酵母发酵酒精的研究进展
酵母发酵酒精的研究进展
（生命科学与技术学院微生物专业）
前言
人类利用酵母菌的历史已有几千年了。值得提出来的是，早在我国宋代的酿酒著作中，中国人已经明确记载了从发酵旺盛的酿酒缸内液体表面撇取酵母菌（当然不是纯粹的酵母菌）的方法，并把它们称为“酵”，风干以后制成的“干酵”可以长期保存。这种制造干酵母的原始方法说明，早在800年前，中国人已经意识到酒精发酵是由“酵”，即某种能生长的物质引起的。这种推断直到19世纪巴斯德才证明是酵母菌。明代末年出版的词书中记载有“以酒母起面曰发酵”，“发酵，浮起者是也”等解释。这说明至少在那时，一引起细心观察自然现象和注意比较的学者，已经认识到发面和酿酒有某种相同的因素在起作用。当时在欧洲虽然已经发现了酵母菌，但在200年后才知道酵母菌的作用。今天我们把这类微生物称酵母菌，正是以此为根据的。
酵母菌能够把糖变成酒精，是因为它的细胞里有催化剂，这些存在于生物细胞的催化剂在科学上叫做酶。虽然现在知道所有的生物都是靠酶催化的化学反应来生活的，但最早发现的酶，就是酵母菌的酶。酵母菌中最早发现的酶，是把糖变成酒精的一群酶，当时自然数酒化酶。由于这种酶的作用，使糖分解成酒精和二氧化碳，这就是利用酵母菌酿酒和发面包的原理。使面团产生许多空隙的就是二氧化碳。酵母细胞大小为2.5-10μm×4.5-21μm, 在加盖的玉米琼脂上不产生假菌丝或有不典型的假菌丝, 营养细胞可直接变为子囊, 每囊有1-4个圆形光面的子囊孢子, 在麦芽汁25℃培养3d, 细胞为圆形、卵形、椭圆形和香肠形。其菌落在麦芽汁琼脂上为乳白色, 有光泽, 平坦, 边缘整齐。菌体维生素、蛋白质含量高, 既可食用又可提取细胞色素C、核酸、麦角固醇、谷胱甘肽、凝血质、辅酶A、三磷酸腺苷等。该菌种能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖及蔗糖, 但不能发酵乳糖和蜜二糖, 不同化硝酸盐。
酵母菌的繁殖方式既可进行无性繁殖，如芽殖，又可进行有性生殖；酵母菌既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸，是一种兼性厌氧呼吸的真核微生物。单细胞真核生物酿酒酵母基因组为12,068kb，比单细胞的原核生物和古细菌大一个数量级。酿酒酵母基因组共有5887个ORF，这比原核生物和古细菌要多很多。酿酒酵母的基因密度为1个基因/2kb，密度小于原核生物流感嗜血杆菌和尿殖道支原体等。酿酒酵母是最小的真核基因组，裂殖酵母其次，其密度是1/2.3kb，简单多细胞生物线虫的基因密度为1/30kb。第二、酿酒酵母只有4%的编码基因有内含子，而裂殖酵母则有40%编码基因有内含子。
1、酵母的生长条件
1.1 无机盐
无机盐类是微生物生命活动不可缺少的物质, 其主要功能是参与构成菌体成分、作为酶的组成部分, 或维持酶的活性、调节渗透压等。王蓬际[8](2005)在完全合成培养基条件下,就硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸氢二氨3 种无机盐对1 株产高浓度酒精的酿酒酵母A12( 大连轻工业学院菌种保藏室保藏) 的间歇发酵影响进行了初步研究, 得到了不同无机盐浓度与最终酒精浓度之间的关系, 初步找到了该株酵母所需无机盐的临界值: 硫酸镁5g/L; 磷酸二氢钾为5g/L(或
<5g/L); 磷酸氢二氨为5g/L。并指出该株酵母发酵时间仍然过长。但对硫酸镁浓度较高时对酵母发酵的抑制作用未做深入研究。
1.2 碳源、氮源的吸收与利用
氮源是构成菌体物质和一些代谢产物的必需营养元素,定性和定量地分析了两种酿酒酵母发酵前期在不同含氧条件下利用和吸收氮源的差异, 这些差异主要受发酵前期氧和酿酒酵母的影响, 在后发酵阶段, 通过NAD(P)H再氧化释放氨基酸来保持氧化还原平衡。王蓬际比较了尿素和硫酸铵两种氮源对A12 发酵的影响, 发现硫酸铵比尿素较好, 最终酒精浓度可以达到119.9g/L。
1.3 碳源、氮源缺乏的影响
S.cerevisiae 与碳源、氮源的关系,目前的研究主要集中在吸收与利用上, 碳源、氮源缺乏对S.cerevisiae 的影响却很少有人研究, Elisabeth Thomsson 等针对碳源、氮源缺乏对S.cerevisiae 的影响进行了连续研究。2003 年的研究显示, 缺氮培养后, 发酵能力依菌株不同减少70%－95%, 缺碳培养后, 几乎所有供试菌株都丧失了发酵能力。2005 年发现碳( 非氮) 缺乏对发酵性能的影响取决于缺乏培养前的生长条件。而氮缺乏培养后所有供试菌均保持了大部份原有的发酵能力, 与缺乏培养前的生长条件无关。氮缺陷型菌株在碳缺乏培养后, 丧失了大部分发酵能力。碳缺陷型菌株在碳缺乏培养后仍保持大部分发酵能力。碳缺乏培养前葡萄糖含量与碳缺乏培养后的发酵性能、胞内ATP 含量存在相互关而发酵力与葡萄糖的吸收率没有相关性。并指出在工业发酵中, 在厌氧条件下为保持酿酒酵母发酵能力强的菌株数量, 应避免酵母菌株碳源缺乏。
2、酵母发酵酒精技术的研究进展
2.1 混合菌种发酵
葡萄酒的传统自然发酵工艺一般采用混合菌种发酵。朱一松用Debaryomyces vanriji 和S. cerevisiae 的混合培养发酵来生产葡萄酒, 发现混合培养比纯培养得到的β- 葡萄糖苷酶的活性更高, 发酵后的葡萄酒中脂肪酸、酯、萜烯醇等的含量更丰富, 从而改善了葡萄酒的风味。南阳1308酵母混合发酵能解决酒精产率不高和有机酸等副产物的存在问题。
2.2 固定化酵母技术
固定化细胞技术是现代生物工程技术的重点内容之一,它是运用物理或化学
的手段将游离的细胞定位于限定的空间区域, 使其保持催化活力, 并可反复使用。目前, 已对包埋剂和控制技术参数等取得了一定的科研成果。廖朝晖以陶瓷为载体的实验中发现, 采用陶瓷固定技术比藻酸钙固定化的技术要好, 其原因可能是陶瓷载体较重, 能保护S. cerevisiae 细胞及其生理活性, 使S. cerevisiae对糖和酒精体现出较高的耐受能力。空心柱状的载体材料比实心球状的载体材料速度要快, 小颗粒载体速度最快, 但影响系数并不是最高。Mansour 对S. cerevisiae 中的转化酶用硅藻土和聚丙烯酰胺固定的研究表明, 硅藻土(celite)固定比聚丙烯酰胺固定有更好的稳定性。在最佳温度60℃, 最佳pH4.6 时, 其转化酶的活性分别为92%和81%。并且pH在4.0-6.5 和温度40-60℃范围内, 在室温下贮藏90d 和重复使用20 个批次后仍有特别好的稳定性。侯红萍等采用海藻酸钠包埋法和明胶包埋法, 通过对比重复试验, 发现用6%明胶-戊二醛为包埋剂固定酿酒酵母和生香酵母的方法较好。固定化的最佳方法是: 取40mL6%明胶、1.0g 酿酒酵母湿菌体和1.5%的生香活性干酵母混合包埋后, 再用1.5%戊二醛溶液交联3h。固定化酵母菌的最适糖化发酵时间为9d。固定化酵母比游离酵母发酵速度快, 出酒率提高了2.2%, 产酯量提高了20%。连续使用10 个批次后, 其机械强度良好, 酿酒性能稳定
2.3 浓醪酒糟发酵
国内传统发酵法酒精工业已有近一个世纪的发展历程，生产上酒精出率已经达到国际的先进水平，从生产消耗、能耗及发酵强度方面看仍具有很大的潜力；这要以先进的工艺为依据。于1995年底，成功研究的“酒精浓醪发酵工艺”具有设备利用率高、能源消耗低和酒糟处理量少等一系列明显的优点。原料经精选、除杂（玉米经脱皮、去胚）后粉碎，通过低温蒸煮（双酶法）液化、糖化和浓醪间歇发酵后，发酵成熟醪中的酒精浓度可达14%～16%（v/v）；发酵温度30～37℃，发酵时间在50小时之内，淀粉利用率达90%。
3、新型酵母菌株的研究进展
3.1 诱变育种
诱变的机理是：碱基臵换：又分为转换和颠换。DNA链中的一个嘌呤被另一个嘌呤或一个嘧啶被一个嘧啶臵换称为转换；一个嘌呤被一个嘧啶或一个嘧啶被另一个嘌呤臵换的称为颠换。移码突变和染色体畸变。
用于酵母变育种的理化因素有：
1、物理诱变剂，如紫外线、γ射线(60Co照射)、 X射线、离子束、质子、激光、微波、电磁波、空间辐射等。
2、化学诱变剂。
(1)烷化剂类化合物，如N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍(NTG)、二乙基亚硝胺(DEN)、乙基磺酸甲酯(EMS)、重氮甲烷、乙烯亚胺、氮芥等。
(2)碱基类似物，如5-溴尿嘧啶(5-BU)、5-氟尿嘧啶、5-氨基尿嘧啶(5-AU)等。
(3)移码诱变剂：吖啶黄、吖啶橙等吖啶类化合物。
(4)脱氨基诱变剂：亚硝酸。
利用诱变育种方法已经筛选到很多种工业酿酒酵母。
3.2 原生质体的融合
原生质体融合技术广泛应用于各类微生物遗传育种中, 单亲灭活原生质体
融合技术的最大优点, 就是可以省去亲株细胞的遗传标记和提高筛选效率，也可通过双亲灭火或抗性筛选方法建立筛选体系。目前的生料发酵仍需添加糖化酶系, 构建可降解淀粉直接发酵酒精的菌株则可不必添加糖化酶而直接发酵, 不仅可
以缩短工艺过程, 而且可以节约设备和投资, 增强了市场竞争力。张华山通过酵母属间融合成功地构建了直接转化淀粉生产燃料酒精的新型菌株。文铁桥通过PEG诱导碘乙酸灭火呼吸缺陷克鲁维酵母原生质体与酿酒酵母原生质体融合，获得45℃发酵产酒率高达8.7%的高温酵母菌株。毛华等人利用原生质体融合技术进行属间融合,得到能发酵木糖产生乙醇的酵母菌融合子。
细胞原生质体拆合技术是在细胞融合基础上、结合了基因工程技术而发展起来的一项新兴技术。林炜铁选择具有耐高温(42℃)、耐高酒精度(15％)特性的K 氏酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的细胞核，与耐高糖(55％)的H15蜂蜜酵母(Nectaromyces sp．)经紫外线灭活的无核原生质体，进行原生质体拆合技术的研究，建立一条遗传育种的新型途径，为工业微生物育种提供了一个新的方法，并构造细胞核转移和真核细胞无核系统的实验模型。
3.3 外源基因在酵母中的表达
国外对糖酵解途进中的3个激酶及14个相关基因进行过量表达研究表明对产酒率和酒精耐受性都没有明显变化。酒糟中存在着一些未能被酵母消耗的糖，含量较高的如纤维二糖、蜜二糖等，有效利用酒精发酵过程中产生的纤维二糖，具有一定理论和实际意义。采用异硫氰酸胍－酚－氯仿法提取里氏木霉总RNA，分离polyA+mRNA2;通过RT-PCR方法扩增得到葡萄糖苷酶基因。构建了重组质粒
Pyx-BGL，并在酿酒酵母中获得表达，得到的转化子能以纤维二糖为唯一碳源生长。
虽然半纤维素多聚体的降解比较容易,但其降解产物戊糖(主要是木糖) 发
酵产生乙醇则要比纤维素的降解产物葡萄糖的发酵困难得多。将P. stipitis 的基因XYL1 和基因XYL2 克隆于多拷贝载体在酿酒酵母启动子如PGK、ADHI ,或在其自身的启动子下,均可以在酿酒酵母菌中得到较高的酶活表达。但所构建的表达XYL1 和XYL2 的酿酒酵母重组菌株,尚不能发酵木糖产生乙醇,消耗少量木糖
主要被还原为木糖醇以及其他副产物。这被认为是反应平衡常数的特点所致,XR 的酶促反应,木糖+ NADPH + H+ 木糖醇+ NADP+ 的平衡常数K eq为5175 ×109mol/ L ,XDH 的酶促反应,木糖醇+ NAD+木酮糖+NADH + H+ 的K eq为619 ×10 - 11mol/
L ,表明这两步可逆反应倾向形成木糖醇。此外,两步反应的辅酶(NADPH 和NAD+ ) 不能偶联,造成细胞内氧化还原失衡,也是引起木糖醇积累的原因之一。
仅仅表达XYL1 和XYL2 基因尚不能使酿酒酵母重组菌株发酵木糖产生乙醇,推测是木糖到乙醇整个代谢途径上的其他环节有障碍。转酮酶(TKL) 和转醛酶(TAL) 是PPP途径上的关键酶,酿酒酵母菌含有这两种酶,但酶活较低。转酮酶是组成酶,已从酿酒酵母中克隆得到2 个转酮酶的基因TKL1 和TKL2 。研究结果表明TKL1 对木酮糖的代谢影响较大。酿酒酵母的转醛酶基因TAL1 也已克隆得到。酿酒酵母菌株在木酮糖上生长时大量积累72磷酸景天庚酮糖,这一结果暗示着转醛酶是酿酒酵母通过PPP 途径代谢木酮糖的限制因素。木糖转化为木酮糖的另一途径是通过细菌的木糖异构酶,该酶一步完成木糖向木酮糖的转化,并且不需要任何辅助因子,因而被认为是构建利用木糖酿酒酵母代谢工程菌株的便利途径。编码该酶的基因xyl A 曾先后从E. coli , Actinoplanes missouriensis , Bacillus subtilis , 和L actobacillus pentosus 克隆得到,上述不同来源的xyl A 基因分别克隆于酿酒酵母菌的GAL1、PDC1、PGK1 和ADH1 启动子下,转化于酿酒酵母菌中,但以上各种来源的xyl A 基因在酿酒酵母菌中均没得到活性表达。由于Thermus thermophilus 的木糖异构酶基因xyl A 在茄科植物细胞中得到表达,本课题组采用PCR 技术从该菌克隆得到xyl A 基因。转化酿酒酵母,首次成功地在酿酒酵母中得到木糖异构酶的活性表达。为了使木糖代谢流向乙醇形成的方向,在酵母转化子中又引入磷酸戊糖途径中的转酮酶基因TKL及转醛酶基因TAL1 ,同时表达xyl A 和超表达TAL1 基因、TKL1 基因的酿酒酵母工程菌株可以在木糖为唯一碳源的平板上生长;摇瓶发酵实验结果表明,该工程菌株可以发酵木糖形成113g/ L 乙醇。这一结果表明在酿酒酵母菌中建立了一条新的木糖代谢途径。
3.4 基因敲处
CreP-loxP 系统共转化法可用来敲除抑制乙醇生物合成的基因,同时也可用于过量表达促进乙醇生物合成的相关基因，进一步提高乙醇产量。乙醇脱氢酶是酿酒酵母乙醇代谢分解的关键酶。敲除编码乙醇脱氢酶的基因可有效地降低酵母的乙醇分解代谢活性,提高酵母细胞合成乙醇的能力。以PCR 为基础的基因敲除方法,尤其是loxP-Marker-loxP 序列组件和CreP-loxP 系统准确易行,已被广泛应用于酵母功能基因的分析。黄建忠等通过敲除sfa1 基因提高酿酒酵母乙醇合成能力。周建中等采用醋酸锂转化法,将一段目的基因转入到酵母体内,破坏酵母PEP4 基因的表达。通过对目的基因的扩增和羧肽酶Y酶活检测验证基因敲除情况,并通过传代抗性试验与传代发酵稳定性实验验证突变株遗传稳定性良好。
3.5 代谢合成网络调控和重建
全转录工程方法( global transcription machineryengineering ,gTME) 是根据转录水平调控的全局性进行生物生理表型改造的方法。由于细胞的大部分表型是受多个基因控制的,要想得到某一特定的表型必须同时对多个基因进行修饰,
这在很多情况下是难以完成的,因此转录水平的调控能够有效地得到需要的表型。该方法一般通过改变几个影响全局转录的关键蛋白(经由“易错PCR”) 来造成多基因转录水平的改变,进而通过筛选可得到带有目的表型的突变株,然后通过比较出发菌株和突变菌株的转录谱可望得到与该表型相关的基因。针对生物乙醇研究中面临的乙醇和葡萄糖耐受性这一问题,Alper等利用gTME 方法,通过易错PCR 改变酵母中调节启动子特异性的主要DNA 结合蛋白spt15p 和TAF25 的编码基因,构建了两个gTME 突变文库,利用选择压力从中筛选出乙醇和葡萄糖耐受性提高的突变菌株spt15-300。比较转录谱研究显示,在非选择压力下,spt15-300 中有好几百个基因的表达水平同出发菌株不同,敲除其中14 个表达量最高的基因中的任何一个都会导致菌株耐受性的降低,而且将其中表达量最高的3 个基因分别在对照菌株中过量表达都不会造成菌株耐受性的提高。在原核生物大肠杆菌中,Alper 等利用gTME 方法对影响RNA 聚合酶同启动子结合能力的σ因子的编码基因rpo D进行突变,分别得到了乙醇耐受性提高。
4 结论及展望
近来的工业微生物技术针对传统微生物催化工业中的关键技术和热点问题,展开了更为细致和具体的研究,成为酒精工业发展的直接推动力。同时,基因组及代谢网络等基础研究在生物工艺方面的应用,使工业微生物技术从基因水平出发,在更多的微生物资源中寻找催化合成工具,在更深层次上探讨催化调控方法,呈现出空前广阔的发展前景。
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木薯为原料的酒精酿造工艺
木薯为原料的酒精酿造 工艺 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
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。 一、原料的预处理 原料在进行正式生产之前，必须预处理，以保证生产的正常进行和提高生产的效益，预处理包括除杂和粉碎两个工序。木薯在收获和干燥过程中，经常会惨夹进泥土、沙石、粗纤维，金属杂质等杂质，这些杂质如果没有在正式投入生产之前清除，将严重影响生产的正常进行。石块和金属杂质会使粉碎机的筛板磨损或损坏，造成生产的中断；机械设备运转部位，会因泥沙的存在而加速磨损，泥沙等杂质也会影响正常的发酵过程。所以用木薯原料生产酒精前，必须进行除杂，以保证生产的正常进行和提高生产的效益。 2、原料的粉碎木薯原料粉碎可以使原料的颗粒变小，原料的细胞组织部分破坏，淀粉颗粒部分外泄，增加原理的表面积，在进行水热处理时，加快原料的吸水速度，降低水
酵母菌酒精发酵实验报告
实验方案 酵母菌酒精发酵的条件研究 学院（部）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生姓名：鑫 学号：11018150 班级：生物工程二班 指导教师：肖
一、实验目的 1、学会实验的设计和操作过程 2、找到酵母菌发酵时的最优条件 二、培养基和实验方法及材料的确定 1、玉米粉的糖化方法 玉米粉的糖化采用双酶法，其工艺流程如下 玉米粉→加水→液化→糖化→发酵→蒸馏→成品酒精 试验中，发酵培养按照三角瓶100ml培养。本次工做20组是要，共需发酵液20*100=2000ml。培养液按照100g玉米粉、300ml水。所以共需玉米粉700g。 液化：取１００ｇ玉米粉，加入３００ｍＬ的水，液化温度为９０℃，ｐＨ值为５．５，液化时间为３．５ｈ，液化酶的添加量为０．０３５ｇ／１００ ｇ玉米粉 糖化：糖化时的工艺条件为：糖化温度为５８℃，ｐＨ值为４．５，糖化时间为３．５ｈ，糖化酶的添加量为０．３ｇ／１００ｇ玉米粉。 2、活化培养基 本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基的配制，配方如下表一： 表一 3、扩大培养基 扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基，由于要用液体的，所 以将其中的琼脂配料去掉。 4、发酵培养基
糖化液稀释至l0%浓度，添加辅料（硫酸铵0.4%），pH5.5 灭菌 三、培养基的制备及酵母的活化 1、准备酵母母菌一支常温下存放一天，增加菌种的活力。在母菌存放期间制作各时期培养基 2、准备固体培养基（察氏培养基）50ml，做成8支试管斜面，扩大培养基800ml（做扩大培养时使用）。做成8个三角瓶，每瓶200ml。120℃灭菌30min。 3、发酵液的制备 （1）玉米粉的筛选 实验前准备粉碎后的玉米粉700g。 （2）玉米粉的液化 按照100g玉米粉、300ml水的配比对玉米粉进行液化，液化方案上文已经交代。在1000ml烧杯里，或者500ml烧杯分两次，水浴液化。 器材：烧杯500ml两个，玻璃棒一个，水浴锅一个，糖化酶0.225g 步骤：1、将糖化酶，玉米粉，水按照比例配置好在烧杯里。2、将配好的玉米液放于水浴锅中90℃液化3.5h。边液化边搅拌。 （3）玉米粉的糖化 将液化后的玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中。再在水浴锅中，58℃糖化3.5h。 （4）过滤 糖化后的糖化液有可能有没有彻底液化的玉米颗粒，会造成浑浊，这时需要对糖化液进行过滤操作。 操作步骤： 最后与以上培养基一起进行灭菌处理。灭菌时，清洗16支移液管，与培养基一起灭菌。 （5）活化步骤 器材：酒精灯，接种针，母菌，斜面培养基，消毒酒精。 步骤：1、将器材放于实验台上。对双手合桌面进行灭菌。对接种针进行灼烧灭菌。2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取
木薯酒精厂废水处理
木薯酒精污水处理工艺技术方案 投标书
前言 中国从九十年代开始使用木薯生产酒精，这几年木薯酒精已成为“主流”，但产生的废液主要借鉴玉米、小麦等酒精废液的处理技术。十多年来，木薯酒精废液处理取得了不少成绩，也走了不少的弯路。由于木薯酒精废液中木薯渣的特殊性，国内对于木薯酒精废液的处理投资大，成功率低，总体来说，处理效果并不理想。 我公司多年致力于木薯酒精废液处理的研究，在实验室进行了多次、多种小试实验，成功提出了对于木薯酒精废液处理的一些想法和建议，并将部分实验结果成功应用于工程实践，取得了较好的成果。 本方案在组合优化原有各段成功处理工艺的前提下，提出合理的处理工艺。首先对处理工艺的基本思路做如下介绍： 木薯经过发酵提取酒精后，排出废醪液进入污水处理系统。废醪液有以下特点： 1、泥砂含量大 会在后续的水处理构筑物中沉积，减小有效容积，降低构筑物的可利用容积；同时，对卧式螺旋离心机、水泵、换热器、管道也造成很大的磨损。 如果不去除，肯定会淤积在一级厌氧罐中，并且极难从厌氧罐中排出来。 2、木薯渣沉降速度快 木薯渣进入水处理构筑物内，会很快沉积在构筑物底部，靠单纯
的排泥和提高上流速度来排除构筑物内木薯渣，肯定会遇到重大问题。 并且，由于木薯渣特别容易沉淀，会造成带式压滤机、板框压滤机的脱水效果不好，损坏滤袋、滤布等。 3、木薯渣较难生物降解 通过反复试验，经过清洗烘干后的干木薯渣基本不能短时间产生沼气，而含木薯渣的废醪液能大量产气，其原因是木薯渣中夹带的高浓度有机废水在发生作用，废水中的COD Cr产生沼气。所以，想通过在构筑物内提高停留时间，让木薯渣自行降解，是不可行的。 4、造成反应器淤塞、混合困难、进水堵塞。 根据以上提出的木薯渣的特点，一旦木薯渣进入反应器内，会很难自动出来，会造成反应器有效容积逐步减小，泥水混合困难，进水压力增加，进水管堵塞，需要定期进行开罐、放空清理。 尽管，我们可以通过除渣机系统控制排出木薯渣的量（前提是要对泥砂、大块渣进行事先去除），但由于在外排木薯渣的同时，微生物也会大量外排，很难做成“高负荷”厌氧反应器。根据我们的工程经验，只可以控制负荷在６~８kgCOD/(m3.d)。 5、造成好氧池淤塞、曝气系统堵塞 颗粒较小的木薯渣容易随水流进入好氧系统，在好氧池内沉积，堵塞曝气系统。尤其是在停留曝气一段时间后，堵塞现象更加严重。 根据以上木薯酒精废水的特点及会造成的影响，我们对于新建系统有如下想法：
酵母菌分类
酵母菌分類 根據荷蘭Lodder & Kreger-van Rij 所著“The Yeasts, A Taxonomy Study” 分類主要依據是 1. 形態 2. 對硝酸鹽或碳源的利用 3. 對糖的發酵性 形態與大小：因酵母種類不同而不同，同一種也會因培養條件或發育時期不同而有異，一般直徑約在5 μm，顯微鏡40X及100X接物鏡下皆可觀察到。 cerevisiae型：球形與卵形(如啤酒酵母Saccharomyces cereviisiae) ellipsoideus型：橢圓形(如葡萄酒酵母Saccharomyces ellipsoideus) pastorianus型：香腸形 apiculatus型：檸檬形 trigonopsis型：三角形 增殖法：主要為營養增殖(即出芽生殖(budding))，偶而發生有性生殖時則行子囊胞子來增殖。 母細胞(mother cell)：原來的細胞 子細胞daughter cell)：增殖後的細胞 多極出芽(multilateral budding)：同一個細胞上數個地方可以出芽者 兩極出芽(bipolar budding)：只有細胞兩端才會出芽者(如Kloeckera spp.) 偽菌絲(pseudomycelium)：出芽後的細胞一直連成很長，呈菌絲狀者(如Candida spp.) 真菌絲(true mycelium)：有些酵母會形成如同黴菌具有隔膜(septum)的真菌絲(如Endomycopsis spp., Trichosporum spp.) 分裂酵母(fission yeast)：非出芽，而是在細胞中央形成隔膜再分裂成兩個細胞者(如Schizosaccharomyces spp.)
木薯酒精产业的社会效益和经济效益分析
木薯酒精产业的社会效益和经济效益分析 1 前言 当矿物质能源日益枯竭的时候，人们把目光转向了可再生能源；当以粮食为主要原料的可再生能源影响国家粮食安全的时候，人们把目光转向以非粮的薯类原料制造酒精的王牌→木薯 2 以木薯为原料生产酒精的优势 生产酒精的原料主要有粮食类、薯类和糖蜜。其中用木薯生产酒精与其它作物相比，有着不可比拟的优势： （1）木薯是非粮食农产品，且对土质的要求低，耐旱、耐瘠薄，符合“不争粮，不争（食）油，不争糖，充分利用边际性土地（指基本不适合种植粮、棉、油等作物的土地）”的国家粮食发展战略，同时用于发展燃料乙醇也很符合当前国家生物质能源发展战略，有利于保障国家粮食安全和能源安全。 （2）用木薯生产酒精最具有经济性，详见下表： 占全国产量的70%；广西属北回归线以南，是木薯产品适宜种植区，种植木薯有利于改善本地农村贫困人口的生产生活状况；木薯酒精在广西的产业化可形成农业产业化和生态经济、循环经济的模式，促进区域经济发展。 3 制约木薯酒精发展的因素 制约木薯酒精发展的因素，关键在于没有把它作为一个产业来对待，上缺统一规划、行业指导，下缺农工协调、各自为政，结果是：资本集中度低，产业集中度低，技术水平低，环保措施投入小，经济效益差，主要表现在： 3.1 布局不合理 工厂远离原料主产区，缺乏资源优势，运输生产成本偏高。 3.2 工厂规模小 到目前为止，约有木薯酒精生产企业30余家，年产木薯酒精70多万吨，平均每
个生产企业日产133吨，难获规模经济效益。 3.3 技术水平 整体技术水平低，存在料耗高、能耗高、成本高及废渣处理难、废液处理达标排放难的问题，难显经济效益。 3.4 原料情况 原料市场不稳定，木薯种植缺乏组织性，种植粗放，且品种单一、单产低。4 提高木薯酒精效益的途径 提高木薯酒精的效益，关键在于从木薯酒精产业化和发展生态经济、循环经济的高度，统筹规划、合理布局；典型示范、正确引导；提升产业技术水平、形成循环经济规模。 木薯生态产业示意图 4.1 实现木薯种植的规模化、科学化 （1）推广木薯地套种西瓜、花生、南瓜技术，增加农民收入，提高农民种植积极性，稳定原料来源。以西瓜为例：套种西瓜每亩可收获3000斤，按0.6元/斤计算（现行价），农民可收入1800元。 （2）延长生木薯生产周期，降低原料成本。建立木薯原料基地，引进、繁育早、中、晚熟期木薯品种，延长鲜薯收获期，同时推广高产、高含淀粉木薯良种，提高木薯质量，确保以鲜木薯为原料占生产用料的70%以上。 （3）选择最佳种植优势区域。北回归线以南，属亚热带季风气候区，光照充足，气温适宜，是木薯最佳种植区域，该区域10℃以上年积温达6500℃以上，年10℃以上气温天数在280天以上，该区域木薯具有单产达到3吨的潜力，木薯质量较好，木薯平均含粉量比其他区域高1-2%，广西的木薯种植面积四分之三以上都在这些区域。 4.2 实现制造过程的现代化、高效化 （1）采用低温双酶快速糖化，可提高20-30%的设备利用率，比传统的单酶法节约5—10%的加工成本，约45元。 （2）采用浓醪生产工艺，木薯干片或鲜木薯发酵成熟醪酒精浓度可达到12%（V/V）以上，比传统的生产工艺提高1—2个酒份，可减少煤耗10-20%，降低加工成本80元/吨。 （3）采用大罐连续发酵，发酵速度快，发酵周期比运行状态良好的间歇发酵工艺要缩短8—10小时，特别是无需空罐灭菌，也无空罐时间，节约了间歇发酵的刷罐用水、灭菌用汽和人工等消耗，设备的利用率可提高15—20%。 （4）生产食用酒精可采用二塔、三塔或多塔蒸馏设备，按目前的技术水平，采用二塔常压蒸馏，比多塔蒸馏节约用汽，且技术线路较为简单，操作较容易。若采用自动化控制，效果会更好。 （5）采用CIP（Clean In Place）在线清洗，酸水、碱水可循环使用，达到清洗灭菌的目的。
生物工程毕业论文年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计
生物工程毕业论文--年产10万吨的木薯酒精发酵工厂 设计 摘要 酒精在人们日常生活以及科学研究等诸多领域都有很广泛的应用世界行业以及我国酒精行业都快速发展趋势Alcohol has very extensive application in a great deal of fields such as peoples daily life and scientific research The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world The output is increased progressively year by year The ability for producing alcohol of the fermented law will become the sign of a national economic strength The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment it suck candy material likesugarcane sweet potato carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol turn into alcohol This law raw material sources are abundant the environmental protection of the production process is worth popularizing in a more cost-effective manner Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus strive to make the theory combine with practice Keyword Alcohol Fermented law Fermented workshop 一酒精的主要性质
木薯酒精发酵
木薯酒精发酵 王国东 201311805115 随着中国经济的快速发展，能源的过度消耗与利用，造成石油、天然气、煤等不可再生化石能源的严重短缺，寻找替代能源迫在眉睫，可再生的生物能源具有广阔的市场前景。在我国，玉米、小麦、水稻、马铃薯、红薯等作物中的淀粉是传统的酒精生产原料，不仅生产成本昂贵又会影响国家粮食安全，为此酒精生产原料“非粮化”是发展趋势。因此，来源广泛、成本低廉的生物燃料酒精生产原料成为国内外研究与开发的重点。木薯粗生快长，适应性好，耐瘠、耐旱，能在边际土壤中生长，广泛种植于广西、云南、海南、广东、福建等省区，是我国南方一种非常重要的经济作物。同时，木薯淀粉(25％～35％)含量高又不与粮食争地，符合国家大力发展生物质能源的规划要求，作为可替代生物质能源，极具应用与发展前景，是一种极好的酒精生产原料 目前，我国在木薯淀粉发酵生产酒精的研究与开发方面，莫丽春、赵江、陆雁、易弋等采用木薯粉和干片在低温水解和浓醪发酵等方面进行过较为详尽的研究，而在高温水解和稀醪发酵等方面研究报道还相对较少。木薯淀粉发酵生产酒精的最佳工艺条件为时间84 h、温度40℃、硫酸铵用量1.2％和酵母用量15％，在此工艺条件下生产酒精，酒精值高达11.16％(V／V)，出酒率为52.19％，比玉米、小麦、水稻、马铃薯、红薯等淀粉质为原料的出酒率都高，说明木薯淀粉是一种生产酒精的极好原料。木薯已被世界公认具有很大发展潜力、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逐渐受到人们的重视，国内外学者都致力于木薯生产酒精工艺的研究。 1木薯的预处理 木薯原料在进行正式生产之前，必须预处理，以保证生产的正常进行和提高生产的效益，预处理包括除杂和粉碎两个工序。 1.1原料除杂 木薯在收获和干燥过程中，经常会掺夹泥土、沙石、粗纤维、金属杂质等杂质，这些杂质如果没有在正式投入生产之前清除，将严重影响生产的正常进行。石块和金属杂质会使粉碎机的筛板磨损或者损坏，造成生产的中断；机械设备运
木薯燃料乙醇
木薯燃料乙醇 链接：https://www.wendangku.net/doc/3d9709209.html,/baike/1321.html 木薯燃料乙醇 木薯燃料乙醇 木薯系淀粉质原料，用途比较广泛，近年来随着我国乙醇产能迅速增长，木薯需求量也大增，每年均需从国外大量进口，2004年以来，连续3年进口量均超过300万t，价格也在逐年攀升。2006年11月广西木薯干收购价格已涨至1200元/ t。 制作工艺 同为淀粉质原料，除原料前处理工段有所不同外，制糖和发酵等工段与玉米乙醇是相同的。根据上述工艺要求，年产6万t燃料乙醇的生产厂，按2006年中期市场价格计，固定资产总投资1.25亿元，包括配套热电站一座。年销售收入2. 74亿元，其中主产品6万t燃料乙醇销售收入2.52亿元。5500t饲料酵母销售收入2200万元，年利税1166.8万元。燃料乙醇单位成本核算结果为：总成本4612.2元，副产品抵扣为366.6元，单位成本为4245.6元。 木薯乙醇主要存在问题 一是原料的可靠供应问题，即国内木薯生产难以满足发展燃料乙醇需要。 二是原料价格上扬问题，由于木薯的综合利用价值较低，副产品收益少，因此原料价格对生产成本的影响更明显；如上述工厂若按同期泰国市场木薯干价格（合人民币800元/t）进原料，则上述项目年利税可达7886.8万元。但2006年以来木薯干进口到岸价在120～140美元/t。因此木薯乙醇的成本更难以明显下降。每吨木薯燃料酒精成本较以玉米为原料的燃料酒精每吨成本高500元左右。 三是环保问题，木薯乙醇废液治理难度大是环保界公认的。目前绝大多数木薯乙醇厂排放的废液未经有效处理即排放，对当地及下游环境造成严重影响。上述问题严重制约了木薯燃料乙醇的发展。 原文地址：https://www.wendangku.net/doc/3d9709209.html,/baike/1321.html 页面 1 / 1
年产5万吨木薯酒精工艺设计主要参数
年产5万吨木薯酒精工艺设计主要参数 一、物料、热能衡算 1 鲜木薯1085吨／日（淀粉含量按29%） 2 干木薯450吨/日（淀粉含量按68%） 3 硫酸2000公斤/日（浓度为98%） 4 淀粉酶250公斤/日（酶活力为2万单位） 5 糖化酶500公斤/日（酶活力为10万单位） 6 烧碱250公斤/日（固体） 7 水20000M3/日回收利用按50%计算10000M3/日 8 蒸汽670吨/日 9电33200千瓦/日 二、主要设备 1 干式粉碎机25～30吨/小时110千瓦电动机(二台) 2 风机90千瓦电动机(一台) 3螺旋输送机Ф1.2米一个 4旋风分离器Ф1.4米一个 5洗涤塔 4.5M3 Ф1500×2500 一个 6预煮锅35M3/个二个Ф3000×5000 7搅拌器3档Ф1米轴功率11千瓦2套 8料泵流量100M3/小时不锈钢(2台) （型号100IND-30 ）
9 蒸煮锅40M3/个4个Ф1300×10000 10 液化喷射器(智能型) 1台45M3/小时 11汽液分离器30M3/个1个Ф2000×10000 12 真空罐1个Ф3500×4500 13 膜冷 1个Ф1400×4500 14 水力喷射器 1台 3000升/小时 13糖化锅40M3/个Ф3200×48002个 14搅拌器3档Ф1米轴功11千瓦 15料泵流量100M3/小时2台（型号：100IND-30 ）16螺旋板冷却器150㎡ 1台 17酒母罐 50M3/个 1个 18 蛇管冷却 30㎡/组 19 发酵罐 500M3/个 14个 20螺旋板冷却器 100㎡/个 2台 80㎡/个 4台 60㎡/个 2台 21发酵料泵流量 50M3/小时 24台（型号：80IND-30） 22 成熟醪泵流量 100M3/小时 2台（型号：100IND-40） 23 硫酸贮罐 20M3/个 2个 24硫酸计量罐 2M3/个 1个 25 耐酸泵功率 2～3千瓦 2台（型号：25FB-25 ） 26粗馏塔Ф2.8米 24～26层塔板板距 450～500㎜
酵母发酵酒精的研究进展
酵母发酵酒精的研究进展 （生命科学与技术学院微生物专业） 前言 人类利用酵母菌的历史已有几千年了。值得提出来的是，早在我国宋代的酿酒著作中，中国人已经明确记载了从发酵旺盛的酿酒缸内液体表面撇取酵母菌（当然不是纯粹的酵母菌）的方法，并把它们称为“酵”，风干以后制成的“干酵”可以长期保存。这种制造干酵母的原始方法说明，早在800年前，中国人已经意识到酒精发酵是由“酵”，即某种能生长的物质引起的。这种推断直到19世纪巴斯德才证明是酵母菌。明代末年出版的词书中记载有“以酒母起面曰发酵”，“发酵，浮起者是也”等解释。这说明至少在那时，一引起细心观察自然现象和注意比较的学者，已经认识到发面和酿酒有某种相同的因素在起作用。当时在欧洲虽然已经发现了酵母菌，但在200年后才知道酵母菌的作用。今天我们把这类微生物称酵母菌，正是以此为根据的。 酵母菌能够把糖变成酒精，是因为它的细胞里有催化剂，这些存在于生物细胞的催化剂在科学上叫做酶。虽然现在知道所有的生物都是靠酶催化的化学反应来生活的，但最早发现的酶，就是酵母菌的酶。酵母菌中最早发现的酶，是把糖变成酒精的一群酶，当时自然数酒化酶。由于这种酶的作用，使糖分解成酒精和二氧化碳，这就是利用酵母菌酿酒和发面包的原理。使面团产生许多空隙的就是二氧化碳。酵母细胞大小为2.5-10μm×4.5-21μm, 在加盖的玉米琼脂上不产生假菌丝或有不典型的假菌丝, 营养细胞可直接变为子囊, 每囊有1-4个圆形光面的子囊孢子, 在麦芽汁25℃培养3d, 细胞为圆形、卵形、椭圆形和香肠形。其菌落在麦芽汁琼脂上为乳白色, 有光泽, 平坦, 边缘整齐。菌体维生素、蛋白质含量高, 既可食用又可提取细胞色素C、核酸、麦角固醇、谷胱甘肽、凝血质、辅酶A、三磷酸腺苷等。该菌种能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖及蔗糖, 但不能发酵乳糖和蜜二糖, 不同化硝酸盐。 酵母菌的繁殖方式既可进行无性繁殖，如芽殖，又可进行有性生殖；酵母菌既可进行有氧呼吸，又可进行无氧呼吸，是一种兼性厌氧呼吸的真核微生物。单细胞真核生物酿酒酵母基因组为12,068kb，比单细胞的原核生物和古细菌大一个数量级。酿酒酵母基因组共有5887个ORF，这比原核生物和古细菌要多很多。酿酒酵母的基因密度为1个基因/2kb，密度小于原核生物流感嗜血杆菌和尿殖道支原体等。酿酒酵母是最小的真核基因组，裂殖酵母其次，其密度是1/2.3kb，简单多细胞生物线虫的基因密度为1/30kb。第二、酿酒酵母只有4%的编码基因有内含子，而裂殖酵母则有40%编码基因有内含子。 1、酵母的生长条件 1.1 无机盐
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）。
木薯为原料的酒精酿造工艺精编WORD版
木薯为原料的酒精酿造 工艺精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
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。 一、原料的预处理 原料在进行正式生产之前，必须预处理，以保证生产的正常进行和提高生产的效益，预处理包括除杂和粉碎两个工序。木薯在收获和干燥过程中，经常会惨夹进泥土、沙石、粗纤维，金属杂质等杂质，这些杂质如果没有在正式投入生产之前清除，将严重影响生产的正常进行。石块和金属杂质会使粉碎机的筛板磨损或损坏，造成生产的中断；机械设备运转部位，会因泥沙的存在而加速磨损，泥沙等杂质也会影响正常的发酵过程。所以用木薯原料生产酒精前，必须进行除杂，以保证生产的正常进行和提高生产的效益。 2、原料的粉碎木薯原料粉碎可以使原料的颗粒变小，原料的细胞组织部分破坏，淀粉颗粒部分外泄，增加原理的表面积，在进行水热处理时，加快原料的吸水速度，降低水热处理的温度，节约水热处理蒸汽；有利于α-淀粉酶与原料中淀粉分子的充分接触，促使
木薯生产酒精废水处理工艺流程模板
木薯生产酒精的废水一般特点 木薯经过发酵提取酒精后, 排出废醪液进入污水处理系统。废醪液有以下特点: 1.泥砂含量大 会在后续的水处理构筑物中沉积, 减小有效容积, 降低构筑物的可利用容积; 同时, 对卧式螺旋离心机、水泵、换热器、管道也造成很大的磨损。如果不去除, 肯定会淤积在一级厌氧罐中, 而且极难从厌氧罐中排出来。 2.木薯渣沉降速度快 木薯渣进入水处理构筑物内, 会很快沉积在构筑物底部, 靠单纯的排泥和提高上流速度来排除构筑物内木薯渣, 肯定会遇到重大问题。 而且, 由于木薯渣特别容易沉淀, 会造成带式压滤机、板框压滤机的脱水效果不好, 损坏滤袋、滤布等。 3.木薯渣较难生物降解 经过重复试验, 经过清洗烘干后的干木薯渣基本不能短时间产生沼气, 而含木薯渣的废醪液能大量产气, 其原因是木薯渣中夹带的高浓度有机废水在发生作用, 废水中的CODCr产生沼气。因此, 想经过在构筑物内提高停留时间, 让木薯渣自行降解, 是不可行的。
4.造成反应器淤塞、混合困难、进水堵塞。 根据以上提出的木薯渣的特点, 一旦木薯渣进入反应器内, 会很难自动出来, 会造成反应器有效容积逐步减小, 泥水混合困难, 进水压力增加, 进水管堵塞, 需要定期进行开罐、放空清理。 尽管, 我们能够经过除渣机系统控制排出木薯渣的量( 前提是要对泥砂、大块渣进行事先去除) , 但由于在外排木薯渣的同时, 微生物也会大量外排, 很难做成”高负荷”厌氧反应器。根据我们的工程经验, 只能够控制负荷在６~８kgCOD/(m3.d)。 5.造成好氧池淤塞、曝气系统堵塞 颗粒较小的木薯渣容易随水流进入好氧系统, 在好氧池内沉积, 堵塞曝气系统。特别是在停留曝气一段时间后, 堵塞现象更加严重。 由于广西扶绥县沣桦酒业公司刚运营不久, 酒精废水处理系统和各种处理设备尚未完全完善, 现基于薯生产酒精的废水一般特点, 现该厂是以一级厌氧+SBR为主要处理工艺, 不过由于生产酒精过程中的各种不稳定因素造成的生产废水不稳定性。该厂为了应对这些不稳定因素和稳定出水达到国家排放标准, 因此现正在投建两级厌氧+SBR处理工艺系统。由于时间问题我们对该厂的污水处理工艺流程也仅仅是了解了个大概, 其中细节部分未得深入研究, 不过这也大碍。下面是根据以木薯为原料生产酒精的一般工艺流程结合该厂的一些特有的工艺做相关分析, 内容主要是以参考相关资料和自我分析为主。
酵母菌酒精发酵实验报告
酵母菌酒精发酵实验报告 实验方案 酵母菌酒精发酵地条件研究 学院（部）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生姓名：鑫 学 班 指导 1 2 ｇ玉米粉 糖化：糖化时地工艺条件为：糖化温度为５８℃，ｐＨ值为４．５，糖化时间为３．５ｈ，糖化酶地添加量为０．３ｇ／１００ｇ玉米粉. 活化培养基 本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基地配制，配方如下表一：
表一 扩大培养基 扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基，由于要用液体地，所以将其中地琼脂配料去掉. 1 2 3 （1 （2 按照 中90℃液化3.5h.边液化边搅拌. （3）玉米粉地糖化 将液化后地玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中.再在水浴锅中，58℃糖化3.5h. （4）过滤 糖化后地糖化液有可能有没有彻底液化地玉米颗粒，会造成浑浊，这时需要对糖化液进行过 滤操作.
操作步骤： 最后与以上培养基一起进行灭菌处理.灭菌时，清洗16支移液管，与培养基一起灭菌. （5）活化步骤 器材：酒精灯，接种针，母菌，斜面培养基，消毒酒精. 步骤：1、将器材放于实验台上.对双手合桌面进行灭菌.对接种针进行灼烧灭菌.2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取下试管棉塞.3、将灼烧后地接种针伸入母菌试管取粘 培养. ， 不同菌量下地发酵 器材：扩大菌种，移液管四个，酒精灯，发酵液，洗耳球. 步骤：1、将实验器材放于实验台上.2、用移液管移取8%地扩大菌种到发酵液中.3、塞好棉塞，将发酵液存放于30℃条件下发酵2d.4、按照以上步骤，分别移取10%、12%、14%地扩大菌种到发酵液中，30℃培养2d，之后进行酒精检测. 不同醪液浓度下地发酵
酵母菌的分离鉴定、固定化及酒精发酵3(DOC)
酵母菌的分离鉴定、固定化及酒精发酵 吴英玲 10197020 10生物创新班 摘要：酵母菌喜欢酸性环境，可利用乳酸豆芽葡萄糖培养基富集培养酵母菌，然后在YPG培养基上用划线法分离纯化出酵母菌。将分离的酵母菌转接于YPG斜面培养基上培养，待长好后置于冰箱内 4 ℃下保存。用TTC显色剂及杜氏小管观察法筛选出发酵能力高的酵母菌。并通过菌落形态、细胞形态、生化分析及分子生物学手段进行微生物鉴定。采用PVA-海藻酸钠固定化技术固定酵母细胞进行酒精发酵。 关键词：酵母菌分离鉴定固定化酒精发酵 Abstract: Yeast like acid environment, the use of lactic acid glucose medium enrichment culture yeast, bean sprouts and purification by marking method on the YPG culture medium of yeast will transfer separation of the yeast in the YPG cant medium cultivation, staying long placed in the refrigerator after use the TTC chromogenic agent, save and duchenne tubular observation screen high fermentation ability by colony morphology of yeast cell morphological and biochemical analysis and molecular biology means to identify the microorganisms using PVA - sodium alginate immobilized technology fixed yeast cells for ethanol fermentation。 前言 酵母菌（yeast）是一类单细胞真菌。一般呈圆形、卵圆形、圆柱形，其菌落呈乳白色或红色，表面湿润、粘稠，易被挑起。酵母菌多数为腐生，专性或兼性好氧，广泛生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中，例如水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见。酵母菌在有氧环境下将葡萄糖转化为水和二氧化碳，主要用于馒头、面包等食品发酵；在工业上，酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）将葡萄糖、果糖、甘露糖等单糖吸
木薯酒精发酵实验 生物121班 翁振耀
实验名称木薯酒精发酵 院系生物与化学工程学院 专业生物工程 班级生物121 学号201200606029 姓名翁振耀 指导老师赵东玲 二〇一五年七月十二日
目录 1 绪论 (1) 1.1 实验目的 (1) 1.2 实验原理 (1) 2 材料与方法 (2) 2.1 实验材料 (2) 2.1.1菌种 (2) 2.1.2 培养基 (2) 2.1.3 主要药品与试剂 (2) 2.1.4主要仪器设备 (3) 2.1.5其他辅助仪器 (3) 2.2 方法与步骤 (4) 2.2.1试剂配制 (4) 2.2.2培养基配制 (4) 2.2.3酿酒酵母GGSF16培养 (5) 2.2.4分析方法 (5) 3 实验记录与计算 (7) 3.1 记录发酵时间流程 (7) 3.2 称重数据 (7) 3.3 计算方法 (9) 3.3.1还原糖的计算 (9) 3.3.2 总糖的计算 (10) 3.3.3测酒精度 (11) 3.3.4发酵效果的判定指标 (11) 4 结果与讨论 (11) 4.1 结果 (11) 4.1.1计算结果 (11) 4.1.2发酵效果指标 (12) 4.1.3 CO2失重作图 (12) 4.2讨论 (12) 4.2.1 结果讨论 (12) 4.2.2 误差分析 (12) 4.2.3 实验收获 (13) 致谢 (13) 参考文献 (14) 附录 (14)
1 绪论 1.1 实验目的 1. 掌握木薯淀粉液化、糖化原理。 2. 掌握酒精发酵的基本原理。 3. 掌握总糖、还原糖及酒度的测定原理和方法。 1.2 实验原理 酒精发酵是在厌氧条件下，己糖分解为乙醇并释放出二氧化碳。酒精发酵的类型有3种：即通过EMP途径的酵母菌酒精发酵、通过HMP途径的细菌酒精发酵和通过ED途径的细菌酒精发酵[4]。 酵母菌通过EMP途径分解己糖生成丙酮酸，在厌氧条件和微酸性条件下，丙酮酸则继续分解为乙醇。如果在碱性条件或者培养基中加有亚硫酸盐时，则发酵的主要产物是甘油，这也是工业的甘油发酵。因此，如果要用酵母进行酒精发酵，就必须控制发酵液的微酸性条件。
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。 一、原料的预处理 原料在进行正式生产之前，必须预处理，以保证生产的正常进行和提高生产的效益，预处理包括除杂和粉碎两个工序。木薯在收获和干燥过程中，经常会惨夹进泥土、沙石、粗纤维，金属杂质等杂质，这些杂质如果没有在正式投入生产之前清除，将严重影响生产的正常进行。石块和金属杂质会使粉碎机的筛板磨损或损坏，造成生产的中断；机械设备运转部位，会因泥沙的存在而加速磨损，泥沙等杂质也会影响正常的发酵过程。所以用木薯原料生产酒精前，必须进行除杂，以保证生产的正常进行和提高生产的效益。 2 、原料的粉碎木薯原料粉碎可以使原料的颗粒变小，原料的细胞组织部分破坏， 淀粉颗粒部分外泄，增加原理的表面积，在进行水热处理时，加快原料的吸水速度，降低水热处理的温度，节约水热处理蒸汽；有利于 a -淀粉酶与原料中淀粉分子的
酵母菌酒精发酵实验方案
酵母菌酒精发酵实验方案 实验方案 酵母菌酒精发酵地条件研究 学院（部）：生物与化学工程学院 专业：生物工程 学生姓名： 学 班 指导 1 2 ｇ玉米粉 糖化：糖化时地工艺条件为：糖化温度为５８℃，ｐＨ值为４．５，糖化时间为３．５ｈ，糖化酶地添加量为０．３ｇ／１００ｇ玉米粉. 活化培养基 本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基地配制，配方如下表一：
表一 扩大培养基 扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基，由于要用液体地，所以将其中地琼脂配料去掉. 1 2 3 （1 （2 按照 中90℃液化3.5h.边液化边搅拌. （3）玉米粉地糖化 将液化后地玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中.再在水浴锅中，58℃糖化3.5h. （4）过滤 糖化后地糖化液有可能有没有彻底液化地玉米颗粒，会造成浑浊，这时需要对糖化液进行过 滤操作.
操作步骤： 最后与以上培养基一起进行灭菌处理.灭菌时，清洗16支移液管，与培养基一起灭菌. （5）活化步骤 器材：酒精灯，接种针，母菌，斜面培养基，消毒酒精. 步骤：1、将器材放于实验台上.对双手合桌面进行灭菌.对接种针进行灼烧灭菌.2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取下试管棉塞.3、将灼烧后地接种针伸入母菌试管取粘 培养. ， 不同菌量下地发酵 器材：扩大菌种，移液管四个，酒精灯，发酵液，洗耳球. 步骤：1、将实验器材放于实验台上.2、用移液管移取8%地扩大菌种到发酵液中.3、塞好棉塞，将发酵液存放于30℃条件下发酵2d.4、按照以上步骤，分别移取10%、12%、14%地扩大菌种到发酵液中，30℃培养2d，之后进行酒精检测. 不同醪液浓度下地发酵
年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计 (自动保存的)
武汉轻工大学 毕业设计 毕业设计题目年产10万吨95%酒精工厂糖化发酵车间工艺设计 1目录 1. 前言 (2) 1.1产品介绍 (2) 1.2酒精的用途 (3) 1.3设计意义 (3) 1.4设计原则 (4) 1.5酒精工业发展趋势 (4) 1.6酒精工业生产方法 (5) 1.7酒精国家标准 (5) 2工艺流程示意图 (6) 3100000t/a淀粉原料燃料酒精厂全厂（蒸煮糖化车间）总物料衡算 (7) 3.1整个生产过程中全部的原料的消耗的计算每生产 (8) 3.2在蒸煮糖化车间物料衡算 (9) 3.3发酵车间的物料衡算 (11) 3.4蒸馏车间物料衡算 (13)
3.5100000t/a淀粉原料酒精厂总物料衡算 (14) 4设备的计算与选型 (15) 4.1种子罐的计算 (16) 4.2发酵罐的计算 (16) 4.3冷却管计算 (17) 4.4发酵罐接管设计 (18) 5谢辞 (19) 6主要参考文献： (20) Abstraction Alcohol，a chemical substances, has an increasingly application in a great deal of fields such as people's daily life and scientific research. Ever mostly the alcohol is synthesis by chemical method, but the fermentation has been the main method to produce it with the development of science. The ability for producing alcohol of the fermentation will become the sign of a national economic strength. The fermentation is mainly to utilize anaerobic microorganism to ferment which suck candy material carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol, turn into alcohol. The design can have an annual output of 100000 tons of alcohol using molasses fermentation. This method has abundant raw material sources, and production process has no harm to the environment. The process of technology: continuous fermentation, differential pressure distillation process,lime absorption method, the optimization of the design. Keyword: Alcohol Fermentation Design process 摘要 酒精，作为一种化学制品，在人们日常生活中以及科学研究方面等诸多领域都有很重要的应用。过去酒精主要通过化学合成的方法来得到，但随着科学的发展，发酵成为生产酒精的主要方法。发酵法生产酒精的能力将成为一个国家经济实力的标志。发酵法主要是利用微生物无氧发酵，将含糖物质内的糖类转化为乙醇，生成酒精。此法原料来源丰富，生产过程环保。本设计为年产10万吨酒精工厂的设计，采用糖蜜原料发酵。工艺流程：连续发酵，差压式蒸馏工艺，生石灰吸水法，设计的优化。 关键词: 酒精发酵法设计流程 1. 前言 1.1产品介绍 乙醇人们中的另一种叫法为酒精，酒精是一种液体且该液体为不导电的液体，酒精是无色且透明、容易挥发并且容易燃烧。酒精有食用的酒的气味和刺激