论文摘要
近年来，浓醪发酵是发酵酒精领域的一个研究热点，浓醪发酵具有提高设备利用率和劳动生产率、降低管理费用、降低能耗和减轻酒糟处理负荷等优点，因此具有广阔的应用前景。本文针对广西丰富的木薯资源优势，以木薯为原料，对酒精浓醪发酵进行了研究，主要有四个方面研究内容和研究成果。为了降低浓醪发酵中醪液的粘度，提高液化效果，对木薯酒精浓醪发酵中的液化工艺进行试验。采用酶法进行液化，通过分析液化酶的性质，考察加入不同液化酶量和不同料水比的木薯粉浆的糊化曲线，应用单因素试验和正交试验得到优化液化工艺条件为：木薯粉过40目，即0．42mm粒径，料水比为1：2．3，加入液化酶量为10u／g木薯粉，配料水温为60℃，预热温度和时间分别为60℃、30min，液化温度和时间分别为105℃、2h。在此液化工艺条件下，醪液遇碘显酱红色，木薯淀粉液化完全，液化过程中醪液粘度大幅下降，不到未加液化酶的10％。在优化的液化工艺条件下制备木薯液化醪，采用加入糖化酶法进行糖化，通过分析不同温度与pH下的糖化酶活力以及酶活力的稳定性，考察了糖化酶量、糖化温度、糖化pH、糖化时间等各种单因素试验对糖化效果的影响，并应用正交试验来确定较优的糖化工艺条件，试验结果确定较优的糖化工艺条件为60℃降温糖化工艺，即在液化醪降温到60℃时，调pH 4．5，加糖化酶量为150u／g木薯粉，迅速降温到33℃，加入糖化酶到接种前的总糖化时间为30min。利用优化的液化糖化工艺制备糖化醪，对木薯酒精浓醪发酵工艺条件进行了研究。通过单因素试验考察了发酵温度、发酵pH、发酵时间、不同氮源等对酒精发酵的影响，应用正交试验法优化了发酵条件与发酵培养基中营养盐的组成。试验结果表明优化后的发酵条件为：发酵温度为33℃，发酵初始pH4．5，接种量为10％，发酵时间为48h，摇床转速为80r／min。优化后发酵培养基中营养盐的组成为：MgSO4·7H2O（0．45g／L），尿素（0．25g／100g木薯粉），KH2PO4（1．5g／L），CaCl2（0．2g／L）。在优化条件下发酵酒精，500mL三角瓶发酵成熟醪酒精浓度高达15．7％（v／v），淀粉利用率达到92．8％。经过三次平行发酵其酒精度平均可达到15．63％（v／v），淀粉利用率在92％以上。以500mL三角瓶发酵最优化条件为基础，进行了5L、100L酒精浓醪发酵放大试验，试验结果表明在33℃下发酵48 h，5L发酵罐发酵酒精度可达15．3％（v／v），残总糖在0．3％以下，淀粉利用率可达92．02％；100L发酵罐发酵酒精含量达15．1％（v／v），残总糖在0．5％以下，淀粉利用率达到91.06％。