挤压膨化木薯生产酒精的研究.doc

挤压膨化木薯生产酒精的研究
酒精与人民生活有着密切的关系，它广泛应用于食品，医药，化工，国防等行业，又是十分重要的清洁能源。在科技发展、社会进步、人类生活方便的同时，出现了能源短缺、环境恶化，使人类的生存受到了威胁。为了应对能源危机、保护环境，酒精用作为清洁能源得到了重视，使酒精的需求量日益增加，同时对酒精的生产也提出新要求。
传统的酒精生产经过蒸煮液化阶段，较为浪费能源，而以挤压膨化工艺代替传统酒精生产的蒸煮液化工艺作为酒精生产过程中处理原料方法，具有节约能源，原料利用率高，简化生产工艺等优点，这种技术在酒精生产行业有广阔的应用前景。
本论文试验以木薯为原料，重点研究了挤压膨化木薯无蒸煮酒精发酵的工艺，挤压膨化木薯无蒸煮无糖化酒精发酵工艺，以及不同品种木薯酒精发酵的比较。主要研究内容和结果如下：
[1]以发酵醪的酒精浓度为考察指标，釆用单因素试验和L18(37)正交试验对挤压膨化木薯无蒸煮酒精发酵工艺的各个因素进行了实验，并探讨各个因素对酒精发酵的影响，得出了最佳工艺：料水比为1:2，糖化酶为100U，糖化时间为45min，糖化温度为60℃，酵母用量为0.1%，发酵温度为30℃。同时，为了验证挤压膨化木薯无蒸煮酒精发酵的优化参数的可行性，以获得的工艺条件进行摇瓶试验，发酵成熟醪的酒精浓度为16.61%(v/v)，优于单因素实验的结果。再以此工艺在10L发酵罐进行小试试验，基本上达到摇瓶试验的水平。无论是摇瓶试验，还是发酵罐小试试验，从整个发酵过程看，发酵比较平缓，发酵液的颜色、气味、状态都很正常。
[2]以发酵醪的酒精浓度为考察指标，釆用单因素试验和L9(34)正交试验对挤压膨化木薯无蒸煮无糖化酒精发酵工艺的各个因素进行了实验，并对发酵工艺条件进行探讨，得出了最佳工艺：料水比为1:2，糖化酶为170U/g，酵母用量为0.12%，硫酸铵用量为0.24%。在此工艺条件下，30℃发酵72小时，发酵醪的酒精浓度达到16.3(v/v)，与传统发酵工艺相比，发酵醪的酒精浓度提高了12.18%。
[3]在实验中发现添加氮源对发酵有促进作用，添加硫酸镁对发酵的影响不明显。
[4]对挤压膨化工艺与传统工艺进行对比试验，得出挤压膨化工艺代替传统的蒸煮液化工艺或蒸煮液化和糖化工艺是完全可行的，为进一步降低酒精生产过程的能耗提供参考依据。
[5]对7个不同品种木薯酒精发酵进行对比实验，结果表明，华南124和华南205为适合酒精生产的品种，这为选育适合酒精生产的优良品种提供依据。同时，实验中发现一些较品种经挤压膨化处理后，再经过蒸煮液化后进行发酵，酒精产量还是低于未经挤压膨化处理的试样，这原因尚未清楚。