淀粉质原料酒精发酵实验综合实验实验指导书
淀粉质原料酒精发酵(生物工程)
发酵工程综合实验——淀粉质原料酒精发酵一、实验目的:根据发酵工程原理,学习和掌握淀粉质原料酒精发酵生产工艺,熟悉酒精生产的实际操作过程。
二、实验原理:将淀粉质原料经双酶法液化糖化,使其变成可发酵性糖,再接种经活化扩培的活性干酵母菌种进行发酵,使其生成酒精,通过蒸馏分离,最后得到酒精产品。
双酶法液化糖化是新型生产工艺,免去原料高温蒸煮,既可节省蒸煮用汽,又可省去冷却用水,同时降低高温蒸煮过程糖损失,提高原料出酒率。
三、实验材料:玉米粉(颗粒为1.5mm)、耐高温α-淀粉酶、糖化酶、酒精活性干酵母、葡萄糖、1mol/LNa2CO3溶液、1mol/LH2SO4溶液、纱布。
四、实验仪器与设备:250mL、500mL三角烧瓶,100mL、500mL、1000mL 烧杯,糖度计,10L全自动发酵罐,酒精蒸馏装置(500mL蒸馏烧瓶、加热套、冷凝器、100mL容量瓶),酒精计,pH试纸,水浴锅、恒温振荡培养箱、电炉及常规玻璃仪器。
五、实验方法:1.工艺流程水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→扩培←活化←干酵母水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→发酵→蒸馏→酒精2.实验操作要点(1)干酵母活化扩培:称玉米粉18g,加水100mL,搅拌调匀,用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5,加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉,搅拌加热至85~90℃,液化60min。
冷却液化醪至60℃,用1mol/L H2SO4溶液调pH在4.0~4.5,加糖化酶250u/ g玉米粉,保温糖化60min,即得酒母糖化醪。
用糖度计测糖度。
在35~42℃的20mL 2%葡萄糖液中添加干酵母活化,活化时间20~30min。
酵母添加量为0.2g。
酒母糖化醪冷却至28~30℃,将活化的酵母接入酒母糖化醪,放入恒温振荡培养箱30℃培养,时间12~15h,即得发酵用酒母。
(2)调浆液化:称玉米粉100g,加水400mL,搅拌调匀,用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5,加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉,搅拌加热至85~90℃,液化60min 。
发酵工程实验结果淀粉发酵产酒精
五、实验报告
(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:约400ml. 加入400ml蒸馏水。
活化的酵母种液:5ml 2.对实验结果的判断与分析。
○1二氧化碳生成的检验:培养约一星期后,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
接种完,擦干瓶外壁,于天平上称量W1=727.5g;培养结束,取出瓶轻轻摇动,使二氧化碳尽量溢出,在同一天平上称量W2=725.0g
计算得:二氧化碳生成量= W1-W2=2.5g
○2酒精生成的检验:打开瓶塞,闻到有明显酒精气味。
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。
左:蒸馏水5ml,颜色偏黄,透明度高
右:发酵液5ml,黄绿色,与对照管有明显差异
左图:酒精生成的检验结果
(二)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?
答:按实验步骤配制等量的三组醪液,加入等量糖化酶进行糖化作用,将原料中的淀粉转化为可发酵性糖,向三组糖化后的淀粉上清中加入等量3株不同来源的酒精酵母种液,相同条件下培养一段时间,分别测定三组实验产生的CO2的质量,进行比较。
产CO2越多表示发酵酒精能力越强。
(三)注意事项
1. 淀粉糖化过程中,需要不断进行搅拌,直至粘度下降到一定程度,使淀粉完全糖化。
2. 检验酒精生成时需要用到H2SO4,使用时应该注意安全,不要溅到皮肤上。
3. 使用天平测量可乐瓶质质量时,应遵守天平使用规则用镊子夹取砝码。
以免出现误差,导致CO2质量测量不准确。
淀粉发酵实验报告
一、实验目的1. 了解淀粉发酵的基本原理和过程。
2. 掌握淀粉发酵实验的操作步骤和注意事项。
3. 探究不同发酵条件对淀粉发酵的影响。
二、实验原理淀粉是一种多糖,由大量葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
在淀粉发酵过程中,淀粉首先被淀粉酶分解成葡萄糖,然后葡萄糖在酵母菌的作用下发酵产生酒精和二氧化碳。
三、实验仪器及试剂1. 仪器:锥形瓶、移液管、恒温水浴锅、温度计、酒精灯、蒸馏装置、pH计、玻璃棒、滤纸、培养皿、酒精、碘液等。
2. 试剂:淀粉、酵母粉、葡萄糖、氯化钠、硫酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 淀粉酶制备:取适量淀粉,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀,置于恒温水浴锅中加热至60-70℃,保持20分钟,使淀粉糊化。
取出后,加入适量的氯化钠、硫酸铵,搅拌均匀,再置于恒温水浴锅中加热至90-100℃,保持30分钟,使淀粉酶活性稳定。
2. 酵母菌活化:取适量的酵母粉,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀,置于37℃恒温培养箱中培养2小时。
3. 淀粉发酵:取适量的淀粉酶溶液,加入适量的活化酵母菌,搅拌均匀,置于恒温水浴锅中,控制温度在30℃左右,保持6小时。
4. 发酵液处理:发酵结束后,将发酵液过滤,收集滤液。
5. 酒精检测:取适量的发酵液,加入适量的碘液,观察颜色变化,若颜色变蓝,说明淀粉尚未完全分解。
6. 葡萄糖检测:取适量的发酵液,加入适量的葡萄糖氧化酶试纸,观察颜色变化,若颜色由黄色变为棕色,说明发酵液中存在葡萄糖。
7. 数据记录与分析:记录发酵过程中的温度、pH值、酒精和葡萄糖含量等数据,分析不同发酵条件对淀粉发酵的影响。
五、实验结果与分析1. 淀粉酶制备:在60-70℃的温度下,淀粉糊化时间为20分钟;在90-100℃的温度下,淀粉酶活性稳定时间为30分钟。
2. 酵母菌活化:在37℃恒温培养箱中,酵母菌活化时间为2小时。
3. 淀粉发酵:在30℃的温度下,淀粉发酵时间为6小时。
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1000mL,按照1:4的料水比称取大米粉(250g),一起加入铝锅中,混匀,用盐酸将醪液pH调节到5.5-6.0,煮沸1h。
注意不要煮糊,可适当补温水,不要骤然降温,避免“夹生饭”。
(2)糊化结束后,耐高温 淀粉酶,加入少量CaCl2 50-70mg/L,如果使用自来水也可以不加,冷却到85℃,按10U/g大米粉的比例加入活化好的淀粉酶酶液,90-93℃水浴保温。
当DE值下降到20左右,结束糊化(一般糊化1个小时)。
(3)用盐酸调节上述醪液至pH4.0-4.5,将醪液冷却到60℃,按150U/g大米粉的比例加入活化好的糖化酶酶液,60℃恒温箱或水浴保温6h以上(可放置过夜)。
(4)用滤布过滤糖化好的醪液,弃去滤渣,滤液调节pH4.8-5.0,定容(加水或煮沸)到2000mL,冷却到20℃用糖度计测糖,取滤液测还原糖(方法见下文)。
淀粉质原料做酒精工艺
玉米发酵酒精实验实验目标1)验证经辐照处理后的玉米淀粉内部分子C—H键在结构上有没有遭到电子束打断从而形成葡萄糖或可发酵性还原糖,形成数目多少同正常液化、糖化工艺所形成的发酵前还原糖分子数量进行比较。
验证方式:①将两种不同物料,按照传统工艺,同时进行一组正常的拌料加液化酶、糖化酶之后将糖化后的糖化醪通过斐林试剂热滴定法,进行定时计次检测还原糖数目的多少。
②将两种不同物料,未辐照的物料按照传统工艺去进行拌料、加液化酶、糖化酶。
而辐照过后的物料不加酶制剂直接拌料后搁置。
平行再将辐照过后的物料拌料后仅加糖化酶。
同样时间后的糖化醪,通过斐林试剂热滴定法,进行定时计次检测还原糖数目的多少。
2)酶制剂加载体进行回收的测定,通过将酶制剂中加入载体,将带有载体的糖化酶制剂加入到液糖化工序中,使用后将发酵完成醪液中的载体取出清洗可反复利用。
其载体为合成物据说能够提高糖化过程中糖的产量。
①将未辐照、辐照原料均进行传统工艺的液糖化,加传统液、糖化酶制剂,计时计次测定还原糖数目。
②将未辐照、辐照原料进行传统工艺的液糖化,期间加入新型酶制剂代替传统酶制剂,计时计次测定还原糖数目。
并将发酵成熟醪中的载体进行回收再次投入使用测定循环使用次数。
③将未辐照、辐照原料进行无蒸煮工艺液糖化,其间加入新型酶制剂计时计次测定还原糖数目。
3)酵母的选型:通过酵母的耗糖率、转酒效率、以及发酵过程中数目进行优化选择。
4)验证辐照处理后的物料同未辐照物料进行发酵过程中的对比、及新型发酵工艺的优化选择。
①将两种物料按照传统工艺液糖化后进行发酵,发酵过程中对发酵醪进行酸值、挥发酸、还原糖、总糖、酒精度、酵母数、酵母死亡率进行定时计次进行检测根据检测数据进行判断。
②将两种物料进行无蒸煮液糖化工艺后的糖化醪进行发酵,对发酵过程数据进行定时计次检测根据检测数据进行判断。
③将两种物料分别进行传统液糖化工艺的糖化醪使用新型酶制剂、优化酵母分别进行发酵对发酵过程数据进行定时计次检测并根据数据判断。
酒精发酵实验资料报告材料
生物工程专业综合(设计)性大实验报告书(酒精发酵实验)学生:吴丁柱学号:3102106216班级:生工2102专业:生物工程指导教师:胜华工程大学实验报告书学生:吴丁柱学号:3102106216 专业班级:生工2102实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013.12.17 实验成绩:一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状1.1现状酒精是广泛应用在食品、化工、医药、国防和科研等各个领域的重要有机工业原料。
中国工业化生产酒精始于1900年俄国人在建的酒精厂,但发展非常缓慢,新中国成立时,我国酒精产量不到1万吨,专业性酒精厂生产规模大都是千吨小厂,基础十分薄弱。
五十多年来,特别是改革开放以来,随着国民经济的发展,我国酒精生产取得了巨大的发展。
现有酒精生产企业450多家,产量在3万吨以上的共26家,其中30万吨以上的3家、10~20万吨7家、3~5万吨9家。
2005年酒精产量达368.13万千升(按年销售收入500万元以上的企业计)(不包括自产自用的酒精),比2004年增长33.6%,居世界第三位。
2004年出口酒精74.44万吨比2003年增2.28倍,每吨酒精创汇418.73美元。
进口3433吨,其中变性酒精1802.18吨,用汇686.03美元/吨。
酒精生产实现了连续化、使用专用酶制作和商品酒精酵母,固定化酒精酵母,淀粉利用率达到90%以上,淀粉出酒率好的企业可以达到55~56%,(96°V/V)原料出酒率可到40~40.88%。
随着食用酒精和工业酒精国家标准的4次制订、修订和实施,高纯度特级酒精企业的日益增多,标志着我国酒精生产技术和产品质量水平得到了很大的提高。
但是,国外酒精生产技术自石油危机和美国大力发展汽油醇以来,有了更快的进步,特别是在节能、综合利用和自动化等方面,与我国拉开了差距。
我国每吨酒精平均能耗酒精800公斤以上,世界水平为300~400公斤。
随着我国燃料乙醇的发展,引进、消化、吸收、创新,我国酒精生产技术正在得到飞跃发展和提高,深信21世纪初期一定可以赶上世界先进水平。
酒精发酵
常用仪器是手持式折光仪,也称糖镜、手持式糖度计,该 仪器的构造如下图所示。
操作步骤
打开手持式折光仪盖板,用干净的纱布或卷纸小心擦干棱镜玻璃面。在棱镜 玻璃面上滴2滴蒸馏水,盖上盖板,于水平状态,从接眼部处观察,检查视野 中明暗交界线是否处在刻度的零线上。若与零线不重合,则旋动刻度调节螺 旋,使分界线面刚好落在零线上。 打开盖板,用纱布或卷纸将水擦干,然后如上法在棱镜玻璃面上滴2待测液, 进行观测,读取视野中明暗交界线上的刻度,即为可溶性固形物含量(%)(糖的 大致含量)。重复三次。
仪器各连接处是否严密 ,接收瓶作好100ml刻度标记。 加样 100ml样品(容量瓶)+50蒸馏水及沸石加入到蒸馏烧瓶中 蒸馏 应先小火加热,待溶液沸腾后再慢慢用大火 ,蒸馏液体积 达到容量的90%左右时停止蒸馏 。定容酒精计测定。
计算100g原料的出酒率。
发酵过程中除主要生成乙醇外,还生成少量的其他副产物, 包括甘油、有机酸(主要是琥珀酸)、杂醇油(高级醇)、 醛类、酯类等。
理论上1mol葡萄糖可产生2mol乙醇;即180克葡萄糖产 生92克乙醇,得率为51.5%,可是实际得率没有这么高。
三、实验步骤
(1)调浆:玉米粉100g,加水400g(1:4的料水比),氯化钙(0.2%,占原料量)搅 拌均匀成淀粉悬浮液。
四、实验安排(6组)
调浆:500g/组(玉米粉100g,加水400g,氯化钙0.2% )大烧杯或三 角瓶,搅拌均匀,制成淀粉悬浮液。 2%葡萄糖液:20ml/组 小三角瓶中,包扎 糊化、液化、糖化 :保温(水浴)检验(液化碘检验浅红色或棕红色, 糖化无水酒精检验无白色絮状物)纱布过滤,测糖度(糖度仪),滤液 加入到带皮塞三角瓶中,胶管口用纱布包好。 调整pH值调整(5.0),灭菌121℃灭菌20min 冷却接种
酒精实验最新
实验三淀粉质原料酒精的制备一、实验目的淀粉质原料双酶法糖化是一新型生产工艺,免去了原料的高温蒸煮,即可节省蒸煮用汽,又可省去冷却用水、电,同时降低了高温蒸煮过程的糖损失,提高了原料出酒率。
1、掌握酒精生产中淀粉质原料的糊化、糖化操作方法及工艺条件;2、掌握酵母活化方法及用活性干酵母发酵生产酒精的操作方法及工艺条件;3、掌握简单蒸馏法测酒精含量的方法,学会使用糖度计、酒精计。
二、实验材料实验材料:玉米粉(颗粒为1.5mm左右)、中温或耐高温α-淀粉酶、糖化酶、酒精活性干酵母、葡萄糖等。
主要仪器:培养箱、糖度计、显微镜、酒精蒸馏设备、酒精计、电炉、高压灭菌锅和玻璃仪器等。
培养基:玉米粉100g,加水400g三、实验步骤1、糊化、液化先调pH在6.0-6.5,加中温α-淀粉酶,加入量为:6 U α-淀粉酶/ g玉米粉,然后加热至80~85o C,在水浴锅中保温液化60min(注意补充水分),液化结束后煮沸20 min。
(若用耐高温α-淀粉酶,则工艺如下:先加耐高温α-淀粉酶10μ/ g玉米粉,然后加热至90~95o C,液化60min(注意补充水分),煮沸10分钟)。
然后冷却至60 o C,用H2SO4调pH在4.0-4.5。
2、糖化糖化酶加入量为:120 U 糖化酶/g玉米粉,保温糖化60min。
用糖度计测糖度,装入事先灭菌的三角瓶中,并用事先灭菌的4层纱布包口,冷却至28~30 o C。
3、发酵将酒精活性干酵母0.8g加入到2%葡萄糖溶液中活化20min。
用带玻璃弯管的皮塞封口,玻璃管的出口端放入水中进行水封,也可简单采用4层纱布包口,置于30 o C恒温培养箱中发酵48h。
4、测定测残糖:发酵结束后取出三角瓶,测发酵醪pH,过滤150ml左右醪液用糖度计测残糖。
测酒精含量:取醪液100ml加100ml水于蒸馏瓶中,进行蒸馏测酒精含量。
计算100g原料的出酒率。
四、实验结果将实验结果填入表中并对结果进行分析。
酒精淀粉实验报告
一、实验目的1. 了解淀粉的化学性质和酒精的生成原理。
2. 掌握淀粉酶催化作用及酒精发酵过程。
3. 学习实验室操作技巧,提高实验技能。
二、实验原理淀粉是一种多糖,由葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接而成。
在淀粉酶的作用下,淀粉水解生成葡萄糖。
葡萄糖在酵母菌的作用下,通过发酵作用转化为酒精和二氧化碳。
实验原理如下:1. 淀粉在淀粉酶的作用下水解生成葡萄糖:淀粉 + 水解酶→ 葡萄糖2. 葡萄糖在酵母菌的作用下发酵生成酒精和二氧化碳:葡萄糖 + 酵母菌→ 酒精 + 二氧化碳三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、量筒、玻璃棒、漏斗、滤纸、锥形瓶、酒精灯、酒精灯架、试管、温度计、淀粉酶、酵母菌、葡萄糖、蒸馏水、酚酞指示剂、氯化钠、氯化钙、氢氧化钠、盐酸、硫酸铜、氢氧化钠溶液、碘液。
2. 试剂:淀粉、葡萄糖、酵母菌、淀粉酶、氯化钠、氯化钙、氢氧化钠、盐酸、硫酸铜、氢氧化钠溶液、碘液。
四、实验步骤1. 准备淀粉溶液:取一定量的淀粉,加入适量的蒸馏水,搅拌均匀,形成淀粉溶液。
2. 淀粉酶催化反应:取一定量的淀粉溶液,加入适量的淀粉酶,置于恒温水浴锅中,在一定温度下反应一定时间。
3. 检测葡萄糖:取反应后的溶液,加入适量的碘液,观察颜色变化,判断淀粉是否完全水解。
4. 酵母菌发酵:取反应后的溶液,加入适量的酵母菌,置于恒温水浴锅中,在一定温度下发酵一定时间。
5. 酒精检测:取发酵后的溶液,加入适量的氯化钠和氯化钙,使溶液中的酒精沉淀,过滤后取滤液,加入适量的氢氧化钠和酚酞指示剂,用盐酸滴定,计算酒精含量。
6. 结果分析:根据实验结果,分析淀粉酶催化作用及酒精发酵过程的影响因素。
五、实验结果与分析1. 淀粉酶催化反应:在一定温度下,淀粉酶催化淀粉水解生成葡萄糖,使溶液颜色由蓝色变为无色。
2. 酵母菌发酵:在一定温度下,酵母菌发酵葡萄糖生成酒精和二氧化碳,使溶液产生气泡。
3. 酒精检测:根据实验结果,计算酒精含量为2.5%。
乙醇淀粉法实验报告
一、实验目的1. 了解乙醇淀粉法的原理和过程。
2. 掌握乙醇淀粉法制备乙醇的实验步骤。
3. 熟悉实验操作技巧,提高实验操作能力。
二、实验原理乙醇淀粉法是一种以淀粉为原料,通过酶解、发酵和蒸馏等步骤制备乙醇的方法。
实验过程中,首先将淀粉酶作用于淀粉,使其水解成葡萄糖;然后,葡萄糖在酵母的作用下发酵生成乙醇;最后,通过蒸馏将乙醇与水分离开来。
三、实验用品1. 仪器:烧杯、锥形瓶、蒸馏装置、酒精灯、温度计、电子天平等。
2. 试剂:淀粉、淀粉酶、酵母、盐酸、硫酸、氢氧化钠、无水乙醇等。
四、实验步骤1. 淀粉酶解(1)称取一定量的淀粉,加入适量的水,搅拌均匀。
(2)将混合液加热至60℃,加入淀粉酶,保持恒温,反应时间为30分钟。
(3)反应结束后,用盐酸调节pH值至4.5。
2. 发酵(1)将酶解液加热至50℃,加入酵母,保持恒温,反应时间为48小时。
(2)发酵结束后,用硫酸调节pH值至4.5。
3. 蒸馏(1)将发酵液加入蒸馏装置中,开始加热。
(2)当温度达到78℃时,开始收集馏出液。
(3)继续加热,直至馏出液无色透明,停止收集。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,酶解、发酵和蒸馏步骤均顺利进行,无明显异常现象。
2. 通过蒸馏得到的乙醇溶液颜色透明,无杂质,符合实验要求。
3. 根据实验数据,乙醇的浓度为95%,符合实验预期。
六、实验讨论1. 实验过程中,淀粉酶解、发酵和蒸馏是制备乙醇的关键步骤。
在酶解过程中,温度、pH值和反应时间对酶解效果有较大影响;在发酵过程中,温度、pH值和发酵时间对发酵效果有较大影响;在蒸馏过程中,温度和馏出液收集时机对乙醇纯度有较大影响。
2. 实验过程中,为了提高乙醇的产量和纯度,应注意以下几点:(1)严格控制酶解、发酵和蒸馏过程中的温度、pH值和反应时间。
(2)选用优质淀粉酶和酵母,以提高酶解和发酵效率。
(3)合理控制蒸馏过程中的温度和馏出液收集时机,以提高乙醇纯度。
七、实验结论通过乙醇淀粉法实验,成功制备了乙醇。
第五组 淀粉糖化与酒精发酵
糖化:
加入糖化酶60保温 40-60min,用滤 布过滤糖化好的醩
液,弃去滤渣
取糖化液数滴,滴入
无水乙醇中,看是否
生成白色絮状沉淀, 若无絮状沉淀,表明 糖化比较பைடு நூலகம்底
PH值调整:滤液调整至
PH5.0,121灭菌20min。
接种发酵:将酒精活性
干酵母加入2%葡萄糖溶 液中活化20min。封口, 培养。
一的醪液,目前多数厂家开始利用α- 淀粉酶 的液化作用来替代蒸煮过程,这样可大大减少 能源消耗。液化后的醪液能更好地接受糖化酶 的作用,并转化为可发酵性糖,以便酵母进行 酒精发酵。本实验要求依据前次实验测出的结 果,按照α- 淀粉酶反应条件的要求对玉米粉 原料进行前处理。
三、仪器设备
1. 原材料:玉米粉、氧化钙、高温 a-淀粉酶、安 琪干酵母 2. 器 材 : 刀 片 、 高 压 灭 菌 锅 、 纱 布 、 锥 形 瓶 ( 1000ml )、试管、漏斗、滤纸、玻璃棒、温度 计、糖度计、酒度计、 PH 试纸、普通天平、水浴 锅、洗耳球、移液管、烧杯( 50ml 、 1000ml )、 滴管、铁架台、蝴蝶夹
调浆:
称取玉米粉100g,加水400g、氯化钠0.2g,搅拌均匀成淀粉悬浮液
糊化液化:
向烧杯中加耐高温a-淀
粉酶1g,然后放入恒温
水浴锅加热至90-95℃, 不断搅拌,液化
30min(中途适量补水)
液化30min后煮沸 10min(如图)
冷却到60 ℃
用盐酸调PH到4.04.5之间,然后测定 液化反应终点
淀粉的糖化与酒精发酵
一、目的与要求
1.掌握酒精生产中淀粉质原料的糊化、液化、糖化 早做方法及工艺 2.掌握酵母活化方法及用活性干酵母发酵生产酒精 的方法及工艺条件
淀粉质原料的酒精发酵
1、制作标准曲线
(1)配制4~10%(体积百分浓度)的7种浓度的酒精溶液。
(2)取8个康维皿分别在内圈中加入2ml4%K
2Cr2O7溶液。
(3)在外圈的一端加入0.4ml饱和K
2CO3溶液。
(4)在外圈皿边上涂抹甘油封料,盖上皿盖使之密接。
然后将皿
盖推向一边,露出没有饱和K
2CO3溶液的一边。
(5)在7个皿的外圈内分别加入0.2ml各浓度的酒精溶液,1个皿内加入0.2ml蒸馏水作为对照,立即盖好皿盖,轻轻转动,使酒精溶液
与饱和K
2CO3溶液充分混合。
(6)将康维皿置于37℃恒温箱中保温至少5h。
(7)取出康维皿,打开皿盖,用长滴管吸出内圈的K
2Cr2O7溶液置
于10ml的刻度试管内,用蒸馏水洗涤内圈数次,洗出液一并加到试管中,直到满刻度为止。
(8)比色:用721分光光度计做560nm波长下,以对照液调“0”点,测定各酒精溶液的光密度值(OD)。
(9)绘制标准曲线:在坐标纸上,以OD值为纵坐标,酒精浓度为横坐标,绘制曲线。
整个体系密封2006-7-20。
淀粉质原料酒精发酵实验综合实验实验指导书
淀粉质原料酒精发酵实验(综合实验)实验指导书本实验是在生物工艺实验单元操作基础上,综合运用酒精发酵工艺学课程中所学的基本原理和发酵方法,对淀粉质原料酒精发酵过程进行全程监测,模拟工业生产上的整个过程,因此是一个综合性很强的实验。
要求学生较灵活地运用基本知识,解决实验过程中出现的问题,并在实验后系统总结获得全面提高。
一、实验目的1、了解淀粉质原料酒精发酵的全过程。
2、掌握酒精发酵过程中各种监控数据的检测方法。
二、实验内容1.准备:(1) 发酵用三角瓶和蒸馏装置的准备。
(2) 温度计和酒精计的准备。
(3)粉碎机的使用方法的熟悉。
2.玉米的粉碎3.酒精发酵试验(1)调浆(加水比1:3,液化酶添加量为8U/g原料)(2)糊化(90℃,90~120min)(3)活性干酵母的活化(在100mL2%灭菌糖液中加入1~2g干酵母,30~33℃活化30~60min)。
(4)糖化(糊化醪冷却至60~62℃,添加120~150U/g原料的糖化酶,30~60min)。
(5)发酵(糖化醪冷却至30~33℃,按原料量的0.1%添加活性干酵母,发酵时间控制在60h左右)。
(6)蒸馏(将发酵醪全部或取100mL进行蒸馏)。
(7)计算原料出酒率。
三、分析方法1.发酵成熟醪酒精含量的测定:蒸馏——酒精计法。
2.发酵成熟醪酸度的测定:酸碱滴定法。
3.发酵成熟醪残总糖的测定:酸水解——斐林法。
4.发酵成熟醪残还原糖的测定:斐林法。
5. CO2释放量的测定:称重法。
四、知识准备(1)酒精发酵的基本理论和方法。
(2)常规发酵工业分析方法。
五、实验报告要求(1)绘制酒精发酵过程中CO2的释放量曲线图。
(2)计算原料出酒率并对发酵结果进行评价。
【免费下载】实验一固定化酵母酒精发酵
【免费下载】实验一固定化酵母酒精发酵实验一固定化酵母酒精发酵一、实验目的掌握淀粉质原料的双酶法糖化工艺。
掌握制备固定化细胞中最基本、最常用的方法。
掌握固定化酵母酒精发酵工艺。
掌握酒精的提取及测定方法。
二、实验原理(一)淀粉质原料的双酶法糖化酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。
酶解法制葡萄糖可分为两步:第1步是利用a —淀粉酶将淀粉液化为糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加,这个过程称为液化;第2步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖的过程,在生产上称为糖化。
淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的,故也称为双酶水解法。
淀粉质原料双酶法糖化是一新型生产工艺,免去了原料的高温蒸煮,即可节省蒸煮用汽,又可省去冷却用水、电,同时由于酶作用的专一性强,淀粉的水解副反应少,因而水解糖液纯度高,淀粉的转化率(出糖率)高,提高了原料出酒率。
(二)微生物细胞的固定化固定化酶和固定微生物细胞的原理是将酶或微生物细胞利用物理的或化学的方法,使酶或细胞与固体的水不溶性支持物(或称载体)相结合,使其既不溶于水,又能保持酶和微生物的活性。
它在固相状态作用于底物,具有离子交换树脂那样的特点,有一定的机械强度,可用搅拌或装柱形式与底物溶液接触。
由于酶和微生物细胞被固定在载体上,使得它们在反应、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。
在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。
管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。
线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。
、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。
综合性实验
综合性实验玉米淀粉液化、糖化及酒精发酵1 实验目的及要求要求学生掌握用酶法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法,淀粉水解糖酒精发酵方法。
掌握粗淀粉含量和还原糖、酒精含量的化学测定方法。
2 实验原理发酵过程中,有些微生物不能直接利用淀粉,因此,当以淀粉为原料时,必须先将淀粉水解成葡萄糖,才能供发酵使用。
一般将淀粉水解为葡萄糖的过程称为淀粉的糖化,所制得的糖液称为淀粉水解糖。
发酵生产中,淀粉水解糖液的质量,与生产菌的生长速度及产物的积累直接相关。
可以用来制备淀粉水解糖的原料主要有薯类(木薯、甘薯)淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉等,根据原料淀粉的性质及采用的水解催化剂的不同,水解淀粉为葡萄糖的方法可分为酸解法、酸酶结合法和酶解法。
实验室中常采用酶解法制备淀粉水解糖。
酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。
酶解法制葡萄糖可分为两步:第l 步是利用α-淀粉酶将淀粉液化为糊精及低聚糖,使淀粉的可溶性增加,这个过程称为液化;第2步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖的过程,在生产上称为糖化。
淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的,故也称为双酶水解法。
利用酒精酵母将可酵糖转化为酒精的过程称为发酵。
2.1 酶法液化原理淀粉的酶法液化是以α-淀粉酶为催化剂,该酶作用于淀粉的α-1,4糖苷键,从内部随机地水解淀粉,从而迅速将淀粉水解为糊精及少量麦芽糖,所以也称内切淀粉酶。
淀粉受到α-淀粉酶的作用后,其碘色反应发生如下变化:蓝→紫→红→浅红→不显色(即碘原色)。
酶法液化以生产工艺不同分为间歇法,半连续和连续式;液化设备有:管式、罐式、喷射式。
加酶方法有:一次加酶、二次加酶、三次加酶。
根据酶制剂的耐温性分为中温酶法、高温酶法、或中温酶和高温酶混合法。
本实验采用:中温酶法,间歇式,罐式,二次加酶法。
2.2 酶法糖化原理淀粉的糖化是以糖化酶为催化剂,该酶从非还原末端以葡萄糖为单位顺次分解淀粉的α-1,4糖苷键或α-1,6糖苷键。
酒精发酵大实验2013年学生版参考资料
酒精发酵大实验实验目的:1通过酒精发酵的实验,了解酒精生产的工艺过程;2加深温度、溶氧、pH 等发酵因素对酒精产量的影响,进一步明白发酵参数对发酵的重要影响;3 发酵工艺的控制的参数来自于多次实验后的优化。
实验内容:通过四组不同工艺参数的设计,发酵所得酒精的收率的差异以及相关指标的检测,总结出酒精发酵的最佳工艺参数,并进行总结讨论。
第一部分酒精生产的基本流程一糖化醪的制备(一)原料的选择凡是淀粉原料均可以用来生产酒精,考虑原料成本,生产上多用薯类为原料,其中以木薯淀粉含量高,产量也很高。
其次是谷类原料,以用玉米原料居多。
本实验采用玉米为实验材料。
(二)原料的蒸煮目的:1在原料吸水后借助于高温高压的作用,使原料的淀粉细胞膜和植物组织破裂,亦即破坏原料中淀粉颗粒的外皮,使其内容物流出,呈溶解状态变成可溶性淀粉,这一过程叫糊化,原料经糊化后,再通过糖化剂作用即可变成可发酵性糖,为酒精发酵所利用。
2 借助于高温高压的作用,把存在于原料中的大量微生物进行灭菌,以保证发酵过程不受原料中的杂菌污染,正常进行酒精发酵。
步骤一淀粉原料的膨化与预煮淀粉是亲水性胶体,吸水后能发生膨化现象,工艺上称为淀粉的膨化。
产生膨化现象的原因是由于水分子渗入到淀粉颗粒的内部,使淀粉的巨大分子链扩张,因而体积增大,粘度增加。
步骤二淀粉的糊化(蒸煮)已经预煮好的淀粉料浆进入蒸煮锅后,在高温高压下,植物组织和细胞壁破裂,使淀粉完全释放出来,称之为糊化。
糊化后的料浆称为糊化醪,又叫蒸煮醪。
(三)蒸煮醪的冷却冷却的目的是为糖化酶提供酶解的合适温度。
蒸煮醪冷却到60℃后很粘稠,低于55℃时,则变成凝胶体,不能与糖化剂混合。
如果长时间缓慢冷却,则重新形成结晶体,此现象称之为“蒸煮醪老化”以至在糖化过程中,不再受糖化酶作用。
为此,应急速冷却至62℃左右,并立即与糖化剂作用,以保证糖化醪的质量。
(四)淀粉的糖化淀粉原料经过高温高压蒸煮后,淀粉糊化成溶解状态,必须在冷却后的蒸煮醪中加入一定量的糖化剂,利用糖化剂中的淀粉酶使溶解状态的淀粉转化成能被酵母菌利用的可发酵性糖,这一由淀粉转化为可发酵性糖的过程,叫做“糖化”。
生物技术综合大实验讲义
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实验三 酵母活化和游离酵母细胞发酵生产酒精
一、实验目的 学习和掌握酵母菌发酵糖产生酒精的方法,熟悉酒精生产过程和主要的工艺条件。
“生物技术综合大实验---酒精发酵”讲义
本实验以木薯淀粉为原料,利用双酶法水解制备糖化醪液,然后在所得醪液中加入活化 好的游离酵母细胞或固定化酵母细胞,采用传统的间歇发酵工艺在无(缺)氧条件下进行发 酵得到具有一定酒精浓度的发酵醪液,最后将发酵醪液蒸馏。实验中要测量糖液浓度和发酵 液酒精浓度并计算糖醇转化率。
2、糖化液中含糖量的测定 糖化液总糖测定:首先检测糖化液中是否还含有淀粉,可取出 1~2 滴糖化液置于白瓷板 上,加 1 滴 I-KI 溶液检查,如淀粉完全水解,则不呈现蓝色。接着还需用酸解法将糖化液中 非还原糖完全水解成还原糖。做法是取 0.5 mL 糖化液(取糖化液前要充分摇匀)于 50 mL 三 角瓶中,加入一定量的硫酸或盐酸(参考值:6 mol/L HCl 5mL,蒸馏水 8 mL),置于沸水浴 中加热 30 min。水解毕,冷却至室温后加入 1~2 滴酚酞指示剂,以 6 mol/L NaOH 溶液中和 至溶液呈微红色,将三角瓶中溶液全部转移到 250 mL 容量瓶中,用蒸馏水定容到 250 mL, 即为稀释 500 倍的总糖水解液,取 1 mL 用于总糖测定。 糖化液还原糖测定:先做预实验确定合适的稀释倍数(稀释倍数参考值:500 倍)。用 移液枪取糖化液(取糖化液前要充分摇匀)0.5 mL 于 250 mL 容量瓶中,用蒸馏水定容到 250
二、实验原理 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。酵母菌通过
酒精发酵大实验指导书
生物工程专业综合(设计)性大实验报告书学生姓名:徐从富学号:3092106237班级:生工2092专业:生物工程指导教师:魏胜华2012年12月安徽工程大学实验报告书学号:3092106237 专业班级:生物工程实验类型设计□创新实验日期:2012/12/19——2012/12/26 实验成绩:(酒精发酵实验为例需学生完成以下主要内容)一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状二、实验目的三、实验原理3.1 酒精发酵工艺原理3.2酒精生产工艺流程及工艺参数选择与依据3.3酒精发酵工艺流程(方框图)3.3糖化工艺参数选择3.4发酵工艺参数选择四、材料与方法4.1 原料、药品以及仪器设备4.2分析测定方法五、实验结果与分析六、讨论七、参考文献八、要求1.遵守实验室纪律,保持实验室卫生,每天实验结束后将实验室彻底打扫,离开实验室时保证水、电的安全,并注意关闭窗,门。
2.实验态度严肃,认真,实验前要对实验所用仪器、设备的使用方法和注意事项弄清楚,熟悉实验方法,购买所需原料、试剂,配制所需的溶液,实验前后认真清洗仪器设备。
3.实验采用分组方式,实验内容按任务书要求完成,如更改必须在指导教师同意下进行。
4.严格按照工艺流程和工艺参数进行操作;5.值班时定时取样,按标准分析方法,进行认真测定;填好试验纪录表,试验数据真实。
6.对原始记录进行必要的分析、整理。
包括实验数据与理论值的比较,产生误差的原因及减小误差的方法,实验故障原因的分析等。
总结试验结果,认真完成综合实验报告并附原始记录表,用打印纸打印装订。
7.总结本次实验的体会和收获。
8.实验报告应简单明了,语言通顺,图表数据齐全规范。
生物工程专业设计(综合)实验任务书设计(综合)实验名称:生物工程专业设计(综合)大实验实验时间:第十六~十九周实验内容:淀粉质原料发酵生产酒精大实验1.完成淀粉质原料成分的测定2.完成糖化试验及过程参数的测定;3.完成发酵试验及过程参数的测定;4.完成酒精蒸馏及参数的测定;5.计算酒精的得率。
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淀粉质原料酒精发酵实验(综合实验)
实验指导书
本实验是在生物工艺实验单元操作基础上,综合运用酒精发酵工艺学课程中所学的基本原理和发酵方法,对淀粉质原料酒精发酵过程进行全程监测,模拟工业生产上的整个过程,因此是一个综合性很强的实验。
要求学生较灵活地运用基本知识,解决实验过程中出现的问题,并在实验后系统总结获得全面提高。
一、实验目的
1、了解淀粉质原料酒精发酵的全过程。
2、掌握酒精发酵过程中各种监控数据的检测方法。
二、实验内容
1.准备:
(1) 发酵用三角瓶和蒸馏装置的准备。
(2) 温度计和酒精计的准备。
(3)粉碎机的使用方法的熟悉。
2.玉米的粉碎
3.酒精发酵试验
(1)调浆(加水比1:3,液化酶添加量为8U/g原料)
(2)糊化(90℃,90~120min)
(3)活性干酵母的活化(在100mL2%灭菌糖液中加入1~2g干酵母,30~33℃活化30~60min)。
(4)糖化(糊化醪冷却至60~62℃,添加120~150U/g原料的糖化酶,30~60min)。
(5)发酵(糖化醪冷却至30~33℃,按原料量的0.1%添加活性干酵母,发酵时间控制在60h左右)。
(6)蒸馏(将发酵醪全部或取100mL进行蒸馏)。
(7)计算原料出酒率。
三、分析方法
1.发酵成熟醪酒精含量的测定:蒸馏——酒精计法。
2.发酵成熟醪酸度的测定:酸碱滴定法。
3.发酵成熟醪残总糖的测定:酸水解——斐林法。
4.发酵成熟醪残还原糖的测定:斐林法。
5. CO2释放量的测定:称重法。
四、知识准备
(1)酒精发酵的基本理论和方法。
(2)常规发酵工业分析方法。
五、实验报告要求
(1)绘制酒精发酵过程中CO2的释放量曲线图。
(2)计算原料出酒率并对发酵结果进行评价。