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酒精广泛地应用于食品、化工、医药、染料、国防等行业,作为一种可再生能源,已经成为石油部分替代品。因此,发酵生产酒精相关方面的研究越来越受到关注。用马铃薯发酵生产酒精符合当前国家要求用非粮作物为原料的产业政策,而且马铃薯在我国也有着广泛的种植。本文根据酒精生成理论,以马铃薯为原料,采用发酵法生产酒精,做了以下方面的研究:以鲜马铃薯为原料进行酒精发酵实验,单因素试验的结果表明:原料粉碎粒度40目;料水比1∶0.3;耐高温α-淀粉酶的添加量10U/g(物料),pH值5.5~6.0,90℃~95℃液化60min;采用异步糖化发酵法,糖化酶的添加量200U/g,pH值4.0~5.0,60℃糖化60min;发酵初始pH值3.5;发酵温度32℃;在上述各条件下均能取得较好的发酵效果。经正交试验优化的发酵最适条件为发酵初始pH值3.5,接种量0.1%,发酵温度前10h为30℃,后期为32℃;得到最佳酒精浓度为8.8%(v/v),淀粉利用率达到99.42%。Ca2+、Mg2+、Zn2+、NH4+等离子的添加均可有效地提高成熟发酵醪中的酒精浓度。对马铃薯酒精浓醪发酵进行了研究:以过40目筛马铃薯干粉为原料;料水比1∶2.0;耐高温α-淀粉酶10U/g,pH值5.5~6.0,90℃~95℃液化60min;采用同步糖化发酵法,即边糖化边发酵,糖化酶200U/g,糖化时间0min;发酵初始pH值3.5;发酵温度35℃,发酵至结束。发现液化前添加适量的纤维素酶pH值5.0,50℃保温30min;液化前添加适量的果胶酶pH值5.0,45℃保温60min;发酵前添加适量酸性蛋白酶;均可有效提高淀粉利用率。普鲁兰酶作用效果不及前者明显。吐温-80的添加也可有效提高酵母细胞的酒精耐受性。经正交试验优化的最适条件为液化前添加纤维素酶10U/g、果胶酶20U/g、发酵前添加酸性蛋白酶20U/g和0.03%的吐温-80;得到最佳结果为酒精浓度16.4%(v/v),淀粉利用率为94.18%。鲜马铃薯发酵菌种的比较试验,Saccharomyces.cerevisiae FCC2109试验结果最佳,酒精浓度为9.1%(v/v),淀粉利用率为98.67%,发酵时间在25h左右结束;在马铃薯浓醪发酵的菌种比较试验中,S.cerevisiae FCC2123试验结果最佳,酒精浓度为16.0%(v/v),淀粉利用率为95.06%,在47h时发酵就基本结束。通过上述实验的研究证明,马铃薯作为一种发酵酒精的原料是可行的,能够达到95%以上的淀粉利用率,而且原料来源广泛。所以,马铃薯发酵生产酒精有着光明的应用前景。