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甘蔗糖蜜连续乙醇发酵及其残糖控制技术

糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂的一种副产品。因其含糖量较高,且本身就含有相当数量的可发酵性糖,是大规模工业生产制造酒精的良好原料。本文建立了固相萃取-高效液相色谱(SPE-HPLC)同时测定甘蔗糖蜜中果糖、葡萄糖和蔗糖的分析方法,同时,建立了基于固定化酵母和酵母固定化的三级连续发酵系统,对糖蜜浓度和稀释率对残糖的影响进行了系统研究,通过糖蜜预处理和添加纤维素酶,对糖蜜酒精发酵的残糖进行了较好的控制。 SPE-HPLC法显示,果糖在3.30-16.48g/L、葡萄糖在1.80-9.02g/L、蔗糖在5.94-29.70g/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数(R2)分别为0.9986、0.9987、0.9955;3种糖的相对标准偏差(RSD)分别为4.81%、4.42%、3.43%(n=5),平均加标回收率分别98.53%、98.58%、98.99%。该分析方法简便、准确、快速,重现性好。 建立了基于固定化酵母和酵母固定化的三级连续发酵系统,考察不同的稀释率和不同浓度的糖蜜对酒精连续发酵的影响。结果表明,稀释率和糖蜜浓度对糖蜜酒精连续发酵的发酵效率、糖利用率、乙醇得率和乙醇生产率有显著的影响。在一定条件下,稀释率与醪液中的残糖浓度和乙醇浓度之间呈现线性关系。在糖锤度为22Bx,稀释率为0.0037h-1下,得到最高的发酵效率、最大的乙醇得率和最低的残糖浓度,分别为83.92%、0.44g/g和6.53g/L。 考察了纤维素酶添加对糖蜜酶解及糖蜜酒精连续发酵残糖的影响。结果表明,纤维素酶对低、高锤度糖蜜进行预处理时,得到在低、高锤度下最佳的添酶量分别为15FPU/g固形物和10FPU/g固形物;纤维素酶酶解22Bx糖蜜后发酵,得到的发酵效率、总糖消耗率、乙醇得率和乙醇生产率分别是87.28%、97.75%、0.46g/g和3.06g/(L h),得到的平均残糖浓度及平均乙醇浓度分别是3.71g/L和73.45g/L,与未酶解的22Bx糖蜜发酵相比,残糖浓度降低了42.9%,乙醇浓度提高了11.6%。通过发酵工艺的优化和纤维素酶的运用,在糖蜜酒精发酵过程中,成功地提高出酒率,同时降低了酒精废液的残糖浓度。

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点击次数:  更新时间:2014-12-10 09:00:49  【打印此页】  【关闭