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燃料乙醇具有清洁、可再生等特点,是我国能源供应多元化战略发展的一个重要方向。然而,传统用粮食生产酒精的巨额成本限制了燃料酒精的推广使用,而且以玉米等粮食为原料生产酒精,必然引发粮食价格上涨。因此,寻求廉价易得的酒精生物质原料成为国内外研究的热点。我国橡实资源非常丰富,年产橡实估计在60-70亿kg,其种仁中淀粉高达40-85%。橡实种仁中由于单宁含量高,味涩苦,不能直接食用,实际利用较少。因此,以橡实为原料生产酒精是条切实可行的利用途径。本文根据橡实特点,分别对橡实品种、发酵菌株、生料发酵工艺和成本分别进行了研究,结果如下:对湖南南岳采集的12种橡实品种的营养成分和发酵性能(包括酒精度、醪液残还原糖含量以及淀粉利用率),以及5种酵母菌对茅栗淀粉发酵的适应性能进行比较。结果表明:12种橡实品种中以茅栗、栓皮栎、多脉青冈和锥栗等4个品种的淀粉含量和产量均较高,而单宁含量较低;锥栗和茅栗发酵后的醪液酒精体积分数和淀粉利用率显著高于栓皮栎和多脉青冈(P<0.05),而还原糖含量却相反(P>0.05);安琪耐高温高活性干酵母和南阳混合酵母(1308)与丹宝利高活性干酵母、K字酵母和南阳五号酵母(1300)相比,发酵后茅栗醪液酒精体积分数和醪液残还原糖含量方面具有显著优势(P<0.05),是橡实淀粉生料发酵的最优菌种。通过控制不同的发酵条件,运用单因素试验法研究原料粉碎度、α-淀粉酶用量、糖化酶用量、料水比、酸性蛋白酶添加量以及发酵时间和温度等因素对发酵的影响,并通过响应面法确定生料发酵法制备酒精的最优工艺。研究结果表明:原料粉碎度为100目、α-淀粉酶添加量为9U/g、糖化酶添加量为201U/g、料水比为1:2.8、酸性蛋白酶添加量为36U/g、发酵温度为36℃、发酵时间为72h等工艺条件下,可获得最高的橡实淀粉酒精转化率。降低成本是生产酒精的关键。本文对橡实淀粉生料发酵和传统发酵工艺流程、热能消耗以及发酵醪液成分做了比对,并运用HPLC及GC-MS分别对生料发酵醪液和传统发酵醪液的组分及挥发性组分进行了分析。结果表明:传统发酵与生料发酵之间醪液的酒精度没有显著差异,同时生料发酵省去了蒸煮、液化和糖化三个工序,节约了能耗和设备、人力的投入,极大地降低了生产成本。HPLC、GC-MS研究结果表明,与传统发酵相比,生料发酵过程中产生的杂质少,杂质含量低,酒精质量高。