玉米原料酒精浓醪发酵技术研究
2018-09-10李文娟徐成庆
李文娟 徐成庆
摘 要:酒精浓醪发酵技术是一项发展前景较强的技术,这种技术对设备的要求较地,且综合效益较高,可以有效提高国家的发酵水平,提高生产量,本文根据相应的生产理论,重点研究了以玉米为原料时,进行发酵时需要采取的工艺技术进行深入的研究。
关键词:酒精活性干酵母;酶制剂;糖化工艺
酒精浓醪发酵技术需要的能耗较低,实行这种技术可以有效节省能耗从根本上降低生产成本,但是酒精浓醪发酵技术在发酵过程中会对酵母菌的生长繁殖有限制作用,也会对酒精发酵产生抑制作用,因此要对玉米原料酒精浓醪发酵技术进行深入研究。通过具体的技术工艺、技术的研究,改进完善玉米原料酒精浓醪发酵技工艺,推动酒精浓醪发酵技术的不断完善,在工业化生产中得到全面的应用。
1 玉米原料酒精浓醪发酵技术实验
1.1 材料和方法
本文试验采用的材料有三种,分别为:酵母菌、酶制剂和玉米粉,其中酵母菌为酒精活性干酵母,酶制剂选择了以下三种:耐高温α-淀粉、糖化酶和酸性蛋白酶,玉米粉作为原料使用,其中的淀粉含量为的67.7%。
试验一共分为七个步骤,第一步,让酒精活性干酵母活化;第二步,进行具体的发酵试验;第三步,测定酒精浓度;第四步,测定残糖;第五步,测定酸性蛋白酶;第六步,测定α-氨基氮;第七步,测定酵母菌细胞数和存活率。在实际的测定环节中,分别采用了茚三酮比色法、次甲基蓝染色法、斐林法等,以此保证结果的准确性。
1.2 结果和分析
经过相关数据的检查后发现,添加酸性蛋白酶会对发酵速率以及酵母菌生长造成影响,此外酸性蛋白酶添加量也会对发酵造成影响。不仅如此,醪液浓度和糖化时间也会对发酵造成一定的影响。首先,酸性蛋白酶的作用主要是促进玉米原料中的蛋白质可以快速水解,以此增加酵母菌的可吸收性氮的作用,也可以促进酒精浓醪发酵的速度[1]。让整个生产过程中,都保持在一些旺盛的状态下,但是酸性蛋白酶的添加量也需要进行控制,否则不仅不会起到促进作用,反而会对发酵造成阻碍。但是酸性蛋白酶的添加也会对酵母菌的生长造成影响,并不是阻碍,而是促进酵母菌和酒精发酵。随着醪液浓度的增加,醪液粘度也会随之提高,继而会对发酵的稳定性造成影响,经过具体试验后,发现虽然在其中加入了酸性蛋白酶,但是降低醪液粘度的问题依旧没有得到解决。
因此,应该对原料比进行严格的控制,进而保证发酵结果理想。对于酒精浓醪发酵技术而言,发酵周期相对较长,通过添加酸性蛋白酶后,营养状况得到了改善,但是酸性蛋白酶虽然可以提升发酵速度,但是在实际应用中,发酵时间依然较长,可知酸性蛋白酶并不能够缩短酒精浓醪发酵周期,但是能够提高生产率,在降低成本上具有着十分重要的作用。糖化工艺是玉米原料酒精浓醪发酵技术中最为重要的工艺,其中糖化时间的控制关系到最终的生产情况,要根据采用材料的实际情况,进行具体的设计,通过糖化时间的延长可以让酵母菌和酒精发酵工作得到进一步开展。通过对试验结果的比较判断,可以发现糖化时间的羊肠要适度,如果糖化时间过长,就会造成污染问题的出现,一般情况下,要将糖化时间控制在两个小时范围内,在这个时间范围中设备的利用率较高,配合酸性蛋白酶发酵促进剂,可以得到较优的生产结果。
2 玉米原料酒精浓醪发酵技术实验结论
在对玉米原料酒精浓醪发酵技术进行了具体的试验后发,发现想要让能让玉米原料酒精浓醪发酵技术发挥出其本身的作用,就要对玉米原料酒精浓醪发酵技术进行优化,以此进一步提升其本身的节水节能性,降低环境污染,并且提升生产量,推动国家发酵水平得到全面的发展。由上述试验中发现,必须要加强对玉米原料酒精浓醪发酵工艺条件的关注,包括:原料粉碎粒度、加水比、糊化条件、液化酶、不同保温时间、糖化工艺、外加氮源、最合适pH值、无机离子的最佳水平、种子培养时间、种子接种量、最佳摇床转速、最适发酵温度、蒸馏废水的回用、抑制因子等工艺条件。通过这些工艺条件的优化,不仅会对玉米粉乳的糊化、液化起到有效作用,同时也会让发酵水平得到充分提升。在实际生产活动中,要尽可能的粉碎原料,同时保证饲料干燥,其中糖化工艺的控制也极为重要,通过优化传统的糖化工艺可以让酒精产量得到大幅度的提高,原料的利用率也可以得到充分的提升[2]。
以菌株FYW35玉米原料发酵为例,在工艺进行的过程中,最优化的条件如下:首先加水比为1:1.8,采用复合糖化剂进行糖化工艺,并且将糖化时间控制在0min的糖化发酵并行工艺,接种量和发酵温度分别为:10%和35℃,pH值为5.5,摇床转速控制在75r/min。在这种优化条件下,和其他发酵方式进行对比试验,结果表明,玉米原料酒精浓醪发酵技术在相同条件下,效果更优。
3 总结
综上所述,影响玉米原料酒精浓醪发酵技术产量和效率的因素有很多,因此必须要正确选择相应的工艺条件,以此提高玉米原料酒精浓醪发酵技术的生产性能,提供设备利用率,降低环境污染,真正做到绿色生产。这种以玉米为原料的发酵条件,是酒精浓醪发酵技术中相对较优的方式方法,但是这种方法中还存在一定的问题,通过加强对工艺调剂和相关技术的研究,可以让玉米原料酒精浓醪发酵技术得到全面发展。
参考文献:
[1]韩颖,石彦忠,孟宪梅,等.改善玉米酒精浓醪发酵工艺条件的研究[J].酿酒科技,2016(12):65-68.
[2]賈瑞强.混合原料燃料乙醇生产的浓醪发酵工艺研究[D].杭州:浙江大学,2016.