玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術研究

李文娟　徐成慶

摘 要：酒精濃醪發(fā)酵技術是一項發(fā)展前景較強的技術，這種技術對設備的要求較地，且綜合效益較高，可以有效提高國家的發(fā)酵水平，提高生產量，本文根據(jù)相應的生產理論，重點研究了以玉米為原料時，進行發(fā)酵時需要采取的工藝技術進行深入的研究。

關鍵詞：酒精活性干酵母；酶制劑；糖化工藝

酒精濃醪發(fā)酵技術需要的能耗較低，實行這種技術可以有效節(jié)省能耗從根本上降低生產成本，但是酒精濃醪發(fā)酵技術在發(fā)酵過程中會對酵母菌的生長繁殖有限制作用，也會對酒精發(fā)酵產生抑制作用，因此要對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術進行深入研究。通過具體的技術工藝、技術的研究，改進完善玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技工藝，推動酒精濃醪發(fā)酵技術的不斷完善，在工業(yè)化生產中得到全面的應用。

1 玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術實驗

1.1 材料和方法

本文試驗采用的材料有三種，分別為：酵母菌、酶制劑和玉米粉，其中酵母菌為酒精活性干酵母，酶制劑選擇了以下三種：耐高溫α-淀粉、糖化酶和酸性蛋白酶，玉米粉作為原料使用，其中的淀粉含量為的67.7%。

試驗一共分為七個步驟，第一步，讓酒精活性干酵母活化；第二步，進行具體的發(fā)酵試驗；第三步，測定酒精濃度；第四步，測定殘?zhí)牵坏谖宀剑瑴y定酸性蛋白酶；第六步，測定α-氨基氮；第七步，測定酵母菌細胞數(shù)和存活率。在實際的測定環(huán)節(jié)中，分別采用了茚三酮比色法、次甲基藍染色法、斐林法等，以此保證結果的準確性。

1.2 結果和分析

經過相關數(shù)據(jù)的檢查后發(fā)現(xiàn)，添加酸性蛋白酶會對發(fā)酵速率以及酵母菌生長造成影響，此外酸性蛋白酶添加量也會對發(fā)酵造成影響。不僅如此，醪液濃度和糖化時間也會對發(fā)酵造成一定的影響。首先，酸性蛋白酶的作用主要是促進玉米原料中的蛋白質可以快速水解，以此增加酵母菌的可吸收性氮的作用，也可以促進酒精濃醪發(fā)酵的速度[1]。讓整個生產過程中，都保持在一些旺盛的狀態(tài)下，但是酸性蛋白酶的添加量也需要進行控制，否則不僅不會起到促進作用，反而會對發(fā)酵造成阻礙。但是酸性蛋白酶的添加也會對酵母菌的生長造成影響，并不是阻礙，而是促進酵母菌和酒精發(fā)酵。隨著醪液濃度的增加，醪液粘度也會隨之提高，繼而會對發(fā)酵的穩(wěn)定性造成影響，經過具體試驗后，發(fā)現(xiàn)雖然在其中加入了酸性蛋白酶，但是降低醪液粘度的問題依舊沒有得到解決。

因此，應該對原料比進行嚴格的控制，進而保證發(fā)酵結果理想。對于酒精濃醪發(fā)酵技術而言，發(fā)酵周期相對較長，通過添加酸性蛋白酶后，營養(yǎng)狀況得到了改善，但是酸性蛋白酶雖然可以提升發(fā)酵速度，但是在實際應用中，發(fā)酵時間依然較長，可知酸性蛋白酶并不能夠縮短酒精濃醪發(fā)酵周期，但是能夠提高生產率，在降低成本上具有著十分重要的作用。糖化工藝是玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術中最為重要的工藝，其中糖化時間的控制關系到最終的生產情況，要根據(jù)采用材料的實際情況，進行具體的設計，通過糖化時間的延長可以讓酵母菌和酒精發(fā)酵工作得到進一步開展。通過對試驗結果的比較判斷，可以發(fā)現(xiàn)糖化時間的羊腸要適度，如果糖化時間過長，就會造成污染問題的出現(xiàn)，一般情況下，要將糖化時間控制在兩個小時范圍內，在這個時間范圍中設備的利用率較高，配合酸性蛋白酶發(fā)酵促進劑，可以得到較優(yōu)的生產結果。

2 玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術實驗結論

在對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術進行了具體的試驗后發(fā)，發(fā)現(xiàn)想要讓能讓玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術發(fā)揮出其本身的作用，就要對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術進行優(yōu)化，以此進一步提升其本身的節(jié)水節(jié)能性，降低環(huán)境污染，并且提升生產量，推動國家發(fā)酵水平得到全面的發(fā)展。由上述試驗中發(fā)現(xiàn)，必須要加強對玉米原料酒精濃醪發(fā)酵工藝條件的關注，包括：原料粉碎粒度、加水比、糊化條件、液化酶、不同保溫時間、糖化工藝、外加氮源、最合適pH值、無機離子的最佳水平、種子培養(yǎng)時間、種子接種量、最佳搖床轉速、最適發(fā)酵溫度、蒸餾廢水的回用、抑制因子等工藝條件。通過這些工藝條件的優(yōu)化，不僅會對玉米粉乳的糊化、液化起到有效作用，同時也會讓發(fā)酵水平得到充分提升。在實際生產活動中，要盡可能的粉碎原料，同時保證飼料干燥，其中糖化工藝的控制也極為重要，通過優(yōu)化傳統(tǒng)的糖化工藝可以讓酒精產量得到大幅度的提高，原料的利用率也可以得到充分的提升[2]。

以菌株FYW35玉米原料發(fā)酵為例，在工藝進行的過程中，最優(yōu)化的條件如下：首先加水比為1：1.8，采用復合糖化劑進行糖化工藝，并且將糖化時間控制在0min的糖化發(fā)酵并行工藝，接種量和發(fā)酵溫度分別為：10%和35℃，pH值為5.5，搖床轉速控制在75r/min。在這種優(yōu)化條件下，和其他發(fā)酵方式進行對比試驗，結果表明，玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術在相同條件下，效果更優(yōu)。

3 總結

綜上所述，影響玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術產量和效率的因素有很多，因此必須要正確選擇相應的工藝條件，以此提高玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術的生產性能，提供設備利用率，降低環(huán)境污染，真正做到綠色生產。這種以玉米為原料的發(fā)酵條件，是酒精濃醪發(fā)酵技術中相對較優(yōu)的方式方法，但是這種方法中還存在一定的問題，通過加強對工藝調劑和相關技術的研究，可以讓玉米原料酒精濃醪發(fā)酵技術得到全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]韓穎，石彥忠，孟憲梅，等.改善玉米酒精濃醪發(fā)酵工藝條件的研究[J].釀酒科技，2016（12）：65-68.

[2]賈瑞強.混合原料燃料乙醇生產的濃醪發(fā)酵工藝研究[D].杭州：浙江大學，2016.