马铃薯发酵酒精
马铃薯,作为一种重要的粮食作物,不仅在食品领域有着广泛的应用,还在能源领域展现出巨大的潜力。近年来,随着可再生能源需求的增加,马铃薯作为酒精发酵原料的研究逐渐受到关注。发酵生产酒精是一种可再生能源,已经成为石油部分替代品。因此,发酵生产酒精相关方面的研究越来越受到关注。
使用马铃薯发酵生产酒精符合当前国家要求使用非粮作物为原料的产业政策,而且马铃薯在我国有着广泛的种植。以鲜马铃薯为原料进行酒精发酵实验,结果表明:原料粉碎粒度40目;料水料比1∶0.3;耐高温α-淀粉酶的添加量10 U/g(物料),pH值5.5~6.0,90℃~95℃液化60 min;采用异步糖化发酵法,糖化酶的添加量200 U/g,pH值4.0~5.0,60℃糖化60 min;发酵初始pH值3.5;发酵温度32℃;在上述各条件下均能取得较好的发酵效果。
发酵最适条件为发酵初始pH值3.5,接种量0.1%,发酵温度前10 h为30℃,后期为32℃;得到最佳酒精浓度为8.8%(v/v),淀粉利用率达到99.42%。Ca2 、Mg2 、Zn2 、NH4 等离子的添加均可有效地提高成熟发酵醪中的酒精浓度。对马铃薯酒精浓醪发酵进行了研究:以过40目筛马铃薯干粉为原料;料水料比1∶2.0;耐高温α-淀粉酶10 U/g,pH值5.5~6.0,90℃~95℃液化60 min;采用同步糖化发酵法,即边糖化边发酵,糖化酶200 U/g,糖化时间0 min;发酵初始pH值3.5;发酵温度35℃,发酵至结束。发现液化前添加适量的纤维素酶pH值5.0,50℃保温30 min;液化前添加适量的果胶酶pH值5.0,45℃保温60 min;发酵前添加适量酸性蛋白酶;均可有效提高淀粉利用率。吐温-80的添加也可有效提高酵母细胞的酒精耐受性。经正交试验优化的最适条件为液化前添加纤维素酶10 U/g、果胶酶20 U/g、发酵前添加酸性蛋白酶20 U/g和0.03%的吐温-80;得到最佳结果为酒精浓度16.4%(v/v),淀粉利用率为94.18%。
甘肃山丹马铃薯科技小院
培养单位:甘肃农业大学
联合培养单位:位奇镇人民政府、甘肃荣腾农业科技开发有限责任公司
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马铃薯发酵酒精
马铃薯,作为一种重要的粮食作物,不仅在食品领域有着广泛的应用,还在能源领域展现出巨大的潜力。近年来,随着可再生能源需求的增加,马铃薯作为酒精发酵原料的研究逐渐受到关注。发酵生产酒精是一种可再生能源,已经成为石油部分替代品。因此,发酵生产酒精相关方面的研究越来越受到关注。
使用马铃薯发酵生产酒精符合当前国家要求使用非粮作物为原料的产业政策,而且马铃薯在我国有着广泛的种植。以鲜马铃薯为原料进行酒精发酵实验,结果表明:原料粉碎粒度40目;料水料比1∶0.3;耐高温α-淀粉酶的添加量10 U/g(物料),pH值5.5~6.0,90℃~95℃液化60 min;采用异步糖化发酵法,糖化酶的添加量200 U/g,pH值4.0~5.0,60℃糖化60 min;发酵初始pH值3.5;发酵温度32℃;在上述各条件下均能取得较好的发酵效果。
发酵最适条件为发酵初始pH值3.5,接种量0.1%,发酵温度前10 h为30℃,后期为32℃;得到最佳酒精浓度为8.8%(v/v),淀粉利用率达到99.42%。Ca2 、Mg2 、Zn2 、NH4 等离子的添加均可有效地提高成熟发酵醪中的酒精浓度。对马铃薯酒精浓醪发酵进行了研究:以过40目筛马铃薯干粉为原料;料水料比1∶2.0;耐高温α-淀粉酶10 U/g,pH值5.5~6.0,90℃~95℃液化60 min;采用同步糖化发酵法,即边糖化边发酵,糖化酶200 U/g,糖化时间0 min;发酵初始pH值3.5;发酵温度35℃,发酵至结束。发现液化前添加适量的纤维素酶pH值5.0,50℃保温30 min;液化前添加适量的果胶酶pH值5.0,45℃保温60 min;发酵前添加适量酸性蛋白酶;均可有效提高淀粉利用率。吐温-80的添加也可有效提高酵母细胞的酒精耐受性。经正交试验优化的最适条件为液化前添加纤维素酶10 U/g、果胶酶20 U/g、发酵前添加酸性蛋白酶20 U/g和0.03%的吐温-80;得到最佳结果为酒精浓度16.4%(v/v),淀粉利用率为94.18%。
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