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广西乐酵无酸发酵复合酶实验方案

2020-04-26
广西乐酵无酸发酵复合酶实验方案

广西乐酵无酸发酵复合酶实验方案


通过大生产操作进行无酸发酵复合酶(以下简称复合酶)的抑菌实验,实验分为糖化罐调节PH与糖化罐不调节PH两种实验方案。


1.1 发酵工段生产操作介绍

1. 实验组每个种子罐加入添加75g复合酶,满罐培养好以后,206、210种子罐压入发酵罐211(实验组);207、208种子罐压入218(青霉素组)。

2. 发酵罐211添加650g复合酶,211与212进行连罐时,向212添加添加650g复合酶。以此类推,连罐顺序为211-212-213-214。同样,发酵罐218连罐顺序为218-217-216-215,只是218行正常添加青霉素。

3. 以现有生产工艺进行1个批次,液化阶段检测酸度,挥发酸,发酵起始检测酸度,挥发酸,20h、40h、60h检测酸度、挥发酸,终了检测全样作为对照数据。


1.2 实验结果

  Tank No.   

   Fermentation period   

  Acidity  

 Acid rise 

 Volatile acid  

  Alcohol degree 

 Reducing sugar 

 Total sugar 

 Appearance sugar 

211

20

3.3


0.08

3.6

2.91


9.6

218

20

3.3


0.1

3.1

3.5


10.4

211

40

4.5


0.12

6.8

1.5


2.5

218

40

4.5


0.11

6.6

1.57


2.6

211

60

4.3


0.09

9

0.35


0.8

218

60

4.2


0.1

8.6

0.41


1

211

77

4.8

0.8

0.21

8

0.16

0.94

0.2

218

77

4.9

1

0.24

8.2

0.18

1.03

0.3

212

20

3.6


0.08

4

3.03


7.3

217

20

3.5


0.09

3.6

3.38


9.9

212

40

4


0.9

8.2

0.43


1.3

217

40

4.1


0.11

8.1

0.54


1.8

212

60

4.2


0.11

8.2

0.33


0.6

217

60

4.2


0.12

8.2

0.32


0.7

212

70

4.6

0.9

0.2

8.4

0.13


0.1

217

70

4.5

1

0.2

8.3

0.12


0.2

213

40

3.9


0.1

7.1

0.41


1

214

40

4.2


0.12

7.3

0.28


0.9

213

60

4.4


0.18

8

0.52


0.5

214

60

4.2


0.12

7.8

0.17


0.3

213

69

4.4

0.8

0.13

8.4

0.13

1.04

0

214

63

4.3

0.4

0.12

7.8

0.15

1.06

0.1

1.3结果分析

1. 化验结果显示,三组对比实验数据类似,说明此期间复合酶的效果比较稳定,未出现大的波动。

2. 通过添加复合酶与添加青霉素进行对比,实验数据相差无几,说明此复合酶对细菌有抑制作用,效果良好,出罐酸度在4.5左右,升酸在1以内,出罐70h内时挥发酸在0.2左右,均在正常水平。


二、 大生产中糖化罐不调节pH实验方案

1.1 发酵工段生产操作介绍

1. 在发酵阶段发酵罐中添加650g复合酶。

2. 发酵工段共用四个种子罐,编号为206、207、208、210;实验发酵罐编号为222、223、224、225、226、227,体积均为130m3。

3. 发酵罐222添加650g复合酶,222与223进行连罐时,向223添加添加650g复合酶。以此类推,连罐顺序为222-223-224。同样,发酵罐227连罐顺序为227-226-225,只是227行正常添加青霉素。

说明:根据现有工艺,223、224实验罐料液中,基本实现无酸进料,其他罐会有调节pH的料液进入。

4. 以现有生产工艺进行1个批次,液化阶段检测酸度,挥发酸,发酵起始检测酸度,挥发酸,终了检测全样作为对照组数据。


1.2实验结果



 Tank No. 

 Fermentation period 

 Acidity 

 Acid rise 

 Volatile acid 

 Alcohol degree 

 Reducing sugar 

 Total sugar 

 Appearance sugar 

222

71

4

-0.2

0.3

8

0.07

0.89

0.2

227

70

4.6

0.3

0.3

8.2

0.13

0.94

0

226

67

4

0.1

0.36

7

0.12

0.69

0.6

225

58

4.3

1

0.36

6.8

0.1

0.55

0.6

223

60

3.7

0.1

0.15

8.9

0.05

0.81

0

224

60

3.5

0.5

0.17

7.2

0.07

0.63

0.4

223

103

5

1.4

0.39

10



-0.2

224

93

4.5

1.5

0.38

8.9



0.3




1.3结果分析

1. 从实验结果可以看出,升酸在1以内,并未出现酸度猛涨现象。

2. 根据现有工艺,223/224实验罐料液中,基本实现无酸进料,可以看出升酸稳定在1以内,挥发酸在0.15左右,复合酶效果明显;

3. 其他实验罐挥发酸较高,可能与消配工段原料更改有关系。综合分析来看80小时内,还是可以抑制到细菌生长,时间再长芽孢可能以适应发酵环境,进行代谢产酸。通过调节PH进行抑制杂菌,70h后挥发酸明显升高。从效果看,添加复合酶比调节PH抑菌要好。其余各项指标中升酸在1以内,酒度9左右,还原糖、总糖、外观糖与之前相比,也相差无几。表明,此复合酶对细菌有抑制作用。


一、 总结

1. 从两种实验方案的结果来说,复合酶效果比较稳定,并且对细菌有抑制作用。从实验来看,复合酶完全可以代替调节PH抑制杂菌生长。

2. 根据现有工艺,硝酸的使用是40~45kg/t,折合32~36元/t酒。青霉素的使用是16g/t,折合2元/t酒。复合酶按照单价48万/t,折合31-35元/t酒,费用整体持平。另通过减少酸的加入量,无形中减少了对设备的腐蚀;另外通过检测加入硝酸后发酵罐氮气含量增加,可能有一部分菌种在利用硝酸代谢。通过减少硝酸加入量或许能增加酒精产率;通过减少污水中硝酸根浓度,污水所产沼气纯度及气量会相应增加,具体增加产量不好估算。



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