酒精發(fā)酵清潔生產(chǎn)新工藝的方案研究

　　環(huán)保：在酒精發(fā)酵過程中，雜菌控制的好壞，對整個(gè)發(fā)酵的結(jié)果至關(guān)重要。由于酒精發(fā)酵工藝的特點(diǎn)決定了，在工業(yè)化生產(chǎn)酒精過程中，整個(gè)發(fā)酵過程處于無菌狀態(tài)是不可能的，也不現(xiàn)實(shí)。因此，在酒精發(fā)酵工藝的發(fā)展歷程中，雜菌的控制手段也不斷變化。在傳統(tǒng)的酒精發(fā)酵工藝中，通常采用加硫酸酸化、加熱滅菌、添加化學(xué)藥劑等方法抑制雜菌。加熱滅菌可以殺死雜菌，但需增加設(shè)備，消耗大量蒸汽，運(yùn)行成本較高，且容易造成糖分的損失，目前已很少采用。加酸酸化法，即用濃硫酸將醪液的pH 值調(diào)節(jié)到3.4~3.6 來抑制雜菌的生長。酸化法硫酸用量大，對設(shè)備造成腐蝕，增加酒精廢液的硫酸根含量，環(huán)保處理難度大?；瘜W(xué)滅菌法由于所用的化學(xué)藥劑在殺滅雜菌的同時(shí)，也會(huì)不同程度的殺滅或抑制酵母，所以此法也較少采用。

　　近幾年來，隨著酒精發(fā)酵工藝的不斷改進(jìn)，高效節(jié)能的低溫蒸煮液化工藝已為大多數(shù)企業(yè)采用，取代了傳統(tǒng)的高溫蒸煮液化工藝，這就對雜菌的控制手段提出更高的要求。同時(shí)，環(huán)保要求的不斷提高，酸化法也將逐漸淘汰。新型、高效、環(huán)保的雜菌控制方法將逐步取代傳統(tǒng)的方法。

　　針對傳統(tǒng)酒精工藝中，抑菌方法硫酸用量大、成本高、效果不夠理想、腐蝕大、廢液難處理、不利于酵母生長繁殖等問題，我們自主研發(fā)出酒精發(fā)酵專用殺菌劑－克菌靈，成功開發(fā)出成熟的無酸發(fā)酵酒精生產(chǎn)技術(shù)。由于添加克菌靈P 系列產(chǎn)品后，無須再添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH 值，發(fā)酵醪保持原料自然的pH 值，為酵母菌提供了良好的發(fā)酵條件。因此，使用克菌靈控制雜菌，抑菌效果更佳，進(jìn)一步提高酒精發(fā)酵率，降低廢液的處理難度，帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1、材料與方法

　　1.1 材料及儀器

　　原料：木薯粉，為南寧市售木薯粉。

　　PDA 培養(yǎng)基：馬鈴薯 200g，葡萄糖 20g，瓊脂 20g，蒸餾水 1000 mL，自然pH 值。

　　發(fā)酵醪液：木薯粉按照1：2.8 的料水比進(jìn)行配制，將發(fā)酵醪液的pH 值調(diào)節(jié)至6.5 并加入一定量的淀粉酶在115 ℃下保持60 min，冷卻到60 ℃，調(diào)節(jié)pH4.0 并加入糖化酶進(jìn)行酶解30 min。所得液體即為發(fā)酵醪液，按實(shí)驗(yàn)需求添加1 %(w/w)經(jīng)過活化的酵母或其他外源性物質(zhì)。

　　儀器設(shè)備：生化培養(yǎng)箱(GHP-9160)，上海精密儀器儀表有限公司；超凈工作臺(SW-CJ-2F)，蘇州尙田潔凈技術(shù)有限公司；倒置顯微鏡(XSP-BM-2CBA)，上海彼愛姆光學(xué)儀器制造有限公司；高壓滅菌鍋(YXQ-LS-50 SⅡ)，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；pH計(jì)(FE20K)，梅特勒-托利多國際股份有限公司。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)方法

　　1.2.1 發(fā)酵指標(biāo)分析測定方法

　　外觀糖度、酸度、酒分、揮發(fā)酸、pH 值、殘?zhí)堑染淳凭珡S常規(guī)分析測定方法。

　　發(fā)酵醪液中酵母數(shù)量的確定：取樣進(jìn)行適當(dāng)稀釋，平板涂布到PDA 培養(yǎng)基，自然pH，35℃下培養(yǎng)48 h，再進(jìn)行平板計(jì)數(shù)。稀釋濃度以每個(gè)平板上酵母菌落為200~400 個(gè)為宜。細(xì)菌數(shù)量檢測：將菌液進(jìn)行過濾去除殘?jiān)?，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專桨逋坎嫉蕉鄠€(gè)PDA培養(yǎng)基中，自然pH，培養(yǎng)48 h 再進(jìn)行平板計(jì)數(shù)。稀釋濃度以每個(gè)平板上酵母菌落為200~400個(gè)為宜。