玉米酒精超高浓度发酵工艺条件的优化

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1、工艺技术工艺技术!"#$%&’("$)’%**%玉米酒精超高浓度发酵工艺条件的优化!中国食品发酵工业研究所"北京#$$$%&’黄宇彤!国家粮食局科学研究院"北京#$$$(&’伍松陵!天津轻工业学院食品工程系"天津($$%%%’杜连祥中国是仅次于美国的第二大玉米生产国。本实摘要对玉米原料高浓度发酵的工艺条件进行了实验。首先应用)*+,-.//01234+5设计法筛选出重要因素，并用响应面验选用玉米为原料进行超高浓度发酵的工艺条件实分析法和均匀设计法确定重要因素的最佳水平。在试验验。水平分别取麦角甾醇$

2、6$78，9:..5;$$6#8，发酵温度($6<=的条件下"酒精浓度可达#<6(%8。优化条件与初始%材料与方法条件相比较，酒精浓度提高了%<8。%#%实验材料关键词条件优化玉米高浓度发酵菌种!"##$"%&’(#)*#)%)+,*,")?)%$，本课题!"#$%&’$!"#$%&’()(%&%*+#,-."(/"./,0+()-*#,1#&)0)(%&(2组分离自美国普渡大学再生资源实验室原菌；液化%3)(1(4#’5670$8#)).9:,10&’#2(/&(2#137%-#’)%2#7#$)

3、(13%,)0&)*0$)%,2;0&’,#23%&2#2:,*0$#酶@ABA公司生产的耐高温淀粉酶0&07-2(2<=>?@(2:2#’)%’#)#,1(&#)"#%3)(1:1C>DEFG

4、#$%&)#&)%*KIH7；07$%"%7*#,1#&)0)(%&102"(&/#&"0&$#’KID)"0&)"#%,(/(&07$%&’()(%&5玉米面市售铁单’号脱脐脱皮玉米面，淀粉()*+,%-#%3)(1(40)(%&M$%,&M+#,-."(/"./,0+()-*#,1#&)0)(%&含量$’&1/。中图分类号：!"#$%&’()文献标识码：*%#!培养基的制备文章编号：%++#,+)+$（#++#）+-,++$.,+’%&#&%一级种子培养基麦芽与水按%L’的比例混合，在11M9下

5、糖化’01N，至碘反应无色，稀释至%+MOP，一般酒精厂的发酵醪液中含#+/0#’/的可溶即为麦芽汁培养基。斜面培养基为该培养基内加入#/性固形物，在此范围内发酵被认为是“正常浓度”发的琼脂。酵。所谓“超高浓度发酵”是指糖化醪中含有)+/或%&#&#二级种子培养基麦芽汁培养基和糖化醪各更高的可溶性固形物，在适当的培养条件和合适的1+/。配方下，酵母的酒精耐受性可以有很大的提高。例%&#&)糖化醪的制备玉米面与水按%L#的比例混如：在日本清酒的发酵中，酵母可以耐受#1/以上的合，加入%++H5IQ5的

6、9:97#和%#KI5原料的液化酶，酒精；葡萄酒发酵中酵母可耐%)/以上的酒精。但是$+M9保温#+H>4。迅速加热到R+0R1M9，保温液化由于发酵条件的限制使之不适合于酒精的工业化生%N。冷却到$+M9，加入%++KI5原料的糖化酶糖化产，例如，日本清酒的发酵时间长达%10)+2。%N。降温到)+M9备用。加拿大萨斯喀彻温大学的34567268和他的同事%#&数理统计方法9:;6<首先提出了啤酒高浓度发酵的概念，并成功地S7:TQ6UU,OEVH:4设计是一种两水平的实验设计应用于工业生产，进而

7、将超高浓度发酵技术应用于方法，它适用于从众多的考察因素中快速有效地筛燃料酒精生产中，并申请了专利。=:7>7已成功地将数选出最为重要的因素。由于发酵工艺中涉及变量较理统计的优化方法应用于酒精大规模生产过程中。多，S7:TQ6UU,OEVH:4较为适合本实验的设计。!结果与讨论收稿日期：#++#,+.,+.作者简介：黄宇彤!#>7;0’，男，高级工程师，中国微生物学会吉林分!#%应用’()*+,--./012)3试验设计法筛选重要会理事，博士研究生。因素基金项目：本实验为吉林省重点科技攻关项目!>7#

8、($%0%0#’!""!#$45万方数据工艺技术!"#$%"$&%’($")%*+*,-*./**’#%’0123-根据有关参考文献和单因素实验的结果，设计!#!应用响应面分析法确定重要因素的最佳水平!"#$%&’’()*+,#-实验因素及水平。如表.所示。0=0=.试验因素水平设计通过上述!"#$%&’’(表.!"#$%&’’()*+,#-实验因素及水平)*+,&-设计得到的结果可分析出玉米面浓度、发酵水平温度、初始>?为影响酒精发酵结果的重要因素。本因素(.B.项