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生料淀粉发酵生产酒精的研究

王金鹏  
【摘要】:当前,人们对酒类的需求量越来越大,同时由于节能和环保的要求,对酒类的生产也提出了新的要求,传统的生料酿酒是通过高温蒸煮发酵的方法,而此法较为浪费能源; 近期随着生物科技的不断进步,各种酶制剂被广泛应用于酿酒过程中,出现了先将生料淀粉液化、糖化再发酵的“双酶法”(SHF法),此法在环保和节能方面比传统的蒸煮有着较为明显的优势。最近在美国已有报道将“双酶法”中的液化和糖化两个步骤合并起来的同步糖化发酵法(SSF法),SSF法可以节省发酵工序和时间,但在发酵效果上还有待深入研究。 由于目前生料发酵主要分成两步:1生料淀粉的酶解成糖; 2酶解得到的糖类的发酵成酒精。因此实验中,我将发酵过程进行分步研究,首先对生料淀粉的糖化酶酶解过程进行研究,对淀粉酶解过程中的抑制现象、酶失活进行了探讨; 其次研究了糖类(以葡萄糖为例)的发酵,建立了新的发酵酒精动力学模型,新的模型能够和实验数据很好的吻合,对生产实践有一定的应用价值。 最后又以生料木薯淀粉原料为底物进行了生料发酵实验,实验中采用了先进的(SSF法)发酵工艺,并将同步糖化发酵法和目前较为流行的“双酶法”进行了比较,发现无论在发酵时间,还是在发酵酒精得率上,SSF法都优于目前应用最为广泛的“双酶法”。在不久的将来,SSF法必然会成为最普遍的生料发酵方法。


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