馬鈴薯生料糖化發酵轉化乙醇的研究

□ 張 勤 赤峰農牧學校

在馬鈴薯的加工生產中，以馬鈴薯作為原料通過發酵技術轉變為乙醇，促進馬鈴薯的深加工業的發展。馬鈴薯發酵乙醇的加工產業，為我國馬鈴薯加工業的發展提供了技術支持，為馬鈴薯加工業的發展提供了可持續的發展道路[1]。在馬鈴薯的加工工藝中，把馬鈴薯轉化為乙醇，通過發酵技術可以避免因為高溫而造成馬鈴薯種糖分的損失，減少加工過程中能量的損耗，降低了生產成本。

1 實驗材料選用

本文對菌種的選用是采用活性干酵母，原料采用淀粉含量在55%馬鈴薯粉，酶制劑選用糖化酶、纖維素酶和經過菌株黑曲霉固態加工生產的生淀粉酶等。

2 實驗方法

馬鈴薯生料直接進行發酵后轉化為乙醇，在這個實驗中，酶制劑的不同對實驗中發酵的影響也是不同的[2]。選用馬鈴薯粉45 g，加入200 U/g的生淀粉酶，再加入酵母菌。按照一定的比例1∶3的比例和水溫是25 ℃的水混合在一起，然后用500 mL的三角瓶容器進行承裝，之后加入二氧化硫，把pH值調節到4.1，再把三角瓶用發酵栓把瓶口封住，進過4天的發酵之后，對乙醇的體積分數進行測定[3]。生淀粉酶對馬鈴薯轉化乙醇實驗的影響分析，取45 g的馬鈴薯粉，加入100 U/g和200 U/g的生淀粉酶，在加入酵母粉，之后按1∶3的比例和水進行混合，放入500 mL的三角瓶容器內，pH值調整為4.1，經過4天的發酵之后再進行乙醇體積分數的測定。不同的輻照對實驗的影響分析，分別去100 KGY和200 KGY的輻照對馬鈴薯粉進行輻照，之后加入200 U/g的生淀粉酶，按1∶3的比例和水進行混合，放入容器內封口，并把pH值調整為4.1，經過3天的發酵之后，對乙醇的體積分數進行測定。

乙醇發酵實驗過程分析，經過輻照的馬鈴薯粉分別選取250 KGY和350 KGY劑量進行實驗。加入復合酶，按照1∶3的比例和30 ℃的溫水進行混合后放入三角容器內搖均勻，把pH值調整為4.1，經過半天的發酵之后對乙醇樣品進行體積分數的測定[4]。

測定乙醇體積分數方法，選用400 mL的蒸餾瓶，放入200 mL的發酵液，在把50 mL的蒸餾水加入蒸餾瓶中，采用乙醇密度計對來測定溶液的乙醇的體積分數，再按照查表得方式來計算出發酵液的乙醇體積分數。

3 實驗結果分析

酶制劑的不同對發酵有直接的影響，酶制劑不同導致水碓生淀粉的的分解能力不同，這樣會使乙醇的發酵效率受到影響。菌株生成的生淀粉酶在對馬鈴薯進行糖化發酵的過程中具有很好的效果，但是復合酶對馬鈴薯的糖化發酵能力卻表現的很差，不同的酶制劑對馬鈴薯糖化發酵具有不同的影響[5]。生淀粉酶所用的劑量不同對馬鈴薯糖化發酵的影響也不同，酵母不能夠生產淀粉酶，但是可以水解生淀粉酶變成發酵用的糖，保證酵母可以對馬鈴薯進行糖化發酵。加入酶的劑量的不同對馬鈴薯發酵的結果產生不同的影響，酶劑量適當可以保證糖化同步于發酵，酶劑量少會導致糖化速度慢，這樣對發酵產生不利的影響。如果酶劑量過多，糖化的速度就會高于發酵的速度，葡萄糖多了會導致菌類的生長，這樣發酵的效率就降低了。不同劑量的輻照也會對馬鈴薯的發酵產生不同的影響，馬鈴薯經過輻照之后結構會發生變化，如果輻照劑量多那么馬鈴薯糖化發酵就會更順利。

4 總結

馬鈴薯生料糖化發酵技術的研究和應用，為以馬鈴薯為原料進行生料糖化轉化成乙醇的研究提供了重要的技術支持，具有一定的應用價值。