蔗汁西瓜皮果醋液態(tài)發(fā)酵工藝優(yōu)化及動力學(xué)研究.pdf

1、甘蔗和西瓜是極富營養(yǎng)價值的果品資源，利用蔗汁和西瓜皮釀制果醋不僅可以使西瓜皮資源得到充分利用，而且可以提高蔗汁和西瓜皮原料的附加值，釀制出健康美味的果醋。本文對蔗汁西瓜皮果醋液態(tài)發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并對酒精發(fā)酵過程進(jìn)行了動力學(xué)研究，對醋酸發(fā)酵動力學(xué)過程進(jìn)行了培養(yǎng)基模擬研究，以期為蔗汁西瓜皮果醋的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。課題的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1．對蔗汁西瓜皮漿混合原料進(jìn)行了果膠酶預(yù)處理，確定了果膠酶處理的最佳工藝條

2、件：酶解時間為3h，pH值為3.0，反應(yīng)溫度為55℃，果膠酶用量為0.30％。
　　 2．確定了酒精發(fā)酵過程的最佳工藝條件：糖度為16％，酵母菌用量為0.30％，發(fā)酵溫度為27℃，pH值為3.5，發(fā)酵時間為48h。
　　 3．醋酸液態(tài)發(fā)酵過程的最佳工藝條件：發(fā)酵溫度為33℃，醋酸菌用量為0.0008％，初始酒度為9％，在搖床轉(zhuǎn)速為120rpm條件下發(fā)酵6d。
　　 4．對酒精發(fā)酵過程進(jìn)行了動力學(xué)研究，建立了酵母菌

3、菌體生長、酒精生成和糖消耗動力學(xué)模型；其動力學(xué)方程分別如下：
　　 （1）酵母菌菌體生長動力學(xué)方程：dX/dt=0.1632X（1-X/8.61）或X=0.37663e0.1632t/0.95626+0.0434e0632t。
　　 （2）酒精生成動力學(xué)方程：dP/dt=6.875647dX/dt+0.05037562X或P=2.589575e0.1632t/0.95626+0.04374e0.1632t+2.65768

4、In（0.95626+0.04374e0.1632t）。
　　 （3）糖消耗動力學(xué)方程：-dS/dt=12.748847dX/dt+0.1956256X或S=163-4.8016e0.1632t/0.9526+0.04374e0.1632t-10.32069In（0.95626+0.04374e0.1632t）。
　　 5．通過配制培養(yǎng)基，對醋酸液態(tài)發(fā)酵過程進(jìn)行了動力學(xué)模擬研究，建立了醋酸桿菌菌體生長、醋酸生成和酒精消耗

5、動力學(xué)模型；其動力學(xué)方程分別如下：
　　 （1）醋酸桿菌菌體生長動力學(xué)方程：dX/dt=0.6791X（1-X/0.562）或X=0.1193e0.6791t/0.7877+0.2123e0.6791t。
　　 （2）醋酸生成動力學(xué)方程：dP/dt=17.879X或P＝14.796In（0.7877+0.2123e．6791t）+1.9152。
　　 （3）酒精消耗動力學(xué)方程：-dS/dt=95.068dX/dt