小麦粉清夜生产酒精工艺.doc

目录目录1小麦淀粉酒精发酵工艺2摘要2关键词21 材料，试剂，药品和仪器 21.1材料 21.2试剂 21.3药品 31.4主要仪器 32 实验方法与步骤 32.1实验方法 32.2实验工艺流程 32.3具体实验步骤 42.3.1 拌料42.3.2 蒸煮糊化42.3.3 糖化42.3.4 发酵43 分析项目与方法步骤 63.1发酵液中还原糖含量的测定 63.2发酵成熟醪液中酸度的测定 73.3发酵成熟醪液中酒精度的测定 74 实验结果与分析 85 实验总结 116 心得体会 127 参考文献 12小麦粉清夜酒精发酵工艺摘要：该实验通过四水平三因素正交实验，得到了再小麦淀粉酒精发酵过程中，添加不同接种量、不同液化酶和糖化酶量等条件下发酵的最优条件，酒精学名乙醇，是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，分子式：C2H5OH，相对分子量为46。酒精生产工业化始于十九世纪，至今已有百余年的历史。在能源紧缺的今天，酒精将以新能源的角色来代替其他化学能源，缓和世界能源危机。因此，掌握和改进酒精发酵的生产工艺是非常必要的。酒精生产的方法有两种，即化学合成法和微生物发酵法，而工业生产以微生物发酵法为主，就是采用微生物酵母菌在无氧条件下，将糖转化为乙醇的生产方式。而影响酒精发酵的因素很多，其中的氮源和淀粉的糖化程度是对酒精发酵的影响至关重要的，因为氮源和还原性糖食酵母菌生长和繁殖的必要物质，直接酵母菌的生长质量和数量，从而影响了酒精发酵的出酒率和淀粉的利用率。关键词：小麦淀粉 酒精发酵 酵母菌 还原性糖1. 材料 试剂 药品和仪器1.1材料菌种：酿酒酵母原料：小麦面粉酶制剂：-淀粉酶（850u/g），糖化酶（30000u/g）1.2试剂斐林试剂 甲液：称取40g硫酸铜（CuSo45H2O），用水溶解并稀释至1000ml。 乙液：称取200g酒石酸钾钠，150g氢氧化钠，用水溶解并稀释至1000ml。20%氢氧化钠溶液 称取200g氢氧化钠，用水溶解并稀释至1000ml。2%盐酸溶液 量取4.5毫升浓盐酸，用95.5毫升水稀释。1%次甲基蓝溶液 称取1g次甲基蓝，加水100毫升，加热溶解，储存于棕色瓶中。0.2%标准葡萄糖溶液 准确称取2g无水葡萄糖（预先在100105烘干），用水溶解，加5ml浓盐酸，用水定容至1000ml。0.1%标准葡萄糖溶液 准确称取1g无水葡萄糖（预先在100105烘干），用水溶解，加5ml浓盐酸，用水定容至1000ml。1.3药品硫酸铜 磷酸二氢钾 酵母膏 氢氧化钠酒石酸钾钠 无水葡萄糖 可溶性淀粉 浓盐酸 次甲基蓝1.4主要仪器恒温水浴锅 电子天平 蒸馏装置 酒精计恒温培养箱 高压灭菌锅 电炉 鼓风干燥箱 温度计 三角瓶 铁架台 烧杯2. 试验方法与聚2.1实验方法： 将小麦粉按1：4.0的料水比在一个容器中揉洗出淀粉，搅匀，在100水浴锅中糊化1h，放入水浴锅前加入-淀粉酶（8u/g干面粉重量）而后在100灭菌锅中再液化90min，取出后冷至60，加入糖化酶（150g/g干面粉重量），水浴保温30min，在无菌条件下，按正交实验表，每瓶240ml的量将糖化液分装于灭过菌的500ml三角瓶中。加入不等量的活化过的酵母，封装好后放入恒温箱中，进行发酵。发酵完全后，测出酒精含量，计算淀粉利用率，找出最优条件。2.2实验工艺流程小麦面粉-淀粉酶 蒸煮糊化（100 1h）糖化酶 糖化（60 30min）酒母活化 分装发酵 前24h 30 24h后34蒸馏测定酒精 分析 计算找出最优条件2.3具体实验步骤2.3.1拌料 称取 1kg 面粉和 4000ml水，在干锅内搅拌均匀，（由于每个三角瓶内需装240ml料液，即料水比为1：4.0。正交实验共需16份料液。2.3.2蒸煮糖化 将搅拌好的料液，加入不等量的a-淀粉酶（ 6、8、10、12）在100水浴锅中糊化60min。2.3.3糖化将糊化好的料液温度降至60，加入不等量糖化酶（ 5、6、7、8）。在水浴锅中保温30min。取出后再分别加入酵母膏5g磷酸二氢钾3g，灭菌后备用。2.3.4发酵2.3.4.1具体步骤： （1）原菌种：将菌种在恒温水浴锅中30活化15min。 （2）大三角瓶培养：将活化的菌种，在无菌条件下，整体接入大三角瓶（500ml）内，摇匀，封口。放在恒温培养箱中进行培养，温度，24h：2830，48h：3234。 （3）称重：每隔12h称一次瓶重，发酵48h后每隔2h称一次，记录每次的瓶重。2.3.4.2设计正交实验表： （1）三种因素：淀粉酶量，糖化酶量，接种量。 三种因素的用量表如下： 因素水平Aa-淀粉酶（g）B糖化酶(g)C酵母菌(g)1650.52861.031071.541282.0（2）设计正交试验表格 因素(列号)试验号A-淀粉酶(g)B糖化酶(g)C酵母菌(g)11111121222231333341444452123462214372341282432193134210324311133124123421313414231442314154324116441323.项目与方法步骤3.1发酵液中还原糖含量的测定： （1）裴林试剂的标定： 吸取裴林试剂甲、乙液各5ml，置入250ml三角瓶中，加100ml水，并从滴定管中加入约20ml0.1%标准葡萄糖溶液，（其量应控制在后滴定使消耗0.2%标准葡萄糖溶液在1ml以内）。摇匀，置于电炉上加热至沸腾立即以45秒一滴的速度继续用0.1%标准葡萄糖溶液，滴定至蓝色消失，此滴定操作须在1min内完成，总耗糖量为 v0ml（2）定糖： 预备实验： 吸取裴林试剂甲、乙液各5ml置入250ml三角瓶中,准确加入酒样稀释溶液（吸取酒样10ml，用水定容至250ml，即将酒样稀释25倍）5ml，加水100ml，然后用滴定管加入少量0.1%葡萄糖标准溶液，摇匀，于电炉上加热，当沸腾开始产生第一个气泡时加入两滴1%的次甲基蓝指示剂，同时记下时间，保持微沸2min，继续用0.1%葡萄糖标准溶液滴至蓝色消失，记下总消耗0.1%葡萄糖标准溶液ml数（作为正式实验的参考）。正式实验： 吸取裴林试剂甲、乙液各5ml置入250ml三角瓶中,准确加入酒样稀释溶液5ml，加水100ml，然后用滴定管加入少量0.1%葡萄糖标准溶液，摇匀，于电炉上加热，当沸腾开始产生第一个气泡时加入两滴1%的次甲基蓝指示剂，同时记下时间，保持微沸2min，继续用0.1%葡萄糖标准溶液滴至蓝色消失，记下总消耗0.1%葡萄糖标准溶液ml数V1。（3）计算还原糖式中：V0-裴林试剂标定值(ml) V1-糖液正式实验消耗葡萄糖标准溶液的体积（ml） C-标准葡萄糖溶液浓度（g/ml） V-酒样体积（ml） V2-酒样稀释液的定容体积（ml）5-吸取酒样稀释液的体积（ml）100-换算成100ml酒样中葡萄糖的含量3.2发酵成熟醪液中酸度的测定：(1)准确吸取酒样100ml于250ml的三角瓶中，加1%酚酞指示剂2滴，摇匀，用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴至微红，30S不褪色即为终点。(2)计算酸度(以醋酸计g/L)=式中：C-氢氧化钠溶液浓度（mol/L）V-滴定消耗氢氧化钠溶液体积（ml）0.06-醋酸摩尔质量(kg/mol)100-酒样体积（ml）3.3发酵成熟醪液中酒精度的测定： 取100ml的发酵成熟醪和100ml的水，加入500ml的圆底烧瓶中，在电炉上蒸馏出100ml的馏分，搅拌均匀后轻轻的放入酒精计，待稳定后，以液面水平线为基准读取酒精度读数，同时测量温度，从“酒精度与温度校正表”求出该温度下的酒精度。4.验结果与分析正交实验的结果总结如下：瓶号空瓶重（g）发酵后重（g）湿重变化（g）酸度（g/l）残还原糖(g/100ml)酒精度实际酒精度温度20酒精度1441.5421.020.51.9212.059.020.09.02428.5408.819.71.4914.159.519.59.63395.5375.020.51.088.309.521.09.34461.5442.019.51.9010.409.019.59.15473.0453.020.01.4211.458.017.08.56486.5467.519.02.1412.159.020.58.97463.5441.122.41.609.708.520.08.58445.0426.518.50.9810.408.020.08.09468.5449.019.51.7810.609.018.59.27510477.5457.120.41.569.359.518.09.87511450.0439.110.91.1411.459.021.08.812457.0437.119.91.459.858.019.08.213467.0441.026.00.9612.259.020.09.014467.0448.118.91.3810.859.019.09.215466.0444.621.41.209.9510.020.010.016469.0448.021.01.1811.658.019.58.1正交实验的结果的极差分析因素(列号)试验号A-淀粉(g)B糖化酶(g)C酵母菌(g)空白空白实验结果酸度残还原糖酒精度11(6)1(5)1(0.5)111.9212.059.021(6)2(6)2(1.0)221.4914.159.631(6)3(7)3(1.5)331.088.309.341(6)4(8)4(2.0)441.9010.409.152(8)1(5)2(1.0)341.4211.458.562(8)2(6)1(0.5)432.1412.158.972(8)3(7)4(2.0)121.609.708.582(8)4(8)3(1.5)210.9810.408.093(10)1(5)3(1.5)421.7810.609.275103(10)2(6)4(2.0)311.569.359.875113(10)3(7)1(0.5)241.1411.458.8123(10)4(8)2(1.0)131.459.858.2134(12)1(5)4(2.0)230.9612.259.0144(12)2(6)3(1.5)141.3810.859.2154(12)3(7)2(1.0)411.209.9510.0164(12)4(8)1(0.5)321.1811.658.1酸度K16.396.086.386.355.66T=23.18K26.146.575.564.576.05K35.935.025.225.245.63K44.725.516.027.025.841.601.521.601.591.421.541.641.391.141.511.481.261.311.311.411.181.381.511.761.46R0.420.380.29优水平A4B3C3优组合ABC残还原糖K144.946.354442.4541.75T=174.55K243.746.545.448.2546.1K341.2539.440.1540.7542.55K444.742.34543.144.1511.2311.591110.6110.4410.9311.6311.3512.0611.5310.319.8510.0410.1910.6411.1810.5811.2510.7811.04R0.921.781.31优水平A3B3C3优组合BCAK13735.834.834.936.9K233.937.636.335.435.5酒精度K336.2036.635.835.835.4T=143.4K436.333.436.537.335.69.258.948.78.739.238.489.399.088.858.889.059.158.958.958.859.088.359.139.338.9R0.771.040.43优水平A1B2C2优组合BAC方差分析：1、 相对酸度的方差分析 列出方差分析表如下：变异来源dfSSS2FF0.05A30.411.371.1F0.05(3,15)=3.29B30.340.1130.904C30.1970.0660.528e60.9330.156e151.880.125总和151.88由此可见因素A、B、C均不显著。2、 相对残还原糖的方差分析 列出方差分析表如下：变异来源dfSSS2FF0.05A32.110.70.35F0.05(3,15)=3.29B38.832.941.49C34.321.440.73e614.382.4e1529.641.976总和1529.64由此可见因素A、B、C均不显著。3、 相对酒精度的方差分析 列出方差分析表如下：变异来源dfSSS2FF0.05A31.3850.461.86F0.05(3,15)=3.29B33.431.144.61*C30.4550.150.61e61.130.19e152.970.2475总和156.4由此可见因素A、C不显著，因素B不显著。5.实验总结： 本实验三个指标中酸度和还原糖量越低越好，酒精度越高越好。在酒精度