马铃薯生料发酵制备乙醇的研究
发酵法生产乙醇原理
发酵法生产乙醇原理乙醇，化学式C₂H₅OH，是一种广泛应用的工业化学品和能源产品，被广泛用作溶剂、燃料和饮料。
发酵法是生产乙醇的一种重要方法，其原理是利用微生物（如酵母菌）将碳水化合物转化为乙醇和二氧化碳。
发酵法生产乙醇的过程中，微生物在适宜的温度、pH和氧气条件下，通过代谢产生乙醇。
本文将详细探讨发酵法生产乙醇的原理、工艺条件、微生物选种和发酵液处理等方面内容，以期深入了解这一过程。
首先，发酵法生产乙醇的原理基于微生物的代谢过程。
在发酵过程中，微生物利用碳水化合物（如葡萄糖）进行代谢产生乙醇和二氧化碳。
代表性的微生物是酵母菌，酵母菌能够通过发酵的方式将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳。
这一过程主要通过糖酵解和乙醇发酵两个步骤完成，其中糖酵解将葡萄糖分解为辅酶A、丙酮酸和乳酸，然后乙醇发酵将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳。
整个过程是一个复杂的生物化学反应链，需要在适宜的条件下进行。
其次，发酵法生产乙醇的工艺条件对于乙醇产量和质量至关重要。
适宜的温度、pH和氧气含量对于微生物的生长和代谢具有重要影响。
一般来说，酵母菌的最适生长温度在30-35摄氏度之间，酸性条件（pH值在4-6之间）有利于微生物的生长，适量的氧气则是促进微生物代谢的必要条件。
此外，发酵过程中需要添加适量的氮源和矿物盐等微量营养物质，以保证微生物的健康生长和乙醇的高产率。
在工艺条件方面，控制好发酵温度、pH值、氧气供应和营养物质的添加量是确保发酵效果和乙醇产量的关键。
第三，微生物选种是影响发酵法生产乙醇效果的另一个重要因素。
在生产实践中，选择适宜的微生物菌种是确保发酵过程稳定进行和提高乙醇产率的关键。
一般来说，酵母菌是最常用的乙醇产生微生物，常见的有酵母菌属、酒酵母属等，它们在适宜的条件下有较高的乙醇产率和较好的抗污染能力。
此外，近年来，工程菌也被引入到乙醇生产中，通过基因工程技术改良微生物的代谢途径，提高乙醇产率和耐受性。
在微生物选种方面，根据不同生产条件和需求，选择合适的微生物菌种是优化发酵法生产乙醇的关键。
生物质制备生物乙醇醇实验报告
生物质制备生物乙醇醇实验报告生物质制备生物乙醇实验报告一、实验目的本次实验旨在探究利用生物质制备生物乙醇的可行性和最佳工艺条件，为开发可持续的生物能源提供实验依据。
二、实验原理生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
通过预处理、酶解和发酵等步骤，可以将生物质中的碳水化合物转化为可发酵糖，进而发酵生成生物乙醇。
预处理过程旨在破坏生物质的结构，提高后续酶解的效率。
酶解则是利用纤维素酶和半纤维素酶将纤维素和半纤维素分解为葡萄糖和木糖等单糖。
发酵阶段，微生物（通常为酿酒酵母）在适宜的条件下将单糖转化为乙醇和二氧化碳。
三、实验材料与设备（一）实验材料1、生物质原料：玉米秸秆2、酶制剂：纤维素酶、半纤维素酶3、微生物：酿酒酵母4、化学试剂：硫酸、氢氧化钠、葡萄糖标准品等（二）实验设备1、粉碎机2、高压灭菌锅3、恒温培养箱4、摇床5、气相色谱仪6、分光光度计四、实验方法（一）生物质预处理将玉米秸秆粉碎至一定粒度，用稀硫酸在一定温度和时间下进行预处理，然后用氢氧化钠中和至中性。
（二）酶解将预处理后的生物质加入适量的纤维素酶和半纤维素酶，在一定温度和 pH 值下进行酶解反应。
（三）发酵将酶解液过滤，调整糖浓度，接入酿酒酵母，在一定温度和通气条件下进行发酵。
（四）分析检测1、采用 DNS 法测定酶解液中的还原糖含量。
2、使用气相色谱仪测定发酵液中的乙醇浓度。
五、实验结果与分析（一）预处理条件对生物质结构的影响不同的预处理温度、时间和硫酸浓度对玉米秸秆的结构破坏程度不同。
经过优化，发现预处理温度为_____℃，时间为_____小时，硫酸浓度为_____%时，能够较好地破坏生物质的结构，提高后续酶解效率。
（二）酶解条件的优化研究了酶用量、温度、pH 值和反应时间对酶解效果的影响。
结果表明，在酶用量为_____g/L，温度为_____℃，pH 值为_____，反应时间为_____小时的条件下，酶解液中的还原糖含量最高。
乙醇发酵制备实验报告
乙醇发酵制备实验报告实验目的本实验旨在探究乙醇的发酵制备方法，并通过实验验证发酵过程中乙醇生成的条件和效率。
实验原理乙醇的发酵是一种常见的生物化学反应，其反应方程式如下：葡萄糖（C6H12O6）→[酵母]→乙醇（C2H5OH）+ 二氧化碳（CO2）酵母通过酵母菌进行代谢，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳。
在发酵过程中，乙醇是通过酵母菌降解葡萄糖产生的，而二氧化碳则是产生的副产物。
实验材料和设备- 葡萄糖溶液- 酵母粉- 实验瓶- 水槽- 酒精计实验步骤1. 准备工作：将葡萄糖溶液稀释至适宜浓度。
2. 取适量的酵母粉，加入葡萄糖溶液中。
根据葡萄糖和酵母的比例，可以控制发酵的速率和产物的质量。
3. 将酵母与葡萄糖溶液搅拌均匀，然后将混合液倒入实验瓶中。
4. 在实验瓶上盖上气球或装上气密塞，以防止二氧化碳逸出。
将实验瓶放置在水槽内进行发酵。
5. 观察实验过程中气球的膨胀情况，这是由于发酵过程中产生的二氧化碳生成，使得气球膨胀。
6. 实验结束后，将实验瓶从水槽中取出。
使用酒精计来测定实验瓶内的酒精浓度。
7. 计算得到乙醇的产率，并与理论值进行比较。
结果与分析通过实验，我们观察到在发酵过程中，随着时间的推移，实验瓶中的气球膨胀逐渐增大，这表明发酵反应正常进行。
实验结束后，我们使用酒精计测定了实验瓶内的酒精浓度，并计算得到乙醇的产率。
乙醇的产率可以通过以下公式计算：乙醇产率（%）= 实际乙醇产量（g）/理论乙醇产量（g）×100%通过比较实际产量和理论产量，我们可以评估发酵过程的效率和酵母的活性。
如果乙醇产率接近100%，表明酵母的发酵效率很高。
结论与讨论通过本实验，我们验证了乙醇的发酵制备方法，并从实验结果中计算得到了乙醇的产率。
实验结果与理论值相比较，得出了发酵过程的效率和酵母的活性。
然而，本实验仍存在一些不确定的因素。
例如，实验中没有对发酵温度、PH值和搅拌速度等参数进行控制。
这些因素对发酵过程有重要影响，可能对实验结果产生一定影响。
甘肃马铃薯生产燃料乙醇的可行性研究
１０ｄ 年 降水量 ４０～６０ｍ 降水 主要 集 中在 ７～ ６ ， ２ ５ ｍ， ９月 ， 降水 对 马铃 薯 生 长 需 水 满 足 率 达 ６ ． ２ ２％ ～ ９． ６４％ 。这种 雨 热 分 布特 点 恰 好 与 马 铃 薯 块茎 膨
大期 同步 ， 常适 宜 于马铃 薯生长 。另 外 ， 肃省 中 非 甘 部 的高寒 阴湿 山 区海 拔 ２ ０ ０ ０ｒ ｎ以上 ， 马铃薯 病 害发 生轻 ， 传播 病毒媒 介 昆虫 少 ， 自然 隔离 条 件 较好 ， 是
马铃薯产值达 ６ ７亿元 ， 占农业总产值 的 １％。定 ２ 西地 区种 植 ｌｍ 马 铃 薯 的 收 益 相 当 于 种 植 ２～ ｈ ４ ｍ 小麦的产值 。据测算 ，０７年定 西市全部乡 ｈ ２０
Ｊ ｎ ，２ １ ｕ． ０ １
文 章 编 号 ：６ １— ０ ７ ２ １ ） ２— ０ ３一Ｏ １７ ４６ （０ １ ０ ０ ０ ３
甘 肃 马 铃 薯 生 产 燃 料 乙醇 的 可 行 性 研 究
牟 晓红
（ 州 石 化 职 业 技 术 学 院 石 油化 学 工 程 系 ， 肃 兰 州 ７ ０ ６ ） 兰 甘 ３０ ０
薯、 马铃薯 等非 粮食 类 能源 作 物来 发展 生 物燃 料 乙
醇 。第 三阶段 是 以秸 秆 等农业 废弃 物 为主要原 料 的 纤 维素燃 料 乙醇 。但 是 ， 以纤 维 素 为 原料 生 产 乙醇
马铃 薯种 薯繁 育 的理 想地 区 。近 年来这 些地 区马铃
薯 的种植 面 积 占到 了甘 肃 省 马 铃 薯 种 植 总 面 积 的 ９ ５％ ， 产量 占到 了甘 肃省 马铃Ｑ ２ ． ２ Ｔ ２ ３ １
文献标 识码 ： Ａ 甘 肃 马铃 薯产 区 主要 集 中分布 在 中部 干旱地 区
木薯为原料的酒精酿造工艺
以木薯为原料的酒精酿造工艺木薯具有良好的加工性能，也不与粮食作物争地，是一种有很大发展潜力的酒精生产再生资源，将其应用到发酵工业，具有广阔的发展前景。
据相关资料显示广西的木薯产量较大，全国60%的木薯淀粉是由广西生产，广西对于生产木薯酒精具有独特的优势。
以木薯为原料进行酒精发酵的工艺较成熟。
本文简述了木薯原料预处理、液化、酶糖化、发酵酒精生产工艺。
木薯是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物，适应性很强，耐旱、耐瘠、耐水，对土地的质量要求不高，是可在任何土质中生长的作物。
我国南方盛产木薯，产量高，淀粉含量高。
木薯的块根淀粉含量达25%-30%左右，木薯干淀粉含量达70%左右，是被誉为“淀粉之王”。
木薯已被世界公认是具有很大发展潜力、很有前途的酒精生产的可再生资源。
近年来，随着木薯原料用于生产酒精渐渐收到人民的重视，国内外学者都致力于木薯生产酒精工艺的研究。
下面就木薯原料预处理、液化、酶糖化、发酵酒精生产工艺这四个方面进行简单的介绍。
2二、液化三、糖化将全部的淀粉转化为糖，所以在发酵过程中还存在糖化过程，称后糖化。
糖化是一个复杂的生物化学过程，受糖化酶添加量、时间、温度等多种因素的影响。
糖化酶在木薯酒精发酵中有很大作用，它将木薯中的淀粉分解成可发酵性糖，以利于酵母酒精的发酵。
糖化酶的用量对酒精发酵有很大的影响，糖化酶的用量过少，会造成发酵不彻底；糖化酶太多，则增加了生产的成本。
糖化的效果不仅取决于糖化酶的添加量，而且与糖化时间有很大的关系，糖化时间不足，造成糖化不完全，不利于提高原料的出酒率；糖化时间过长，会延长生长周期，降低设备使用率。
糖化的温度高低对糖化也有一定的影响。
酶的化学本质是蛋白质，反应温度高于适宜温度时，酶蛋白会逐渐产生变性而作用减弱，甚至丧失其催化活性，温度低于适宜温度容易染菌，所以糖化的温度的控制是非常重要的。
从历年来，木薯酒精发酵的研究资料来看，糖化酶的添加量一般控制在100-200μ/g原料，糖化阶段的温度在58-62℃，糖化时间控制在30-60min。
乙醇提取工艺和方法要点
一、生物发酵法酿造酒精1.1生物发酵法的地位由于化学合成法酒精有含有较多杂质等缺陷，其应用受到限制，因此我国酒精生产以发酵法为主，尤其是随着石油储量的锐减，发酵法酒精工业将日趋重要。
我国酒精年产量为300万吨，仅次于巴西、美国，列为世界第3位。
其中发酵法酒精占绝对优势，80%左右的酒精用淀粉质原料生产、约有10%的酒精用废糖蜜生产、以亚硫酸盐纸浆废液等纤维原料生产的酒精约占2%左右，合成酒精占酒精总产量的3.5%左右。
1.2生产原料淀粉质原料是生产酒精的主要原料。
用于发酵法生产酒精的原料主要有：薯类（甘薯、马铃薯、木薯、山药等）；粮谷类（高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍等）；糖质原料（甘蔗、甜菜、糖蜜等）；野生植物（橡子仁，土茯苓、蕨根、石蒜等）；农产品加工副产品（米糠饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等）；纤维质原料（秸秆、甘蔗渣等）；亚硫酸造纸废液等。
我国大多数工厂是采用红薯和玉米为原料生产酒精。
玉米化学成分：红薯化学成分：1.3辅助物料辅助物料包括：酵母培养和糖化剂制备所需营养盐，调PH所用酸类、洗涤剂、消毒剂、脱水剂等。
酒母，就是将酵母菌扩大培养，获得足够数量酵母菌的酵母培养液，以供酒精发酵之用。
酒精生产用水，按水的用处不同，大体分为以下三种：（1）酿造用水：或称工艺用水，凡制曲时拌料，微生物培养，制曲原料的浸泡、糊化、稀释、设备及工具的清洗等因其与原料、半成品、成品的直接接触，故统称为工艺用水。
通常要求具有弱酸性，PH为4.0-5.0。
（2）冷却用水：蒸煮醪和糖化醪的冷却，发酵温度的控制，需大量的冷却用水。
因其不与物料直接接触，故只需温度较低；硬度适中。
为节约用水，冷却水应尽可能予以回收利用。
（3）锅炉用水：通常要求无固型悬浮物，总硬度和碱度应尽可能低，PH在25°时高于7，含油量及溶解物等越少越好。
1.4淀粉性质1.4.1淀粉颗粒的形状淀粉颗粒呈白色，不溶于冷水和有机溶剂，颗粒内部呈复杂的结晶组织。
马铃薯生料酿醋中醋酸发酵的影响因素研究
行 淀 粉加 工 ， 利用 马铃 薯 酿 造 食 醋 ． 而 目前 还 没有 这 方 面 的加 工 生 产 ，而 食 醋 无 论 是 在 我 国 还 是 在 国外 都 备 受 人 们 的青 睐 ． 因
此 ． 究 和 开 发 马铃 薯 的食 醋 酿 造技 术 ． 仅 为 当地 马 铃 薯 加 工 研 不 开 辟 了 一 条新 的途 径 ． 加 地 区经 济 效益 ． 增 而且 还 可 以为 食 醋 行 业 增 加新 的花 色 品种
食 醋 已成 为 人 们 日常生 活 中不 可 缺 少 的酸 性 调 味 品 ．它 不
大 米 ： 粳 ９号 ． 辽 市购 。
仅 具 有 调 味功 能 ． 而且 还 具 有 多 种 营 养保 健 功 能 和 医疗 价 值 。 内 蒙 古 作 为 我 国 马铃 薯 的 主要 产 区之 一 ．每 年都 有 大 量 马 铃 薯 鲜 销 后 剩余 的不 合 格 块 茎 ．过 去仅 利 用 这 些 废 弃 的 马铃 薯 块 茎 进
生料高效神籼种 、 中科 Ａ １ １醋 酸 菌 。 谷 食 品 酿 造 有 限 Ｓ． ４ 盛
公 司提 供
仪器设备主要有 ： 电热 恒 温 培 养 箱 、 电子 分 析 天 平 、 织 捣 组 碎 机 、 净 工 作 台 、 精 比重 计 、 持糖 度 仪 等 。 超 酒 手
１２ ． 试 验 方 法
点． 重复 一 次 。 录消 耗 Ｎ Ｏ 记 ａ Ｈ溶 液 的体 积 。 由乙 酸 来 代 替 各 种
酸 ． 算 出醋 样 中 总 酸 含量 。按 下 式 计 算 总 酸含 量 ： 计
总酸度（ ： ％） 二
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了最 佳 的醋酸发 酵工 艺条 件 。 后马铃 薯酿 醋 的生 产提 供参考 。 为今
薯干补料生料发酵制燃料酒精技术研究
了提高薯 干 生 料 发 酵 醪 液 中酒 精 含 量 ， 研 究 以红 本
土质要求 低 ， 应性 强 。红薯 可 以加 工 成 各种 食 适 品… ， 也可以作为代粮作物 。但是红薯干最大 的用
途 是 提取 淀 粉 或 者 是 作 为 淀 粉 质 原 料 直 接 用 做 发 酵 工业 的原 料 ， 于 生 产 乙 醇 、 精 、 机 酸 、 基 用 味 有 氨 酸 以及 抗 生 素 等 Ｊ 。在 研 究 和 探 寻 的 可 替 代 化 石 能 源 的新 型 可再 生 能 源 （ 太 阳能 、 能 、 物 燃 料 如 风 生
２１ ０ ０年 ６月 第２ ５卷第 ６期
中国粮 油学报
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Ｖｏ ． ５， ． １ ２ Ｎｏ ６
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薯 干 补 料 生 料 发 酵 制 燃 料 酒 精 技 术 研 究
实业 有 限公 司。
１２ 试验 方法 ．
发 酵工艺 到 中 温糊 化 一 同 时糖 化 发 酵 工 艺 的 变 革 ， 这些 工艺 都存 在 能 源 消 费 比较 高 等 缺 点 ， 因此 现 在 正研究 开发 生料 发酵 技术 ｕ 。 利用 红薯 以及 土 豆 。。在 等薯 干原料 的酒 精 发 酵 技 术 研 究 中 ， 般 认 为 这 些 一 原料 中果胶 等含 量 高 ， 醪液 黏 度 大 ， 不太 适 合 使 用 生 料 发酵 方 法 ， 适 宜 采 用 中 温糊 化一 同 时 糖 化 发 酵 而
５ｇｋ和 自来水 ， 人恒 温培 养箱 ３ ／ ｇ 放 ０℃进 行 发酵 ， 前 ２ｄ每天 搅拌 １ 。对 于补 料 发 酵 ， 始 只加入 部 分 次 开
生料酿酒工艺
生料酿酒工艺实验目的:掌握、熟练发酵工程中涉及的一些基本技术、基本方法。
实验原理:所谓生料酿酒(也称为生料发酵)就是微生物直接利用生淀粉进行生长繁殖、代谢的生产酒精的过程。
这种无蒸煮原料酿酒技术的关键在于生淀粉的糖化，此糖化过程不仅要有高转化率的糖化酶，而且要有能直接利用生淀粉进行液化、糖化的酶类。
为了使淀粉能充分参与，以使淀粉分子被充分的暴露出来，被淀粉糖化酶分解为葡萄糖，为了提高原料的利用率，糖化过程中可加入少量的纤维素酶分解纤维素，进一步提高葡萄糖的产率。
实验材料:大米发酵容器电炉 3-5千毫升烧瓶电磁搅拌器酸度计恒温水浴分光光度计实验方法:生料酿酒工艺流程:生料+曲?发酵?蒸馏?成品酒。
免蒸煮生料酿酒技术试验开始，按下列顺序操作1、原料1000克，除大米以外均要打碎，过40目筛孔，称量后放入发酵容器内。
2、称曲种6克加入发酵容器内。
3、加入发酵容器冷水3000毫升。
4、用木竹棒或其他工具搅拌充分，若是用玻璃瓶作发酵容器，不用搅拌，可用手摇晃玻璃瓶即可。
5、加盖。
投料完并搅拌后，发酵容器应加盖，如盖不能密封者，要用塑料膜盖上并用绳索拴牢，以防漏气。
三、发酵期中的管理室温(发酵温度)应在20度以上，最佳发酵温度为25-30度发酵的关键是温度，因此要随时掌握和了解温度的变化情况，最好随时保证发酵处于最佳温度25-30度，如温度降到20度以下时，即应采取保温措施，例如将发酵容器用火烤，用太阳光晒等。
1、搅拌，发酵开始后，每天要搅拌一次，目的是使所有原料都能得到均匀的充争发酵，使所有淀粉，糖分都能全都发酵成为酒精，不搅拌就不能使原料得到完全，彻底发酵，从而影响到出酒率。
2、空气，酒精是采用厌氧发酵，大量空气进入，会使发酵感染菌而变酸，因此，要随时检查，因此，要随时检查发酵池盖是否漏气,塑料薄膜破损，没有栓紧而漏气等等。
3、随时观察原料发酵过程中的变化情况。
整个发酵过程分为四个阶段即:发酵开始?发酵旺盛?发酵衰退?发酵完毕。
响应面优化鲜甘薯生料浓醪发酵乙醇工艺
响应面优化鲜甘薯生料浓醪发酵乙醇工艺
刘倩倩
【期刊名称】《江苏农业科学》
【年(卷),期】2015(0)9
【摘要】以鲜甘薯为原料，对生料浓醪发酵乙醇的工艺进行研究，通过单因素试验、响应面优化试验探讨原料去皮程度、发酵时间、发酵温度、酵母添加量、复合酶添加量、pH 值等因素对发酵的影响。
结果表明，鲜甘薯生料浓醪发酵乙醇的最佳工艺条件为去皮程度5％、pH 值4．5、发酵温度30℃、液固比3 mL ∶1 g、复合酶添加量1．7％、酵母添加量2.0％，并于120 r／min 摇床发酵63 h，当乙醇度达12．3％（V／V）、淀粉利用率达93．0％，则表明该工艺可行。
【总页数】3页(P302-304)
【作者】刘倩倩
【作者单位】菏泽学院药物科学与技术系，山东菏泽 274015
【正文语种】中文
【中图分类】TQ223.12+2
【相关文献】
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2.响应面法优化马铃薯渣生料同步糖化发酵生产乙醇工艺
3.鲜木薯浓醪酒精发酵工艺研究
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5.超贮稻谷半连续浓醪发酵生产燃料乙醇工艺研究
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木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺优化 -回复
木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺优化-回复题目：木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺优化引言：燃料乙醇是一种绿色、可再生的能源，被广泛应用于交通运输和工业领域。
木薯是一种潜力巨大的乙醇原料，其含有丰富的淀粉和纤维素，能够通过同步糖化发酵生产燃料乙醇。
本文基于这一背景，对木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行优化，通过一步一步的回答，探究如何提高产量和降低成本。
一、木薯原料的预处理1. 为什么需要对木薯原料进行预处理？由于木薯含有较高的纤维素和淀粉，预处理可以将其纤维素和淀粉分离，提高发酵效率。
2. 如何进行木薯原料的预处理？首先，木薯需要经过清洗和切碎处理。
接着，利用蒸气爆破技术，将木薯颗粒暴露在高温高压的环境下，破坏木薯细胞壁结构，有利于后续的糖化。
二、同步糖化发酵工艺1. 什么是同步糖化发酵工艺？同步糖化发酵工艺是指将糖化和发酵两个工序同时进行，将淀粉转化为糖后立即发酵为乙醇的工艺。
2. 如何进行同步糖化发酵工艺？首先，将预处理后的木薯颗粒与酶混合，酶能将淀粉分解为糖。
然后，将混合物与发酵菌种接种到发酵罐中，经过适当的温度和pH控制，发酵菌能够将糖转化为乙醇。
三、工艺优化1. 如何提高糖化效率？可以采取以下措施提高糖化效率：- 选择高效的木薯酶，如优化发酵菌种的选用、发酵罐中维持适宜的温度和pH值等。
- 优化酶和木薯颗粒的接触时间，比如增加搅拌强度和时间，提高酶与淀粉的接触效果。
2. 如何提高发酵效率？可以采取以下措施提高发酵效率：- 选择高度耐受木薯糖浆的发酵菌种，如毛霉属等。
- 提高发酵罐中的温度和pH值。
- 优化发酵罐内的搅拌速度和氧含量，以提供充足的养分和氧气供给。
3. 如何降低生产成本？可以采取以下措施降低生产成本：- 选择高效的酶和发酵菌种，以提高产量。
- 优化工艺参数，如温度、pH值等，降低能耗。
- 开展废弃物的资源化利用，如将木薯纤维素用于发酵产生的生物质燃料的生产等。
结论：通过对木薯同步糖化发酵生产燃料乙醇工艺的优化，可以提高糖化和发酵效率，进而提高产量和降低成本。
发酵法制乙醇
发酵法制乙醇
发酵法制乙醇是一种利用微生物（如酵母）通过发酵作用将碳水化合物转化为乙醇的方法。
具体步骤如下：
1. 原料准备：选择含有碳水化合物的物质作为发酵原料，常见的包括玉米、小麦、甘蔗等。
将原料粉碎，制成可溶解的淀粉糊状物。
2. 糖化：将淀粉糊状物添加水和酶（淀粉酶），酶将淀粉分解为糖，包括葡萄糖、麦芽糖等。
3. 发酵：将糖溶液转移到发酵罐中，接种酵母。
酵母在适宜的温度和pH条件下，通过代谢过程将糖转化为乙醇和二氧化碳。
发酵通常需要约一周的时间。
4. 分离和纯化：待发酵结束后，通过蒸馏和其它方法将乙醇从发酵液中分离出来。
经过一系列纯化步骤，获得纯净的乙醇。
发酵法制乙醇是一种相对简单、经济、环保的方法，由于原料容易获得，广泛用于生物燃料和食品工业中。
但是，发酵法制乙醇的乙醇含量一般较低，需要进行后续蒸馏和纯化过程才能得到高纯度的乙醇。
木薯粉制备燃料酒精的生料低温水解工艺研究
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土豆酿酒工艺流程
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世界上以马铃薯为原料生产乙醇的研究和应用已 有较早的历史，并在一些国家形成了较大的规模。在 德国以生物法生成乙醇中，马铃薯约占其总原料的 35%；美国则大量利用马铃薯加工后的废弃物为原料 生产乙醇。从工艺上来讲，当前以马铃薯为原料糖化 发酵生产乙醇已十分成熟，薯块、碎块及马铃薯废弃 物 等 均 可 被 转 化 成 乙 醇 [5- 8]。 马 铃 薯 的 降 解 糖 化 须 经 过高温高压蒸煮工序，而该工序需消耗大量的能
本文比较了商品复合酶和生淀粉酶对马铃薯生料 直接发酵转化乙醇的影响；采用 60Co- γ 射线对马铃 薯进行辐照处理，并以其为原料通过同步糖化发酵工 艺转化乙醇，考察辐照处理对乙醇发酵的影响，旨在 探索一种马铃薯生料发酵新技术，并为辐照技术在马 铃薯生料发酵上的应用奠定理论基础。
收稿日期：2010- 03- 09 基金项目：国家科技支撑项目 （2007BAD41B03）。 作者简介：苏小军 （1975- ），男，湖南人，博士，研究方向：生物能源。
从图 2 可知，发酵液乙醇体积分数随着生淀粉酶 添加量的增加而升高。在生淀粉酶添加量达到 150 U/g 时，乙醇体积分数接近最大，表明此时糖化
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农产品加工·学刊
2010 年第 6 期
乙醇体积分数 /%
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图 2 生淀粉酶用量对发酵的影响
Study on the Preparation of Ethanol by Non- cook Fermentation from Potato
Su Xiaojun1，Xiong Xingyao1， 2，Tan Xinghe3，Cai Liu1，Gao Yan1，Li Wenjia3 （1. Key Laboratory for Crop Germplasm Innovation and Utilization of Hunan Province，Changsha，Hu'nan 410128，China；
与发酵速度基本协调。 2.3 不同剂量辐照对发酵的影响
辐照处理可增加淀粉对酶作用的敏感性，提高水 解效率，有利于进一步进行乙醇发酵。
辐照处理对乙醇发酵的影响见图 3。
乙醇体积分数 /%
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酵母自身没有淀粉酶系统，不能直接利用淀粉。 生淀粉酶可以将生淀粉水解成可发酵的糖，以供酵母发 酵成乙醇。由于生料发酵采用边糖化边发酵工艺，因此 加酶量的多少直接影响发酵的效果。通过添加适量的生 淀粉酶，可使糖化和发酵的速度同步，若酶用量太少， 导致淀粉糖化速度慢或糖化不完全，不利于发酵；若酶 用量太多，则糖化速度大于发酵速度，过剩的葡萄糖会 助长杂菌的生长，从而降低发酵率。另外，反应液中葡 萄糖的浓度过高，酶的活性会显著降低。生淀粉酶用 量对发酵的影响见图 2。
2. College of Horticulture and Landscape，Hu'nan Agricultural University，Changsha，Hu'nan 410128，China； 3. College of Food Science and Technology，Hu'nan Agricultural University，Changsha，Hu'nan 410128，China） Abstract： Comparison of the effect on ethanol production from raw potato flour between commercial enzymes and raw- starch- hydrolysing amylase were studied. Ethanol production from raw potato flour treated with gamma irradiation was also discussed. The results showed that raw- starch- hydrolysing amylase was more efficient for ethanol production from raw potato flour than commercial enzymes. It was found that the gamma irradiation caused a significant increase in produce of ethanol. Key words：potato；non- cook fermentation；ethanol；irradiation
糖化酶 （酶活力 1 000 00 U/mL），湖南鸿鹰祥酶 制剂公司提供；α- 淀粉酶 （酶活力 20 000 U/mL） 湖南鸿鹰祥 酶 制 剂 公 司 提 供 ； 纤 维 素 酶 （酶 活 力 20 000 U/mL）、果胶酶 （酶活力 30 000 U/mL），江苏 无锡杰能科生物工程有限公司提供；生淀粉酶，湖南 省作物种质创新与资源利用重点实验室选育出的菌株 黑曲霉 AF- 1 通过固态发酵生产。 1.2 试验方法 1.2.1 生料直接发酵转化乙醇
（2） 乙醇发酵进程。分别称取经 200，400 kGy 剂 量辐照处理过的马铃薯粉 50 g，加入复合酶 （糖化酶 200 U/g，淀粉酶 20 U/g，果胶酶 10 U/g，纤维素酶
15 U/g） 和 酵 母 菌 （2.5 ×107 个 /mL 发 酵 液）， 按 质量比 1∶2.5 的比例与 30 ℃的自来水均匀混和于 500 mL 的三角瓶中，添加质量分数 0.4%的(NH4)2SO4， 调 pH 值 至 4.0， 塞 上 发 酵 栓 ， 在 转 速 120 r/min， 温度 30 ℃下，振荡发酵，每隔 12 h 取样测定发酵 液中乙醇体积分数。 1.2.3 乙醇体积分数测定
酵的影响。结果表明，以生淀粉酶为糖化剂的发酵液中乙醇体积分数远远高于商品复合酶的乙醇体积分数，辐照处
理可显著提高马铃薯生料转化乙醇的能力。
关键词：马铃薯；生料发酵；乙醇；辐照
中图分类号：TQ223.12+2
文献标志码：A
doi：10.3969/jissn.1671- 9646(X).2010.06.002
（1） 不同剂量辐照对发酵的影响。分别称取经 50，100，200 和 400 kGy 剂量辐照处理过的马铃薯粉 50 g，加入生淀粉酶 （200 U/g） 或复合酶 （糖化酶 200 U/g，淀粉酶 20 U/g，果胶酶 10 U/g，纤维素酶 15 U/g），加入酵母菌 （2.5×107 个 /mL 发酵液），按 质 量 比 1 ∶2.5 的 比 例 与 30 ℃ 自 来 水 均 匀 混 和 于 500 mL 的三角瓶中，添加质量分数 0.4%的(NH4)2SO4， 调 pH 值至 4.0，塞上发酵栓，在转速 120 r/min，温度 30 ℃下，振荡发酵，96 h 后测定发酵液中乙醇体积分 数。
农产品加工·学刊
第 6 期(总第 211 期) 2010 年 6 月
农产品加工·学刊 Academic Periodical of Farm Products Processing
文章编号：1671- 9646 ( 2010 ) 06- 0008- 04
2010 年第 6 期
No.6 Jun.
马铃薯生料发酵制备乙醇的研究
* 为通讯作者：熊兴耀，男，教授，研究方向：园艺学。E- mail：xiongxingyao@。
2010 年第 6 期
苏小军，等：马铃薯生料发酵制备乙醇的研究
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1 材料与方法
1.1 试验材料 1.1.1 菌种
活性干酵母，湖北安琪酵母股份有限公司产品。 1.1.2 原料
马铃薯粉，过 40 目筛，经测定淀粉含量为 56%。 1.1.3 酶制剂
量[9- 10]。采用生料发酵技术，可省去这一工序，同时 也可避免高温条件下可发酵性糖的损失，具有降低能 耗，简化操作工序，降低生产成本等优点[10- 13]。
生料发酵技术的关键是将生淀粉水解糖化[14]。由 于减少了蒸煮工序，淀粉颗粒仍处于被包裹状态，因 此增加了生淀粉水解的难度。到目前为止，研究报道 了许多微生物能够直接水解生淀粉，但在高水平工业 化生产和实际应用过程中因其活力低和不稳定等原因 而受到限制[15- 17]。高能射线辐照可直接或间接作用于 淀粉分子，使其结构遭到破坏，物理和化学性质发生 改变，水解效率得到显著提高，目前已在甘薯、玉米 等领域得到了应用研究[18- 20]。
我国是世界上最大的马铃薯生产国，种植面积达 533×104 hm2，产量超过 8 000×104 t。尽管产量位居 世界第一，但我国的马铃薯加工业很薄弱，严重制约 了 整 个 产 业 的 发 展 [1- 4]。 以 马 铃 薯 为 原 料 生 产 乙 醇 尤 其是燃料乙醇，可为我国马铃薯的深加工开辟一条新 途径。马铃薯在我国虽然是粮食作物，但不是主要粮 食作物，在保证“不与人争粮，不与粮争地”，不危 及国家粮食安全的前提下，发展马铃薯乙醇产业，可 为解决我国马铃薯加工产业问题提供新思路，对马铃 薯产业的可持续发展具有重要意义。