乐酵无酸发酵复合酶应用效果查定

2020-01-09

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耿马南华华侨糖业有限公司酒精分厂

乐酵无酸发酵复合酶应用效果查定

一、技术背景

现行酒精生产工艺中大多采用加酸酸化法，用硫酸将醪液的 pH 值调节到 3.6-3.8来抑制杂菌的生长。由于硫酸用量大，对设备造成腐蚀，增加废液的硫酸根含量，加大了环保处理难度；也会产生大量的硫酸钙积垢；同时 pH值低还会对酵母生长繁殖不利，对操作工而言，添加硫酸的岗位具有高危害，对岗位工人的健康和安全带来极大危害。要解决以上所述问题，唯有在生产中不加硫酸。目前已有采用杀菌剂进行无酸发酵的生产技术，主要是通过抑制细菌细胞壁合成和干扰蛋白质合成而达到抑菌作用，可以杀死部分细菌，但不能达到有效的杀菌和抑菌效果，而且长期使用会产生耐药性，影响生产的稳定性。针对酒精生产中硫酸用量大、腐蚀大、不环保、不利于酵母生长繁殖，采用杀菌剂又不能达到长期有效的抑菌杀菌效果等问题，广西乐酵生物科技有限公司采用高效生物酶及其应用技术，利用酶的高效、专一、无副作用等特点，有针对性地对糖蜜酒精发酵生产过程中的醋酸菌、乳酸菌、丁酸菌及枯草芽孢杆菌进行杀灭，又因为酶制剂是直接对醋酸菌、乳酸菌、丁酸菌及枯草芽孢杆菌的细胞进行破坏，所以不会产生耐药性，更因为酶的专一性使其不会对酵母菌产生任何的毒副作用。

二、査定时间、地点和酶制剂提供商

1．时间： 2015年 2月 16日—2015年 3月 4日；

2．地点：耿马南华华侨糖业有限公司酒精分厂；

3．酶制剂：广西乐酵生物科技有限公司无酸发酵复合酶。

三、査定内容

1．査定过程

1.1酶的添加量：无酸发酵复合酶按 20g/t原糖蜜进行添加。

1.2酶的添加点：在低浓调浆罐中添加。

1.3酶的添加方式：复合酶按照总的糖蜜每吨加 20g，全部加到低浓调浆罐中。根据低浓与高浓流量情况计算每低浓调浆罐需要加入的酶量。在低浓调浆罐中加入约一半糖蜜后，称取复合酶，并加适量的水，搅拌溶解后加入调浆罐，容器中残留的酶用少量水冲洗加入调浆罐。

1.4查定过程 2015年 2月 18日 23时，关闭硫酸阀门，并在调浆罐添加复合酶，2015年 2月 19日 5时左右添加复合酶的糖液开始进入 1#发酵罐。数据的采用：2015年 2月 16日、17日、18日三天作为加硫酸组用于对比；2015年 2月 19日、20日、21日、22日四天为混合料不予考虑；2015年 2月 23日至 3月 4日为无酸加酶组，作为效果组。

2．査定指标

2.1发酵罐的 pH、挥发酸等指标；

2.2成熟醪的 pH、酒份、挥发酸等指标；

四、查定结果

1．加酸对照组数据

1.1对照组发酵罐数据

日期	班次	1#挥发酸	1#pH	2#挥发酸	2#pH
2月16日	白班	0.013	3.68	0.028	3.85
	中班	0.014	3.72	0.032	3.89
	夜班	0.018	3.65	0.035	3.90
2月17日	白班	0.016	3.72	0.031	3.86
	中班	0.017	3.64	0.028	3.89
	夜班	0.019	3.71	0.033	3.87
2月18日	白班	0.014	3.65	0.035	3.85
	中班	0.016	3.70	0.032	3.83
	夜班	0.016	3.68	0.029	3.83
平均值		0.016	3.68	0.031	3.86

1.2对照组成熟醪数据

表2 对照组成熟醪数据

日期	时间	挥发酸	pH	酒份	残糖
2月16日	白班	0.036	3.81	10.6	2.65
	中班	0.039	3.80	10.5	2.68
	夜班	0.036	3.79	10.6	2.54
2月17日	白班	0.040	3.82	10.7	2.61
	中班	0.038	3.79	10.4	2.49
	夜班	0.035	3.85	10.7	2.58
2月18日	白班	0.037	3.81	10.8	2.36
	中班	0.039	3.78	10.5	2.52
	夜班	0.036	3.76	10.6	2.47
平均值		0.037	3.80	10.6	2.54

2．加酶查定组数据

2.1查定组发酵罐数据

表3 查定组发酵罐数据

日期	时间	1#挥发酸	1#pH	2#挥发酸	2#PH
2月23日	白班	0.013	5.19	0.025	5.25
	中班	0.014	5.15	0.023	5.27
	夜班	0.012	5.20	0.026	5.31
2月24日	白班	0.012	5.25	0.022	5.25
	中班	0.011	5.23	0.026	5.24
	夜班	0.011	5.18	0.023	5.28
2月25日	白班	0.012	5.16	0.025	5.35
	中班	0.010	5.17	0.023	5.29
	夜班	0.009	5.19	0.024	5.27
2月26日	白班	0.009	5.23	0.024	5.29
	中班	0.010	5.20	0.023	5.31
	夜班	0.008	5.13	0.024	5.34
2月27日	白班	0.008	5.12	0.023	5.25
	中班	0.007	5.16	0.023	5.27
	夜班	0.008	5.18	0.022	5.31
2月28日	白班	0.008	5.19	0.022	5.28
	中班	0.013	5.26	0.022	5.30
	夜班	0.012	5.18	0.022	5.32
3月1日	白班	0.009	5.22	0.023	5.29
	中班	0.010	5.23	0.019	5.26
	夜班	0.008	5.19	0.020	5.29
3月2日	白班	0.009	5.16	0.017	5.28
	中班	0.010	5.18	0.018	5.31
	夜班	0.012	5.19	0.019	5.31
3月3日	白班	0.010	5.21	0.017	5.32
	中班	0.011	5.24	0.019	5.29
	夜班	0.010	5.21	0.018	5.31
3月4日	白班	0.012	5.19	0.014	5.25
	中班	0.014	5.18	0.017	5.27
	夜班	0.010	5.20	0.018	5.31
平均值		0.010	5.19	0.021	5.29

2.2查定组成熟醪数据

表4 查定组成熟醪数据

日期	时间	挥发酸	pH	酒份	残糖
2月23日	白班	0.026	5.22	10.8	1.85
	中班	0.026	5.20	10.8	1.92
	夜班	0.025	5.24	11.0	2.02
2月24日	白班	0.025	5.26	11.1	2.15
	中班	0.024	5.28	10.9	1.98
	夜班	0.024	5.30	10.7	1.97
2月25日	白班	0.025	5.26	10.8	1.88
	中班	0.026	5.31	10.9	1.93
	夜班	0.025	5.25	11.0	2.06
2月26日	白班	0.024	5.19	10.6	2.07
	中班	0.022	5.23	10.8	1.99
	夜班	0.022	5.26	10.9	1.95
2月27日	白班	0.024	5.26	11.2	1.92
	中班	0.025	5.24	10.7	1.91
	夜班	0.023	5.26	10.6	1.89
2月28日	白班	0.022	5.28	10.6	2.03
	中班	0.022	5.27	10.8	2.22
	夜班	0.022	5.25	10.9	2.05
3月1日	白班	0.009	5.23	11.0	1.89
	中班	0.022	5.24	11.0	1.92
	夜班	0.022	5.22	10.9	1.93
3月2日	白班	0.024	5.26	10.9	1.95
	中班	0.024	5.26	10.9	1.98
	夜班	0.023	5.28	10.7	1.98
3月3日	白班	0.022	5.24	10.9	2.06
	中班	0.022	5.22	11.1	2.12
	夜班	0.017	5.21	10.8	2.09
3月4日	白班	0.016	5.23	10.7	1.95
	中班	0.019	5.25	10.8	1.99
	夜班	0.020	5.26	11.0	2.03
平均值		0.023	5.25	10.9	1.99

五、查定数据分析

1．抑菌性：

挥发酸是衡量抑菌性的重要指标，查定结果为：

表5 挥发酸变化

发酵罐	挥发酸平均值		挥发酸降低比例（%）
发酵罐	加酸对照组	加酶查定组	挥发酸降低比例（%）
1#	0.016	0.01	37.5
2#	0.031	0.021	32.3
成熟醪	0.037	0.023	37.8

加酶查定组较加酸对照组挥发酸平均值在 1#发酵罐、2#发酵罐和成熟醪分别下降了 37.5%、32.3%和 37.8%。

2．由于未加硫酸，1#发酵罐、 2#发酵罐和成熟醪的 pH，加酶查定组明显高于加酸对照组。

3．成熟醪酒份及残糖变化：

表6 成熟醪酒份及残糖变化

	加酸对照组	加酶查定组
酒份	10.6	10.9
残糖	2.54	1.99

加酶查定组较加酸对照组成熟醪酒份提高了 0.3，残糖降低了 0.55。

六、查定结论

广西乐酵生物科技有限公司的无酸发酵复合酶在糖蜜无酸发酵生产过程中可以完全取代硫酸进行无酸发酵生产。在此查定过程中，无酸发酵复合酶表现出了比硫酸更强抑菌性、更好的稳定性。同时由于发酵pH的提高，进一步促使酵母发挥更佳状态，表现出发酵速度加快，成熟醪残糖下降、酒份提高明显的特征。

七、经济效益分析

1．酒份提高带来的直接经济效益：加酶查定组较加酸对照组成熟醪的酒份平均值提高了 0.30，折合每吨糖蜜多产 5.6kg酒精，其直接经济效益分析：

表7 吨糖蜜效益表

项目	金额（元）
收益（多产酒精）	5.6kg×5.5元/kg=30.8元
减少（硫酸）	10kg×0.8元/kg=8元
支出（酶制剂）	20g×0.53元/g=10.6元
收益	30.8+8-10.6=28.2元