李文娟 徐成慶
摘 要:酒精濃醪發(fā)酵技術是一項發(fā)展前景較強的技術,這種技術對設備的要求較地,且綜合效益較高,可以有效提高國家的發(fā)酵水平,提高生產量,本文根據(jù)相應的生產理論,重點研究了以玉米為原料時,進行發(fā)酵時需要采取的工藝技術進行深入的研究。
關鍵詞:酒精活性干酵母;酶制劑;糖化工藝
酒精濃醪發(fā)酵技術需要的能耗較低,實行這種技術可以有效節(jié)省能耗從根本上降低生產成本,但是酒精濃醪發(fā)酵技術在發(fā)酵過程中會對酵母菌的生長繁殖有限制作用,也會對酒精發(fā)酵產生抑制作用,因此要對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術進行深入研究。通過具體的技術工藝、技術的研究,改進完善玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技工藝,推動酒精濃醪發(fā)酵技術的不斷完善,在工業(yè)化生產中得到全面的應用。
1 玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術實驗
1.1 材料和方法
本文試驗采用的材料有三種,分別為:酵母菌、酶制劑和玉米粉,其中酵母菌為酒精活性干酵母,酶制劑選擇了以下三種:耐高溫α-淀粉、糖化酶和酸性蛋白酶,玉米粉作為原料使用,其中的淀粉含量為的67.7%。
試驗一共分為七個步驟,第一步,讓酒精活性干酵母活化;第二步,進行具體的發(fā)酵試驗;第三步,測定酒精濃度;第四步,測定殘?zhí)?;第五步,測定酸性蛋白酶;第六步,測定α-氨基氮;第七步,測定酵母菌細胞數(shù)和存活率。在實際的測定環(huán)節(jié)中,分別采用了茚三酮比色法、次甲基藍染色法、斐林法等,以此保證結果的準確性。
1.2 結果和分析
經過相關數(shù)據(jù)的檢查后發(fā)現(xiàn),添加酸性蛋白酶會對發(fā)酵速率以及酵母菌生長造成影響,此外酸性蛋白酶添加量也會對發(fā)酵造成影響。不僅如此,醪液濃度和糖化時間也會對發(fā)酵造成一定的影響。首先,酸性蛋白酶的作用主要是促進玉米原料中的蛋白質可以快速水解,以此增加酵母菌的可吸收性氮的作用,也可以促進酒精濃醪發(fā)酵的速度[1]。讓整個生產過程中,都保持在一些旺盛的狀態(tài)下,但是酸性蛋白酶的添加量也需要進行控制,否則不僅不會起到促進作用,反而會對發(fā)酵造成阻礙。但是酸性蛋白酶的添加也會對酵母菌的生長造成影響,并不是阻礙,而是促進酵母菌和酒精發(fā)酵。隨著醪液濃度的增加,醪液粘度也會隨之提高,繼而會對發(fā)酵的穩(wěn)定性造成影響,經過具體試驗后,發(fā)現(xiàn)雖然在其中加入了酸性蛋白酶,但是降低醪液粘度的問題依舊沒有得到解決。
因此,應該對原料比進行嚴格的控制,進而保證發(fā)酵結果理想。對于酒精濃醪發(fā)酵技術而言,發(fā)酵周期相對較長,通過添加酸性蛋白酶后,營養(yǎng)狀況得到了改善,但是酸性蛋白酶雖然可以提升發(fā)酵速度,但是在實際應用中,發(fā)酵時間依然較長,可知酸性蛋白酶并不能夠縮短酒精濃醪發(fā)酵周期,但是能夠提高生產率,在降低成本上具有著十分重要的作用。糖化工藝是玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術中最為重要的工藝,其中糖化時間的控制關系到最終的生產情況,要根據(jù)采用材料的實際情況,進行具體的設計,通過糖化時間的延長可以讓酵母菌和酒精發(fā)酵工作得到進一步開展。通過對試驗結果的比較判斷,可以發(fā)現(xiàn)糖化時間的羊腸要適度,如果糖化時間過長,就會造成污染問題的出現(xiàn),一般情況下,要將糖化時間控制在兩個小時范圍內,在這個時間范圍中設備的利用率較高,配合酸性蛋白酶發(fā)酵促進劑,可以得到較優(yōu)的生產結果。
2 玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術實驗結論
在對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術進行了具體的試驗后發(fā),發(fā)現(xiàn)想要讓能讓玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術發(fā)揮出其本身的作用,就要對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術進行優(yōu)化,以此進一步提升其本身的節(jié)水節(jié)能性,降低環(huán)境污染,并且提升生產量,推動國家發(fā)酵水平得到全面的發(fā)展。由上述試驗中發(fā)現(xiàn),必須要加強對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵工藝條件的關注,包括:原料粉碎粒度、加水比、糊化條件、液化酶、不同保溫時間、糖化工藝、外加氮源、最合適pH值、無機離子的最佳水平、種子培養(yǎng)時間、種子接種量、最佳搖床轉速、最適發(fā)酵溫度、蒸餾廢水的回用、抑制因子等工藝條件。通過這些工藝條件的優(yōu)化,不僅會對玉米粉乳的糊化、液化起到有效作用,同時也會讓發(fā)酵水平得到充分提升。在實際生產活動中,要盡可能的粉碎原料,同時保證飼料干燥,其中糖化工藝的控制也極為重要,通過優(yōu)化傳統(tǒng)的糖化工藝可以讓酒精產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玉米原料發(fā)酵為例,在工藝進行的過程中,最優(yōu)化的條件如下:首先加水比為1:1.8,采用復合糖化劑進行糖化工藝,并且將糖化時間控制在0min的糖化發(fā)酵并行工藝,接種量和發(fā)酵溫度分別為:10%和35℃,pH值為5.5,搖床轉速控制在75r/min。在這種優(yōu)化條件下,和其他發(fā)酵方式進行對比試驗,結果表明,玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術在相同條件下,效果更優(yōu)。
3 總結
綜上所述,影響玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術產量和效率的因素有很多,因此必須要正確選擇相應的工藝條件,以此提高玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術的生產性能,提供設備利用率,降低環(huán)境污染,真正做到綠色生產。這種以玉米為原料的發(fā)酵條件,是酒精濃醪發(fā)酵技術中相對較優(yōu)的方式方法,但是這種方法中還存在一定的問題,通過加強對工藝調劑和相關技術的研究,可以讓玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術得到全面發(fā)展。
參考文獻:
[1]韓穎,石彥忠,孟憲梅,等.改善玉米酒精濃醪發(fā)酵工藝條件的研究[J].釀酒科技,2016(12):65-68.
[2]賈瑞強.混合原料燃料乙醇生產的濃醪發(fā)酵工藝研究[D].杭州:浙江大學,2016.