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当前我国能源供应形势日益严峻,从国家能源和战略安全考虑,研究新型能源替代石油尤为迫切,而发酵酒精作为一种可再生能源最为可能。生料发酵酒精,不仅减少设备投资,而且显著节省能量消耗,极大地降低了酒精生产成本。酒精浓醪发酵是一种高强度发酵方式,其具有设备利用率高、蒸馏能耗少、生产成本低及酒糟易处理等优点,是一种具有巨大应用价值的酒精发酵技术。如果将上述两种工艺结合起来,有利于高效、清洁酒精生产工艺的建立。强制发酵醪循环,可有效缓解发酵起始阶段玉米粉吸水后沉淀造成的不利影响。通过Q1=(U0Ae/(C0-e))估算,经试验,当采用循环方式1时的临界流量为47 mL/min;当采用循环方式2时的临界流量为31 mL/min。从能量消耗、酒精度、淀粉利用率综合考虑,初步确定在发酵过程中采用如下工艺:0 h8 h采用循环1,8 h72 h采用循环2。在强制发酵醪循环的基础上,采用分批添加工艺,可提高发酵效率。具体工艺如下:按1:2.3 (w/v)混合玉米粉和水,得到初始发酵醪。取30 %接种发酵,从发酵2 h起每30 min添加5 %的剩余发酵醪,30℃,发酵72 h,酒精浓度可达120 g/L,淀粉利用率达到90.08 %,该发酵方式与无循环的生料酒精发酵工艺相比,所得酒精浓度可提高15.3 %。进一步将该工艺应用于高浓度生料酒精发酵,当料水比为1:1.8时,酒精度达到133.6 g/L,淀粉利用率为86.6 %。在15 L外环流式发酵罐中将强制循环基础上的分批添加工艺进行试验,当料水比为1:2.3时,酒精浓度可达118.5 g/L,淀粉利用率达到89.12 %,达到工业化生产水平。当料水比为1:1.8时,酒精浓度达到129.9 g/L。虽然淀粉利用率为85.05 %,但有利于提高设备利用率、减少环境污染,实现高效率发酵。