无蒸煮酒精发展

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1、酒精与蒸馏酒工艺学课程（论文）无蒸煮酒精发酵工艺的应用及研究进展学院名称专业名称学生姓名学号指导教师生命科学与工程学院生物工程氺氺氺氺二o—五年五月无蒸煮酒精发酵工艺的应用及研究进展***林林*大学*料料*学院屯物工程*林班******摘要：在淀粉质原料生产酒精的过程中，无蒸煮工艺对于减少能源的投入意义重大，受到世界各国科研工作者的重视，并且目前已取得一些可喜的成就。无蒸煮工艺大致分为生料发酵，低温蒸煮，挤压膨化和超鉬磨。通过研究这几种无蒸煮工艺的理论基础，工艺要点及应用情况，可对工厂的酒精发酵产生导向意义，同时为淀粉发酵生产酒精的节能提供新的研究思路，关键词：无蒸煮；发酵；糖化

2、：酒精：能源引言传统的酒精生产，-•般是首先将粉碎的谷物在高温下进行蒸煮，然后糖化、发酵。蒸煮的0的，一是使梢物组织和细胞彻底破裂，原料内含的淀粉颗粒因吸水膨胀而破坏，使淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液，易于受液化酶的作用；二是对醪液进行火菌。蒸煮工段盂要消耗大量的热能，所耗的蒸汽占整个生产过程蒸汽消耗的20%〜30%。近年来，许多研究者对淀粉原料的蒸煮方法进行大量研究，无蒸煮发酵技术在国内外受到/高度重视，这种工艺可以大大节省蒸煮淀粉所耑的大量能源，并可以简化酒精发酵工艺。本文对无蒸煮酿酒技术的相关理论及发展现状做系统的概述。无蒸煮酿酒技术的理论基础酒精生产中，消耗能量®大的是蒸煮

3、和蒸馏两个工序，传统蒸煮糖化工序所消耗蒸汽可占整个生产过程蒸汽消耗的20%〜30%。高压蒸煮的目的是破坏植物细胞，使淀粉彻底糊化、液化，并使蒸煮物料成为均一的糊化醪，为淀粉进一步转化为糖创造良好的条件。20IU纪初，制定高压蒸煮有关工艺条件和肯定高压蒸煮对常压蒸煮的一系列优点时，采用的原料是整粒不粉碎的。目前的酒精厂已全部采用粉碎原料，其中相当一部分植物细胞被破坏，原料的吸水膨服、糊化、液化的情况与整粒原料有很大的区别。因此原来针对整粒原料的一系列理论阐述已不完全适用。20世纪50年代以前，世界上都采用大麦芽作为酒精生产的糖化剂。麦芽的纤维素酶和果胶酶活性都比较低。现在使用的糖化

4、酶大部分是属于黑曲糖化酶，它除有高活性的淀粉酶外，还具有相当活力的纤维素酶和果胶酶。这种全面的酶系是无蒸煮工艺良好的基础。另外黑曲淀粉酶是耐酸酶，这就使无蒸煮工艺可以用调节pH的方法控制杂菌污染。二、生料发酵工艺生料发酵技术关键在于3个方而：其一是生淀粉的水解作用；其二，洒精发酵工艺；其三,杂菌污染的凋控。（一）、生淀粉的水解作用糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，它能将淀粉从非还原性末端水解ci-1，4葡萄糖苷键，产生葡萄糖也能缓慢水解a-1，6葡萄糖苷键，转化成葡萄糖。酶的作用是在溶液状态下进行的，特别是水解酶类的作用更盂要有水的参与。由于淀粉颗粒外层的网络结构极力致密，水分子要进入淀粉

5、分子中去是很困难的，这就不利于淀粉酶的作用。传统生产工艺中，糊化的0的是利用温度破坏淀粉分子间的氢键，切断淀粉链。同时，每个淀粉分子链上借氢键维系的螺旋型空间结构也被破坏，链被拉长。这就更利于淀粉酶能充分与淀粉分子接触，从而水解淀粉。因此，淀粉是否经过糊化和糊化程度是否彻底，直接影响其水解速度。目前在生淀粉水解方面的研宄也不少。如熊谷有山等在口本淀粉学会上的报告“用尿素糖化生淀粉”，系先采用二甲基亚矾、尿素等常温糊化,然后以糖化酶糖化。秋山裕一等川NaOH、KOH碱性稀溶液糊化淀粉，再以糖化酶糖化并成功地进行了酒精发酵。上海工业微生物研宄所陈薇芳等人也成功地进行了酒精发酵试验。试

6、验研究证明，利用糖化酶水解生淀粉是完全可能的。主要采用淀粉酶的解支作用，协同作用，吸附作用，来实现水解过程。（二）、糖化淀粉酶和酵母进行直接的酒精发!生淀粉的糖化和发酵一般是同步进行的。它的发酵工艺流程一般为将玉米粉和h2-3的水及泗糟滤清液混合搅拌后制成醪液，加入糖化酶复合剂后立即打入加有酵母种子液的发酵罐中进行发酵，或加糖化酶复合剂和活性干酵母混合制剂后打入发酵罐进行发酵，醪液的pH为4.6-5，发酵温度控制在26-32度，发酵期96h。发酵后醪液的酒精浓度可达14%左右。（三）、杂菌污染的防治对于无蒸煮的酒精发酵来说，一个重要问题是防止杂菌的污染。在无蒸煮酒精发酵工艺中采用

7、多种方法来防止杂菌的污染。第一，酒糟的滤清液进行回配，使醪液得到一定酸化，另外还可添加酸如亚硫酸等对醪液进行酸化，抑制杂菌的生长。第二，适当添加一些杀菌剂如抗菌素。第三，在无蒸煮酒精发酵工艺中，糖化和发酵是同步进行的，在发酵初期，醪液中的细菌数为103/mL,而酵母数为108/mL，从生淀粉中释放的还原糖，大量的活性酵母菌群便将其分解。因此在这种不利的环境下，细菌不易增长。三、低温蒸煮工艺（一）、低温蒸煮的理论基础低温蒸煮是在原料中加入a-淀粉酶，在较低的蒸煮温度条件下，使淀粉糊