小麦粉清夜生产酒精工艺.doc

《小麦粉清夜生产酒精工艺.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小麦粉清夜生产酒精工艺.doc（16页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、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

2、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

3、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/g1.2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

4、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

5、-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,在干锅搅拌均匀,由于每个

6、三角瓶需装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,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12

7、h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gB糖化酶C酵母菌1650.52861.031071.541282.02设计正交试验表格因素试验号A-淀粉酶B糖化酶C酵母菌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

8、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。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完成,总耗糖量为 v0ml2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

9、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 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

10、体积ml V2-酒样稀释液的定容体积ml5-吸取酒样稀释液的体积ml100-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：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。计算酸度=式中：C-氢氧化钠溶液浓度mol/LV-滴定消耗氢氧化钠溶液体积ml0.06-醋酸摩尔质量100-酒样体积ml3.3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

11、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.

12、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.

13、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试验号A-淀粉B糖化酶C酵母菌空白空白实验结果酸度残还原糖酒精度1111111.9212.059.02122221.4914.159.63133331.088.309.34144441.9010.409.15212341.4211.458.56221432.1412.158.97234121.609.708.58243210.9810.408.09313421.7810.609.27510324311.569.359.87511331241.1411.458.812342131.

14、459.858.213414230.9612.259.014423141.3810.859.215432411.209.9510.016441321.1811.658.1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K144.9

15、46.354442.4541.75T=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=143.4K436.3

16、33.436.537.335.69.258.948.78.739.238.489.399.088.858.889.059.158.958.958.859.088.359.139.338.9R0.771.040.43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=3.29B30.340.1130.904C30.1970.0660.528e60.9330.156e151.880.125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dfS

17、SS2FF0.05A32.110.70.35F0.05=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=3.29B33.431.144.61*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。在酒精度的显著性实验中,

18、因素B显著,通过对酒精度的极差分析,确定最优水平为B2,对因素A、C,水平改变对实验结果几乎无影响,从经济角度考虑应选A、C。如果条件允许,应探讨加入-淀粉酶和酵母菌量更低时,实验结果的变化情况,确定出蕞经济合理的加-淀粉酶和加酵母量。6.心得体会：此次专业实验对我来说是苦多于甜,但是学到了很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次专业实验使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在实验的过程中我也明白了自己的不足,自己对仪器虽说都明白其工作原理,但是要做到熟练操作确实很困难,例如在摇床培养中,要保证培养足够的时间和摇床转速以确保菌种有最适的培养环境。 7.参考文献（1） 马赞华.编著.酒精高效清洁生产新工艺.：化学工业,2003.4（2） 工业发酵分析,XX轻工业学院,轻工业学院等编著。：中国轻工业,2004.9（3） 周敬宜编著。酒精生产技术问答。：科学技术,2003.6（4） 薛刚,郭书贤主编：优化试验设计及统计分析法：人民2004.9（5） 郭书贤,凤霞主编：生物化学试验技术;：人民2004.916 / 16