国投生物能源（海伦）有限公司 黑龙江省海伦市 152300
摘要：我国各种类型的农作物产量每年都有创新高的趋势，其中玉米更是产量可观，而玉米除了有一定的食用价值，在化妆品行业、酒厂行业中也都一直广受人们的欢迎。相关研究人员根据玉米中胚乳中含有大量淀粉这一理论依据，采用一定的先进提取技术将其提取出来，并利用酵母菌的分解作用将淀粉分解，最终可获取分解产物中的酒精。而近年来，技术人员开始专攻于这种提取酒精的工艺的优化方案，使原本的提取工艺在利用一定数量的玉米原料的基础上获取更大产量、更高浓度的酒精，以投入酒厂中酒类的生产输出及其他更广泛的用途。
关键词：玉米；高浓度发酵；优化
引文：现如今人们环保意识的广泛增强，而现如今许多易消耗的能源物质在数量上也开始变得稀有，因此人们开始寻找相关可替代品，以节省部分能源物质的利用和消耗数量，经研究发现，酒精就是相对不错的选择。另外，在酒厂等其他生产行业中，酒精的可利用度也十分之大。这一现实就要求相关研究人员在酒精提取的整个技术流程中，不断追求优化和创新，以最小的成本消耗获取更大产量及纯度的酒精。因此，加强酒精产量和优化其生产方式这一研究项目开始被各个研究组织重视。本文以玉米为原料，着重对其酒精发酵工艺优化方案进行探讨。
一、根据发酵醪注入发酵罐的方式区分的发酵方法
（一）间歇式发酵法
这种发酵方法将所有的发酵工艺流程集中在同一个发酵罐中完成，因此在操作过程中的难度及可操控度相对较低，更加便于工作人员的监督管理，这也就意味着这种方式所出现的失误相对较少。但也正是这个原因，操作流程中的部分细节性问题得不到更好的处理和解决，因此，这种发酵方法被采用的范围相对较窄。
（二）连续式发酵法
这种发酵方法的特点主要表现在其在培养微生物的后期，连续性将培养液添加入发酵罐。此方法对发酵过程中的环境条件要求较低，整个工艺流程中温度等外部条件无特殊变化，且相关的工艺流程手段数量相对减少，可在短时间内提升工作效率，且在人力成本、资源成本等方面有着更大程度的节省。
（三）半连续发酵法
这一发酵方法结合了上述两类方法，在主次发酵阶段分别使用连续式发酵法和间歇式发酵法。发酵法复杂结合意味着这种方式的酒精发酵工艺流程中无菌性不能得到足够的保证，因此选择这种方式的工作人员需要在这个问题上加以重视。
但是，值得一提的是，续发酵法提升了发酵设备的工作效率，缩短了整体工艺流程所花费的时间，更适于大量的发酵工作。
二、玉米高浓度酒精发酵工艺相关优化策略
（一）酵母细胞的种类、数量提升技术
酵母细胞质量的优劣直接决定着酒精发酵技术最终的结果，其中，酵母细胞的数量和种类在一定程度上增加和优化有利于增加酒精提取的纯度和浓度。因此，这方面的优化工作是技术人员在提升玉米高浓度酒精发酵工艺的工作中首先需要解决的基本问题。
在选择酵母细胞种类的工作中，相关技术人员需要根据酵母细胞的作用规律，选择更适宜于酒精发酵环境的菌种，所选军中不仅耐酸耐碱耐高温，还需能与玉米胚乳的淀粉成分良好反应，这就要求选择菌种的工作人员充分了解各类菌种的特性。另外，在提升酵母细胞的数量的工作上，可以从人工投入的酵母菌株着手，利用其在植物体内繁殖生长的特性，将母体酵母细胞的质量加以改善，利用使其在短时间内大量繁殖的相关技术，提高其繁殖速度，从而提升在一定时间内的酵母细胞的整体数量。因此，可在投入酵母菌时加入营养液，选择适合玉米发展情况的数量及类型，从而缩短酵母菌株的生长繁殖时间，达到技术优化目的。这一策略不仅要求技术人员在菌株营养液的加入量及加入周期上有一定的数据计算能力，还需精通其理论知识，并能了解营养液的基本性质和应用方法。
（二）发酵过程中的温度、PH等环境条件
玉米高浓度酒精发酵工艺的效率提升有赖于其连续发酵技术的广泛使用，但是大量的酵母菌颗粒在一定程度上会对这一技术起到抑制作用。由于酵母菌对环境酸碱度的敏感性很强，因此，精确地控制发酵过程中的PH度在保证酒精发酵流程的高效率进展是一项亟需发展的技术，工作人员可利用部分不影响酵母菌生存的酸碱剂对发酵过程中的PH进行调整，这也要求技术人员对各类酸碱剂的性质种类有深刻的研究了解。
另外，在控制发酵过程中的温度时，需要工作人员以对酵母菌的生存情况的定期观察为依据，确定酵母菌株的的最适繁殖温度，并考虑各方面环境因素对温度的影响，预备好相关解决方案以面对突发状况，维持酵母菌生存环境的最佳温度，一次提升酒精发酵效率，扩大酒精的发酵产量及纯度。
（三）发酵罐的冷却、通气与搅拌工艺
发酵罐有关的一系列操作在发酵技术中起着基础性的作用，冷却发酵罐的技术在协助发酵产热的冷却过程中至关重要，可在一定程度上节约建筑成本及冷却水的利用量。其中细节性的问题需要技术人员重点把握，建筑地点选取需要露天以达到快速散热的效果，而在其材质选取上则需耐受高低温，以便操作。而发酵罐的通气与搅拌，重在完成酵母菌株的激活和充分混合工作，可引入一系列技术类器械进行操作，在尽量使酵母菌株得到最大程度的通风处理的同时，提升酵母菌与氧气混合度，从而提升其发酵率，并保证更大产量的发酵菌株参与酒精的发酵工艺流程。
三、玉米高浓度酒精发酵工艺优化策略的预期结果
经过玉米高浓度酒精发酵工艺优化工作的研究和试验后，相关的优化工作需得到大幅度提升，从酒精发酵工艺最初的酵母菌种选择，到发酵流程的相关技术性操作，研究人员经过学习了解相关理论知识的前提下，同时结合高浓度酒精发酵技术中的对于环境等外在因素的适应情况，对症下药，在技术、原产料等方面加以纠正和改善，维持酒精发酵工作流程的顺利进行的同时加强对细节性问题的重视和解决探究，能基本上在保证酒精发酵工作质量的，提取更高浓度、更大产量的酒精，完成对于稀缺能源物质替换和满足社会对于酒精需求的基本任务。
四、结束语
以上，在探讨关于高浓度酒精的发酵工艺优化策略的过程中，对整个工艺流程中的细节问题提出了很高的要求。在提升高浓度酒精发酵工艺的质量时，不仅要注意发酵过程中对于温度、湿度、酸碱度等一系列环境适宜程度的考虑，还对技术人员在发酵技术中的熟练度，以及对菌株、原料的了解程度提出了一定的要求。另外，相关研究人员在各方面均需注重理论联系实际，以数据和现实情况相结合为最终参考，完成玉米高浓度酒精发酵工艺的优化任务。
参考文献：
[1]王秋峰. 高效产酒酵母的分析与应用研究[D].浙江大学，2017.
[2]李勇. 混合原料高浓度酒精发酵工艺优化[D].浙江大学，2017.
[3]王秋峰，杜风光，刘钺，乔建援，李勇，王方方，刘燕.采用响应面法优化高浓度发酵探究[J].酿酒科技，2016（09）：86-88.
论文作者:李杰
论文发表刊物:《中国经济社会论坛》学术版2018年第10期
论文发表时间:2019/5/27
标签：酒精论文; 酵母论文; 玉米论文; 菌株论文; 酵母菌论文; 工艺论文; 高浓度论文; 《中国经济社会论坛》学术版2018年第10期论文;