2023年酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn)報(bào)告

域并族7先“冬AnhuiPolytechnicIniversity生物工程專業(yè)綜合（設(shè)計(jì)）性大實(shí)驗(yàn)

報(bào)告書（酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn)）學(xué)生姓名:吳丁柱學(xué)號(hào):班級(jí)：生工2生2專業(yè)：生物工程指導(dǎo)教師：魏勝華（3）發(fā)酵后發(fā)酵過程觀測有無氣泡冒出，以測得的葡萄糖含量為零結(jié)束。發(fā)酵液用紗布粗過濾，濾布再過濾。（4）蒸儲(chǔ)過程總結(jié)蒸儲(chǔ)過程要注意控制溫度和壓強(qiáng)，溫度和壓力的不適合會(huì)導(dǎo)致蒸出大量的水導(dǎo)致酒精度下降，所以要注意。要愛惜儀器，小心使用?？傊瑢?shí)臉過程有許多的事項(xiàng)要我們注意分析總結(jié)，一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)要可以好好的分析總結(jié)才會(huì)有更高的進(jìn)步。七、參考文獻(xiàn)1.糖化實(shí)驗(yàn)及其過程控制實(shí)驗(yàn)過程控制參數(shù)實(shí)驗(yàn)測定值投料淀粉量（g）2023料水比1：4水溫（℃）98pH自然液化a■淀粉酶（g）8溫度范圍（°C）95以上保溫時(shí)間（℃）2HPH自然糖化糖化酶（g）1.6保溫時(shí)間（C）1h溫度范圍（°C）60°左右pH4.22.發(fā)酵及其過程控制發(fā)酵溫度（°C）30發(fā)酵時(shí)間（h）48加入酵母量（g）8

3.分離過程控制發(fā)酵液量（ml）7900蒸儲(chǔ)總量（m1）1900測量用量（m1）100無水乙醇量（ml）380測的酒精度20°安做工程大學(xué)賣瞼報(bào)告書學(xué)生姓名：吳丁柱學(xué)號(hào):專業(yè)班級(jí)：生工2102實(shí)驗(yàn)類型：口驗(yàn)證■綜合口設(shè)計(jì)口創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)日期：2023.12.17實(shí)驗(yàn)成績：一、當(dāng)前酒精生產(chǎn)工藝的技術(shù)進(jìn)展及現(xiàn)狀.1現(xiàn)狀酒精是廣泛應(yīng)用在食品、化工、醫(yī)藥、國防和科研等各個(gè)領(lǐng)域的重要有機(jī)工業(yè)原料。中國工業(yè)化生產(chǎn)酒精始于192023俄國人在哈爾濱建的酒精廠，但發(fā)展非常緩慢，新中國成立時(shí)，我國酒精產(chǎn)量不到1萬噸，專業(yè)性酒精廠生產(chǎn)規(guī)模大都是千噸小廠，基礎(chǔ)十分薄弱。五十?dāng)?shù)年來，特別是改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國酒精生產(chǎn)取得了巨大的發(fā)展?，F(xiàn)有酒精生產(chǎn)公司450多家，產(chǎn)量在3萬噸以上的共26家，其中3。萬噸以上的3家、10?20萬噸7家、3?5萬噸9家。2023年酒精產(chǎn)量達(dá)368.13萬千升（按年銷售收入500萬元以上的公司計(jì)）（不涉及自產(chǎn)自用的酒精），比2023年增長33.6%,居世界第三位。2023年出口酒精74.44萬噸比2023年增2.28倍，每噸酒精創(chuàng)匯418.73美元。進(jìn)口3433噸，其中變性酒精1802.18噸，用匯686.03美元/噸。酒精生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、使用專用酶制作和商品酒精酵母，固定化酒精酵母，淀粉運(yùn)用率達(dá)成90%以上，淀粉出酒率好的公司可以達(dá)成55?56%,（96°V/V）原料出酒率可到40?40.88%。隨著食用酒精和工業(yè)酒精國家標(biāo)準(zhǔn)的4次制訂、修訂和實(shí)行，高純度特級(jí)酒精公司的日益增多，標(biāo)志著我國酒精生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量水平得到了很大的提高。但是，國外酒精生產(chǎn)技術(shù)自石油危機(jī)和美國大力發(fā)展汽油醇以來，有了更快的進(jìn)步，特別是在節(jié)能、綜合運(yùn)用和自動(dòng)化等方面，與我國拉開了差距。我國每噸酒精平均能耗酒精800公斤以上，世界水平為300?400公斤。隨著我國燃料乙醇的發(fā)展，引進(jìn)、消化、吸取、創(chuàng)新，我國酒精生產(chǎn)技術(shù)正在得到奔騰發(fā)展和提高，深信21世紀(jì)初期一定可以趕上世界先進(jìn)水平。1.2國內(nèi)酒精蒸播流程的進(jìn)展淀粉質(zhì)原料一蒸煮T發(fā)酵T蒸鐳T酒精(糖質(zhì)含糖蜜)(糖質(zhì)原料無需蒸煮).2.1兩塔(1)50年代初，天津、地方國營哈爾濱(顧?quán)l(xiāng)屯)等酒精廠采用的兩塔間斷蒸饋流程。(2)50年代初間歇流程生產(chǎn)能力低、消耗大，相繼改為連續(xù)蒸饋。上海新亞酒精廠采用的兩塔液相過塔流程。(3)山東黃臺(tái)酒精廠采用的兩塔半液相過塔流程。1953年南陽酒精廠為減少煤耗采用了兩塔氣相過塔蒸餡流程生產(chǎn)95%(V)酒精。1956年部頒醫(yī)藥用酒精標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行后，上海酒精廠、資中糖廠采用的兩塔氣相過塔塔板取酒流程。1981年“GB394-81酒精”國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行。山東坊子酒廠等蒸儲(chǔ)樓不夠高的公司采用強(qiáng)制回流工藝流程。(7)兩塔蒸館的工廠為提高質(zhì)量和節(jié)能采用醪塔有排醛段的兩塔蒸館。.2.2三塔50年代上海中國酒精廠和以糖耋為原料四川多個(gè)糖廠采用的三塔液相過塔流程。1956年南陽酒精廠采用塔板取酒和增長脫甲醇塔生產(chǎn)醫(yī)藥用酒精。(3)用糖蜜為原料生產(chǎn)酒精采用三塔半直接式流程。(4)1981年“GB394-81酒精”國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行后，山東等廠采用三塔(兩精塔)流程生產(chǎn)較低甲醇酒精。1.2.3四塔(1)山東酒精廠采用醪塔、精鏘塔、脫甲醇塔、雜醇油塔的四塔流程。(2)哈爾濱酒精廠(馬家溝)采用醪塔、排醛塔、精饋塔、脫甲醇塔的四塔流程。尚有上海華星工廠采用的醪塔、排酹塔、精餡塔、醛酒精餡塔的四塔流程，四川廣元酒精廠采用的醪塔、排醛塔、精鏘塔、雜醇油塔的四塔流程。五塔上海美利(美龍)化學(xué)廠采用醪塔、排醛塔、精館塔、脫甲醇塔、雜醇油塔的五塔流程。1.2.5多效蒸僧(差壓蒸微)的引進(jìn)和推廣改革開放后，我國酒精蒸鐳流程有了新的進(jìn)展。國外都已采用的多效蒸館也由引進(jìn)到自行設(shè)計(jì)應(yīng)用。(1)1989年安徽特級(jí)酒精廠引進(jìn)法國Speichim公司生產(chǎn)能力60KL/d的六塔二效蒸儲(chǔ)設(shè)備投產(chǎn)。生產(chǎn)無水酒精時(shí)為八塔流程。(2)1992年吉林天河酒精飼料公司引進(jìn)奧地利奧高布殊(VOGELBVS0H)公司未涉及脫甲醇塔的四塔蒸鐳投產(chǎn)，用于玉米原料生產(chǎn)，后因酒精中甲醇含量高又增設(shè)脫甲醇塔.(3)輕工部廣州設(shè)計(jì)院與城月糖廠等協(xié)作消化吸取國外經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)能力為40T/d的四塔二效蒸餡于1992年投產(chǎn)。醪塔在減壓下操作，底溫850C左右，排芯塔、精餡塔在加壓下操作，頂溫102℃,脫甲醇塔在常溫下操作，底溫82℃左右。據(jù)報(bào)道，此流程每噸酒精耗蒸汽3噸，耗冷卻水減少10~30噸，耗電增長15?20kwh。(4)1993年吳川糖酒機(jī)械公司與朝陽酒廠協(xié)作，國產(chǎn)三塔二效蒸偏流程投產(chǎn)。(5)某糖蜜酒精廠采用的三塔式差壓蒸鏘流程精鐳塔與初餡塔組成的二效系統(tǒng)。精饋塔為第一級(jí)加壓塔，初脩塔為第二級(jí)減壓塔,醪塔為常壓塔。發(fā)酵成熟醪先經(jīng)初餡塔頂面的熱互換器預(yù)熱到65°C后進(jìn)入初館塔頂層，然后逐層向下溢流到塔底層進(jìn)入列管熱互換再沸器，在此用精館塔頂來的酒精蒸汽(壓加0.15MPa,溫度100℃）加熱到85℃時(shí)進(jìn)行外循環(huán)蒸發(fā)，廢液從塔底P抽出。初饋塔酒汽經(jīng)冷凝后進(jìn)入暫貯缸，用泵送入醛塔中部，冷凝器的不凝性氣體則用真空泵抽出，以保持初窗塔在0.05Mpa條件下進(jìn)行真空蒸窗。醛塔用精饋塔底壓力0.18Mpa,溫度130°C廢水，通過閃蒸所得的二次蒸汽加熱，局限性部分補(bǔ)充生蒸汽，其操作工藝同一般常壓蒸饋。從塔頂冷凝器分離醛酒。塔底層的脫醛酒則用泵送去精健塔。精鐳塔用直接蒸汽加熱，維持塔壓0.18MPa進(jìn)行加壓蒸馀，脫醛酒在塔中濃縮。塔頂酒度為95?96%,溫度為100℃酒精蒸汽通過導(dǎo)汽管向下進(jìn)入初窗塔底側(cè)的熱互換器——再沸器，用初儲(chǔ)塔的醪液進(jìn)行冷凝，凝液（酒精）流入暫貯缸，再用泵向精鐳塔頂進(jìn)行強(qiáng)制回流。成品酒精從塔的上部取出，雜醇油則入進(jìn)料層附近提取。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)是在生物工藝實(shí)驗(yàn)單元操作基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用酒精發(fā)酵工藝學(xué)課程中所學(xué)的基本原理和發(fā)酵方法，模擬工業(yè)生產(chǎn)上的整個(gè)過程。解決實(shí)險(xiǎn)過程中出現(xiàn)的問題，并在實(shí)驗(yàn)后系統(tǒng)總結(jié)獲得全面提高。.了解酒精發(fā)酵工藝原理。.熟悉酒精生產(chǎn)的工藝流程。.掌握在實(shí)臉室中模擬酒精發(fā)酵的工藝流程。.分析酒精發(fā)酵的工藝參數(shù)及數(shù)據(jù)分析。.加深對(duì)實(shí)臉中糖化液化過程條件控制的結(jié)識(shí)。.熟悉接種、發(fā)酵過程。三、實(shí)驗(yàn)原理3.1酒精發(fā)酵工藝原理運(yùn)用淀粉質(zhì)原料（玉米、大米、麥芽等）通過糊化、液化、糖化將淀粉水解成可發(fā)酵的糖，然后接種特定的微生物（酵母、霉菌等）在適宜的容器中在適宜的條件下運(yùn)用生物內(nèi)的一系列的化學(xué)反映發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過程。3.2酒精生產(chǎn)工藝流程及工藝參數(shù)選擇與依據(jù)3.2.1原料粉碎直接在啤酒實(shí)臉室拿到的大麥芽粉碎。3.2.2淀粉的液化配制25%的淀粉乳（按2升配制），用開水溶解，自然pH值。在劇烈攪拌下，讓水浴鍋升溫到95°以上，加入耐高溫-a淀粉酶2g,保溫2小時(shí)，不間斷攪拌。以達(dá)成所需的液化限度。3.2.3淀粉的糖化液化結(jié)束后，迅速將料液用鹽酸和強(qiáng)堿將pH調(diào)至4.2-4.5,同時(shí)迅速降溫至60℃o加入糖化酶0.2g,60℃保溫若1小時(shí)。將料液pH調(diào)至5.0左右。開始過濾。3.2.4過濾運(yùn)用4層紗布過濾，濾液倒入2.5L的廣口瓶內(nèi)，定容至2L。3.2.5發(fā)醉加入2g已經(jīng)活化2H的酒精酵母于錐形瓶中，用保鮮膜封口并升出一根導(dǎo)管，導(dǎo)管一端放入廣口瓶在液面上方，另一端插入水中。恒溫培養(yǎng)箱以30攝氏度培養(yǎng)。3.2.6蒸t留提純經(jīng)酵母菌把糖轉(zhuǎn)變成酒精后，在成熟發(fā)酵醪內(nèi)，除具有酒精和大量水分外，還具有固形物和許多雜質(zhì)。蒸儲(chǔ)是把發(fā)酵醪液中具有的酒精提純出來，通過粗餡和精餡，最后取得合乎規(guī)格的酒精，同時(shí)得到副產(chǎn)物雜醇油，尚有大量的酒糟（也稱廢醪）排除。有的工廠把酒糟內(nèi)的余熱，設(shè)法取出，充足運(yùn)用3.3酒精發(fā)酵工藝流程（方框圖）淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝流程大米曲霉菌效皮淀粉質(zhì)原料大米曲霉菌效皮淀粉質(zhì)原料大米曲霉菌效皮淀粉質(zhì)原料酵母米曲霉大米曲霉菌效皮淀粉質(zhì)原料酵母米曲霉f米曲米曲霉f米曲米曲霉f米曲固體試管酵母汁米曲汁一試管培養(yǎng)一三角瓶培養(yǎng)粉碎汁米曲汁一試管培養(yǎng)一三角瓶培養(yǎng)粉碎三角瓶液體酵母曲種汁米曲汁一試管培養(yǎng)一三角瓶培養(yǎng)粉碎三角瓶液體酵母曲種蒸煮卡式罐［母米曲糖化曲液，化f酒母蹴個(gè)「小,母發(fā)酵大酒母酒糟廢液酒精雜醇油發(fā)酵圖373.4發(fā)酵工藝參數(shù)選擇3.4.1淀粉質(zhì)原料的液化稱取2023g的麥芽原料，按照一定的料液比添加水，在90?100℃條件下恒溫水浴加熱。麥芽汁受熱后，在一定溫度范圍內(nèi)，淀粉粒開頭破壞，晶體結(jié)構(gòu)消失，體積膨大，粘度急劇上升，呈粘稠的拗狀，即成為非結(jié)晶性的淀粉。將糊化的麥芽汁原料，加入淀粉酶(8g),劇烈攪拌，先加熱至95°以上，保溫2小時(shí)。3.4.2糖化液化結(jié)束后，迅速將PH調(diào)節(jié)至4.2?4.5,同時(shí)迅速降溫至60℃。加入糖化酶,在60℃下保溫若1小時(shí)，調(diào)pH至5左右。(實(shí)驗(yàn)加入糖化酶1.6)3.4.4接種酒精酵母8g。4.5培養(yǎng)然后放入30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。過濾用4層紗布粗過濾，再用濾布過濾。四、材料與方法1原料、藥品以及儀器設(shè)備(1)廣口瓶(2)紗布(3)恒溫培養(yǎng)箱⑷燒杯(5)量筒(6)濾布(7)水浴鍋(8)滴定管(9)玻璃棒(10)酒精度計(jì)(11)麥芽粉(12)耐高溫a—淀粉酶(13)糖化酶2分析測定方法⑴糖化終點(diǎn)測定(測葡萄糖含量)；生化分析儀五、計(jì)算過濾的溶液：7900mI產(chǎn)生酒精量：1900ml測得酒精度:20°產(chǎn)率(%)=1900*20%/2023=0.19(mI/g)六、討論與小結(jié)通過這次實(shí)驗(yàn)加深我對(duì)發(fā)酵的過程的結(jié)識(shí)，發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的過程從原料的前解決到發(fā)酵下游提取都需要注意許多問題。發(fā)酵前為了給酵母發(fā)酵使用可發(fā)酵的糖，所以要通過將淀粉質(zhì)原料前解決涉及粉碎(有助于后面充足接觸酶)液化和糖化，整個(gè)過程要嚴(yán)格控制溫度保證兩種酶能在各自適宜的條件下進(jìn)行反映，為了液化、糖化的徹底要保溫一定的時(shí)間。前一種酶作用過后要滅活，避免影響后續(xù)的環(huán)節(jié)。發(fā)酵過程的前期要適量同一定的氣利于酵母菌體大量繁殖，中后期要厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量酒精。發(fā)酵溫度直接影響產(chǎn)量，尚有前期糖濃度過高也不好也許會(huì)克制菌體發(fā)酵。測量酒精計(jì)要是量程不夠或是過大可以通過適當(dāng)稀釋或加無水乙醇來調(diào)節(jié)，最后計(jì)算注意換算即可，總之本次實(shí)驗(yàn)讓我收獲很多發(fā)現(xiàn)許多實(shí)際的問題需要我們思考，將理論用于實(shí)際必然會(huì)碰到許多問題我們要學(xué)會(huì)在用理論去解決這樣就鞏固了我們的知識(shí)。實(shí)驗(yàn)總結(jié)