第 47卷第 1期
2008年 1月
湖 北 农 业 科 学
Hubei Agricultural Sciences
Vo1．47 No．1
Jan．，2008
用陈化粮发酵生产燃料酒精的工艺
罗秋水，周志娥 ，闵嗣番 ，李聚森
(江西农 业大学食 品科学与工程学 院，南昌 330045)
摘要：从糖化酶的用量、酵母菌株、酵母种的用量、培养温度、加水时间进行了陈化粮发酵生产燃料酒精
工艺的研 究。结果表明 ，糖 化酶用量是 0．300 g，选择 1号酵母菌株 ，1号酵母种 用量是 0．5％。．发酵温度
36℃，加水时间为 24 h，能获得较 高的酒精产量 。
关键词 ：陈化粮；燃料酒精 ；工艺参数
中图分类号 ：S5l1．09 文献标码 ：B 文章编号：0439—8114(2008)ol一0096—02
Study on Technology of Producing Fuel Alcohol by Fermenting Excess Rice
LU Qiu-shui，ZHOU Zhi-e，MIN Si-fan，LI Ju—sen
(College of Food Science Engineering，Jiangxi Agricuhrual University，Nanchang 330045，China)
Abstract：The process to produce fuel alcohol by fermenting excess rice was studied in five aspects：the level of glucoamy—
lase，the choice of leaven，the level of leaven，developed temperature，the time of adding water．Th e result showed that the
best is fermented condition is 0．300g level of glueoamylase，the 0．5％。level of leaven No．1，developed temperature 36oC．
the time of adding water 24h．
Key words：excess rice；fuel alcohol；craft parameter
陈化粮是指多年储存后发生黄化、变质的粮
食 ，由于陈化粮因霉变产生黄曲霉素等对人体健康
有害的物质，故不能直接作为口粮。陈化粮碳水化
合物含量丰富 ，蛋 白质含量适 中 ，是发酵丁业 中微
生物发酵 良好的碳源 。用陈化粮生产的燃料酒精 出
酒率高。是现代酒精 业发展的方向。同时绝大多
数的能源界学者预计。到 2050前后。世界将面临着
能源的枯竭l】1。发酵酒精和甲醇将是液体燃料的替
代用品。如从减少大气中温室气体浓度 、防止地球
气温增高的观点出发，发酵酒精将是除 H，和电能
外。惟一实现的汽油替代品。因此本文进行了利用
陈化粮生产T业燃料酒精的T 艺研究 ，生产 中的酒
糟经处理再可作 饲料 ，既避免 了粮食 的浪费 ，又不
至于给环境带来污染，而且可生产H{饲料。
1 材料 与方法
1．1 材料
陈化粮 ：来 自江西省粮食局 ；糖化酶 ：5万单位 ，
无锡专能科生物_丁程有限公司生产；酵母 ：1号 、4
号 、5号 ，南汀西农业大学微生物实验室提供 ；仪器
与试剂 ：酒精蒸馏器 。酸碱滴定管，恒温培养箱 ，酒
度计 ，蒸馏装置，电热水浴锅，JA一2003型上皿电子
天平等 ，无水乙醚，0．1％葡萄糖溶液，斐林试剂甲、
乙，0．1 mol·L 氢氧化钠溶液等，实验室配制。
1-2 方法
】)生产丁艺12,31：陈化粮一浸泡一冲洗一蒸饭一
冷却一加曲拌料一糖化一加水发酵一蒸馏
2)糖化酶用量选择 ：糖化酶在燃料酒精生产 中
将淀粉彻底糖化分解。本试验用的糖化酶中糖化力
为 50 000 U。一般大米中淀粉含量约为 75％，而每
克淀粉需要糖化酶用量约 100 U左 右。在试 验的过
程 中选择每 克淀粉需要糖化酶 75 U、100 U、125 U
3个数据，算m糖化酶的用量为 0．225 g、0．300 g、
0．375 g。
3)不同酵母菌株选择：酵母在酒精生产中发酵
分解作用。转化m酒率高。本试验采用由江西农业
大学微生物实验室提供的 3种酵母。
4)酵母不 同用量选择 ：～般酵母 的用量应在
1‰之 内，本试验选择 0．3％。、0．5‰ 、0．7％。来作为研
究对象 。
收稿 151期 ：2007—09—20
作者简介：罗秋水(】977-)，男，江两樟树人，助理实验师，从事食品分析研究，(电活)】3755654963f电子信箱)lqsh2001@】63．C~nln
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第 47 卷第 l 期
2008 年 l 月
湖北农业科学
Huhei Agricultural Sciences
Vol. 47
Jan. ,2008
用陈化粮发酵生产燃料酒精的王艺
罗秋水，周志娥，闵嗣番，李聚森
(江两农业大学食品科学与工程学院，南昌 330045)
摘要:从糖化酶的用量、酵母菌株、酵母种的用量、培养温度、加水时间进行了陈化粮发酵生产燃料酒精
工艺的研究。结果表明，糖化酶用量是 g ，选择 l 号酵母菌株， 1 号酵母种用量是 %0 ， 发酵温度
36"C ，加水时间为 24h，能获得较高的酒精产量。
关键词:陈化粮;燃料酒精;工艺参数
中图分类号:白 1 文献标码 :B 文章编号 :0439-8114(2008)01-0096-02
Study on Technology of Producing Fuel Alcohol by Fermenting Excess Rice
LU Qiu-shui ,ZHOU Zhi-e ,MIN Si-fan ,LI Ju-sen
(College of Food Scienee Engineering ,Jiangxi Agri(、ultrual University , Nanchang 330045 , China)
Abstract: The process 10 produce fuel aleohol hy fermenling excess rice was sludied in fïve aspecls: Ihe level of glucoamy-
lase , Ihe choice of leaven , Ihe level of leaven , developed lemperalure , Ihe lime of adding waler. The resull showed Ihal the
hesl is fermenled eondilion is level of glucoamylase , Ihe %0 level of leaven , developed lemperalure 36"C,
Ihe lime of adding waler 24h
Key words: excess riee; fuel alcohol; crafl parameler
陈化粮是指多年储存后发生黄化、变质的粮
食，由于陈化粮因霉变产生黄曲霉素等对人体健康
有害的物质，故不能直接作为口粮。陈化根碳水化
合物含量丰富，蛋白质含量适中，是发酵丁-业中微
生物发酵良好的碳源。用陈化粮生产的燃料酒精出
酒率高，是现代酒精工业发展的方向 O 同时绝大多
数的能源界学者预计到 2050 前后，世界将面临着
能源的枯竭[I[。发酵酒精和甲醇将是液体燃料的替
代用品。如从减少大气中植室气体改度、防止地球
气温增高的观点出发，发酵酒精将是除 H2 和电能
外，惟一实现的汽油替代品 O 因此本文进行了利用
陈化粮生产工业燃料酒精的丁AZ研究，生产中的酒
糟经处理再可作饲料，既避免了粮食的浪费，又不
至于给环境带来污染，而且可生产出饲料。
1 材料与方法
材料
陈化粮:来自江西省根食局;糖化酶 :5 万单位，
无锡专能科生物工程有限公司生产;酵母: 1 号、4
号、5 号，由?丁.西农业大学微生物实验室提供;仪器
收稿日期 :2007-09-20
与试剂: i酋精蒸馆器，酸碱滴定管，恒温培养箱，酒
度计，蒸馆装置，电热水浴锅，JA-2003 型上皿电子
天平等，无水乙膛，%葡萄糖恪液，斐林试剂甲、
乙， mol' L- 1 氢氧化铀溶液等，实验室配制。
方法
1)生产下AZl川:陈化棋→浸泡→冲洗→蒸饭→
岭却→加曲拌料→糖化→加水发酵→蒸馆
2)糖化酶用量选择:糖化酶在燃料酒精生产中
将淀粉彻底糖化分解本试验用的糖化酶中糖化力
为 50000 U，一般大米中淀粉含量约为 75% ，而每
克淀粉需要糖化酶用量约 100U 左右，在试验的过
程中选择每克淀粉需要糖化酶 75 U 、 100U 、 125 U
3 个数据，算出糖化酶的用量为 g 、 g 、
go
3)不同酵母菌株选择:酵母在酒精生产中发酵
分解作用，转化!打酒率高 O 本试验采用由江西农业
大学微生物实验室提供的 3 种酵母 O
4) 酵母不同用量选择: 叫般酵母的用量应在
1%0之内，本试验选择 %0 、灿、%0来作为研
究对象。
作者简介:罗秋水(1 977-) ，男，iI内牛草树人，助理实验师，从事食品分析研究，(电话) 13755654963 (也子信箱) lqsh200 1 @.,
第 1期 罗秋水 等 ：用陈化粮发酵生产燃料酒精 的T艺 97
5)温度和加水时间选择 ：在确定上述最佳条件
下，确定培养温度 28℃、32℃、36℃，确定加水时间
20 h、24 h、28 h、32 h。
6)分析方法 ：酒精得率为每 1()()g陈化粮所得
95度的酒精的重量 。酸度 ，用 0．1 mol·L NaOHt41滴
定 ，酸度以乙酸计。残还原糖用费林 氏法测定 。总
脂为皂化后用 0．1 tool·L Na0HI4J碱滴定法测定 ．以
乙酸乙脂计。
2 结果与分析
2．1 糖化酶用量选择
本试验选择糖化酶 的用量 为 0．225 g、0．300 g、
0．375 g 3个数据进行 比较 ，结果见表 1。南表 1可
知，因为酸度低时抗污染强，且比较适合迅速糖化 ，
就不容易感染杂菌 ，所以酸度低较好；还原糖低表示
发酵转化率高，因此还原糖低较好；总脂低说明发酵
【}j的醇类物质较少．也就可以保证高的酒精得率 在
糖化酶用量 0．300 g时，酒精得率最高，而酸度、还
原糖 、总脂都较低，所以选择糖化酶的用量为 0．300g
表 1 糖化酶用量选择
2．2 酵母菌株的选择
在发酵的过程 中，添加不 同酵母 菌株对燃料酒
精的生产也有较大的影响(表 2)。1号酵母酒精得
率最高，酸度最低 ，总脂含量也最低 ，还原糖也适
中，所以应选择 1号酵母 。
表 2 不同种类酵母的选择
2．3 酵母不同用量的选择
南上述结果可知选择 1号酵母较好。大量资料
证 明，酵母的用量应在 1％。之 内，本试验选择 0．3％。、
0．5％o、0．7％v来作为研究对象 ，结果 (表 3)表 明．在 1
号酵母用量为0．5％。，酒精得率最高，总脂含量最
低，而还原糖 、酸度也适中，故选择用量为0．5％。
2．4 温度和加水时间的选择
在糖化酶用量为 0．300 g，选择 1号酵母 ．且用
表 3 1号酵母 的不 同用量
量为 0．5％。的情况下 ．在不 同的温度 和加水时间下
发酵对燃料酒精质量也有一定的影响。一般发酵的
最适温度约在 30℃左右I I．本试验选择 28℃、32℃、
36℃进行试验(表4)。结果表明，随着温度的降低，
酒精得率含量也降低，而酸度、还原糖 、总脂却升
高，所以选择发酵温度为 36℃比较好。同时，先糖后
加水发酵 ，加水量为 120％．加水时间一般为 1 d左
右，所以本试验选择加水时间为 20 h、24 h、28 h、32 h
(表 5)。从 4个不同的加水时问来看 ，在加水时问为
24 h时 ，酒精得 率最高 ，酸度最低 ，还原糖 、总脂含
量也适 中，所以选择加水时间为 24 h。
表 4 不同发酵温度的选择
不同加水时间 酒精得率 酸度 还原糖 总脂
h ％ g·100m1 ～ g·100ml g·L一
3 小 结
结果表明 ，在糖 化酶用量 为 0．300 g，选择 1号
酵母 ，且用量为 0．5％v发酵温度为 36℃及加水时间
为24 h时为最佳丁艺参数，有较高的酒精产量。
参 考文献 ：
[1 j 黄宁彤．世界燃料酒精， 产形势IJI．酿酒科技，2001(5)：99—101．
[2] 无锡轻 【业学院．酒精 与白酒 12E[MI—E京：中国轻 【：业出版
社 ．1995．
3] 陈 平．制曲 I 艺lM1．南昌：江西科技J叶J版社，1993．
[4] 任健敏，白 玲．定量分析化学lM】．南昌：江甜高校出版社，1995．
5] 尤锡轻丁业学院．天津轻工大学．食 分析[M]一E京：中国轻 『
业 f{I版社 ．1998．
6] 赵光羲，金岭南．黄酒生产分析检验lM1．北京：中围轻_r业m版
社 ．2000．
(责任编辑 郑 威)
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第 l 期 罗秋水等:用陈化粮发酵生产燃料酒精的丁i艺 97
5)温度和加水时间选择:在确定上述最佳条件
下，确定培养温度 28 "c、 32 "c、 36 "C，确定加水时间
20 h 、 24h 、 28 h 、 32 h 。
6)分析方法:酒精得率为每 100g 陈化粮所得
95 度的、酒精的重量。酸度，用 -1 NaOHl4Jj商
定，酸度以乙酸计。残还原糖用费林氏法测定l坷。总
脂为皂化后用 mol' L-1 NaOH4J碱滴定法测定，以
乙酸乙脂计。
2 结果与分析
糖化酶用量选择
本试验选择糖化酶的用量为 g 、 g 、
g 3 个数据进行比较，结果见表 l 。由表 l 可
知，因为酸度低时抗污染强，且比较适合迅速糖化，
就不容易感染杂菌，所以酸度低较好;还原糖低表示
发酵转化率高，因此还原糖低较好;总脂低说明发酵
ifl 的醇类物质较少，也就可以保证高的、酒精得率。在
糖化酶用量 g 时，酒精得率最高，而酸度、还
原糖、总脂都较低，所以选择糖化酶的用量为 o
表 1 糖化酶用量选择
糖化酶丹j1主 i同精饵，字 酸度 还原糖 总 ijl:f
g % -1 -1 -1
。.9068
5 。.9265
酵母菌株的选择
在发酵的过程中，添加不同酵母菌株对燃料酒
精的生产也有较大的影响(表 2)0 1 号酵母酒精得
率最高，酸度最低，总脂含量也最低，还原糖也适
中，所以应选择 l 号酵母。
表 2 不同种类酵母的选择
目字句 i四精得率 酸!支 述原糖 总脂
两株 9毛 - r - r g' L-1
l 号 。.9167
4 号 。.0135
5 号
酵母不同用量的选择
由上述结果可知选择 l 号酵母较好。大量资料
证明，酵母的用量应在 1%0之内，本试验选择 %0 、
%0 、%0来作为研究对象，结果(表 3)表明，在 l
号酵母用量为 %0 ， 酒精得率最高，总脂含量最
低，而还原糖、酸度也适中，故选择用量为 %0 。
温度和加水时闹的选择
在糖化酶用量为 g ，选择 l 号酵母，且用
表 3 1 号酵母的不同用量
酵母用量 酒精得率 酸!支 还 l京糖 总脂
%0 9毛 -1 -1 g' L-1
38 .2
。.5 5 。.8449
。.7 37 .4 。.0591 1
量为 %0的情况下，在不同的温度和加水时间下
发酵对燃料酒精质量也有一定的影响。一般发酵的
最适温度约在 30"C左右[6[ 本试验选择 28 "c、 32 "c、
36 "c进行试验(表 4) 0 结果表明，随着温度的降低，
酒精得率含量也降低，而酸度、还原糖、总脂却升
高，所以选择发酵温度为 36 "c比较好。同时，先糖后
加水发酵，加水量为 120% ，加水时间→般为 1 d 左
右，所以本试验选择加水时间为 20h 、24h 、28 h 、32 h
(表们。从 4 个不同的加水时间来看，在加水时间为
24 h 时，酒精得率最高，酸度最低，还原糖、总脂含
量也适中，所以选择加水时间为 24 ho
表 4 不同发酵温度的选择
不同温度 酒精得率 酸}支 还原糖 总脂
℃ 9毛 -1 [;' g' L"'
36 5
32
28 。.0145
表 5 不同加水时间的选择
不同加水时间 ?两精得率 酸度 还!反糖 总脂
% -1 ;' g' L-1
20
24
28
32 37 。.0453
3 小结
结果表明，在糖化酶用量为 g ，选择 l 号
酵母，且用量为 %0发酵温度为 36"C及加水时间
为 24 h 时为最佳T今艺参数，有较高的酒精产量。
参考文献:
[lj 黄宇彤.世界燃料酒精生产形势[J].酿酒科技，2001 (5) :99一 10 1.
r2j 无锡轻 E业学院酒精与白、酒 f Z:'; [MJ.北京中同轻 I 业出版
丰.
[3 J 陈 E平.制由一|汇[M].南片:江西科技出版社， 1993.
[4 1 任健敏，白 玲定量分析化学lM].南日:，iT州高校出版社， 1995.
'5J 无锡轻-uv.学院.天津轻工大学.食 tYr分析[M] 北京:中国轻 I一
业 lH版社， 1998
~6J 赵光怒，金岭南.黄酒生产分析检验[M].北京.中同轻仁业 tH 版
丰t .2000.
(责任编辑郑成)
