乙醇生产中复合型淀粉酶应用研究

摘要

本论文主要以节能环保、清洁发酵、提高经济效益为目的，研究了复合型淀粉酶在高浓度乙醇发酵的应用过程中工艺条件和工艺参数对发酵成熟醪质量的影响，以及复合型淀粉酶在清液回用的过程中对发酵成熟醪质量的影响。分析了液化温度、时间、pH值、淀粉酶用量等参数对糊化和液化粘度的影响，以及复合型淀粉酶在生产应用中存在优势的原因。
　　研究了复合型淀粉酶和普通淀粉酶在混合浆糊化液化过程中对液化醪质量和粘度的影响及其差别。采用单因素试验考察不同pH值、不同淀粉酶种类、不同的淀粉酶添加量对混合浆液化过程中粘度的变化规律及液化终了葡萄糖和麦芽糖的含量和变化，不同种类的淀粉酶对发酵结果的影响。
　　用小麦面粉提取谷朊粉后的A浆和B浆混合料50％，脱胚后玉米粉30％，木薯粉20％构成混合料，拌料浓度以使发酵成熟醪酒度达到14％(v/v)左右为基准，研究其液化醪在不同pH条件下的粘度。实验结果表明:液化醪最高粘度值，在pH5.4比pH4.9时低43 mpa·s;比较了不同的淀粉酶酶添加量对液化醪粘度的影响，结果为添加量在11个单位时，液化过程中粘度较高，液化最高粘度值较添加14个单位高出106 mpa·s;通过发酵试验表明，用混合原料生产乙醇，添加复合型淀粉酶，在pH值4.9和pH值5.4条件下，发酵成熟醪各指标均有改善，并可减少淀粉酶的总添加量。
　　本论文的创新点在于混合原料粉浆液化过程中应用复合型淀粉酶提高了低pH值条件下的液化质量，排除了乙醇生产中清液回用造成的低pH对混合原料粉浆液化的不利影响，减少了生产过程中氨水或氢氧化钠的使用，同时可节省了糖化阶段硫酸的使用量，并提高了混合原料清液回用生产乙醇出酒率。

目录

声明

致谢

摘要

符号与缩写说明

第1章 绪论

引言

1．1 燃料乙醇发展现状

1．1．1 国内外燃料乙醇产业发展现状

1．1．2 燃料乙醇液化工艺发展现状

1．1．3 乙醇发酵的原料概况

1．1．4 发展混合原料乙醇的意义和优势

1．2 三种淀粉质原料乙醇发酵原料预处工艺

1．3 燃料乙醇蒸煮工艺情况

1．3．1 按蒸煮方式来划分

1．3．2 现阶段蒸煮的工艺应用情况

1．4 α-淀粉酶研究进展

1．4．1 α-淀粉酶的分类

1．4．2 几种常用位α-淀粉酶的研究进展

1．5 研究课题简介

1．5．1 课题来源

1．5．2 研究的目的和意义

1．5．3 本文的主要工作

第2章 原料理化因子对其液化醪粘度与质量的影响

引言

2．1 材料与方法

2．1．1 主要原料

2．1．2 主要仪器

2．1．3 主要试剂

2．1．4 相关溶液的配制

2．1．5 调浆配料方法

2．1．6 糊化、液化曲线的测定方法

2．1．7 水分含量的测定

2．1．8 淀粉含量的测定

2．1．9 还原糖测定方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 几种淀粉质原料分析

2．2．2 几种淀粉质原料的液化后参数分析

2．2．3 几种淀粉质原料液化过程的粘度曲线

2．3 本章小结

第3章 清液理化指标对混合粉浆糊化液化性能的影响

引言

3．1 材料与方法

3．1．1 主要原料

3．1．2 主要仪器

3．1．3 主要试剂

3．1．4 相关溶液的配制

3．1．5 调浆配料方法

3．1．6 清液回调的方法

3．1．7 淀粉酶活力的测定方法

3．1．8 糊化、液化曲线的测定方法

3．1．9 液化终了成分的测定方法

3．1．10 清液的指标参数测定方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 清液的制备及其指标检测情况

3．2．2 添加清液对混合原料粉浆pH值交化情况的影响

3．2．3 添加清液对混合原料粉浆糊化液化粘度的影响

3．2．4 清液回调后pH值对糊化液化最高粘度的影响

3．3 本章小结

第4章 淀粉酶对混合原料粉浆液化粘度和成分的影响

引言

4．1 材料与方法

4．1．1 主要原料

4．1．2 主要仪器

4．1．3 主要试剂

4．1．4 相关溶液的配制

4．1．5 调浆配料方法

4．1．6 淀粉酶活力的测定方法

4．1．7 糊化、液化曲线的测定方法

4．1．8 还原糖测定的方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 温度对α-淀粉酶活力的影响

4．2．2 液化时间对α-淀粉酶液化质量影响

4．2．3 不同ptt值条件下α-淀粉酶的液化能力

4．2．4 α-淀粉酶不同添加量液化质量对比

4．2．5 不同类型淀粉酶对糊化液化粘度的影响

4．4．6 不同淀粉酶加入量对降粘作用的影响

4．2．7 不同pH值对液化效果和降粘作用的影响

4．2．8 不同类型淀粉酶液化的质量情况分析

4．3 本章小结

第5章 不同淀粉酶乙醇发酵质量及经济性分析

引言

5．1 材料与方法

5．1．1 主要原料

5．1．2 主要仪器

5．1．3 主要试剂

5．1．4 相关溶液的配制

5．1．5 培养基的配制

5．1．6 菌种的制备

5．1．7 糖化酶的添加

5．1．8 发酵参数控制

5．1．9 乙醇含量的测定方法

5．1．10 发酵醪残还原糖测定

5．1．11 发酵成熟醪残总糖测定方法

5．2 结果与讨论

5．2．1 在pH值为4．9的条件下液化后，发酵结果的比较

5．2．2 在pH值为5．4的条件下液化，发酵结果的比较

5．2．3 复合型淀粉酶(pH4．9)与耐高温淀粉酶(pH5．4)的比较

5．2．4 复合型淀粉酶(11U)与耐高温淀粉酶(13U)的比较

5．2．5 经济效益分析

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．1．1 复合型淀粉酶在糊化液化过程粘度变化规律的研究

6．1．2 淀粉酶糊化液化过程中液化质量的变化规律的研究

6．1．3 在清液回调条件下复合型淀粉酶糊化液化及降粘作用的研究

6．1．4 混合原料乙醇浓醪发酵试验

6．1．5 复合型淀粉酶应用前景

6．2 本文创新点

6．3 展望

参考文献

附录

作者简历