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酒精浓醪发酵的计算与分析

酵母菌酒精发酵实验报告

实验方案酵母菌酒精发酵的条件研究学院（部）：生物与化学工程学院专业：生物工程学生姓名：鑫学号：11018150 班级：生物工程二班指导教师：肖

一、实验目的 1、学会实验的设计和操作过程 2、找到酵母菌发酵时的最优条件二、培养基和实验方法及材料的确定 1、玉米粉的糖化方法玉米粉的糖化采用双酶法，其工艺流程如下玉米粉→加水→液化→糖化→发酵→蒸馏→成品酒精试验中，发酵培养按照三角瓶100ml培养。本次工做20组是要，共需发酵液20*100=2000ml。培养液按照100g玉米粉、300ml水。所以共需玉米粉700g。液化：取１００ｇ玉米粉，加入３００ｍＬ的水，液化温度为９０℃，ｐＨ值为５．５，液化时间为３．５ｈ，液化酶的添加量为０．０３５ｇ／１００ｇ玉米粉糖化：糖化时的工艺条件为：糖化温度为５８℃，ｐＨ值为４．５，糖化时间为３．５ｈ，糖化酶的添加量为０．３ｇ／１００ｇ玉米粉。 2、活化培养基本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基的配制，配方如下表一：表一 3、扩大培养基扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基，由于要用液体的，所以将其中的琼脂配料去掉。 4、发酵培养基

糖化液稀释至l0%浓度，添加辅料（硫酸铵0.4%），pH5.5 灭菌三、培养基的制备及酵母的活化 1、准备酵母母菌一支常温下存放一天，增加菌种的活力。在母菌存放期间制作各时期培养基 2、准备固体培养基（察氏培养基）50ml，做成8支试管斜面，扩大培养基800ml（做扩大培养时使用）。做成8个三角瓶，每瓶200ml。120℃灭菌30min。 3、发酵液的制备（1）玉米粉的筛选实验前准备粉碎后的玉米粉700g。（2）玉米粉的液化按照100g玉米粉、300ml水的配比对玉米粉进行液化，液化方案上文已经交代。在1000ml烧杯里，或者500ml烧杯分两次，水浴液化。器材：烧杯500ml两个，玻璃棒一个，水浴锅一个，糖化酶0.225g 步骤：1、将糖化酶，玉米粉，水按照比例配置好在烧杯里。2、将配好的玉米液放于水浴锅中90℃液化3.5h。边液化边搅拌。（3）玉米粉的糖化将液化后的玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中。再在水浴锅中，58℃糖化3.5h。（4）过滤糖化后的糖化液有可能有没有彻底液化的玉米颗粒，会造成浑浊，这时需要对糖化液进行过滤操作。操作步骤：最后与以上培养基一起进行灭菌处理。灭菌时，清洗16支移液管，与培养基一起灭菌。（5）活化步骤器材：酒精灯，接种针，母菌，斜面培养基，消毒酒精。步骤：1、将器材放于实验台上。对双手合桌面进行灭菌。对接种针进行灼烧灭菌。2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取

乙醇后发酵罐和酒精发酵罐施工方案..

河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐施工方案编制：审核：批准：中国化学工程第十一建设公司南阳项目部 2004年3月8日

审批栏河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐施工方案

1编制说明本方案仅适用于河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐及其附属内件的制作、安装、检验施工，不包括罐体防腐、保温的施工安排。 2编制依据 2.1 施工图纸 2.2 JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》 2.3 HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》 3工程概况本次现场制作安装的发酵罐共8台，其中后发酵罐2台，酒精发酵罐6台。全容积为2800m3。设计温度为100℃，设计压力为 Mpa，容器类别为常压。罐内介质为酒精。发酵罐的主要组成有：罐底、罐壁、罐顶、加强圈、内件。结构形式全为拱顶罐，罐体为Φ14.6m*16.5m,罐顶为球冠结构形式。罐体连接形式为对接，罐顶及罐底板连接形式为搭接。工程量及技术参数 4 施方Array法与施工程序 4.1.1这次8台发酵罐需现场建造，发酵罐的预制、安装工作集中在现场进行，内容包括壁板及型钢圈的号料、切割、卷圈、组装、焊接、无损检测、试验。 4.1.2现场安装 a．壁板的施工办法采用机械配合倒装法进行。 b．固定顶的施工采用在临时胎具上组装罐顶板。

4.1.3发酵罐的焊接采用手工电弧焊，壁板背面清根采用磨光机打磨。 4.1.4储罐安装之前除地下工程须完工外，其他土建工作诸如道路、管架等工作待罐安装完毕后再进行，保证车辆道路畅通。 4.2 施工程序（以后发酵罐为例）施工准备—→材料出库检验—→号料切割—→卷圈—→罐底敷设焊接—→罐底真空实验—→罐体最上层壁板组装焊立缝—→安装顶部连接固定顶加强角钢圈—→设置罐顶组装临时胎具—→安装罐顶板—→罐顶板之间搭接焊缝焊接—→罐顶接管及人孔安装—→上层壁板与包边角钢环向角缝焊接—→临时支架拆除—→吊装用临时抱杆设置—→组装焊接壁板直至最下层壁板—→最下层壁板与罐底角缝先内后外焊接—→内件安装—→罐壁上接管安装—→盘梯及顶部平台安装—→煤油试漏—→检查验收5 施工质量要求及保证措施本工程的质量重点是焊接及焊接变形的控制，发酵罐内壁表面平齐。 5.1 材料验收 5.1.1建造储罐所用的材料和附件，应有制造厂出具的质量合格证明书。当无质量合格证明书或对材料有疑问是，应对材料和附件进行复检，合格后方可使用。 5.1.2建造发酵罐所用的钢板应逐张进行外观检查，表面质量不得有裂纹、拉裂、折叠、夹杂、结疤和压入氧化皮及分层等缺陷。 5.1.3钢板表面锈蚀减薄量、划痕深度与钢板实际负偏差之和应小于或等于-0.8mm。 5.1.4该储罐所用的焊接材料应具有质量合格书。 5.2 预制 5.2.1发酵罐在施工及检验过程中所使用的样板应符合下列要求： a. 弧形样板的长度为 2m b. 直线样板的长度为1m c. 测量焊缝角变形的弧形样板弦长为1m 5.2.2钢板切割及坡口加工应符合下列规定：钢板的切割和焊接接头的坡口，宜采用半自动火焰切割加工，罐顶和罐底的弧形边缘加工用手工火焰切割加工。

酒精发酵

酒精发酵一、实验目的 1．了解淀粉水解酶、糖化酶和活性干酵母活化的方法； 2．掌握双酶法糖化淀粉的方法； 3．掌握酵母发酵糖化液制取酒精的方法； 4．了解糖浓度和酒精含量的测定方法。 5．通过实验让学生理解糖的无氧酵解途；二、实验原理 1．在无氧的培养条件下，酵母菌(或细菌)利用葡萄糖发酵生成酒精和二氧化碳，此过程即为酒精发酵，反应式为： C6H12O6 2C2H5OH ＋2CO2 通过对发酵醪液酒精含量的测定，可以判断酒精发酵的程度。酵母菌在有氧和无氧条件下的糖代谢的产物不同（好氧条件下生成水和二氧化碳），无氧条件下产生酒精和CO2，所以在酒精发酵时要杜绝氧气，否则酒精产率下降。三、实验材料及仪器 1．实验材料：大米粉、玉米粉或甘薯粉等淀粉质原料，自来水，耐高温活性干酵母，耐高温α-淀粉酶，糖化酶，蔗糖，氯化钙，硫酸铜，亚甲基蓝，酒石酸钾钠，沸石。 2．实验仪器：铝锅，恒温培养箱，高压灭菌锅，酒精蒸馏装置，恒温水浴锅，蒸馏烧瓶，酒精计，糖度计，滴定管，温度计，pH计，三角瓶，容量瓶，石棉网等。四、实验过程 1、实验步骤（1）取自来水2000mL，按照1：4的料水比称取大米粉（500g），一起加入铝锅中，调节pH值5.5-6.0（用HCl），保持沸腾状态1h。注意不要煮糊，可适当补水，但补水不宜过多，以免局部骤然降温，产生老化现象。此过程中，请2个同学做淀粉酶的活化，2个同学做干酵母活化所需蔗糖溶液及吸管（10根）的灭菌，以及活化糖化酶所需的无菌水。（2）加入CaCl2 0.01mol/L（酶的保护剂）冷却到85℃，按10U/g大米粉的比例加入活化好的淀粉酶酶液，80℃-85℃水浴保温，使其DE值在15-20之间。（3）将醪液定容到2000ml，若是大于2000，则加热使其浓缩。用盐酸调节上述醪液至pH4.0-4.5，分装到8个250ml三角瓶中，装液量为150ml。121℃灭菌20分钟，冷却到手温，按150U/g大米粉的比例加入活化好的糖化酶酶液，及活化好的酵母液10ml。

工业酒精的制备实验报告

工业酒精的制备实验报告学院：生物与化学工程学院班级：化工141 姓名：学号：实验日期：2017年6月20日

一、实验目的 1.熟悉精馏塔的结构和精馏流程，掌握精馏塔操作方法； 2.了解板式塔的结构，观察塔板上汽-液接触状况； 3.掌握精馏过程的基本操作及调节方法； 4.掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法； 5.掌握精馏塔全塔效率的测定方法； 6.掌握求取理论板数的方法。二、应用背景乙醇（ C2H5OH ），俗名酒精，是基本的工业原料之一，与酸碱并重，它作为再生能源尤为受人们的重视。乙醇有相当广泛的用途，除用作燃料、制造饮料和香精外，也是一种重要的有机化工原料，如用乙醇制造乙酸、乙醚等；乙醇又是一种有机溶剂，用于溶解树脂，制造涂料。乙醇精馏是生产乙醇中极为关键的环节，是重要的化工单元。其工艺路线是否合理、技术装备性能之优劣、生产管理者及操作技术素质之高低，均影响乙醇的产量及品质。工业上用发酵法和乙烯水化法生产乙醇，但不管用何种方法生产乙醇，精馏都是其必不可少的单元操作。三、合成方法酒精的工业生产方法可分为发酵法和化学合成法两大类；（1）发酵法是利用淀粉质原料或糖质原料，在微生物的作用下生成酒精，根据原料的不同，又可分为： A.淀粉质原料发酵生产酒精这是我国当前生产酒精的主要方法，它是利用薯类、谷物及野生植物等含淀粉的原料，在微生物的作用下将淀粉水解为葡萄糖，再进一步发酵生成酒精。整个生产过程包括原料蒸煮、糖化剂制备、糖化、酒母制备、发酵及蒸馏等工序。 B.糖蜜原料发酵生产酒精直接利用糖蜜中的糖分，经过稀释并添加部分营养盐，借酒母的作用发酵生成酒精。 C.亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精造纸原料经亚硫酸盐液蒸煮后，废液中含有六碳糖，这部分糖在酵母作用下可以发酵生成酒精，主要是工业酒精。（2）化学合成法生产酒精是利用炼焦炭、裂解石油的废气为原料，经化学合成反应而制成酒精。生产方法又可分为间接水合法和直接水合法两种，目前工业上普遍采用后者。 A.间接水合法又称硫酸水合法，它的生产过程是将乙烯与硫酸经加成作用生成硫酸氢乙脂，再进行水解，生成乙醇和硫酸。此法的缺点是对设备腐蚀严

乙醇后发酵罐和酒精发酵罐施工方案

河南天冠30 万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐施工方案编制：审核：批准：中国化学工程第十一建设公司南阳项目部 2004 年3月8 日

审批栏

河南天冠30 万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐施工方案 1 编制说明本方案仅适用于河南天冠30万吨燃料乙醇有限公司后发酵罐和酒精发酵罐及其附属内件的制作、安装、检验施工，不包括罐体防腐、保温的施工安排。 2 编制依据 2.1施工图纸 2.2 JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》 2.3 HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》 3 工程概况本次现场制作安装的发酵罐共8台，其中后发酵罐2台，酒精发酵罐6台。全容3 积为2800m 。设计温度为100℃，设计压力为 Mpa，容器类别为常压。罐内介质为酒精。发酵罐的主要组成有：罐底、罐壁、罐顶、加强圈、内件。结构形式全为拱顶罐，罐体为Φ14.6m*16.5m,罐顶为球冠结构形式。罐体连接形式为对接，罐顶及罐底板连接形式为搭接。工程量及技术参数 4 施方法与施工程序 4.1.1 这次8台发酵罐需现场建造，发酵罐的预制、安装工作集中在现场进行，内容包括壁板及型钢圈的号料、切割、卷圈、组装、焊接、无损检测、试验。 4.1.2 现场安装 a．壁板的施工办法采用机械配合倒装法进行。 b．固定顶的施工采用在临时胎具上组装罐顶板。 4.1.3 发酵罐的焊接采用手工电弧焊，壁板背面清根采用磨光机打磨。 4.1.4 储罐安装之前除地下工程须完工外，其他土建工作诸如道路、管架等工作待罐安装完毕后再进行，保证车辆道路畅通。 4.2 施工程序（以后发酵罐为例）

玉米酒精废水处理

玉米酒精废水处理水处理技术:一、玉米酒精的特性每生产1吨酒精需3吨玉米，排出糟液约为12立方米。淀粉质原料(玉米)酒精发酵产生的废糟液COD,BOD5值相对较低,COD大约3～5万mg/L,BOD5大约2～3万mg/L。糟液污染重要指标之一是总固体，它包括溶解性固体、悬浮固体和胶体，它是由有机物、无机物和生物菌体所组成。有机物的成分主要是碳水化合物、其次是含氮化合物、生物菌体和未完全分离出去的产品如丁醇，乙醇、丙酮等低沸点易挥发物；无机物主要来自原水（自来水）中各种离子和原料中的杂质、灰尘，如Ca2+、Mg2+、SiO2、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、PO42-等。在总固体中悬浮固体（包括超胶体和部分胶体）约占60%~80%，溶解性固体和部分胶体（即粒径小于4.5um）占20%~40%。糟液具有很强的腐蚀性和较高的粘度。二、玉米酒精糟液污染控制技术玉米酒精糟中含有大量的蛋白质、脂肪等具有丰富的有机成分，是极好的畜、禽饲料，目前采用的主要污染控制技术有：玉米酒精糟制取全干燥蛋白饲料（DDGS）；玉米酒精糟固掖分离、滤渣直接做饲料或生产DDG蛋白饲料、滤液稀释排放；玉米酒精固掖分离、滤渣直接做饲料或DDG蛋白饲料、滤液30%~50%回用于生产：玉米酒精糟固液分离、滤渣直接做饲料或生产DDG蛋白饲料、滤液厌氧发酵生产沼气等四种。酒糟中存在的对酵母酒精发酵有抑制作用的物质,大部分被湿渣带走,留下的只是极少部分,通过调整回流比完全有可能在回流系统中将其浓度控制在酵母能够忍受的范围之内。所以现在一般酒精厂所采用的酒精废糟液的综合处理工艺中都包含有将

部分或者全部返回生产系统作为拌料用水或液化、糖化添加水的回用路线。而且,若回流比恰当,酒精回流技术的应用不仅不会影响酵母的酒精发酵,反而有可能会提高酒精产量。（一）、膜过滤法处理酒精废糟液膜处理技术由于操作简便、分离效果理想而得以广泛应用，同时也是污水深度处理的重要手段之一。目前，国内外已普遍应用与膜技术处理纺织、造纸废水、胶粘剂生产废水、含油废水以及味精生产废水等，其中不少单位也正尝试把膜技术应用于酒精工业废水的处理。酒精废糟液先经离心分离去除粗渣，再经膜过滤，除去大部分对酵母生长和酒精发酵有抑制作用的大分子有机物，最后滤液全部回流。应用膜过滤技术处理玉米酒精浓醪发酵酒精废糟液的工艺流程示意图如下：玉米粉—→拌料—→低温蒸煮—→糖化—→发酵 ↑↓ 滤液←—膜过滤←—酒糟液←—蒸馏 ↓↓ 滤渣酒精玉米酒精浓醪发酵废糟液“全回流”工艺流程示意图应用膜过滤技术能去除酒精槽液中主要的抑制副产物，大大降低了副产物对酵母生产及酒精发酵的抑制作用。在工艺上实现“全回流”是切实可行的。但在膜过滤过程中要注意膜的污染问题，以确保膜通量的稳定，并延长膜的使用寿命。

发酵罐设计

安徽工程大学课程设计任务书班级：课题名称：生物反应器设计（啤酒露天发酵罐设计）学生姓名：指定参数： 1．全容：50m3 2．容积系数：75% 3．径高比：1：2 4．锥角：900 5．工作介质：啤酒设计内容：纸打印） 1．完成生物反应器设计说明书一份（要求用A 4 1)封面 2)设计任务书 3)生物反应器设计化工计算 4)完成生物反应器设计热工计算 5)完成生物反应器设计数据一览表纸打印） 2．完成生物反应器总装图一份（用CAD绘图A 4 设计主要参考书： 1．生物反应器课程设计指导书 2．化学工艺设计手册 3．机械设计手册 4．化工设备 5．化工制图接受学生承诺：本人承诺接受任务后，在规定的时间内，独立完成任务书中规定任务接受学生签字：生物工程教研室 2010-11-15

啤酒露天发酵罐设计第一节发酵罐的化工设计计算一、发酵罐的容积确定在选用时V 全=50m 3的发酵罐则V 有效=Ｖ全×?=50×75%= 37.5m 3（?为容积系数）二、基础参数选择 1．D:H: 选用D:H=1:2 2．锥角：取锥角为900 3．封头：选用标准椭圆形封头 4．冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却（罐体两段，锥体一段，槽钢材料为A 3钢，冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液 5．罐体所承受最大内压：2.5㎏/㎝3 外压：0.3㎏/㎝3 6．锥形罐材质：A3钢外加涂料，接管均用不锈钢 7．保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200㎜ 8．内壁涂料：环氧树脂三、D 、H 的确定由D:H=1：2，则锥体高度H 1=D/2tan450=D/2(450为锥角的一半) 封头高度H 2=D/4=0.25D 圆柱部分高度H 3=（2-0.5-0.25）D=1.25D 又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱 =3π×D 2/4×H 1+24π×D 3+ 4 π ×D 2×H 3 =50 m 3 得D=3.43m 查JB-T4746-2002《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=3400mm 再由V 全=50m 3，D=3.4m

酵母发酵酒精的研究进展

酵母发酵酒精的研究进展（生命科学与技术学院微生物专业）前言人类利用酵母菌的历史已有几千年了。值得提出来的是，早在我国宋代的酿酒著作中，中国人已经明确记载了从发酵旺盛的酿酒缸内液体表面撇取酵母菌（当然不是纯粹的酵母菌）的方法，并把它们称为“酵”，风干以后制成的“干酵”可以长期保存。这种制造干酵母的原始方法说明，早在800年前，中国人已经意识到酒精发酵是由“酵”，即某种能生长的物质引起的。这种推断直到19世纪巴斯德才证明是酵母菌。明代末年出版的词书中记载有“以酒母起面曰发酵”，“发酵，浮起者是也”等解释。这说明至少在那时，一引起细心观察自然现象和注意比较的学者，已经认识到发面和酿酒有某种相同的因素在起作用。当时在欧洲虽然已经发现了酵母菌，但在200年后才知道酵母菌的作用。今天我们把这类微生物称酵母菌，正是以此为根据的。酵母菌能够把糖变成酒精，是因为它的细胞里有催化剂，这些存在于生物细胞的催化剂在科学上叫做酶。虽然现在知道所有的生物都是靠酶催化的化学反应来生活的，但最早发现的酶，就是酵母菌的酶。酵母菌中最早发现的酶，是把糖变成酒精的一群酶，当时自然数酒化酶。由于这种酶的作用，使糖分解成酒精和二氧化碳，这就是利用酵母菌酿酒和发面包的原理。使面团产生许多空隙的就是二氧化碳。酵母细胞大小为2.5-10μm×4.5-21μm, 在加盖的玉米琼脂上不产生假菌丝或有不典型的假菌丝, 营养细胞可直接变为子囊, 每囊有1-4个圆形光面的子囊孢子, 在麦芽汁25℃培养3d, 细胞为圆形、卵形、椭圆形和香肠形。其菌落在麦芽汁琼脂上为乳白色, 有光泽, 平坦, 边缘整齐。菌体维生素、蛋白质含量高, 既可食用又可提取细胞色素C、核酸、麦角固醇、谷胱甘肽、凝血质、辅酶A、三磷酸腺苷等。该菌种能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖及蔗糖, 但不能发酵乳糖和蜜二糖, 不同化硝酸盐。酵母菌的繁殖方式既可进行无性繁殖，如芽殖，又可进行有性生殖；酵母菌既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸，是一种兼性厌氧呼吸的真核微生物。单细胞真核生物酿酒酵母基因组为12,068kb，比单细胞的原核生物和古细菌大一个数量级。酿酒酵母基因组共有5887个ORF，这比原核生物和古细菌要多很多。酿酒酵母的基因密度为1个基因/2kb，密度小于原核生物流感嗜血杆菌和尿殖道支原体等。酿酒酵母是最小的真核基因组，裂殖酵母其次，其密度是1/2.3kb，简单多细胞生物线虫的基因密度为1/30kb。第二、酿酒酵母只有4%的编码基因有内含子，而裂殖酵母则有40%编码基因有内含子。 1、酵母的生长条件 1.1 无机盐

酒精发酵实验(修改后)

实验五酒精发酵系列实验 5.1 酒精酵母的培养一、实验目的 1.了解酒精发酵的主要类型及其控制条件。 2.熟悉酒母的培养方法。 3.掌握酒精发酵的操作方法。二、实验原理在厌氧条件下，己糖分解为乙醇并放出二氧化碳的作用，称为酒精发酵作用。酒精发酵的类型有三种：1、通过EMP途径的酵母菌酒精发酵；2、通过HMP途径的细菌酒精发酵（即异型乳酸发酵）；3、通过ED途径的细菌酒精发酵。在工业酒精和各种酒类的生产中，酒精发酵作用主要是由酵母菌完成的，因此酵母菌的酒精发酵作用是它们的工艺基础。酵母菌通过EMP途径分解己糖生成丙酮酸，在厌氧条件和微酸性条件下，丙酮酸继续分解为乙醇。但是如果在碱性条件或培养基中加有亚硫酸盐时，产物就主要是甘油，这也就是工业上的甘油发酵。因此，如果酵母菌要进行酒精发酵，就必须控制发酵液在微酸性条件。三、实验器材酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌种，培养基、蒸馏水、无菌水、铝锅、电炉、三角瓶、牛皮纸、棉绳、水浴锅、振荡器。四、方法步骤 4.1 酒母的制备 4.1.1 培养基配方红糖100g，硫酸铵2.0g，磷酸二氢钾1.0g，自来水1000ml，pH自然。配好后的发酵培养基分装入205ml三角瓶中，每瓶100ml，湿热灭菌20min。 4.1.2 酒母扩大培养根据上诉配方配制培养基，按下述步骤，灭菌、接种、培养。 4.1.2.1 酒母扩大培养 4.1.3成熟酒母质量指标要求细胞形态整齐、健壮、没有杂菌。酵母的细胞数为1亿/ml左右，出芽率在15～30%，酵母死亡率≤1%。五、实验报告记录实验结果。六、思考题 1.如何培养酒母？酒母培养要点是什么？

25.玉米原料超高浓度酒精发酵_许宏贤

玉米原料超高浓度酒精发酵许宏贤，段钢（杰能科（中国）生物工程有限公司亚太谷物加工酶应用中心，江苏无锡， 214028）摘要以全磨玉米为原料，研究了超高浓度条件下传统工艺与生料工艺的黏度变化。采用传统工艺，在超高浓度条件下，物料的糊化、液化会变得非常困难。而采用生料工艺，黏度始终维持在合理的水平。对高浓度传统工艺和生料工艺发酵的结果进行对比，证明生料工艺可以产出更多的酒精；对超高底物浓度（35%绝对干物）生料发酵时采用温度梯度控制，使用市售酒精干酵母，在98h 内发酵醪液酒精浓度可达20%以上。关键词玉米，浓醪发酵，黏度，酵母，温度梯度控制，生料水解酶，酒精第一作者：硕士，高级工程师（段钢博士为通讯作者）。收稿日期：2011－08－10，改回日期：2011－10－17 由于石油危机而造成的国家能源安全、农民收入和环境等问题而使得生物酒精的生产日益受到重视，近几年发展较快，中国已成为世界上第三大生物酒精生产国。现在工业上的生物酒精绝大部分属第一代燃料乙醇，即用淀粉质原料来生产［1］。据酿酒协会酒精分会的统计， 2004年我国酒精生产玉米原料占50.3%，经过近几年的发展，玉米现在已经占到65%［2］。适度发展玉米燃料乙醇有益于粮食供需平衡，依然可以起到玉米供需平衡蓄水池的作用。同时玉米也是深加工链条最长、产品系列最丰富的粮食品种［3］，因此相对于其他淀粉质原料，玉米酒精发酵的研究意义更大。高浓度酒精发酵工艺具有高发酵率、高转化率、低残糖和节约能源等特点，可大幅度增加产量，显著提高经济效益［3－4］。据哈尔滨中国酿酒有限公司的生产实践表明，按年产6万t 酒精计算，实施浓醪发酵后年节约一次水12万t ，吨酒精节电62.5?，吨酒精节约煤160kg ，年节约资金675万元，减排废水15万t ［5］。因此，酒精浓醪发酵是发酵酒精工艺的重大技术进步，已经成为酒精行业清洁生产重点推广的技术之一。中国开展生料酿酒研究始于20世纪70年代。以节能、减排、高出酒率、高浓度发酵为特点的无蒸煮生料发酵工艺是燃料乙醇生产技术的未来发展方向［1］。近期的研究增多［6－12］，商业化过程进展也加快［10］。但相对而言，生料超高浓度酒精发酵的研究并不多［11－12］。若采取传统的蒸煮工艺进行超高浓度酒精发酵，由于黏度问题，在配料浓度很高的情况下，会造成液化非常不彻底，并且浓醪的换热和输送在工厂会变得异常困难，同时也影响发酵体系的传质，而使过程效率降低［7－8］；即便不考虑黏度问题，在这种条件下往往需要特别的耐高糖度、耐高酒度的酵母［13－15］。生料工艺除了可以节约能量外，由于整个系统中温度远远低于淀粉的糊化温度，没有剧烈的反应，体系黏度比传统过程低得多［7－8］，因此可以大幅提高发酵浓度而不必过分担心黏度问题。同时由于生料过程中，葡萄糖是逐步缓慢释放的，因此可以进行浓醪发酵而减轻高初糖浓度和高渗透压对酵母的生长抑制。相关研究表明，传统的浓醪发酵温度对酵母的生长和发酵效率非常重要［16－18］，采用温度梯度培养方式进行的研究近期有所报道［12，19］，而针对玉米生料浓醪发酵过程中温度影响的研究尚未见报道，对酵母在不同工艺中的数量和形态的研究也未见报道。本文以玉米为原料，对不同过程的黏度变化与酵母情况进行考察，同时研究不同温度控制方式对玉米超高浓度酒精发酵的影响。 1 材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 实验原料全磨40目玉米粉，中粮肇东酒精厂试验室提供；安琪牌酿酒高活性干酵母（耐高温型）。1.1.2主要酶制剂颗粒淀粉水解酶（STARGEN 001），酶活力443GAU /g ；高温淀粉酶（SPEZYME ALPHA ），酶活力15170AAU /g ；糖化酶（GA-L-NEW ），酶活力100000wu /g ；酸性蛋白酶（FERMGEN ），酶活力

啤酒露天发酵罐的设计

安徽工程大学课程设计任务书课题名称：生物反应器设计（啤酒露天发酵罐设计）姓名：吕超绍指定参数： 1．全容：40m3 2．容积系数：75% 3．径高比：1：3 4．锥角：700 5．工作介质：啤酒设计内容： 1．完成生物反应器设计说明书一份（要求用A4纸打印） 1)封面 2)设计任务书 3)生物反应器设计化工计算 4)完成生物反应器设计热工计算 5)完成生物反应器设计数据一览表 2．完成生物反应器总装图一份（用CAD绘图A4纸打印）设计主要参考书： 1．生物反应器课程设计指导书

2．化学工艺设计手册 3．机械设计手册 4．化工设备 5. 化工制图露天发酵罐设计计算步骤第一节发酵罐的化工设计计算一、发酵罐的容积确定在选用时V全=40m3的发酵罐则V有效=Ｖ全×?=40×75%= 30m3（?为容积系数）二、基础参数选择 1．D:H: 选用D:H=1:3 2．锥角：取锥角为700 3．封头：选用标准椭圆形封头 4．冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却（罐体两段，锥体一段，槽钢材料为A3钢，冷却介质采用20%、-4℃的酒精溶液 5．罐体所承受最大内压：2.5㎏/㎝3 外压：0.3㎏/㎝3 6．锥形罐材质：A3钢外加涂料，接管均用不锈钢 7．保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200㎜ 8．内壁涂料：环氧树脂三、D、H的确定由D:H=1：3，则锥体高度H1=D/2tan350=0.714D(350为锥角

的一半) 封头高度H 2=D/4=0.25D 圆柱部分高度H 3=（3.0-0.714-0.25）D=2.04D 又因为V 全=V 锥+V 封+V 柱 =3π×D 2 /4×H 1+24 π×D 3 + 4 π×D 2 ×H 3 =0.187D 3+0.13D 3 +1.60D 3 =40 得D=2.75m 查JB-T4746-2002《椭圆形封头和尺寸》取发酵直径D=2800mm 再由V 全=40m 3 ，D=2.8m 得径高比为： D: H=1:2.9 由D=2800mm 查表得椭圆封头几何尺寸为： h 1=700mm h 0=40mm F=8.85m 2 V=3.12m 3 筒体几何尺寸为： H=5712mm F=50.24m 2 V=35.17m 3 锥体的几何尺寸为： h 0=40mm r=420mm H=2169mm F=()220.70.3cos 0.644 sin d a a ππ ?? -++? ??? =0.619m 2

再谈酒精浓醪发酵

再谈酒精浓醪发酵提高酒精发酵浓度是发酵工业技术革新的一个主要方面和简单有效的手段。多年以来酒精工业已经成功地将发酵浓度从5%提高到10%，再到目前的12%~13%。提高发酵浓度可以在基本不改动现有设备的情况下提高设备利用率，减少人工和能耗，减少工艺用水量，缩短发酵周期，减少发酵罐清洁费用，减少DDGS蒸发量，从而大幅度地降低生产成本。因此，酒精浓醪发酵一直是近年来研究的热门课题。狭义的酒精浓醪发酵主要包含三方面的内容：（1）酵母菌体浓度高－－1x109~3x109个／ml （2）底物（淀粉糖）浓度－－30~40％（3）产物（酒精）浓度－－14-18%（V/V）实现酒精浓醪发酵的优势是非常明显的。 1、提高发酵速度和设备利用率在酒精浓醪发酵中，随着底物浓度（糖）的提高和细胞浓度的提高，促进了发酵速率增大，单位体积和时间内的酒精浓度提高（即发酵强度提高）。随着发酵强度的提升，相应的设备利用率自然提高。 2、分离费用低，节省能源除原料消耗以外，能耗是酒精厂主要的支出之一，具体表现在煤和电的消耗上（如图1所示）。实行酒精浓醪发酵后，酒份提高，工艺用水减少，可以降低酒精蒸馏以及DDGS生产蒸气的用量，从而降低了煤或电的消耗！有经验证明，当发酵酒份从9%（V/V）提高到10%（V/V）时，可节约蒸汽消耗300kg/吨酒精，可降低生产成本约50元/吨酒精。图1 一吨酒精的成本分摊 3、节水、减少废液排放和处理费用目前，一般酒精厂的料水比为1：2.5~3.0左右，而采用浓醪工艺的料水比将为1：1.8～1：2.0，吨酒精用水节约1吨以上；同时可减少蒸馏损失，由于乙醇与水互溶，通过蒸馏方法提取，乙醇在糟液中必然有一定的残留，乙醇浓度越高，最终相对损失就越少。生产经验证明，在酒精生产中，发酵醪酒份提高1%（V/V）（比如从11%提高到12%），每吨酒精可节约工艺用水1.2~1.5吨、减少废液体积1.5~2吨、减少废液浓缩蒸汽消耗0.6~0.8吨，节约DDGS生产成本约80元/吨，提高废液厌氧处理时COD负荷10~13%。但是，要实现酒精浓醪发酵，需要完成以下两方面的工作。一是发酵菌种（即酵母）方面的

糖发酵实验报告

糖发酵试验一、目的 1．了解糖发酵的原理和在肠道细菌鉴定中的重要作用。 2．掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。二、原理多糖?单糖?丙酮酸?酸性产物(或产酸产气)?ph下降?指示剂呈酸性变色(若产气者有气泡出现)。不同的细菌可根据分解利用糖能力的差异表现出是否产酸产气作为鉴定菌种的依据。是否产酸，可在糖发酵培养基中加入指示剂（通常为溴甲酚紫，即b.c.p，其ph在5.2以下呈黄色，ph在6.8以上呈紫色），经培养后根据指示剂的颜色变化来判断。是否产气可在发酵培养基中放入倒置小倒管观察。不同的微生物具有发酵不同糖（醇）的酶类，所以发酵途径及发酵产物各不相同。例如：大肠杆菌能使乳糖发酵，产酸产气，而伤寒杆菌则不能；大肠杆菌能使葡萄糖发酵，产酸产气，而伤寒杆菌则只产酸、不产气。糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应，在肠道细菌的鉴定上尤为重要。绝大多数细菌都能利用糖类作为碳源和能源，但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异。有些细菌能分解某种糖产生有机酸(如乳酸、醋酸、丙酸等)和气体(如氢气、甲烷、二氧化碳等)；有些细菌只产酸不产气。例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气；伤寒杆菌分解葡萄糖产酸不产气，不能分解乳糖；普通变形杆菌分解葡萄糖产酸产气，不能分解乳糖。发酵培养基含有蛋白胨，指示剂(溴甲酚紫)，倒置的德汉氏小管和不同的糖类。当发酵产酸时，溴甲酚紫指示剂可由紫色(ph6.8)变为黄色(ph5.2)。气体的产生可由倒置的德汉氏小管中有无气泡来证明。三、器材 1．菌种大肠杆菌,普通变形杆菌斜面各一支。 2培养基葡萄糖发酵培养基试管和乳糖发酵培养基试管各3支(内装有倒置的德汉氏小管)。 3仪器或其他用具试管架，接种环等。四、操作步骤 1．用记号笔在各试管外壁上分别标明发酵培养基名称和所接种的细菌菌名。 2取葡萄糖发酵培养基试管3支，分别接入大肠杆菌，普通变形杆菌，第三支不接种，作为对照。另取乳糖发酵培养基试管3支，同样分别接人大肠杆菌，普通变形杆菌，第三支不接种，作为对照。在接种后，轻缓摇动试管，使其均匀，防止倒置的小管进入气泡。 3将接种过和作为对照的6支试管均置37℃培养24～48h。 4．观察各试管颜色变化及德汉氏小管中有无气泡。篇二：发酵实习实验报告第一部分、实验部分实验一、酸乳的制作一、实验目的 1、掌握酸乳的制作方法、基本原理； 2、了解发酵剂制备过程中的操作要点； 3、对最终产品进行感官评定及理化检测，并进行品质比较。二、基本原理酸乳也成为酸牛奶，是人们喜欢的饮用发酵乳。所谓发酵乳、鲜乳或乳制品等主要原料添加乳酸菌，发酵以后形成的具有特殊风味的乳制品。乳经过发酵制成发酵乳以后营养价值提高，发酵乳中的蛋白质、钙盐容易消化吸收，具有消化、抑制肠道内异常的发酵和杀死肠

啤酒发酵罐设计

啤酒发酵罐设计：一罐法发酵，即包括主、后发酵和贮酒成熟全部生产过程在一个罐内完成。 1）发酵罐容积的确定：根据设计，每个锥形发酵罐装四锅麦汁，则每个发酵罐装麦汁总量V＝59.35×4＝237.4 m3 锥形发酵罐的留空容积至少应为锥形罐中麦汁量的25%，则发酵罐体积至少应为237.4(1＋25%)＝296.75 m3, 为300 m3。取发酵罐体积V 全 2）发酵罐个数和结构尺寸的确定：发酵罐个数N＝nt/Z＝8×17/4＝34 个式中n—每日糖化次数 t—一次发酵周期所需时间 Z—在一个发酵罐内容纳一次糖化麦汁量的整数倍锥形发酵罐为锥底圆柱形器身，顶上为椭圆形封头。设H﹕D＝2.5﹕1，取锥角为70°，则锥高h＝0.714D V全＝лD2H/4＋лD2h/12＋лD3/24 得D＝5.1 m H＝2.5D＝12.8 m h＝3.6 m 查表知封头高h封＝h a＋h b＝1275＋50＝1325 mm 罐体总高H总= h封＋H＋h＝1325＋12800＋3600＝17725 mm 3）冷却面积和冷却装置主要结构尺寸确定：因双乙酰还原后的降温耗冷量最大，故冷却面积应按其计算。已知Q＝862913 kJ/h 发酵液温度14℃3℃ 冷却介质（稀酒精）-3℃2℃ △t1＝t1－t2′＝14－2＝12℃ △t2＝t2－t1′＝3－（-3）＝6℃ 平均温差△t m＝(△t1－△t2)/㏑(△t1/△t2) ＝(12－6)/ ㏑(12/6) ＝8.66℃ 其传热系数K取经验值为4.18×200 kJ/(m2﹒h﹒℃) 则冷却面积F＝Q1/K△t m ＝862913/（4.18×200×8.66）＝119.2 m2 工艺要求冷却面积为0.45～0.72 m2/ m3发酵液实际设计为119.2/237.4＝0.50 m2/ m3发酵液

探讨玉米酒精浓醪发酵工艺董克芝

探讨玉米酒精浓醪发酵工艺董克芝发表时间：2017-11-27T16:42:21.500Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：董克芝 [导读] 摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。中粮生化能源（肇东）有限公司黑龙江省肇东市 151100 摘要：酒精浓醪发酵技术是一项极具前景的技术，该项技术的实施不需要对现有设备进行大的改造，而且还能显著提升企业的经济效益。通过应用该项技术在一定程度上解决了我国发酵水平低的问题，同时在节水、节能、提高设备利用率以及减轻环境污染等方面具有极大优势。关键词：玉米；酒精；浓醪发酵引言酒精浓醪发酵工艺是一项极具前景的技术。利用此项技术可以有效减少废物的排放并且提高原料的利用率。除此之外，该项技术还具有原料上的优势。随着科技的不断发展，该项技术也越来越成熟，使用玉米作为原料进行酒精浓醪发酵已经较为普遍。近年来，我国玉米产量大幅度提升，玉米酒精的产量也获得显著提升。本文将对玉米酒精浓醪发酵技术进行详细探究。 1我国酒精行业存在的主要技术问题 1.1发酵浓度偏低尽管经过几十年的努力，我国酒精工厂的发酵醪酒精含量己经增加到10％左右，但与国外发酵醪的浓度普遍在13％以上还有很大的差距。发酵浓度低不仅影响了设备的使用效率，而且增加了蒸馏和蒸煮的能耗，在DDGS回收时处理量也大大增加。 1.2酒精糟液的污染问题酒精行业是造成我国环境污染的主要源头之一，每生产1t酒精产生12～15t的酒糟；一个年产80kt的酒精工厂每年产生的污染物质相当于一个140万人口的城市排放的全部生活污水负荷。而且酒精工厂废水的BOD和COD的指标都很高，直接排放会造成严重的环境污染。有效地解决酒精糟的利用问题不仅关系到环境保护，而且直接关系到酒精企业的经济效益。 1.3能耗高酒精生产是一项高能耗的产业，尤其是蒸煮和蒸馏两个环节，其能耗非常大。为有效降低生产成本，必须尽可能地减少能耗，同时提高设备的利用率。除此之外，由于很多工厂的发酵温度低，需要更多的能量将糖化醪冷却，发酵过程的冷却消耗能量和冷却水用量很大，这也是产生能耗的一方面因素。 1.4原料利用率低对谷物原料来说，通过蒸煮和糖化工段的加工只利用了绝大部分的淀粉，还有一部分淀粉由于其被纤维素以及蛋白质包围，无法水解，而纤维素和蛋白质更是白白从系统内通过，而未得到充分的利用。这不仅造成了原料的浪费，而且白白地消耗了加热、冷却和输送的能量。 2玉米原料酒精浓醪发酵工艺研究 2.1玉米湿法加酶粉碎液化糖化将浸泡后的玉米米查醪液，加入耐高温α-淀粉酶（20U/g原料），送入粉碎机湿法粉碎。粉碎后的浆料属于粗粉碎，尚含有小颗粒（直径为2～3mm），之后进行二次粉碎磨细重复处理。最后将所得浆料置于恒温水浴中90℃液化至终点。液化终点用碘液显色呈棕黄色确定。所得液体用100目尼龙滤布过滤2次，所得滤液即为液化液。同时干法粉碎玉米米查至40目，加酶液化做对照实验。然后测定升温至90℃后的液化时间、液化液得率、黏度及颗粒分布指标。每个处理重复3次。液化液降温至60℃，加入糖化酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶，再经均质化（边均质边糖化）处理1次，60℃条件下处理60min，糖化然后冷却到35℃，准备发酵。图1为具体流程图。原料的选择和粉碎粒度直接关系到后续各个工序的效率。原料粉碎粒度对酒精发酵的影响很大。粉碎粒度小可以增加原料的比表面积

酒精发酵工艺

酒精发酵工艺李洋41116115 摘要酒精是一种可再生能源，酒精发酵原料来源广泛，供应充足，推行乙醇汽油清洁燃料，可以解决国家石油短缺，粮食过剩及环境恶化三大热点问题。正文一．背景（全球能源短缺）能源是人类社会发展的重要基础资源。特别是随着世界经济的发展、世界人口的剧增和人民生活水平的不断提高，世界能源需求量持续增大，由此导致对能源资源的争夺日趋激烈、环境污染加重和环保压力加大。促使我们更加关注世界能源的供需现状和趋势，也更加关注中国的能源供应安全问题。根据美国能源信息署（EIA）最新预测结果，随着世界经济、社会的发展，未来世界能源需求量将继续增加。预计，2010年世界能源需求量将达到105.99亿吨油当量，2020年达到128.89亿吨油当量，2025年达到136.50亿吨油当量，年均增长率为1.2%。欧洲和北美洲两个发达地区能源消费占世界总量的比例将继续呈下降的趋势，而亚洲、中东、中南美洲等地区将保持增长态势。伴随着世界能源储量分布集中度的日益

增大，对能源资源的争夺将日趋激烈，争夺的方式也更加复杂，由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在。未来世界能源供应和消费将向多元化、清洁化、高效化、全球化和市场向发展。酒精就是一种良好的清洁能源。近年来，世界酒精产量一直处在高速攀升中，2006年产量达4063万t，较2005年的3655万t，增加了408万t，增幅达11.16%。2006年世界酒精产量最大的三个国家，美国.巴西.中国，分别占世界份额38.37%. 33.55%. 13.54%。2007年中国酒精产量达到620万t，2008年超过700万t。（最新数据无法获取）二．发展意义酒精化学名称为乙醇，分子式为C2H5OH,相对分子质量为46.07。无水乙醇是无色透明，易挥发，具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。酒精的用途主要有三个方面：燃料酒精，食用品酒精，化工医药用酒精，而前者是酒精的主要用途。燃料酒精作为一种清洁能源，是指向汽油或柴油中加入一定比例的无水乙醇作为燃料使用。酒精作为一种新能源，其优势在于发酵酒精是源于太阳能的一种生物质能转化能源，属于可再生能源。燃料酒精被认

发酵实验报告结果

（一）实验结果 1．详细描述枯草芽孢杆菌固态培养物（外观、气味、培养物状态等）答：枯草芽孢杆菌淡黄色，中间色深，表面较平整，无光泽，边缘不整齐，形成的菌落为圆形。培养基中的枯草芽孢杆菌有腥臭味，长势良好，观察培养基，无明显染菌现象。 2．记录个人活菌测定中各平行数据，计算最终平均值。答：平行试验中，其他几个由于菌落连成一片，无法计数。只有如图一个平板中大约有100 个透明圈，因为是稀释了5亿倍，所以600亿\克。（二）思考题：在枯草芽孢杆菌固态培养过程中，为了防止霉菌与酵母的污染，可采用什么方法？答：可以加入抗真菌制剂。（三）注意事项 1. 实验所用稻壳应尽量剪碎，使固体发酵培养基混合均匀 2. 无菌水高压灭菌时，应向三角瓶中加入玻璃珠防止暴沸。 3. 使用涂布器时，注意使用用酒精灯灭菌，待涂布器冷却后再进行涂布，以免杀死菌体。

（一）实验结果 1、详细记录实验过程中各参数及数据。结果记录如表：糖化后，加入可乐瓶中的上清：400ml, 活化的酵母种液：10ml ，置于28℃的培养箱中静置培养36h左右。 2、对实验结果的判断与分析。实验结果检验：○1二氧化碳生成的检验培养约48h后，观察瓶中混合液，淀粉大部分沉降在瓶底，上清浓度较稀，靠瓶壁边缘有一连串微小气泡 ○2酒精生成的检验打开瓶塞，闻到有浓重酒精气味。取发酵液5ml, 加10%硫酸2ml,加1%K2Cr2O7溶液10-20滴，颜色由黄色变为黄绿色，稍加热后现象产生更快，更明显。图示：酒精生成的检验结果左侧：蒸馏水5ml,颜色偏黄，透明度高右侧：发酵液5ml,黄绿色，与对照管有明显差异 1、思考题：现有3株不同来源的酒精酵母，请设计实验判断哪株酵母发酵酒精能力最强？