发酵法年产5万吨乙醇的工艺设计【毕业设计论文(21)

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一般成熟的酵母细胞数为1×10个/毫升。

② 出芽率 酵母出芽率是衡量繁殖旺盛与否的一项指标，出芽率高，说明酵母处于旺盛的生产期。反之，说明酵母衰老。成熟的酵母出芽率要求在15%~30%。如果出芽率低，说明培养过程有问题，应根据具体情况及时采取措施进行挽救。

③ 死亡率 用美蓝对酵母细胞进行染色，如果酵母细胞被染成蓝色。说明细胞已死亡。正常培养的酵母不应有死亡现象，如果死亡率在1%以上，应及时查找原因，采取措施。

④ 耗糖率 酵母的耗糖率是观察酵母的指标之一。成熟酵母耗糖率一般要求控制在40%~50%。耗糖率太高，说明酵母培养已经过“老”，反之则过“嫩”。

⑤ 乙醇含量 成熟酵母醪中的乙醇好靓一方面反应了耗糖情况，也反应酵母成熟程度。如果酒母醪中的乙醇含量高，说明营养消耗大，酵母培养过于成熟。此时，应停止酒母培养，否则会因营养物质缺乏或乙醇含量高而抑制酵母生长，造成酵母衰老。成熟酒母醪中乙醇含量一般在3%~4%（体积分数）。

⑥ 酸度 测定酒母醪中的酸度是判断酒母醪是否被细菌污染的一项指标。如果成熟酒母醪中酸度明显增高，说明酒母被产酸细菌污染。酸度增高太多，镜检时又发现有很多杆状细菌，则酒母醪不易作为发酵种子使用。 3.3.4发酵乙醇的机理

乙醇发酵作用，就是酵母菌把可发酵性的糖经过细胞转化生成乙醇与CO2，然后通过细胞膜将这些产物排出体外的过程。从酵母菌体中可以分离出二三十个酶，但直接参与乙醇发酵的只有十多个。与乙醇发酵有关的有两类：一类是水解酶，另一类是糖-乙醇转化酶。

水解酶是一类可以将简单的碳水化合物、蛋白质等物质加水水解，生产更简单的物质酶。酵母主要含有的水解酶有蔗糖酶、麦芽糖酶和肝糖酶。

糖-乙醇转化酶是参与乙醇酶发酵的各种酶和辅酶的总称。它主要包括己糖激酶、氧化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶和异构酶等。它们都是胞内酶。在这些酶的顺序作用下，糖分最终被转化为乙醇。 3.3.5乙醇发酵工艺

乙醇发酵工艺分为间歇发酵、连续发酵和半连续发酵三种。根据本工艺年产量，选择间歇发酵法中的一次加满法，以下对其进行简单介绍。

一次加满法。该法是将糖化醪冷却到27~30℃后，送进已经清洗、灭菌的发酵罐中，一次加满，同时加入10%的酒母醪，经60~72h发酵即得到成熟发酵醪。该法具有操作简单，易于管理的优点。但存在初始酵母密度低，发酵迟缓期延长，初始生长和发酵速度低的缺点。但该法较适用于小型发酵工厂使用。

3.3.6乙醇发酵的成熟指标

乙醇发酵醪成熟指标的控制是生产中一项重要工作。如果控制恰到好处，不但可以提高设备利用率。增加乙醇产量。而且可以大大降低原料消耗，提高淀粉出酒率。

发酵醪的成熟虽然与发酵时间。醪液浓度。发酵温度、酵母接种量和发酵方式等因素有关，但最终主要有表3.2所列的几项指标来控制。

项 目 镜检

外观精度/°Bx 还原糖/% 带渣总糖/% 滤液总糖/%

乙醇含量（体积分数）/% 总酸 挥发酸

表3.2 发酵醪的成熟指标

间 歇 发 酵

酵母形态正常无杂菌 0.5以下 0.3以下 1以下 0.7以下 8～10

总酸不超过0.5 0.1～0.15

8

淀粉乙醇产率和淀粉利用率是衡量整个乙醇生产的综合指标，其高低与原料消耗有直接关系。提高乙醇产率是发酵乙醇生产企业的重要任务