探讨玉米酒精浓醪发酵工艺 董克芝
玉米原料酒精高浓度发酵中间试验的研究
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天 津 轻 工业 学 院 学 报
第 １ 总第 ４ 期 ） ２０ ３ 期（ ０ ０２年 月
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玉米酒精浓醪发酵
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成本比较 料水比的改进使配料用水量明显减少， 相应带入蒸
馏和 ==>? 浓缩系统的用水量减少，节约了大量蒸汽。 设备利用率的提高使吨产品的用电明显降低， 仅蒸汽和 电两项就使吨酒精成本下降了 %"# 元。
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实现清液的连续回配 原高温酒酵母因为不如超级酵母的活性强， 清液的 回配量少， 且极易被杂菌污染； 采用超酒酵母后能做到 清液连续回配， 甚至在酵母接种前的培养基中也有回配 清液。
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工艺指标的比较 发酵进料量 因超酒酵母耗糖快，细粉进料量由使用前的 %*$/
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宁夏银湖酒业有限公司 - 万吨食用酒精项目始建 于 *112 年， 采用双 *111 年投产。本项目以玉米为原料， 酶法液化、 糖化， 连续发酵， 差压蒸馏， 三效清液浓缩等 高蛋白饲料 先进的生产工艺和技术， 年产酒精 - 万吨， 液体二氧化碳 3### ’ 。 *.$ 万吨， 采用连续发酵工艺， 发酵系统由 * 个酵母种子罐和 发酵所需菌种一直采用商品活性干酵 " 个发酵罐组成， 母作为种源， 扩大培养后作为连续发酵的酵母菌种。因 没有可替代的种子罐， 换一次酵母费时较长， 要完成倒 正常进料等 罐、 增殖罐扩大培养、 * 号罐种子扩大培养、 诸多工艺程序， 因此频繁更换酵母对酒精产量的影响特 别突出。 自 *111 年 $ 月投产以来， 一直使用 “安琪” 和 “丹宝 利” 两个品牌的高温酒酵母， 但整体效果一直不是很理 想， 主要反映在酵母耗糖速度慢、 易被杂菌污染、 酵母使 用周期短等方面， 因此投产 " 年来酒精产量一直达不到 因收购的陈玉米原 - 万吨的设计能力。至 -##% 年 2 月， 料霉变多、 杀虫剂含量大等原因， 再使用原高温酒酵母， 发酵工序反复染菌， 酵母耗糖慢， 产量低， 需要反复杀菌 换酵母， 正常生产难以维持。从寻找酵母质量的原因入
玉米浓醪酒精发酵工艺的研究
探讨玉米酒精浓醪发酵工艺 董克芝
探讨玉米酒精浓醪发酵工艺董克芝摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。
通过应用该项技术在一定程度上解决了我国发酵水平低的问题，同时在节水、节能、提高设备利用率以及减轻环境污染等方面具有极大优势。
关键词：玉米；酒精；浓醪发酵引言酒精浓醪发酵工艺是一项极具前景的技术。
利用此项技术可以有效减少废物的排放并且提高原料的利用率。
除此之外，该项技术还具有原料上的优势。
随着科技的不断发展，该项技术也越来越成熟，使用玉米作为原料进行酒精浓醪发酵已经较为普遍。
近年来，我国玉米产量大幅度提升，玉米酒精的产量也获得显著提升。
本文将对玉米酒精浓醪发酵技术进行详细探究。
1我国酒精行业存在的主要技术问题1.1发酵浓度偏低尽管经过几十年的努力，我国酒精工厂的发酵醪酒精含量己经增加到10％左右，但与国外发酵醪的浓度普遍在13％以上还有很大的差距。
发酵浓度低不仅影响了设备的使用效率，而且增加了蒸馏和蒸煮的能耗，在DDGS回收时处理量也大大增加。
1.2酒精糟液的污染问题酒精行业是造成我国环境污染的主要源头之一，每生产1t酒精产生12～15t的酒糟；一个年产80kt的酒精工厂每年产生的污染物质相当于一个140万人口的城市排放的全部生活污水负荷。
而且酒精工厂废水的BOD和COD的指标都很高，直接排放会造成严重的环境污染。
有效地解决酒精糟的利用问题不仅关系到环境保护，而且直接关系到酒精企业的经济效益。
1.3能耗高酒精生产是一项高能耗的产业，尤其是蒸煮和蒸馏两个环节，其能耗非常大。
为有效降低生产成本，必须尽可能地减少能耗，同时提高设备的利用率。
除此之外，由于很多工厂的发酵温度低，需要更多的能量将糖化醪冷却，发酵过程的冷却消耗能量和冷却水用量很大，这也是产生能耗的一方面因素。
1.4原料利用率低对谷物原料来说，通过蒸煮和糖化工段的加工只利用了绝大部分的淀粉，还有一部分淀粉由于其被纤维素以及蛋白质包围，无法水解，而纤维素和蛋白质更是白白从系统内通过，而未得到充分的利用。
玉米酒精的浓醪同步糖化发酵工艺研究
玉米酒精的浓醪同步糖化发酵工艺研究王祥余;李金龙;范文榜;阮明君;李丽;宗绪岩;李阳源【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2024(50)9【摘要】以我国目前玉米酒精生产工艺为基础,通过选择液化[拌料干物浓度(dry solid,DS)、液化pH、液化时间、耐高温α-淀粉酶剂量、液化温度]和同步糖化发酵(葡萄糖淀粉酶剂量、酵母接种量、发酵温度等)等过程主要控制参数建立实验室玉米酒精发酵方法。
实验确定液化条件为拌料DS 25%、液化pH 5.6、液化时间120 min、耐高温α-淀粉酶剂量40 U/g、液化温度88℃,此时液化醪黏度(91.2±2.8)mPa·s、还原糖为(11.65±0.03)g/100 g,符合同步发酵玉米酒精的液化指标要求。
实验确定同步糖化发酵条件为葡萄糖淀粉酶剂量150 U/g、酵母接种量3%、发酵温度32℃,在该条件下酒精发酵过程稳定,CO 2失重数据最大标准差为0.38,占相应CO 2平均失重仅为2.96%;在发酵成熟醪中乙醇含量为(12.58±0.04)g/100 mL,发酵效率为97.71%,粮酒转化率为2.425 t/t,实验结果符合我国玉米酒精生产的实际情况。
因此该方法可以为酒精生产工艺的优化及原辅料的选择提供数据参考。
【总页数】7页(P43-49)【作者】王祥余;李金龙;范文榜;阮明君;李丽;宗绪岩;李阳源【作者单位】广东溢多利生物科技股份有限公司;四川轻化工大学;河南汉永酒精有限公司【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.木薯粉浓醪酒精同步糖化发酵工艺研究2.木薯酒精浓醪发酵液化糖化工艺的研究3.改善玉米酒精浓醪发酵工艺条件的研究4.玉米酒精浓醪发酵工艺研究5.玉米浓醪酒精发酵工艺的研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
酒精浓醪发酵菌种选育及发酵条件的优化
酒精浓醪发酵菌种选育及发酵条件的优化玉米是中国生产的主要农作物之一。
能够在很大程度上提升玉米的产值，发挥玉米生产的潜在价值，并且为我国能源的节约做出重要的贡献，因此，玉米发酵酒的工艺条件越来越受到人们的关注。
本文主要研究适合于浓醪发酵的酵母菌种的选育。
以实验室提供的酵母为起始菌株，进行紫外诱变处理和杂交处理以选择具有高产葡萄糖产率的菌株，通过照射时间对菌株进行不同处理，然后进行浓缩发酵试验以选择适合于浓缩糖化和肼发酵的高产酵母菌，它将着重于优化玉米发酵酒精浓度的条件。
标签：浓醪发酵；诱变；杂交；育种1 材料和方法1.1 菌种高级活性干酵母实验室自制酵母酒菌。
1.2 培养基①酵母复状培养基/g.L-：葡萄糖4.0；酵母膏0.5；硫酸锌0.14；硫酸镁0.32；琼脂2.0；②分离培养基/g.L-：葡萄糖2.0；磷酸0.1；硫酸镁0.05；硫酸锌0.14；酵母膏0.1；琼脂2；硫酸铵0.05，pH6.O；③发酵培养基：玉米面和水按重量以1：2的比例混合，水浴加热。
60℃时按0.008g/mL加入液化酶，且保持600C半小时；后升温至90℃，保持90℃2小时；降温至700C，加糖化酶和营养盐（磷酸，尿素，硫酸锌，硫酸镁）。
半小时后调pH=4.3；然后降温至35℃备用；④发酵培养基：玉米面和水按重量以1：2的比例混合，水浴中加热升温至60℃时按0.008g/mL加入液化酶，且保持600C半小时；后升温至90℃，保持90℃2小时；降温至700C，加糖化酶和营养盐，半小时后调pH=4.3；然后降温至35℃备用。
1.3 诱变育种1.3.1 制酵母单孢子菌悬液取栽培酵母倾斜（试管倾斜），加入4毫升无菌水，轻轻盖住孢子。
将其倒入已用玻璃珠消毒的三角形烧瓶中，摇动20分钟，并用无菌脱脂棉过滤。
即得分散较好的单孢子悬浮液。
1.3.2 紫外诱变操作①倒平板：在直径9cm的碟子中，每只倒入分离培养基，放平，冷却；②将单孢子悬浮液置于直径为5cm的灭菌器皿中进行紫外线照射。
玉米浓醪酒精发酵工艺的研究
玉米浓醪酒精发酵工艺的研究作者：薛珊珊柏晓哲陈亮来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第07期摘要：在实际应用过程中，浓醪酒精发酵工艺技术具备细胞高密度、产量高浓度，以及发酵高速率等基本技术特點，能较为有效地改善提升发酵终点位置的酒精物质浓度。
本文围绕玉米浓醪酒精发酵工艺论题，基于实验研究方法展开了探讨分析。
关键词：玉米;浓醪酒精发酵工艺;研究分析改善提升发酵液环境中的酒精物质浓度，是创新优化燃料酒精生产技术的重要手段，浓醪酒精发酵技术工艺在燃料酒精生产事业领域的引入运用，能有效改善提升发酵终点时刻液体环境中酒精物质的实际含量水平，降低发酵生产过程中的能源消耗水平，节约工艺用水数量和蒸汽用量，缩短发酵生产过程中的时间周期，在实现高细胞浓度、高产物浓度，以及高速率发酵技术控制目标条件下，降低燃料酒精产品在发酵生产过程中的经济成本支出数额。
有鉴于上述研究背景，本文将会围绕玉米浓醪酒精发酵工艺论题，展开简要阐释。
1 实验材料与实验方法1.1 实验材料①菌种：由湖北安琪酵母股份有限公司生产提供的酒用耐高温型活性酿酒酵母（ADY）;②酶制剂：由北京奥博星生物技术有限公司生产提供的糖化酶试剂（100000.00U/g）和蛋白酶试剂（100000.00U/g）。
1.2 实验方法第一，酒精发酵实验技术。
规范化称取质量为100.00g的玉米粉，向其中添加适宜数量的糖化酶试剂、蛋白酶试剂，以及酵母，遵照适当比例标准，加入自来水将其均匀混和在体积为500.00mL的三角瓶中，塞上发酵栓，将其放入到振荡培养箱设备之内，继而在30.00℃的恒温技术环境中实施发酵处理。
第二，还原糖物质含量测定。
选择运用DNS法针对经由发酵处理的发酵液中的还原糖物质含量展开测定。
第三，酒精物质浓度测定。
规范化测量获取经由纱布过滤处理或者是离心处理的（离心过程的转速参数设定值为3000.00r/10.00min）的发酵液清液样品100.00mL，并将其放置在总体积为500.00mL的蒸馏瓶中，向其中加入体积为100.00mL的标准化制备蒸馏水，实施缓慢化的加热蒸馏处理技术过程（在达到沸腾技术状态之后，应当将蒸馏处理技术过程的持续时间参数设置在30.00-40.00min时间区间之内），收集获取体积为100.00mL馏出液加入到体积为100.00mL的容量瓶仪器之中，运用酒精计仪器开展具体化的酒精浓度测定操作环节。
关于玉米原料超高浓度酒精发酵探讨
关于玉米原料超高浓度酒精发酵探讨摘要：从现阶段发展而言，玉米原料化工方面的研究相对较少，因此在玉米生产酒精的传统工艺中出现了诸多问题，在工业转化过程中，缺乏相应的成熟技术支持。
为此，必须采取一些有效措施进行改进，提升酒精发酵的效果。
关键词：玉米原料；超高浓度；酒精发酵由于石油危机而造成的国家能源安全、农民收入和环境等问题而使得生物酒精的生产日益受到重视，近几年发展较快，中国已成为世界上第三大生物酒精生产国。
现在工业上的生物酒精绝大部分属第一代燃料乙醇，即用淀粉质原料来生产川。
据酿酒协会酒精分会的统计，2004年我国酒精生产玉米原料占50.3％，经过近几年的发展，玉米现在已经占到65％。
适度发展玉米燃料乙醇有益于粮食供需平衡，依然可以起到玉米供需平衡蓄水池的作用。
同时玉米也是深加工链条最长、产品系列最丰富的粮食品种，因此相对于其他淀粉质原料，玉米酒精发酵的研究意义更大。
高浓度酒精发酵工艺具有高发酵率、高转化率、低残糖和节约能源等特点，可大幅度增加产量，显著提高经济效益。
据相关公司的生产实践表明，按年产6万t酒精计算，实施浓醪发酵后年节约一次水12万t，吨酒精节电62.5°，吨酒精节约煤160kg，年节约资金675万元，减排废水15万t因此，酒精浓醪发酵是发酵酒精工艺的重大技术进步，已经成为酒精行业清洁生产重点推广的技术之一。
中国开展生料酿酒研究始于20世纪70年代。
以节能、减排、高出酒率、高浓度发酵为特点的无蒸煮生料发酵工艺是燃料乙醇生产技术的未来发展方向。
近期的研究增多，商业化过程进展也加快。
但相对而言，生料超高浓度酒精发酵的研究并不多。
若采取传统的蒸煮工艺进行超高浓度酒精发酵，由于黏度问题，在配料浓度很高的情况下，会造成液化非常不彻底，并且浓醪的换热和输送在工厂会变得异常困难，同时也影响发酵体系的传质，而使过程效率降低；即便不考虑黏度问题，在这种条件下往往需要特别的耐高糖度、耐高酒度的酵母。
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探讨玉米酒精浓醪发酵工艺董克芝
发表时间：2017-11-27T16:42:21.500Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：董克芝
[导读] 摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。
中粮生化能源（肇东）有限公司黑龙江省肇东市 151100
摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。
通过应用该项技术在一定程度上解决了我国发酵水平低的问题，同时在节水、节能、提高设备利用率以及减轻环境污染等方面具有极大优势。
关键词：玉米；酒精；浓醪发酵
引言
酒精浓醪发酵工艺是一项极具前景的技术。
利用此项技术可以有效减少废物的排放并且提高原料的利用率。
除此之外，该项技术还具有原料上的优势。
随着科技的不断发展，该项技术也越来越成熟，使用玉米作为原料进行酒精浓醪发酵已经较为普遍。
近年来，我国玉米产量大幅度提升，玉米酒精的产量也获得显著提升。
本文将对玉米酒精浓醪发酵技术进行详细探究。
1我国酒精行业存在的主要技术问题
1.1发酵浓度偏低
尽管经过几十年的努力，我国酒精工厂的发酵醪酒精含量己经增加到10％左右，但与国外发酵醪的浓度普遍在13％以上还有很大的差距。
发酵浓度低不仅影响了设备的使用效率，而且增加了蒸馏和蒸煮的能耗，在DDGS回收时处理量也大大增加。
1.2酒精糟液的污染问题
酒精行业是造成我国环境污染的主要源头之一，每生产1t酒精产生12～15t的酒糟；一个年产80kt的酒精工厂每年产生的污染物质相当于一个140万人口的城市排放的全部生活污水负荷。
而且酒精工厂废水的BOD和COD的指标都很高，直接排放会造成严重的环境污染。
有效地解决酒精糟的利用问题不仅关系到环境保护，而且直接关系到酒精企业的经济效益。
1.3能耗高
酒精生产是一项高能耗的产业，尤其是蒸煮和蒸馏两个环节，其能耗非常大。
为有效降低生产成本，必须尽可能地减少能耗，同时提高设备的利用率。
除此之外，由于很多工厂的发酵温度低，需要更多的能量将糖化醪冷却，发酵过程的冷却消耗能量和冷却水用量很大，这也是产生能耗的一方面因素。
1.4原料利用率低
对谷物原料来说，通过蒸煮和糖化工段的加工只利用了绝大部分的淀粉，还有一部分淀粉由于其被纤维素以及蛋白质包围，无法水解，而纤维素和蛋白质更是白白从系统内通过，而未得到充分的利用。
这不仅造成了原料的浪费，而且白白地消耗了加热、冷却和输送的能量。
2玉米原料酒精浓醪发酵工艺研究
2.1玉米湿法加酶粉碎液化糖化
将浸泡后的玉米米查醪液，加入耐高温α-淀粉酶（20U/g原料），送入粉碎机湿法粉碎。
粉碎后的浆料属于粗粉碎，尚含有小颗粒（直径为2～3mm），之后进行二次粉碎磨细重复处理。
最后将所得浆料置于恒温水浴中90℃液化至终点。
液化终点用碘液显色呈棕黄色确定。
所得液体用100目尼龙滤布过滤2次，所得滤液即为液化液。
同时干法粉碎玉米米查至40目，加酶液化做对照实验。
然后测定升温至90℃后的液化时间、液化液得率、黏度及颗粒分布指标。
每个处理重复3次。
液化液降温至60℃，加入糖化酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶，再经均质化（边均质边糖化）处理1次，60℃条件下处理60min，糖化然后冷却到35℃，准备发酵。
图1为具体流程图。
原料的选择和粉碎粒度直接关系到后续各个工序的效率。
原料粉碎粒度对酒精发酵的影响很大。
粉碎粒度小可以增加原料的比表面积
从而增加原料反应的速度和效率，提高原料的利用率。
3.2加水比
试验表明：加水比低于1：1.6时由于醪液过于粘稠，糊化时无法充分搅拌，发酵时醪液沉淀。
当加水比从1：2.4增加到1：1.6时，酒精产量逐步增加，但是发酵周期延长、残糖增加。
综合试验可以得出结论，当加水比在1：1.8～1：2.2时最为合适。
3.3液化酶
3.3.1不同液化酶添加量对玉米粉乳的液化作用
用1：2加水比制成的玉米粉乳，分别添加30u/g、40u/g、50u/g、60u/g的液化酶，比较糊化时峰值。
试验表明：添加30u/g的液化酶峰值只有495BU，相当于未添加酶制剂的26.76％，说明添加液化酶可以大幅度降低醪液的峰值粘度及峰值粘度的持续时间。
3.3.2不同保温时间对玉米粉乳的糊化、液化作用
液化前加入液化酶60℃下保温不同时间观测糊化粘度变化，试验表明：60℃保温20min以上可以有效降低醪液粘度。
3.4糖化工艺
3.4.1复合型糖化剂的配制
发酵醪中葡萄浓度始终保持在3％以下，但是用普通糖化酶很难做到这点。
将糖化酶和固体发酵的纤维素酶以一定比例配制成复合糖化剂，可保证在发酵周期内将淀粉完全分解和缓慢供糖。
由于复合糖化剂的糖化酶活力低，同时有广泛的边界酶活，因此在发酵过程中可以缓慢地水解底物，保持较低的底物水平。
试验表明复合糖化剂较普通糖化酶的处理速度慢，糖化60min后还原糖较普通糖化酶的含量低
50％，适合缓慢供糖的要求。
3.4.2糖化时间的确定
控制供糖后可以保持较低的底物水平从而避免底物抑制作用，酒精达到15.4％残总糖降低，原料利用率提高到92.21％。
普通糖化酶尽管糖化速度快，糖化1h就能得到80％的还原糖，但是它由于酶系单一，糖化作用酒精发酵结果表现为残糖高，发酵不完全。
由于高浓度糖对酵母的抑制作用，因此糖化时间延长。
尽管初始还原糖含量高，发酵周期反而更长。
复合型糖化剂酶系完整，尽管糖化速度慢，但对酵母没有抑制作用，酵母始终保持旺盛的活力，因此在发酵结束时残糖水平较普通糖化酶低，发酵周期缩短。
总之，无糖化时间的发酵结果最佳。
结束语
目前酒精工厂的发酵醪中酒精含量只有9～10％，但是酵母对酒精的耐受能力远远超出传统工艺的预期。
通过本文的探讨和研究，如果条件适当，以玉米为原料进行超高浓度的发酵的工艺是完全可行的。
在酒精工厂酵母的酒精耐受力可达18％以上，极限耐受力可达23～25％。
参考文献：
[1]贾瑞强.混合原料燃料乙醇生产的浓醪发酵工艺研究[D].浙江大学，2016.
[2]韩颖，石彦忠，孟宪梅，张亮，姜加良.改善玉米酒精浓醪发酵工艺条件的研究[J].酿酒科技，2016，12：65-68.
[3]任玲，郭佰兴，李永恒.实现酒精浓醪发酵工艺探讨[J].轻工科技，2015，08：6-7+9.。