基于外環(huán)流式發(fā)酵罐的玉米生料發(fā)酵酒精的研究.pdf

1、當(dāng)前我國(guó)能源供應(yīng)形勢(shì)日益嚴(yán)峻，從國(guó)家能源和戰(zhàn)略安全考慮，研究新型能源替代石油尤為迫切，而發(fā)酵酒精作為一種可再生能源最為可能。生料發(fā)酵酒精，不僅減少設(shè)備投資，而且顯著節(jié)省能量消耗，極大地降低了酒精生產(chǎn)成本。酒精濃醪發(fā)酵是一種高強(qiáng)度發(fā)酵方式，其具有設(shè)備利用率高、蒸餾能耗少、生產(chǎn)成本低及酒糟易處理等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有巨大應(yīng)用價(jià)值的酒精發(fā)酵技術(shù)。如果將上述兩種工藝結(jié)合起來，有利于高效、清潔酒精生產(chǎn)工藝的建立。 強(qiáng)制發(fā)酵醪循環(huán)，可有效緩解發(fā)

2、酵起始階段玉米粉吸水后沉淀造成的不利影響。通過Q1=U0Ae/(C0-e)估算，經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)采用循環(huán)方式1時(shí)的臨界流量為47mL/min；當(dāng)采用循環(huán)方式2時(shí)的臨界流量為31mL/min。從能量消耗、酒精度、淀粉利用率綜合考慮，初步確定在發(fā)酵過程中采用如下工藝：0h～8h采用循環(huán)1，8h～72h采用循環(huán)2。 在強(qiáng)制發(fā)酵醪循環(huán)的基礎(chǔ)上，采用分批添加工藝，可提高發(fā)酵效率。具體工藝如下：按1:2.3(w/v)混合玉米粉和水，得到初始發(fā)酵醪

3、。取30％接種發(fā)酵，從發(fā)酵2h起每30min添加5％的剩余發(fā)酵醪，30℃，發(fā)酵72h，酒精濃度可達(dá)120g/L，淀粉利用率達(dá)到90.08％，該發(fā)酵方式與無循環(huán)的生料酒精發(fā)酵工藝相比，所得酒精濃度可提高15.3％。進(jìn)一步將該工藝應(yīng)用于高濃度生料酒精發(fā)酵，當(dāng)料水比為1:1.8時(shí)，酒精度達(dá)到133.6g/L，淀粉利用率為86.6％。 在15L外環(huán)流式發(fā)酵罐中將強(qiáng)制循環(huán)基礎(chǔ)上的分批添加工藝進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)料水比為1:2.3時(shí)，酒精濃度可達(dá)1