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1、安徽工程大学 生物工程专业综合（设计）性大实验报告书学生姓名：学 号：30班 级： 生工 专 业：生物工程指导教师： 2011 年 12 月安徽工程大学实验报告书学生姓名： 学号： 专业班级： 生工 实验类型： 验证 综合 设计 创新 实验日期： 实验成绩： （酒精发酵实验为例需学生完成以下主要内容） 一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状二、实验目的三、实验原理3.1 酒精发酵工艺原理3.2酒精生产工艺流程及工艺参数选择与依据3.3酒精发酵工艺流程（方框图）3.4糖化工艺参数选择3.5发酵工艺参数选择四、材料与方法4.1 原料、药品以及仪器设备4.2分析测定方法五、实验结果与分析六、讨论七、参
2、考文献八、要求1.遵守实验室纪律，保持实验室卫生，每天实验结束后将实验室彻底打扫，离开实验室时保证水、电的安全，并注意关闭窗，门。2.实验态度严肃，认真，实验前要对实验所用仪器、设备的使用方法和注意事项弄清楚，熟悉实验方法，购买所需原料、试剂，配制所需的溶液，实验前后认真清洗仪器设备。3.实验采用分组方式，实验内容按任务书要求完成，如更改必须在指导教师同意下进行。4.严格按照工艺流程和工艺参数进行操作；5.值班时定时取样，按标准分析方法，进行认真测定；填好试验纪录表，试验数据真实。6.对原始记录进行必要的分析、整理。包括实验数据与理论值的比较，产生误差的原因及减小误差的方法，实验故障原因的分析
3、等。总结试验结果，认真完成综合实验报告并附原始记录表，用打印纸打印装订。 7.总结本次实验的体会和收获。8.实验报告应简单明了，语言通顺，图表数据齐全规范。 酒精发酵实验报告一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状 二、实验目的 本实验是在生物工艺实验单元操作基础上，综合运用酒精发酵工艺学课程中所学的基本原理和发酵方法，模拟工业生产上的整个过程。解决实验过程中出现的问题，并在实验后系统总结获得全面提高。1、 了解酒精发酵工艺原理。2、 熟悉酒精生产的工艺流程。3、 掌握用酶法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法。4、 掌握在实验室中模拟酒精发酵的工艺流程。5、 分析酒精发酵的工艺参数及数据分析。三、
4、实验原理3.1 酒精发酵工艺原理 玉米粉、大米粉中可供发酵的物质主要是淀粉，而酿酒酵母由于缺乏相应的酶，所以不能直接利用淀粉进行酒精发酵，因此必须对原料进行预处理，通常包括蒸煮（液化）、糖化等处理。蒸煮可使淀粉糊化，并破坏细胞，形成均一的醪液，所以我们加入糖化酶、淀粉酶。液化后的醪液能更好地接受糖化酶的作用，并转化为可发酵性糖，以便酵母进行酒精发酵。这样在无氧的培养条件下，酵母菌利用糖发酵为酒精和二氧化碳的作用即为酒精发酵，反应式为：C6H12O6 2C2H5OH 2CO2通过对发酵醪液酒精含量的测定，可以判断酒精发酵的进程。3.2酒精生产工艺流程及工艺参数选择与依据3.2.1原料的粉碎 将玉
5、米、大米用粉碎机粉碎到一定程度，并测量其淀粉含量，其中玉米淀粉含量为70%，大米淀粉含量为75%。3.2.2蒸煮糊化 将粉碎后的原料拌水预热，使原料升温，为连续蒸煮做好准备，原料内的淀粉颗粒，经高压蒸煮后逐步破裂，趋于溶解状态，蒸煮醪液成糊状。3.2.3糖化 经蒸煮糊化后的醪液，经过淀粉酶的糖化作用，将原料中的淀粉转化为可发酵性糖，供酵母利用。3.2.4酵母发酵 酒精发酵属于厌氧发酵，在发酵过程中进行无氧呼吸，在此过程中发生着复杂的生物化学反应，糖化醪中淀粉和糊精继续被淀粉酶水解生成糖。3.2.5蒸馏提纯 经酵母菌把糖转化为酒精后，在成熟发酵醪内，除含有酒精和大量水分外，还含有固形物和许多杂质
6、，蒸馏是把发酵醪中的酒精提纯出来，工厂中经过粗馏和精馏，最后取得合乎规定的酒精。3.3酒精发酵工艺流程（方框图）粉碎液化糊化调浆蒸煮蒸馏发酵产酒精加活性干酵母糖化3.4糖化工艺参数选择糖化时间与糖化酶用量关系表糖化时间（h）68101624324872糖化酶用量（U/g淀粉）480400320240180150120100为加快糖化速度，可以提高酶用量，缩短糖化时间。但酶用量太高，反而使复合反应严重，最终导致葡萄糖值降低。在实际生产中，应充分利用糖化罐的容量，尽量延长糖化时间，减少糖化酶用量。糖化酶参考用量：液化DE值17，淀粉乳33，60，pH4.5，酶制剂240U/g绝干淀粉。糖化时间16
7、h。3.5发酵工艺参数选择3.5.1淀粉质原料的糊化 称取一定量的淀粉质原料，按照一定的料液比添加水，调制淀粉乳，90-100条件下恒温水浴加热，淀粉乳受热后，在一定温度范围内，淀粉粒开始破坏，晶体结构消失，体积膨大，粘度急剧上升，呈粘稠的糊状，即成为非结晶性的淀粉。3.5.2液化及糖化 加入一定量的淀粉酶、糖化酶，恒温下不断搅拌，直至粘度下降到一定程度，在恒温下放置24小时左右。3.5.3接种 糖化后，取400ml（各组而异）上清米液于可乐瓶中，加水稀释一定倍数，加入活性酵母开始发酵。3.5.4检测用生物传感器分析仪，通过检测葡萄糖的变化看是否产生酒精。4、 材料与方法4.1原料、药品以及仪
8、器设备水浴锅 酒精蒸馏装置 大米粉：1.7kg 活性干酵母 淀粉酶：26g 糖化酶：19.8g 粉碎机 大可乐瓶 离心机 灭菌桶4.2分析测定方法4.2.1淀粉原料含水量的测定（参见实验一）4.2.2淀粉原料中粗淀粉含量的测定（参见实验二）4.2.3测定液化反应中点（碘反应）4.2.4糖化中点测定（无水乙醇检验）4.2.5还原糖的测定（参见实验三）5、 实验结果与分析 取了200ml大米浆，加水稀释至490ml，取上清液300ml，蒸馏得到酒精9ml，测得酒精度为8度。六、实验数据记录表一糖化醪发酵过程指标参数 指标时间(h)残糖浓度(mg/dL)05244115311905230027003
9、1003500表二 淀粉质原料糖化过程指标参数实验过程控制参数实验测定值投料大米量(kg)1.7料水比1:4水温（）12糖化糊化温度范围（）90-100保温时间（min）240液化-淀粉酶(g)26温度范围（）温度80-90保温时间（min）60糖化糖化酶(g)19.8保温时间（min）60温度范围（）50-55七试验讨论1、由于是在实验室条件下进行模拟的酒精发酵实验，所以针对实验过程的检测，包括酒精度，ph，残糖量都无法时时检测，只能在发酵结束后得出结果，测量最终参数。2、糊化结束标志：搅拌打没有白色颗粒为止。3、选取不同的淀粉质原料发胶处的酒精含量不同。4、该实验为定性实验，只需检测出发酵产品含有酒精即可。八、参考文献（1）天津轻工业学院等，工业发酵分析，轻工业出版社，1980年（2）邬显章，酶的工业生产技术，吉林科学技术出版社，1989（3）天津轻工业学院等，工业发酵分析，轻工业出版社，1980（4）马文超，石贵阳，章克昌 江南大学生物工程学院生物资源研究室 酿酒科技，2005,2,214036（5）杨依军，李多川，沈崇尧 葡萄糖淀粉酶研究进展【J】.微生物学通报，1996，（05）（6）赵华，才向东，丁维，赵树钦 天津轻工学院食品工程系 酿酒科技2001
