 92.14(1)设100％的淀粉100kg，理论上产100％的酒精为xKg：则有 x＝92.14×100／162.14≈56.82kg即是100kgl00％的淀粉理论上产100％酒精约56.82kg。
(2)100kg100％的淀粉理论上产96％(容量)的酒精为：56.82÷0.9385≈60.54Kg注：0.9385是96%(容量)的酒精换算成100%的酒精的折算系数，即是100kg96%(容量)的酒精中含纯酒精93.85Kg。
(3)100kg100％的淀粉理论上产95％(容量)的酒精为56.82÷0.9241≈61.49kg其中0.9241也是95％(容量)的酒精折算系数。
原理与上相同。
9.2常用原料的理论产酒精量如何计算?常用原料，是指含有一定淀粉的干原料或鲜原料的理论产酒精的计算，它是先测得原料中含淀粉量，然后将换算成淀粉量后再计算其产酒精量。
例1：含淀粉为63％的苕干100kg，求理论上能产100％的酒精多少kg？根据已知条件可知原料中共有淀粉100×63％＝63kg从上面的计算中已经知道100kg淀粉可产100％的酒精56.82kg，所以63kg淀粉可产酒精为xkg，则有x＝56.82×63／100≈35.8Kg同理可求得63kg淀粉，产96％(容量)的酒精为38.1kg，产95％(容量)的酒精力38.7kg。
例2：某鲜苕含淀粉为18％，求生产1吨95％(容量)的酒精，理论上需要多少吨鲜苕？设生产1吨95％(容量)的酒精需淀粉为xkg，根据100kg淀粉可产95％(容量)的酒精61.49kg可得x＝100×1000／61.49≈1626.3kg所以需含淀粉为18％的鲜苕为：1626.3÷18％≈9035kg＝9.035吨即生产1吨95％(容量)的酒精，理论上需要含淀粉18％的鲜苕9.035吨。
淀粉发酵实验报告
一、实验目的1. 了解淀粉发酵的基本原理和过程。
2. 掌握淀粉发酵实验的操作步骤和注意事项。
3. 探究不同发酵条件对淀粉发酵的影响。
二、实验原理淀粉是一种多糖，由大量葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
在淀粉发酵过程中，淀粉首先被淀粉酶分解成葡萄糖，然后葡萄糖在酵母菌的作用下发酵产生酒精和二氧化碳。
三、实验仪器及试剂1. 仪器：锥形瓶、移液管、恒温水浴锅、温度计、酒精灯、蒸馏装置、pH计、玻璃棒、滤纸、培养皿、酒精、碘液等。
2. 试剂：淀粉、酵母粉、葡萄糖、氯化钠、硫酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 淀粉酶制备：取适量淀粉，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，置于恒温水浴锅中加热至60-70℃，保持20分钟，使淀粉糊化。
取出后，加入适量的氯化钠、硫酸铵，搅拌均匀，再置于恒温水浴锅中加热至90-100℃，保持30分钟，使淀粉酶活性稳定。
2. 酵母菌活化：取适量的酵母粉，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀，置于37℃恒温培养箱中培养2小时。
3. 淀粉发酵：取适量的淀粉酶溶液，加入适量的活化酵母菌，搅拌均匀，置于恒温水浴锅中，控制温度在30℃左右，保持6小时。
4. 发酵液处理：发酵结束后，将发酵液过滤，收集滤液。
5. 酒精检测：取适量的发酵液，加入适量的碘液，观察颜色变化，若颜色变蓝，说明淀粉尚未完全分解。
6. 葡萄糖检测：取适量的发酵液，加入适量的葡萄糖氧化酶试纸，观察颜色变化，若颜色由黄色变为棕色，说明发酵液中存在葡萄糖。
7. 数据记录与分析：记录发酵过程中的温度、pH值、酒精和葡萄糖含量等数据，分析不同发酵条件对淀粉发酵的影响。
五、实验结果与分析1. 淀粉酶制备：在60-70℃的温度下，淀粉糊化时间为20分钟；在90-100℃的温度下，淀粉酶活性稳定时间为30分钟。
2. 酵母菌活化：在37℃恒温培养箱中，酵母菌活化时间为2小时。
3. 淀粉发酵：在30℃的温度下，淀粉发酵时间为6小时。
淀粉质原料做酒精工艺
玉米发酵酒精实验实验目标1）验证经辐照处理后的玉米淀粉内部分子C—H键在结构上有没有遭到电子束打断从而形成葡萄糖或可发酵性还原糖，形成数目多少同正常液化、糖化工艺所形成的发酵前还原糖分子数量进行比较。
验证方式：①将两种不同物料，按照传统工艺，同时进行一组正常的拌料加液化酶、糖化酶之后将糖化后的糖化醪通过斐林试剂热滴定法，进行定时计次检测还原糖数目的多少。
②将两种不同物料，未辐照的物料按照传统工艺去进行拌料、加液化酶、糖化酶。
而辐照过后的物料不加酶制剂直接拌料后搁置。
平行再将辐照过后的物料拌料后仅加糖化酶。
同样时间后的糖化醪，通过斐林试剂热滴定法，进行定时计次检测还原糖数目的多少。
2）酶制剂加载体进行回收的测定，通过将酶制剂中加入载体，将带有载体的糖化酶制剂加入到液糖化工序中，使用后将发酵完成醪液中的载体取出清洗可反复利用。
其载体为合成物据说能够提高糖化过程中糖的产量。
①将未辐照、辐照原料均进行传统工艺的液糖化，加传统液、糖化酶制剂，计时计次测定还原糖数目。
②将未辐照、辐照原料进行传统工艺的液糖化，期间加入新型酶制剂代替传统酶制剂，计时计次测定还原糖数目。
并将发酵成熟醪中的载体进行回收再次投入使用测定循环使用次数。
③将未辐照、辐照原料进行无蒸煮工艺液糖化，其间加入新型酶制剂计时计次测定还原糖数目。
3）酵母的选型：通过酵母的耗糖率、转酒效率、以及发酵过程中数目进行优化选择。
4）验证辐照处理后的物料同未辐照物料进行发酵过程中的对比、及新型发酵工艺的优化选择。
①将两种物料按照传统工艺液糖化后进行发酵，发酵过程中对发酵醪进行酸值、挥发酸、还原糖、总糖、酒精度、酵母数、酵母死亡率进行定时计次进行检测根据检测数据进行判断。
②将两种物料进行无蒸煮液糖化工艺后的糖化醪进行发酵，对发酵过程数据进行定时计次检测根据检测数据进行判断。
③将两种物料分别进行传统液糖化工艺的糖化醪使用新型酶制剂、优化酵母分别进行发酵对发酵过程数据进行定时计次检测并根据数据判断。
酒精发酵
常用仪器是手持式折光仪，也称糖镜、手持式糖度计，该 仪器的构造如下图所示。
操作步骤
打开手持式折光仪盖板，用干净的纱布或卷纸小心擦干棱镜玻璃面。在棱镜 玻璃面上滴2滴蒸馏水，盖上盖板，于水平状态，从接眼部处观察，检查视野 中明暗交界线是否处在刻度的零线上。若与零线不重合，则旋动刻度调节螺 旋，使分界线面刚好落在零线上。 打开盖板，用纱布或卷纸将水擦干，然后如上法在棱镜玻璃面上滴2待测液， 进行观测，读取视野中明暗交界线上的刻度，即为可溶性固形物含量(%)(糖的 大致含量)。重复三次。
仪器各连接处是否严密 ，接收瓶作好100ml刻度标记。 加样 100ml样品（容量瓶）+50蒸馏水及沸石加入到蒸馏烧瓶中 蒸馏 应先小火加热，待溶液沸腾后再慢慢用大火 ，蒸馏液体积 达到容量的90%左右时停止蒸馏 。定容酒精计测定。
计算100g原料的出酒率。
发酵过程中除主要生成乙醇外，还生成少量的其他副产物， 包括甘油、有机酸（主要是琥珀酸）、杂醇油（高级醇）、 醛类、酯类等。
理论上1mol葡萄糖可产生2mol乙醇；即180克葡萄糖产 生92克乙醇，得率为51.5%，可是实际得率没有这么高。
三、实验步骤
（1）调浆：玉米粉100g，加水400g（1：4的料水比），氯化钙（0.2%，占原料量）搅 拌均匀成淀粉悬浮液。
四、实验安排（6组）
调浆：500g/组（玉米粉100g，加水400g，氯化钙0.2% ）大烧杯或三 角瓶，搅拌均匀，制成淀粉悬浮液。 2%葡萄糖液：20ml/组 小三角瓶中，包扎 糊化、液化、糖化 ：保温（水浴）检验（液化碘检验浅红色或棕红色， 糖化无水酒精检验无白色絮状物）纱布过滤，测糖度（糖度仪），滤液 加入到带皮塞三角瓶中，胶管口用纱布包好。 调整pH值调整（5.0），灭菌121℃灭菌20min 冷却接种
淀粉发酵的实验报告
一、实验目的1. 探究淀粉在酵母菌作用下的发酵过程。
2. 观察并记录淀粉发酵过程中产生的气体和沉淀现象。
3. 了解酵母菌发酵淀粉的原理及条件。
二、实验原理淀粉是一种多糖，由许多葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
在酵母菌的作用下，淀粉可以被分解成葡萄糖，进而被酵母菌发酵产生酒精和二氧化碳。
三、实验材料与仪器材料：- 酵母粉- 淀粉- 温度计- 滤纸- 滤液- 试管- 移液管- 烧杯- 水浴锅四、实验步骤1. 准备培养基：- 称取2克淀粉，加入10毫升蒸馏水，搅拌均匀。
- 将混合液倒入烧杯中，加入少量酵母粉，搅拌均匀。
- 将烧杯放入水浴锅中，保持温度在30-35℃。
2. 观察现象：- 每隔一定时间（如1小时、2小时、3小时等），用移液管取少量滤液，滴入淀粉-碘化钾溶液中。
- 观察溶液颜色的变化，记录淀粉是否被完全分解。
3. 检测酒精：- 将发酵液过滤，收集滤液。
- 向滤液中加入适量的重铬酸钾溶液，观察颜色变化。
- 若溶液颜色由橙色变为灰绿色，则说明发酵产生了酒精。
4. 检测二氧化碳：- 将发酵瓶倒置，用玻璃棒轻轻敲击瓶底，观察是否有气泡产生。
- 将产生的气体通入澄清石灰水中，观察石灰水是否变浑浊。
五、实验结果与分析1. 淀粉分解：- 在发酵过程中，淀粉逐渐被酵母菌分解，滤液颜色由蓝色变为无色，说明淀粉被完全分解。
2. 酒精产生：- 滤液与重铬酸钾溶液反应后，颜色由橙色变为灰绿色，说明发酵产生了酒精。
3. 二氧化碳产生：- 发酵过程中，瓶底有气泡产生，通入澄清石灰水后，石灰水变浑浊，说明发酵产生了二氧化碳。
六、实验结论通过本实验，我们验证了酵母菌可以发酵淀粉，产生酒精和二氧化碳。
在实验过程中，淀粉被分解成葡萄糖，葡萄糖再被酵母菌发酵产生酒精和二氧化碳。
此外，实验还说明了发酵条件对发酵效果的影响。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持无菌操作，避免杂菌污染。
2. 控制好发酵温度，温度过高或过低都会影响发酵效果。
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五、实验报告
(一)实验结果
1. 详细记录实验过程中各参数及数据。
结果记录如表：
糖化后，加入可乐瓶中的上清：约400ml. 加入400ml蒸馏水。
活化的酵母种液：5ml 2.对实验结果的判断与分析。
○1二氧化碳生成的检验：培养约一星期后，观察瓶中混合液，淀粉大部分沉降在瓶底，上清浓度较稀，靠瓶壁边缘有一连串微小气泡
接种完，擦干瓶外壁，于天平上称量W1=727.5g；培养结束，取出瓶轻轻摇动，使二氧化碳尽量溢出，在同一天平上称量W2=725.0g
计算得：二氧化碳生成量= W1-W2=2.5g
○2酒精生成的检验：打开瓶塞，闻到有明显酒精气味。
取发酵液5ml, 加10%硫酸2ml,加1%K2Cr2O7溶液
10-20滴，颜色由黄色变为黄绿色。
左：蒸馏水5ml,颜色偏黄，透明度高
右：发酵液5ml,黄绿色，与对照管有明显差异
左图：酒精生成的检验结果
（二）思考题
现有3株不同来源的酒精酵母，请设计实验判断哪株酵母发酵酒精能力最强？
答：按实验步骤配制等量的三组醪液，加入等量糖化酶进行糖化作用，将原料中的淀粉转化为可发酵性糖，向三组糖化后的淀粉上清中加入等量3株不同来源的酒精酵母种液，相同条件下培养一段时间，分别测定三组实验产生的CO2的质量，进行比较。
产CO2越多表示发酵酒精能力越强。
（三）注意事项
1. 淀粉糖化过程中，需要不断进行搅拌，直至粘度下降到一定程度，使淀粉完全糖化。
2. 检验酒精生成时需要用到H2SO4,使用时应该注意安全，不要溅到皮肤上。
3. 使用天平测量可乐瓶质质量时，应遵守天平使用规则用镊子夹取砝码。
以免出现误差，导致CO2质量测量不准确。