芋艿发酵生产乙醇工艺优化设计

芋艿发酵生产乙醇工艺优化设计（化学制药技术专业）

摘要

芋艿，俗称芋头。地下有肉质球茎，富含淀粉，可作为生产乙醇的淀粉质粮食作物。以芋艿为原材料分离制作淀粉原料，再经过淀粉水解生产葡萄糖在酵母作用下进行有氧发酵产生乙醇。

工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化等方法制取乙醇。本次设计将结合芋艿和酒精的生产研究现状运用淀粉发酵方法进行芋艿发酵生产乙醇工艺优化设计，结合单因素正交优化找出芋艿生产乙醇的最佳工艺条件，提高生产效率，多方面发展副产品提高资源利用率。

设计结果表明以芋艿为原料，在单因素基础上，通过正交试验设计优化生产乙醇，在发酵液pH值3.5、酵母接种量为5%、发酵温度为24℃，初始糖度为14%时乙醇产量最好，品种最佳。

关键词：芋艿、乙醇、淀粉发酵、正交优化、工艺优化

摘要 2

Abstract 3

目录 4

1概述 6

1.1芋艿 6

1.1.1形态特征 6

1.1.2营养价值 6

1.1.3芋艿栽培特点 7

1.2乙醇概述 7

1.2.1物理性质 7

1.2.2化学性质 7

1.2.3基本分类 8

1.2.4乙醇的应用 9

1.2.5乙醇生产意义 9

1.2.6乙醇的发展 10

1.2.6乙醇生产工艺方法 11

1.3发酵生产乙醇的微生物 12

1.3.1糖化菌 12

1.3.2酒母 12

2芋艿发酵生产乙醇工艺设计 13

2.1乙醇发酵流程 13

2.1.1原料预处理 13

2.1.2蒸料 13

2.1.3糖化（水解） 13

2.1.4酒母选择 15

2.1.5乙醇发酵 16

2.1.6单因素设计 16

2.1.7正交优化 16

3结果与分析 17

3.1发酵温度对发酵的影响 17

3.2不同酵母接种量对发酵的影响 17

3.3不同初始pH值对发酵的影响 18

3.4不同初始糖度对发酵的影响 18

3.5正交设计优化结果 19

4结论 19

致谢 21

参考文献 22

结论

酒精是一种用途很广的有机物，在医疗、工农业等方面都有广泛应用，在资源消耗大的当代社会，酒精可以作为一种能够代替石油等能源的新型资源。现如今国内外都启动了研究生产酒精能源的技术研究，生产酒精的原料多种多样，芋艿只是其中一种，如果通过用芋艿发酵生产酒精为例研究出优化生产酒精的工艺设计，将大大提高生产酒精产量的速率，尽早缓解燃料等资源短缺的尴尬。

通过此次设计我们以得出芋艿发酵生产乙醇的最佳工艺条件：发酵温度24℃，接种量5%，初始糖度14%，初始pH值4.5，此工艺条件产率最高，乙醇品质最好。

目前市场上应用粮食生产酒精发展良好，应用最为普遍的是大米、木薯、玉米等，芋艿发酵乙醇还比较少见，把芋艿发酵酒精的设计优化，提高酒精产率，缩短发酵周期，可以让酒精生产又多一项选择。

参考文献

［1］付金莉,李冬梅,刘新英，运用正交试验设计法提高淀粉-葡萄糖转化率[J].大连轻工业学院学报，1989年9月

［2］任露泉，试验优化设计[M].机械工业出版社，1987

［3］胡嗣明，张天杭，酒精生产分析检验[M].北京:中国轻工业出版社,1983

［4］天津轻工业学院，大连轻工业学院等，工业发酵分析[M].北京:中国轻工业出版社,1997

［5］顾国贤,酿造酒工艺学第2版[M].北京:中国轻工业出版社,1996

［6］栾军,试验设计的技术与方法[M].上海交通大学出版社,1987

［7］胡学难,食品用淀粉酶及其用途[M].江苏食品与发酵,1987

［8］李志平,庞宗文.生木薯淀粉直接发酵生产酒精的发酵条件研究.酿酒科技[J].2005(12)

［9］陆寿鹏,温守东，张安宁等，酒精生产技术知识[M].上海市食品公司，1900