酒精发酵实验报告

酵母菌酒精发酵的条件研究 学 院（部）： 生物与化学工程学院 专 业： 生物工程 学 生 姓 名：鑫 学 号：11018150 班 级： 生物工程二班 指 导 教 师： 肖 一、 实验目的

1、学会实验的设计和操作过程 2、找到酵母菌发酵时的最优条件 二、 培养基和实验方法及材料的确定 1、 玉米粉的糖化方法

玉米粉的糖化采用双酶法，其工艺流程如下

玉米粉 → 加水 → 液化 → 糖化 → 发酵 → 蒸馏 → 成品酒精 试验中，发酵培养按照三角瓶100ml培养。本次工做20组是要，共需发酵液20*100=2000ml。培养液按照100g玉米粉、300ml水。所以共需玉米粉700g。

液化：取１００ ｇ玉米粉，加入３００ｍｌ的水，液化温度为９０℃，ｐｈ值为５．５，液化时间为３．５ｈ，液化酶的添加量为０．０３５ ｇ／１００ ｇ玉米粉

糖化：糖化时的工艺条件为：糖化温度为５８℃，ｐｈ值为４．５，糖化时间为３．５ｈ，糖化酶的添加量为０．３ ｇ／１００ｇ玉米粉。 2、 活化培养基

本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基的配制 ，配方如下表一： 表一

3、 扩大培养基

扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基，由于要用液体的，所以将其中的琼脂配料去掉。 4、 发酵培养基

糖化液稀释至l0%浓度，添加辅料（硫酸铵0.4%），ph5.5灭菌 三、 培养基的制备及酵母的活化

1、准备酵母母菌一支常温下存放一天，增加菌种的活力。在母菌存放期间制作各时期培养基 2、准备固体培养基（察氏培养基）50ml，做成8支试管斜面，扩大培养基800ml（做扩大培养时使用）。做成8个三角瓶，每瓶200ml。120℃灭菌30min。 3、发酵液的制备 （1）玉米粉的筛选

实验前准备粉碎后的玉米粉700g。 （2）玉米粉的液化

按照100g玉米粉、300ml水的配比对玉米粉进行液化，液化方案上文已经交代。在1000ml烧杯里，或者500ml烧杯分两次，水浴液化。 器材：烧杯500ml两个，玻璃棒一个，水浴锅一个，糖化酶0.225g 步骤：1、将糖化酶，玉米粉，水按照比例配置好在烧杯里。2、将配好的玉米液放于水浴锅中90℃液化3.5h。边液化边搅拌。 （3）玉米粉的糖化

将液化后的玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中。再在水浴锅中，58℃糖化3.5h。 （4）过滤

糖化后的糖化液有可能有没有彻底液化的玉米颗粒，会造成浑浊，这时需要对糖化液进行过滤操作。 操作步骤：

最后与以上培养基一起进行灭菌处理。灭菌时，清洗16支移液管，与培养基一起灭菌。 （5）活化步骤

器材：酒精灯，接种针，母菌，斜面培养基，消毒酒精。

步骤：1、将器材放于实验台上。对双手合桌面进行灭菌。对接种针进行灼烧灭菌。2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取下试管棉塞。3、将灼烧后的接种针伸入母菌试管

取粘取少量母菌，粘取前将接种针放于试管内壁，冷却5~6s。4、按照无菌操作将取过母钟的接种针移入活化试管内并画曲线。5在酒精灯火焰旁将试管棉塞塞上，塞前将棉塞烧一下。如此接种八支试管。并保存28℃培养2d。 四、 酵母的扩大培养

器材：液体培养基，活化后菌种，酒精灯，接种针，消毒酒精。 步骤：1、将器材放于试验台上，并对双手和桌面灭菌，接种针进行灼烧灭菌。2、在酒精灯旁取下棉塞，并用接种针接种少量菌种于液体培养基内。3、在酒精灯旁塞好棉塞，并于28℃培养。根据发酵单因素的不同，确定培养时间。其中变量是菌龄的一瓶瓶号1、2要求培养时间分别为：对数期1：15~16h，对数期2:16~18h，缓冲期：20~24h，稳定期：24~26h。其他菌种培养20h进行接种。 五、发酵培养

1、 不同菌龄下的发酵

器材：扩大菌种的四个不同阶段即对数期1：15~16h，对数期2:16~18h，缓冲期：20~24h，稳定期：24~26h。移液管四个，酒精灯，发酵液，洗耳球。

步骤：1、将对数期1的菌种和其他设备放于实验台上。2、用移液管按照发酵液的10%的比例移取扩大培养液到发酵液中。3、塞好棉塞将发酵液放于30℃条件下培养2d。4、按照以上步骤将不同菌龄的扩大菌种移接到发酵液中进行发酵培养。之后进行酒精检测。 2、 不同菌量下的发酵

器材：扩大菌种，移液管四个，酒精灯，发酵液，洗耳球。 步骤：1、将实验器材放于实验台上。2、用移液管移取8%的扩大菌种到发酵液中。3、塞好棉塞，将发酵液存放于30℃条件下发酵2d。4、按照以上步骤，分别移取10%、12%、14%的扩大菌种到发酵液中，30℃培养2d，之后进行酒精检测。 3、 不同醪液浓度下的发酵

器材：扩大菌种，移液管四个，酒精灯，发酵液，洗耳球。 步骤：1、将实验器材放于实验台上。2、用移液管移取10%的扩大菌种到4个发酵液中。3、制作不同浓度的醪液，分别按照1:2,1:3,,1:4，1:5。3、塞好棉塞，将四个发酵液三角瓶编号1、2、3、4。将发酵液按照序号存放于30℃条件下发酵2d。4、对发酵后的发酵液进行酒精检测。 4、 不同发酵时间下的发酵

器材：扩大菌种，移液管四个，酒精灯，发酵液，洗耳球。 步骤：1、将实验器材放于实验台上。2、用移液管移取10%的扩大菌种到4个发酵液中。3、塞好棉塞，将发酵液将四个发酵液三角瓶编号1、2、3、4。存放于30℃条件下发酵。按照序号分别培养2d、2.5d、3d、3.5d。4、对发酵后的发酵液进行酒精检测。 六、酒精检测

器材：蒸馏设备一套，200ml量筒4个，酒精检测器一个， 步骤：1、将100ml发酵液配制成200ml溶液于蒸馏烧瓶中。2、对200ml发酵液进行蒸馏，蒸馏出100ml酒精溶液。3、取一定量的蒸馏出的酒精溶液于试管中放于酒精检测器中进行酒精检测并记录数据，以上的四种发酵方法，均使用这种检测方法。数据记录于下表二 中：表二

注：发酵温度：t发酵时间：d 接种量：s 菌龄：h

进行发酵培养是，除变量以外，其他条件按照，t=30℃、s=10%、h=20~24h、d=2d 瓶号 s/% 产量 h 产量 料液比 产量 d/d 产量 1 8 对数期1 1:2 2 2 10 对数期2 1:3 2.5 3 12 缓冲期 1:4 3 4 14 稳定期 1:5 3.5

七、最优条件的培养及最优条件确定篇二：酒精发酵实验报告 附录：图一 图二 图三 附录续：

生物工程07级 24班 第 3 组 组长：罗丽梅 成员：陈婕，付林，李桃，宋点，谢鸿杰，孟湘 篇三：酒精发酵实验

生物工程专业综合性大实验

学生姓名：学 号：班 级：专 业：指导教师：报告书 钱晓红 3090402138 生工091 魏胜华 2012年 12月 酒精发酵实验报告

安徽工程大学实验报告书

学生姓名： 钱晓红 学号： 3090402138专业班级：生工091实验类型：□ 验证 √综合 □设计 □ 创新

实验日期： 2012.12.19~2012.12.29实验成绩： 一、当前酒精生产工艺的技术进展及现状 我国酒精生产以发酵法为主，大多数工厂是采用薯干为原料.近年来，随着酒精质量的不断提高，各科研部门对酒精工业进行了一系列的技术改革，无论是在连续蒸煮、真空冷却、连续糖化、液体曲、糖化酶、固体干酵母的使用、连续发酵、新型蒸馏塔的应用方面，或是在优良菌种选育，工艺与设备的改进，自动控制、综合利用和环境保护等方面，都取的了不少的成绩。近年来，以淀粉质原料发酵生产酒精逐渐减少，以糖蜜为原料发酵生产酒精逐渐增加，目前糖蜜酒精产量占世界总产量的40%。随着石油化工的迅速发展，用硫酸法、直接水合法以及利用石油裂解产生的乙烯或天然气直接合成酒精的产量越来越大。但是迄今为止，合成酒精还不能完全取代发酵发生产酒精，因为合成酒精往往夹杂异构化高级醇类，对于人的高级神级中枢有麻僻痹作用，不是宜作饮料、食品、医药及香料等用。因此即使是石油化工发达的国家，发酵法生产酒精仍然占有一定的比例，美国以淀粉质原料用发酵法生产的酒精始终保持10%以上，一些农副产品资源丰富的国家，发酵法仍然是生产酒精的主要方法。 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。

2生物工程专业设计（综合）实验

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、实验原理

3.1 酒精发酵工艺原理

麦芽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

将麦芽用粉碎机粉碎到一定程度 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。酒精发酵实验报告

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酒精发酵工艺流程图 四、材料与方法

4.1 原料、药品以及仪器设备

麦芽，α—淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶 ，面包酵母、酒精酵母（a、b未区分哪种为面包酵母哪种为酒精酵母）

粉碎机，锥形瓶，量筒，水浴锅，纱布，玻璃棒，恒温箱，糖度计，旋转蒸发器，天平，酒精密度计

4.2分析测定方法

分别称取300g麦芽粉碎后加入6个锥形瓶中，标记1a、2a、3a、1b、2b、3b，分别加入1000ml水，搅拌均匀。具体工艺流程如下： 1a 1b 4

1a 1b 65℃生物工程专业设计（综合）实验 3a 3b2a 55℃，糖化酶 85℃水浴锅加热2a 2b 65℃，糖化酶

90℃以上水浴锅加热85℃，α-淀粉酶

煮沸6瓶一个小时，过滤，得澄清液，测糖度.向a中加入一定量酵母a ,向b中加入等量酵母b，摇匀。封口，放入32℃恒温箱发酵，4个小时后密封瓶口，发酵36小时后取出蒸馏，得酒精，测体积、酒精度。 五、实验结果与分析 取300g麦芽粉加入1000ml的水，以

1.同种菌不同的工艺流程来看，工艺3的酒精浓度较高，工艺2最低。 2.对比相同工艺，酵母a比酵母b产生的酒精浓度较高，

粉碎的麦芽，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，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，目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。蒸煮温度由于原料的品种与规格不同而有差异，通常为130—150度，但经过粉碎的原料，其蒸煮所须的温度较低，大约120—130度。高温处理除了使淀粉糊化，便于淀粉酶起糖化作用外，还可把附着的有害杂菌杀死

在糖化过程中，工艺3中采用了糖化酶，又称葡萄糖淀粉酶[glucoamylase,(ec.3.2.1.3.)]它能把淀粉从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键