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求论文《水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究》

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2023-01-01 00:56:40

求论文《水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究》

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2025-06-24 07:14:08

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水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究

摘要

我国水稻秸秆资源丰富,年产量达3亿多吨。利用水稻秸秆生产燃料乙醇,对

来我国能源问题、实现节粮代粮和环保有着巨大的潜力和广阔的应用前景。水稻秸

要成分是纤维素,对纤维素的利用最主要的限制性因素是将纤维素转化为可发酵还

解决的办法主要有两类途径:(l)提高纤维素酶生产的经济性,主要涉及纤维素酶高

获得及纤维素酶的生产技术,提高其合成效率以降低单位纤维素酶生产成本(2)提

素酶利用效率,主要涉及纤维素酶解催化过程,以降低单位可发酵还原糖生产成本

本研究从菌种的选育着手,研究了菌株的产酶特性,用响应面策略优化发酵培养基,

了SL发酵罐分批发酵生产高活力纤维素酶技术分离纯化了纤维素酶构建了代

二糖的酿酒酵母工程菌对酿酒酵母工程菌细胞固定化发酵进行了研究,利用二级

生物反应器祸合系统生物协同酶解水稻秸秆发酵生产燃料乙醇等。主要研究结果如

1.筛选到一株纤维素酶高产菌株(PenicilliumYT01),原生质体紫外诱变后

变株YT02,YT02以水稻秸秆为碳源,豆饼粉和硫酸钱为氮源,在29”c,初始p

酵12Oh,纤维素酶活力达到最高,摇瓶发酵滤纸酶活(FPA)、CMC酶活(CMcas

葡萄糖昔酶活(CB)分别达3.86IU/mL、207.41IU/mL和l.4oIU/mL。

2.用响应面方法(RSM)优化的发酵培养基组成为:水稻秸秆为41.95留L,

为24.83g/L,数皮为22.16叭,困H4)2504、KHZpO4为4g/L,MgSO为0.sg/L起始

以优化的培养基发酵120h,滤纸酶活、cMc酶活和p一葡萄糖普酶活分别达到

IU/mL、357.41IU/mLand3.704IU/mL。远高于优化前的纤维素酶活水平。

3.在SL发酵罐中研究了温度、pH值和溶氧对菌体生长和产酶的影响,确定

发酵的工艺条件为:0一32h时发酵温度犯”C,溶氧70%犯h至1加h发酵结果发

29oc,溶氧50%,发酵液初始pH值6.0,发酵%h滤纸酶活、CMC酶活和p一葡

酶活分别达到11.13IU/mL、465.24IU/mLand4.08IU/mL,均高于摇瓶发酵水平,

酵动力学过程显示,突变菌YT02菌体生长和纤维素酶各组分均为部分祸联。

4.利用DEAEsephadexA一25和sephadexG一75分离纯化了二个内切葡

(CMCase)和一个p一葡萄糖营酶,CMCase纯化倍数为13.48,回收率为10.54%,

糖昔酶纯化倍数为18.62,回收率为8.62%,经SDS一PAGE得到单蛋白分子条带,

I

、沪’_心钳3卜“’门尸,..

量测定分别为73kDa、43kDa和57.8kDa,并对其进行了N端测序和质谱分析。

5.以生产乙醇性能优良的酿酒酵母菌株NAN一27作为工程菌株的受体菌。利用

能良好的多拷贝整合型载体pYMIKP,使纤维二糖代谢基因BGLI整合到酿酒酵母

体上。从而在酿酒酵母工业菌株中建立了稳定的纤维二糖代谢途径,拓展了酒精生

物利用范围,降低了纤维二糖对纤维素酶解的抑制作用。采用海藻酸钙凝胶包埋固

纤维二糖酿酒酵母工程菌,固定化细胞与游离细胞相比,发酵时间缩短,乙醇产率提

以上,并能有效地利用水稻秸秆水解液进行酒精发酵。

6.对水稻秸秆酶解过程中底物性质、酶解温度、酶解pH、底物浓度及纤维素

等关键因子进行了研究。由于YT02纤维素酶系中纤维二搪酶活力较低(CB/F队为

经稀酸稀碱预处理后的水稻秸秆纤维素对乙醇转化率仅为18%。采用代谢纤维二糖

母工程菌游离细胞发酵,可部分去除纤维二糖对酶解的抑制,水稻秸秆纤维素对乙

率可提高至20%。进一步利用采用海藻酸钙凝胶包埋固定代谢纤维二糖酿酒酵母工

酵,水稻秸秆纤维素对乙醇转化率可达26%。这方面的研究结果有助于深入了解纤

的协同降解机制。

7.将纤维原料的酶解、固定化代谢纤维二搪酿酒酵母工程菌的作用有机祸联,

新型的二级串联式生物反应器,在该反应器体系的协同作用下,可有效解除纤维二

萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用,促进纤维原料水稻秸秆的酶水解,发酵40h,乙

达25.5留L,纤维素对乙醇的转化率达43.0%(纤维素对乙醇的理论转化率为56.61

是游离细胞同时糖化发酵(SSF)的1.65倍,生产效率达0.64留(Lh)。采用分批添料

酶解发酵工艺,可提高纤维底物的终浓度达250岁L,产物乙醇的终浓度66.51留L,

高了纤维素酶的利用率和乙醇生产效率,降低乙醇的生产成本。该反应器性能稳定

效率高,固定化细胞可以重复使用,便于自动化控制。

关键词:纤维素酶,水稻秸秆,酿酒酵母,燃料乙醇,串联式生物反应器

目录

摘要..............................................................……

ABSTRACT..........................................................……IH

第一章文献综述

l水稻秸秆资源及其降解方式............................................……l

1.1水稻秸秆的组成与结构..…,................................……,.……l

1.2水稻秸秆的预处理..................................................……3

1.2.1物理方法预处理水稻秸秆..........................................……3

1.2.2化学方法预处理水稻秸秆..........................................……3

1.2.3生物方法预处理水稻秸秆..........................................……4

1.3水稻秸秆纤维素的降解方式..........................................……4

1.3.1水稻秸秆的酸水解................................................……5

1.3.2水稻秸秆的酶水解................................................……5

2纤维素酶的性质与用途................................................……6

2.1纤维素酶的多酶体系................................................……6

2.2纤维素酶的分子结构................................................……7

2.3纤维素酶的作用机理................................................……9

2.4纤维素酶的分子量大小.............................................……10

2.5纤维素酶的最适反应条件与稳定性...................................……11

2.6纤维素酶的应用...................................................……H

3纤维素酶的生产.....................................................……12

3.1纤维素酶的生产菌种选育...........................................……12

3.2纤维素酶的生产...................................................……14

4水稻秸秆原料生物转化燃料乙醇.......................................……15

4.1燃料乙醇的优越性和使用现状.......................................……15

4.2水稻秸秆纤维素生物转化燃料乙醇的方法.............................……16

4.2.1分步水解发酵法生产燃料乙醇.....................................……16

4.2.2同步糖化发酵法生产燃料乙醇.....................................……16

i

4.2.3固定化细胞发酵生产燃料乙醇.....................................……17

4.3酉良酒酵母途径工程应用于燃料乙醇的生产.............................……17

5本研究的目的、意义和主要内容.......................................……19

5.1本研究的目的和意义...............................................……19

5.2本研究的思路和技术路线...........................................……20

5.3本研究的主要内容.................................................……21

第二章纤维素酶高产菌株的选育及产酶条件研究.........................……23

1材料与方法..........................................................……23

1.1材料.............................................................……23

1.1.1试剂与溶液配制.................................................……器

1.1.2菌种与菌种分离源...............................................……24

1.1.3培养基.........................................................……24

1.1.4主要仪器与设备.................................................……25

1.2方法.............................................................……25

1.2.1水稻秸秆的预处理...........................……,.,...........……25

1.2.2纤维素酶高产菌的分离与纯化.....................................……25

1.2.3纤维素酶高产菌的初步鉴定.......................................……25

1.2.4纤维素酶高产菌的原生质体紫外诱变...............................……25

1.2.5YTOZ产纤维素酶的液体发酵培养方法...............................……26

1.2.6不同预处理水稻秸秆的酶水解.....................................……27

1.2.7分析方法.......................................................……27

2结果与分析.........................................................……29

2.1不同预处理水稻秸秆的各组分含量...................................……29

2.2纤维素酶高产菌的分离与筛选.......................................……29

2.3纤维素高产菌YT01的菌种鉴定......................................……31

2.4纤维素酶高产菌YT01的原生质体紫外诱变............................……31

2.5液体发酵培养基成分与发酵条件对YT02产纤维素酶的影响..............……32

2.5.1不同碳源对YT02产酶的影响......................................……32

2.5.2不同预处理水稻秸秆对YT02产酶的影响............................……33

2.5.3不同氮源对YT02产纤维素酶的影响................................……34

ii

2.5.4微晶纤维素添加量对YT02产纤维素酶的影响........................……35

2.5.5不同无机盐对YT01产纤维素酶的影响..............................……35

2.5.6起始pH对YT01产纤维素酶的影响.................................……36

2.5.7装液量对YT02产纤维素酶的影响..................................……37

2.5.8转速对YT02产纤维素酶的影响....................................……37

2.5.9培养温度对YT02产纤维素酶的影响................................……38

2.5.10接种量对YT02产纤维素酶的影响.................................……39

2.5.n培养时间对YT02产酶的影响.....................................……40

2.6纤维素酶的酶学性质研究...........................................……41

2.6.1温度对纤维素酶各组分酶活的影响................................……41

2.6.ZPH对纤维素酶各组分酶活的影响..................................……41

2.7纤维素酶对不同预处理水稻秸秆的酶解试验...........................……42

3结论与讨论...............................................··········……4:l

3.1关于筛选出的纤维素酶高产菌株....................................……4:3

3.2纤维素酶生产菌的改造............................................……招

3.3青霉YT02产酶条件与酶学特性.....................................……44

第三章YT02产纤维素酶发酵培养基的优化研究..........................……45

1材料与方法....................................···.·················……45

1.1材料.............................................................……45

1.1.1试剂................................................·.·.·······……45

1.1.2供试菌种.......................................················……45

1.1.3培养基................................................·········……45

1.1.4主要仪器与设备.................................................……46

1.2方法.............................................................……4尽

1.2.1实验设计.............................................··········……46

1.2.2培养方法.............................................··········……46

1.2.3分析方法.......................................................……46

2结果与分析..............................................···········……47

2.1部分因子实验筛选发酵培养基的主要影响因子.........................……47

2.2最陡爬坡实验逼近发酵培养基最优点.................................……50

111

2.3中心组合设计优化YT02发酵培养基组成..............................……51

2.4发酵过程中PH、残余还原糖与纤维素酶变化的测定结果.................……59

3结论与讨论...................................……,...............……61

第四章YT02分批发酵产纤维素酶的研究................................……63

材料与方法.........................................................……63

.1材料.............................................................……63

.1.1试剂...........................................................……63

.1.2菌株...........................................................……63

.1.3培养基.........................................................……娜

.1.4主要仪器.......................................................……64

方法.....................·······……

.1用于分批发酵的种子培养.........……

.…64

.…64

1.2.2恒温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……64

1.2.3变温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……64

1.2.4溶氧量对YT02分批发酵产纤维素酶的影响...........................……64

1.2.5分段溶氧对YT02分批发酵产纤维素酶的影响.........................……65

1.2.6分析方法.......................................................……65

2结果与分析.........................................................……65

2.1发酵温度对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……65

2.2变温发酵对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……68

2.3溶氧对YT02产纤维素酶的影响结果..................................……69

2.4分段溶氧分批发酵对YT02产纤维素酶的影响结果......................……72

3结论与讨论.........................................................……73

第五章YT02产纤维素酶的分离纯化及酶学性质研究...........……

以U(b叮‘叮‘

(bt了叮‘叮‘

材料与方法…

.1材料.……

.1.1试验材料.

.1.2主要试剂.

....……76

.....……76

.3常用储备液及缓冲液....................................……

1.1.4主要仪器........................................................……78

1.2方法..............................................................……78

1.2.1蛋白质浓度的测定方法...........................................……78

1.2.2纤维素酶的分离纯化.............................................……79

1.2.3纤维素酶SDS一PAGE凝胶电泳纯化及酶相对分子量的测定..............……83

1.2.4酶蛋白的N端测序...............................................……85

1.2.5酶蛋白的质谱分析...............................................……86

2结果与分析.........................................................……87

2.1DEAE一SephadexA一25阴离子交换层析结果.............................……87

2.1.1层析收集管酶蛋白同洗脱缓冲液NaCI浓度的关系.....................……87

2.1.2层析收集管酶蛋白活性检测.......................................……88

2.25即hadexG一75分子筛凝胶过滤层析结果..............................……88

2.2.1SephadexG一75分子筛凝胶过滤层析分离酶蛋白......................……88

2.2.2分子筛凝胶过滤层析纤维素酶活测定结果...........................……88

2.3纤维素酶各纯化步骤纯化情况.......................................……89

2.4SDS一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳.......................................……90

2.4.1SDS一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳银染结果.............................……90

2.4.2纤维素酶分子量SDS一PAGE凝胶电泳测定结果........................……91

2.5酶蛋白的N端测序结果.............................................……91

2.6酶蛋白的质谱分析结果.............................................……93

3结论与讨论.........................................................……94

第六章酿酒酵母纤维二糖代谢途径的构建及其细胞固定化研究.............……96

材料和方法................................................·········……%

1材料.............................................................……96

1.1菌株和质粒.....................................................……96

1.2分子克隆用酶和试剂.............................................……96

1.3水稻秸秆水解液的制备...........................................……97

2方法.............................................................……98

2.1含纤维二糖酶基因(及咒1)的重组质粒pYMIKP一那艺了的构建方法.......……98

2.2酿酒酵母纤维二糖代谢途径的搭建方法.............................……99

1.2.3酿酒酵母工程菌细胞的固定化方法................................……101

1.2.4固定化酵母细胞发酵方法........................................……102

1.2.5分析方法......................................................……102

2结果与分析........................................................……103

2.1表达及范了基因的重组菌株的构建结果...............................……103

2.1.1目的基因及法了的获得...........................................……103

2.1.2含目的基因那Z了重组质粒的构建.................................……103

2.1.3酿酒酵母工业菌株NAN一27转化子的获得二,........................……104

2.1.4转化子NAN一28细胞纤维二糖酶活性测定结果.......................……1()4

2.2不同固定化条件对NAN一28细胞固定化的影响结果.....................……105

2.2.1不同溶剂对固定化细胞转化纤维二搪的测定结果......……,.......……105

2.2.2不同海藻酸钠浓度对固定化细胞凝胶特性的影响....................……l()5

2.2.3酵母包埋量对固定化细胞转化纤维二糖的影响结果..................……!06

2.3固定化细胞与游离细胞分批发酵实验结果............................……l()6

2.4固定化细胞重复分批发酵试验结果..................................……107

3结论与讨论........................................................……108

3.1酉良酒酵母纤维二糖代谢途径的构建.................................……108

3.2酿酒酵母工程菌细胞固定化.......................................……110

第七章串联式生物反应器转化水稻秸秆生产燃料乙醇的研究..............……112

材料与方法........................................................……112

l材料......................................……,..............……112

1.1试剂.........................................................……112

1.2菌种.........................................................……112

1.3主要仪器与设备...............................................……112

2方法...........................................................……112

2.1稻草粉的预处理................................................……112

2.2纤维素酶的制备................................................……113

2.3稻草粉的酶解糖化..............................................……113

2.4水稻秸秆生物转化燃料乙醇......................................……114

2.5测定方法......................................................……115

vi

2结果与分析........................................................……116

2.1不同预处理方法对水稻秸秆糖化效果的影响结果......................……116

2.2不同温度对水稻秸秆糖化效果的影响结果............................……116

2.3不同pH对稻草粉糖化效果的影响结果...............................……117

2.4不同加酶量对稻草粉糖化效果的影响结果............................……118

2.5不同底物浓度对稻草粉糖化效果的影响结果..........................……118

2.6水稻秸秆同步糖化发酵(SSF)结果.................................……119

2.7串联式反应器转化水稻秸秆生产乙醇................................……120

2.7.1固定化NAN一28细胞发酵生产燃料乙醇结果.........................……120

2.7.2串联式生物反应器的稳定性结果..................................……121

2.7.3分批添料式协同酶解发酵生产燃料乙醇结果........................……122

3结论与讨论......................................................··……122

3.1二级串联式生物反应器生产乙醇....................................……122

3.2分批添料式协同酶解发酵工艺......................................……123

3.3水稻秸秆资源的全利用............................................……123

第八章结论.....................................................……124

主要参考文献......................................................……126

英文缩写与主要符号表...............................................……146

本研究的特色与创新.................................................……147

发表与待发表的学术论文及成果.......................................……148

致谢............................................................……149

作者简介..........................................................……150

你要看哪部分?

最新回答
专一的黑猫
欣喜的导师
2025-06-24 07:14:08

饮酒与健康

【关键词】 饮酒

凡含有一定酒精(乙醇)成分的饮料,统称为“酒”。随着生活水平的提高和现代生活节奏的不断加快,各类含乙醇的饮料逐渐成为人们的需求,甚至有的人已成为酒精依赖者。饮酒有利有弊,主要与饮酒的量及酒的种类等因素有关,适量饮酒有益健康,长期大量饮酒对人体则是有害无益的。

1 饮多少酒为适量

有的科学家提出酒精安全量为每公斤体重每日不超过1ml,以体重60kg为例,每日饮酒量:60度白酒不超过60ml、啤酒不超过1kg、20度葡萄酒不超过400ml,其它类型的酒可按其酒精含量折算。

另外,研究表明,一次大量饮酒较分次少量饮酒的危害性大,每日饮酒比间断饮酒的危害性大,要想不影响健康,饮酒间隔时间要在3天以上。饮酒时还要选择好佐菜,以减少酒精之害。

2 适量饮酒有益健康

自古以来,就有“酒为百药之长”的说法,可见酒对人类的健康确是有益的。据专家们对各种酒类的研究分析后发现,在各类酒中,除了含有酒精外,尚有多种有机酸、氨基酸、酯类、糖分、微量的高级醇和较多的维生素等人体所必需的营养物质。酒对人类的健康确是大有裨益的 〔1〕 。

2.1 适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓 据日本科学家发现,喝酒人血液中出现大量尿激酶及其前驱体蛋白质,不喝酒的人,血液中只有极少数的尿激酶,而造成心肌梗死和脑血栓的原因是人体中可以溶解血栓的尿激酶等纤溶酶减少,故适量饮酒可预防心肌梗死和脑血栓。

2.2 妇女适量饮酒可大大降低患心脏病和中风病的发病率 据美国哈佛大学对87000位34~59岁护士调查研究发现,每天适量饮酒的中年妇女,心脏病和中风的发病率比那些滴酒不沾的妇女低40%。

2.3 适量饮酒能延寿 适量饮酒有益健康,可使胃液分泌增加,有益消化可以扩张血管,使血压下降,降低冠心病发生率。经常适量饮酒的人血液中α-脂蛋白含量高,而α-脂蛋白高的人寿命比一般人长5~19年。

3 大量饮酒对机体造成危害

长期大量饮酒的危害几乎波及全身的各个系统和器官,如肝脏、胰腺、心肌等等,可造成酒精性肝病、胰腺炎、心肌病等等。对机体造成非常大的危害,甚至危及生命。

3.1 酒精性肝病 长期的过度饮酒,通过乙醇本身和它的衍生物乙醛可使肝细胞反复发生脂肪变性、坏死和再生,而导致酒精性肝病,包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、肝纤维化和肝硬化 〔2〕 。在欧美国家,酒精性肝病是中青年死亡的主要原因之一。据估计,1993年美国约有1530万人酗酒,患有酒精性肝病者有200多万人每年有2.6万人死于肝硬化,其中至少40%或许高达90%的患者有酗酒史。

3.2 酒精性胰腺炎 由于乙醇及其代谢产物对胰腺腺泡细胞和胰小管上皮细胞的毒性作用,可引起腺细胞内脂肪积聚,线粒体肿胀变性,腺小管上皮变性、坏死、炎细胞浸润,由于小腺管炎症和坏死脱落成分阻塞,再加上酒精的直接刺激作用引起十二指肠乳头水肿,造成胰液排流不畅,使胰酶成分在胰腺内被激活,引起自体消化而发作胰腺炎 〔3〕 。

3.3 酒精性心肌病 由于酒精对心肌细胞的直接毒性作用,可造成心肌细胞膜完整性受损,细胞器功能失常,脂质过氧化过程异常另外酒精饮料中的夹杂物(如砷、钴、铜、铁等)在酒精性心肌病中可能起直接或间接作用,动物实验证明钴可使豚鼠乳头肌的收缩力减弱,还可引起各种动物心肌弥漫变性和间质水肿 〔3〕 。

3.4 酒精与优生 对男性而言,酒精可引起精子数量减少,异常精子增多,精子活动力减弱对女性而言,嗜酒妇女中约50%可发生月经紊乱,60%发生内分泌功能紊乱,孕龄妇女嗜酒,卵巢可发生脂肪性变性和排出不成熟卵细胞,异常的精子如果与卵子结合成受精卵,则所形成的胎儿会导致畸形。

3.5 酒精中毒 饮入的酒精90%以上经肝脏氧化作用,通过三羧酸循环生成二氧化碳和水。当酒精尚未完全被肝脏氧化时,大部分酒精循环至中枢神经系统,产生毒性作用,先是使大脑皮质产生兴奋,随后对皮质下中枢和小脑产生抑制,随着酒精剂量递增,更大量的酒精可引起延髓中枢性损害,以至抑制呼吸和引起呼吸衰竭而死亡。

饮酒与人类的健康关系密切,饮酒利弊主要在于饮酒的量,适量饮酒对人体有一定裨益,但长期大量饮酒或嗜酒对人体损害也是非常大的,故应注意科学饮酒,以维护人类健康减少或预防疾病的发生。

供你参考!

大气的音响
烂漫的金针菇
2025-06-24 07:14:08
关于乙酸乙酯的制备

摘要:乙酸乙酯的合成方法很多,例如:可由乙酸或其衍生物与乙醇反应制取,也可由乙酸钠与卤乙烷反应来合成等。其中最常用的方法是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。

关键词:乙酸 乙醇 浓硫酸 乙酸乙酯

引言:乙酸乙酯又称醋酸乙酯。纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液体,是一种用途广泛的精细化工产品,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶、涂料及油漆等的生产过程中。其主要用途有:作为工业溶剂,用于涂料、粘合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中;作为粘合剂,用于印刷油墨、人造珍珠的生产;作为提取剂,用于医药、有机酸等产品的生产;作为香料原料,用于菠萝、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的主要原料。我们所说的陈酒很好喝,就是因为酒中含有乙酸乙酯。乙酸乙酯具有果香味。因为酒中含有少量乙酸,和乙醇进行反应生成乙酸乙酯。因为这是个可逆反应,所以要具有长时间,才会积累导致陈酒香气的乙酸乙酯。

一、实验原理

酯化反应为可逆反应,提高产率的措施为:一方面加入过量的乙醇,另一方面在反应过程中不断蒸出生成的产物和水,促进平衡向生成酯的方向移动。

温度应控制在110~120℃之间,不宜过高,因为乙醇和乙酸都易挥发。

这是一个可逆反应,生成的乙酸乙酯在同样的条件下又水解成乙酸和乙醇。为了获得较高产率的酯,通常采用增加酸或醇的用量以及不断移去产物中的酯或水的方法来进行。本实验采用回流装置及使用过量的乙醇来增加酯的产率。

反应完成后,没有反应完全的CH3COOH CH3CH2OH及反应中产生的H2O分别用饱和Na2CO3,饱和Cacl2及无水Na2SO4(固体)除去。

二、工艺流程

投料→回流→蒸馏→洗涤→萃取→干燥→精馏→计算产率

三、仪器与试剂

1、仪器:铁架台、圆底烧瓶、(带支管)蒸馏烧瓶、球形冷凝管、直形冷凝管、橡皮管、温度计、分液漏斗、小三角烧瓶、烧杯。

2、试剂:冰醋酸、95%乙醇、饱和Na2CO3溶液、饱和Nacl溶液,固体无水Na2SO4、沸石、饱和Cacl2溶液。

四、实验步骤

1、制备

在50ml圆底烧瓶中加入19ml无水乙醇、12ml冰醋酸和2ml浓硫酸,加入几粒沸石,摇匀后,装上球形冷凝管,在电热套上小火加热,回流30min后停止加热,冷却后,取下球形冷凝管,装上蒸馏头,将仪器改装成普通的整流装置,加热蒸馏,至流出液体体积约为反应物总体积的1/2为止。

2、纯化

馏出液中含有乙酸乙酯及少量乙醇、乙醚、水和醋酸。在摇动下,缓缓的加入饱和碳酸钠溶液约10ml,直至无二氧化碳气体溢出,然后移入分液漏斗中,充分振摇(注意及时放气),静止后,分去下层水相,酯层用10ml饱和食盐水洗涤后,在分别用10ml饱和氯化钙溶液洗涤两次,弃去下层液,酯层自漏洞上口倒入干燥的50ml锥形瓶中,用无水硫酸镁干燥30min。

将干燥过的乙酸乙酯滤入干净的蒸馏瓶中,加入沸石后在电热套上进行蒸馏,收集73-78℃的馏分。

纯乙酸乙酯的沸点为77.06℃,折射率为1.3723。

1 2 3 4

乙醇(ml) 19 19 12 12

乙酸(ml) 12 12 19 12

浓硫酸(ml) 2 2 2 2

反应时间(min) 45 30 30 30

五、实验装置

六、实验结果

乙醇(ml) 19 19 12 12

乙酸(ml) 12 12 19 12

反应时间(min) 45 30 30 30

乙酸乙酯(ml) 11.30 13.03 12.07 9.43

产率(%) 52.87 60.96 60.01 44.12

折光率 1.3702 1.3730 1.3732 1.4647

计算产率 产率=或产率=

七、总结

在酸催化法下乙醇、乙酸直接酯化制备乙酸乙酯的方法比较简单易行。但是酯化反应为可逆反应,因此需要寻找更好的设计法案来提高产率。

我们可以用以下措施提高产率:一方面加入过量的乙醇,另一方面在反应过程中不断蒸出生成的产物和水,促进平衡向生成酯的方向移动。但是,酯和水或乙醇的共沸物沸点与乙醇接近,为了能蒸出生成的酯和水,又尽量使乙醇少蒸出来,可以采用了较长的分馏柱进行分馏。但由于实验室条件有限,实验中没有使用分馏柱,给实验留下不足。

纯情的世界
甜甜的向日葵
2025-06-24 07:14:08
中国酒的起源

我国是酒的故乡,也是酒文化的发源地,是世界上酿酒最早的国家之一。酒的酿造,在我国已有相当悠久的历史。在中国数千年的文明发展史中,酒与文化的发展基本上是同步进行的。

据有关资料记载,地球上最早的酒,应是落地野果自然发酵而成的。所以,我们可以这样认为,酒的出现,不是人类的发明,而是天工的造化。一般来说,有了酒,才能有酒器,因此,人工酿酒的先决条件,应该先从陶器的制造开始,否则,便无从酿起。考古学证明,在近现代出土的新石器时代的陶器制品中,已有了专用的酒器。这说明我们的祖先在很早的时候,就已经和酒发生了关系,而且当时我国酿酒技术已经开始盛行。以后经过夏、商两代,饮酒的器具也越来越多。在仰韶文化遗址中,既有陶罐,也有陶杯。在出土的商、殷文物中,青铜酒器占有相当大的比重,说明当时饮酒的风气确实很盛。而且,我们可以从《史记·殷本纪》关于纣王“以酒为池,悬肉为林”,“为长夜之饮”的记载,以及《诗经》中“十月获稻、为此春酒”和“为此春酒,以介眉寿”的诗句中推知,约在六千年前,人工酿酒就开始了。

酒,是人类各民族民众在长期的历史发展过程中,创造的一大饮料。世界上最古老的实物酒是伊朗撒玛利出土的葡萄酒,距今三千多年,仍芳醇弥人;中国最古老的实物酒是西安出土的汉代御酒,据专家考证系粮食酒(也有专家认证为黄酒,作为黄酒工作者闻之为之跃呼、幸哉至善!)至今仍香醇可饮,可谓奇也!中国甲骨文中早就出现了酒字和与酒有关的醴、尊、酉等字。从中可以佐证酒的存在之久。至于文史中的记载更是枚不胜举,如中国第一部诗歌总集《诗经》中有“即醉以酒,即饱以德”(《大雅·即醉》)的诗讯《周易》、《周礼》、《礼记》、《左传》等典籍中,关于古代酒俗的记载更多,如“酒者可以养老也”(《礼记》)、“酒以成礼”(《左传》)等。这说明酒存在着多种用途。是生活习俗中必不可少的。

中国制酒历史

中国制酒源远流长,品种繁多,名酒荟萃,享誉中外。传说,发明酒的人,名叫杜康。他当长工时,有一次偶然把高粱米饭放在树洞中,时间久了,发酵成了酒。所以开始名叫“久”,后来才有“酒”字。增加“酒”的历史典故。酒产生于何时,现已无可考。

黄酒是世界上最古老的酒类之一,约在三千多年前,商周时代,中国人独创酒曲复式发酵法,开始大量酿制黄酒。约一千年前的宋代,中国人发明了蒸馏法,从此,白酒成为中国人饮用的主要酒类。酒渗透于整个中华五千年的文明史中,从文学艺术创作、文化娱乐到饮食烹饪、养生保健等各方面,在中国人生活中都占有重要的位置。

中国酒之最

传说中的酿酒鼻祖:杜康、仪狄。

我国最富有民族特色的酒:黄酒和白酒。

人类最先学会酿造的酒:果酒和乳酒。

我国最早的麦芽酿成的酒精饮料:醴。

现已出土的最早成套酿酒器具:山东大汶口文化时期。

现存最古老的酒:1980年在河南商代后期(距今约三千年)古墓出土的酒,现存故宫博物院。

已发现的最早的蒸馏器:东汉时期的青铜蒸馏器(现藏上海博物馆)。

最早实行酒的专卖:汉武帝天汉三年(公元前98年)。

酒价的最早记载:汉代始元六年(公元前81年),官卖酒,每升四钱。

记载酒的最早文字:商代甲骨文。

葡萄酒的最早记载:司马迁的《史记·大宛列传》。

最早的麦芽制造方法的记载:北魏贾思勰的《齐民要术》。

最早的药酒生产工艺记载:西汉马王堆出土的帛书《养生方》。

最早的卖酒广告记载:战国末期韩非子《韩非子》“宋人酤酒,悬帜甚高”。

我国最早的机械化葡萄酒厂:烟台张裕葡萄酿酒公司。

我国最早的啤酒厂建于1900年:哈尔滨。

我国第一个全机械化黄酒厂: 无锡黄酒厂。

目前国产价格最贵的酒:茅台酒。

目前产量最大的饮料酒:啤酒。

麦芽制造方法的记载:北魏贾思勰的《齐民要术》

最早提出酿酒始于农耕的人:汉代刘安《淮南子》,“清盎之美, 始于耒耜”。

最早提出酒是天然发酵产物的人:晋代的江统《酒诰》。

现已出土的最早成套酿酒器具:山东大汶口文化时期。

现已出土的最早的反映酿酒全过程的图像:山东诸城凉台出土的<<庖厨图>>画像石。

最早的酿酒规章:周代,见《礼记·月令》。

古代学术水平最高的黄酒酿造专著:北宋朱肱的《北山酒经》。

最早记载加热杀菌技术:北宋《北山酒经》。

古代记载酒名最多的书:宋代张能臣的《酒名记》

古代最著名的酒百科全书:宋代窦苹的《酒谱》。

最早的禁酒令:周代的《酒诰》。

最早实行酒的专卖:汉武帝天汉三年(公元前98年)。

酒价的最早记载:汉代始元六年(公元前81年),官卖酒,每升四钱。

最早的卖酒广告记载:战国末期韩非子《宋人酤酒》:“宋人酤酒, 悬帜甚高”,帜:酒旗。

一 酒的化学知识

酒是多种化学成份的混合物,酒精是其主要成份,除此之外,还有水和众多的化学物质。这些化学物质可分为酸、酯、醛、醇等类型。决定酒的质量的成份往往含量很低,但种类却非常多。这些成份含量的配比非常重要。

饮料酒中都含有酒精,酒精的学名是乙醇,分子式:CH3—CH2—OH,分子量为46.

糖转化成乙醇的化学反应式:

C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2

二 酒在人体内的吸收

酒精无需经过消化系统而可被肠胃直接吸收。酒进入肠胃后,进入血管,饮酒后几分钟,迅速扩散到人体的全身。酒首先被血液带到肝脏,在肝脏过滤后,到达心脏,再到肺,从肺又返回到心脏,然后通过主动脉到静脉,再到达大脑和高级神经中枢。酒精对大脑和神经中枢的影响最大。

人体本身也能合成少量的酒精,正常人的血液中含有0.003%的酒精。 血液中酒精浓度的致死剂量是0.7%。

三 酒的度数

酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比,通常是以20 ℃时的体积比表示的,如 50 度的酒,表示在100 毫升的酒中,含有乙醇50 毫升(20 ℃).

表示酒精含量也可以用重量比,重量比和体积比可以互相换算.

西方国家常用proof表示酒精含量,规定200 proof 为酒精含量为100% 的酒. 如100 proof 的酒则是含酒精50%.

四 啤酒的度数

啤酒的度数则不表示乙醇的含量,而是表示啤酒生产原料, 也就是麦芽汁的浓度,以12度的啤酒为例,是麦芽汁发酵前浸出物的浓度为12%(重量比).麦芽汁中的浸出物是多种成分的混合物,以麦芽糖为主.

啤酒的酒精是由麦芽糖转化而来的,由此可知,酒精度低于12度.如常见的浅色啤酒,酒精含量为3.3-3.8%浓色啤酒酒精含量为4-5%.

五 干酒和甜酒

葡萄酒和黄酒,常常分为干型酒和甜型酒,在酿酒业中,用"干"(dry) 表示酒中含糖量低,糖份大部分都转化成了酒精.还有一种"半干酒",所含的糖份比"干" 酒较高些.甜,说明酒中含糖份高,酒中的糖份没有全部转化成酒精.还有半甜酒,浓甜酒.

喝酒不醉的小窍门

1、不要空腹饮酒,因为空腹时酒精吸收快,人容易喝醉;最好的预防方法就是在喝酒之前,先行食用油质食物,如肥肉、蹄膀等,或饮用牛奶,利用食物中脂肪不易消化的特性来保护胃部,以防止酒精渗透胃壁。这是饮酒不醉的主要诀窍。因为这样可使乙醇在体内吸收时间延长。

2、不要和碳酸饮料如可乐、汽水等一起喝,这类饮料中的成分能加快身体吸收酒精。

3、至于在饮酒之后,能够尽量的饮用热汤,尤其是用姜丝炖的鱼汤,特别具有解酒效果。

4、由于酒精对肝脏的伤害较大,喝酒的时候应该多吃绿叶蔬菜,其中的抗氧化剂和维生素可保护肝脏。还可以吃一些豆制品,其中的卵磷脂有保护肝脏的作用。

5 酒醉后最好不要喝浓茶可以喝点淡茶。茶叶中的茶多酚有一定的保肝作用,但浓茶中的茶碱可使血管收缩,血压上升,反而会加剧头疼。如果有人身不由己喝得太多,可以事后吃一些水果,或者喝一些果汁,因为水果和果汁中的酸性成分可以中和酒精。很多人酒后往往不吃饭,这样危害更大,应吃一些容易消化的食物,比如来一碗面条就非常好。

6、宜慢不宜快。饮酒后五分钟乙醇就可进入血液,30~120分钟时血中乙醇浓度可达到顶峰。饮酒快则血中乙醇浓度升高得也快,很快就会出现醉酒状态。若慢慢饮入,体内可有充分的时间把乙醇分解掉,乙醇的产生量就少,不易喝醉。

7、食饮结合。饮酒时,吃什么东西最不易醉?以吃猪肝最好。这不仅是因为其营养丰富,而且因为猪肝可提高机体对乙醇的解毒能力,常饮酒的人会造成体内维生素B的丢失,而猪肝又是维生素B最丰富的食物,故吃煮猪肝或炒猪肝是很理想的伴酒菜。

8、甜点加水果。饮酒后立即吃些甜点心和水果可以保持不醉状态。俗话说“酒后吃甜柿子,酒味会消失”,这话不错。甜柿子之类的水果含有大量的果糖,可以使乙醇氧化,使乙醇加快分解代谢掉,甜点心也有大体相仿的效果。

9、预防酒醉性胃炎和脱水症,可饮加砂糖或蜂蜜的牛奶,既可促进乙醇分解,又能保护胃黏膜。由于脱水会使盐分丢失,可适量饮些淡盐水或补液盐。

解酒方法大全

1、蜂蜜解酒。将蜂蜜用水稀释,徐徐服下。蜂蜜水浓度要高一些。

2、食醋解酒。用食醋烧一碗酸汤,服下。食醋一小杯(20毫升左右),徐徐服下。食醋与白糖浸渍过的萝卜丝(一大碗),吃下。食醋浸渍过的松花蛋两个,吃服。食醋能解酒,主要是由于酒中的乙醇与食醋中的机酸,会在人体的肠胃内相遇而起醋化反应,降低乙醇浓度,从而减轻酒精的毒性。

3、豆腐解酒。饮酒时宜多以豆腐类菜肴作下酒菜。困为豆腐中的半胱胺酸是一种主要的氨基酸,能解己醛毒,食后能使之迅速排出。

4、生蛋清、鲜牛奶、霜柿饼解酒。将三者煎汤服,可解酒。

5、糖茶水解酒。糖茶水可冲淡血液中酒精浓度,并加速排泄。

6、芹菜解酒。芹菜挤汁服下,可取醉后头痛、脑胀、颜面潮红。

7、绿豆解酒。绿豆适量,用温开水洗净,捣烂,开水冲服或煮汤服。

8、食盐解酒。饮酒过量,胸膜难受。可在开水里面加少许食盐,喝下去立刻就能解酒。

9、柑橘皮解酒。将柑橘皮焙干、研末,加食盐1.5克,煮汤服。

10、白萝卜解酒。白萝卜一公斤,捣成泥取汁,分一次服。也可在白萝卜汁中加红糖适量饮服。也可食生萝卜。

11、鲜橙解酒。鲜橙(鲜橘亦可)三五个,榨汁饮服,或食服。

12、生梨解酒。吃梨或挤梨汁饮服。

注意:对于酩酊大醉者,如果用了上述方法仍不能使其解酒醒转,可用干净鸡毛一支轻轻摩擦其喉咙或用手捏其喉咙,使其呕吐残留在胃中的酒液,可使醉状缓解。若仍无效果,则应就医诊治。

注意事项

1.饮量适度:这一点是至关重要的。古今关于饮酒害利之所以有较多的争议,问题的关键即在于饮量的多少。少饮有益,多饮有害。宋代邵雍诗日:“人不善饮酒,唯喜饮之多;人或善饮酒,难喜饮之和。饮多成酪酊,酪酊身遂疴;饮和成醺酣,醺酣颜遂酡。”这里的“和”即是适度。无太过,亦无不及。太过伤损身体,不及等于无饮,起不到养生作用。

2.饮酒时间:一般认为,酒不可夜饮。《本草纲目》有载:人知戒早饮,而不知夜饮更甚。既醉且饱,睡而就枕,热拥伤心伤目。夜气收敛,酒以发之,乱其清明,劳其脾胃,停湿生疮,动火助欲,因而致病者多矣。由些可见,之所以戒夜饮,主要因为夜气收敛,一方面所饮之酒不能发散,热壅于里,有伤心伤目之弊;另一方面酒本为发散走窜之物,又扰乱夜间人气的收敛和平静,伤人之和。此外,在关于饮酒的节令问题上,也存在两种不同看法。一些人从季节温度高低而论,认为冬季严寒,宜于饮酒,以温阳散寒。

3.饮酒温度:在这个问题上,一些人主张冷饮,而也有一些人主张温饮。主张冷饮的人认为,酒性本热,如果热饮,其热更甚,易于损胃。如果冷饮,则以冷制热,无过热之害。元代医学家朱震亨说:酒“理直冷饮,有三益焉。过于肺入于胃,然后微温,肺先得温中之寒,可以补气;次得寒中之温,可以养胃。冷酒行迟,传化以渐,人不得恣饮也。”但清人徐文弼则提倡温饮,他说酒“最宜温服”,“热饮伤肺”、“冷饮伤脾”。比较折中的观点是酒虽可温饮,但不要热饮。至于冷饮温饮何者适宜,这可随个体情况的不同而有所区别对待。

4.辨证选酒:根据中医理论,饮酒养生较适宜于年老者、气血运行迟缓者、阳气不振者,以及体内有寒气、有痹阻、有瘀滞者。这是就单纯的酒而言,不是指药酒。药酒随所用药物的不同而具有不同的性能,用补者有补血、滋阴、温阳、益气的不同,用攻者有化痰、燥湿、理气、行血、消积等的区别,因而不可一概用之。体虚者用补酒,血脉不通者则用行气活血通络的药酒;有寒者用酒宜温,而有热者用酒宜清。有意行药酒养生者最好在医生的指导下作选择。

5.坚持饮用:任何养身方法的实践都要持之以恒,久之乃可受益,饮酒养生亦然。古人认为坚持饮酒才可以使酒气相接。唐代大医学家孙思貌说:“凡服药酒,欲得使酒气相接,无得断绝,绝则不得药力。多少皆以和为度,不可令醉及吐,则大损人也。”当然,孙思貌只年累月、坚持终生地饮用,他可能是指在一段时间里要持之以恒。

6.空腹不宜饮酒:空腹饮酒容易刺激胃黏膜,引起胃炎和胃溃疡等多种病变。人体会很容易出现低血糖,进而头晕、出冷汗、心悸,严重者导致低血糖昏迷甚至死亡。

认真的咖啡
直率的抽屉
2025-06-24 07:14:08
无水乙醇合成方法

【发酵法】

将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后,进行加压蒸煮,使淀粉糊化,再加入适量的水,冷却至60℃左右加入淀粉酶,使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖。然后加入酶母菌进行发酵制得乙醇。

【水合法】

以乙烯和水为原料,通过加成反应制取。水合法分为间接水合法和直接水合法两种。间接水合法也称硫酸酯法,反应分两步进行。先把95~98%的硫酸和50~60%的乙烯按2:1(重量比)在塔式反应器吸收反应,60~80℃、0.78~1.96MPa条件下生成硫酸酯。第二步是将硫酸酯在水解塔中,于80~100℃、0.2~0.29MPa压力下水解而得乙醇,同时生成副产物乙醚。烯直接与水反应生成乙醇。直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化剂存在下高温加压水合制得。本法流程简单、腐蚀性小,不需特殊钢材,副产乙醚量少,但要求乙烯纯度高,耗电量大。无论用发酵法或乙烯水合法,制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,即浓度为95%的工业乙醇。

纯化方法

市售的无水乙醇一般只能达到99.5%纯度,在许多反应中需用纯度更高的无水乙醇,经常需自己制备。通常工业用的95.5%的乙醇不能直接用蒸馏法制取无水乙醇,因95.5%乙醇和4.5%的水形成恒沸点混合物。要把水除去,第一步是加入氧化钙(生石灰)煮沸回流,使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙,然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇,纯度最高约99.5%。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。

无色澄清液体。有灼烧味。易流动。极易从空气中吸收水分,能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶。能与水形成共沸混合物(含水4.43%),共沸点78.15℃。相对密度(d204)0.789。熔点-114.1℃。沸点78.5℃。折光率(n20D)1.361。闭杯时闪点(在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合,达到一定浓度时可被火星点燃时的温度)13℃。易燃。蒸气与空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限3.5%~18.0%(体积)

乐观的棒棒糖
有魅力的大神
2025-06-24 07:14:08
未来能源十步走 人类将摆脱对石油的依赖

据7月号《大众科学》(注:中文版《科技新时代》)报道,石油价格一路上扬,“石油危机”成为目前最流行的词汇,很多人甚至产生了石油还够用多久的疑问?石油总有一天会耗尽,这毫无争议,但这并不意味着世界末日来临。以石油消耗大户美国为例,美国科学界从石油危机中看到的不是绝望,而是能源的复兴,他们认为,美国到了严肃地考虑从石油转换到清洁、可再生的能源的时候了,而美国已经具备了相关的技术,只要再进一步开发,美国将彻底摆脱对进口石油的依赖。

一 利用风能

地球上的化石能源(石油)终究是有限的,为了人类的持续性发展,必须找到其他可替代能源,而风能就是一个很好的选择。在美国科罗拉多州的博尔德南部的高原上的平旷地带,矗立着四排实验性涡轮机,这些机器在冰雪覆盖的洛矶山脉的映衬下更显得巍为壮观,150英尺的叶片在微风的吹拂下缓慢地旋转着。美国能源部可再生能源实验室的主工程师萨迪·布特菲尔德说:“如果你要选择一个商业涡轮机发电农场,你决不会看中这个地方。但这里却是一个完美的风能实验场地。因为在这里我们可以获得风速为每小时100英里的风能条件。我们通过在这种条件下的实验能很快地知道哪种设计应该淘汰。”1991年,一份政府有关风能的概论作出了如下结论:堪萨斯州、北达科他州和德克萨斯三州有着丰富的风力能源,仅这三个州的风能就可足够满足整个美国的能源需求。今天看来,这项报告不免有些估计过低了。在过去的20年中,风能的价格已经下降了85%,这在很大程度上归功于不断提升的涡轮机效率。政府还制定很多条令来鼓励民众购买利用风力所产生的电能,可以想见在不久的未来使用风力电能必成大势所趋。

二 取消电网

现有的输电系统是从能源中心通过电线向用户送电。这样做有很大一个缺点,那就是输电过程中会损失很多电能。所以更好的供电系统是“分布式发电”。可以在住处和工作地点附近利用风能和太阳能发电,做到自给自足。例如,可以利用地热系统给建筑物供暖和降温,利用屋顶上的太阳能电池提供电力,多余的电能还可以输送到当地的供电系统中,以零售价卖掉,这样还能获取一部分收益。这些措施简便易行,远好于建设发电厂和进口国外的能源。有人估计,一个这样的小型发电厂所需要的太阳能发电设备的造价可在四年内回收回来。既然有这么多的优点,何乐而不为呢?

三 混合燃料汽车

美国陆军宣布将开发一种使用新型混合燃料的“悍马”(Humvee)战车,它预示着混合燃料汽车的时代已经来临。混合燃料汽车通过内燃和电驱动,提高能源利用效率。今天混合型汽车已不再仅仅是陈列室中供人参观的样品,它已完全步入了实用阶段。这将大大削减汽油的使用量,汽车排放的尾气也将随之大幅减少。被称为插入式混合型电动车可以夜间在自家的车库中充电,夜间电费低廉,这样就节省了一项不小的开支。加州大学伯克利可再生能源实验室主任丹尼尔·卡门说:“如果在一夜间,美国的汽车全部被这种混合型汽车所取代,石油的消耗量将会下降70-90%,美国进口石油的时代将彻底结束,在未来多年中,美国的石油将完全可以自给自足。”

四 制造质量更好的乙醇

今年,美国汽车制造商将生产100万辆灵活燃料车,乙醇加油站的数量将增加三分之一,达到大约1000家。现在美国所生产的绝大多数乙醇是由玉米粒发酵而来,这个过程要消耗相当数量的化石燃料。丹尼尔·卡门将这种由基于玉米的乙醇看做是一种过渡型燃料,他说:“要想使用乙醇替代石油,防止全球进一步变暖,我们需要进行一次从玉米乙醇到纤维乙醇的大规模革新运动,纤维乙醇的原料可以有多种选择,柳枝稷、木片以及像玉米芯和玉米杆这样的农业废料都可以用做生产纤维乙醇的原料。现在用于制造乙醇的酶的造价很高,不过这个问题并不难解决。”白蚁后肠中的微生物可以将植物纤维素转化成碳水化合物,美国能源部联合基因组研究所主任艾迪·卢宾说:“我们正在测定那些微生物DNA序列,将来可以通过生物工程制造出新的机体来分泌这些酶。”这样我们就可以利用虫子的体液来驱动我们的汽车前进,摆脱了对化石能源的过度依赖。

五 利用太阳能

明年初,在洛杉矶东北部的一个沙漠农场中将会出现数十个巨大的凹镜。每个凹镜的直径为37英尺,这些凹镜通过电子控制可以自动跟踪太阳,将阳光反射到一个热量收集器上,热量收集器利用这些浓缩的阳光将氢加热到1,300华氏度,通过斯特林发动机驱动发电机发电。当世界上最大的太阳能农场完工后,在摩加伏沙漠4,500英亩的范围内将会布满大约2万个这样的凹镜收集太阳能,利用这些能量产生的电能将可以向287,000个家庭供电。每小时到达地球上的这些太阳能可以满足全世界一整年的电力需求。我们很久以来就已经知道如何利用太阳能来为加热空间和水,但将阳光转化为电能却存在很大困难。

斯特林太阳能凹镜可以将30%的太阳能转化为电能,这是世界上将太阳能转化为电能效率最高的一种技术。科学家希望通过技术改进可以使这个转化率提高至50%。其他的能量企业家还有更为远大的设想。美国航空航天局的科学家一直以来梦想有一天能在太空中利用太阳能发电,然后通过微波将能量将能量输送到各个家庭。随着科学的不断进步,终有一天这个设想一定可以变为现实。

六 制造氢能源

氢能源的潜力巨大,但将其他物质转化为氢并不件容易的事。自然界中不存在纯氢燃料,今天最制造氢最便宜的方式是通过石油或天然气获得,但这并不能避免产生二氧化碳。氢燃料电池的效率是内燃机的二倍多。在冰岛,丰富的可再生能源使氢经济的产生成为可能。在美国,未来的某天可以利用多余的风能来生产氢燃料。研究人员还可以利用基因工程来制造出有生物来直接将太阳转化为氢。

七 利用海浪能发电

美国的海岸线的海洋蕴含着巨大的能量,其中大约有八分之一可以开发利用,同时还不会污染环境。这些可利用能源总量相当于我们现在所有的水力发电厂发电的能量总和。在可利用能源这个竞技场中,欧洲一直走在世界的前列。今年夏天,在葡萄牙,工作人员正在安装一种海岸波浪能转化器。这种蛇状的钢管一半浸于水中,一般露出水面,一直向远海方向延伸了3英里。至2008年这种装置将可以为大约15,000个家庭供电。波浪能的优点是它的能量密度是风能的10至40倍。目前潮汐涡轮机技术发展迅猛,这无疑为波浪能的利用铺平了道路。今年夏天,在纽约东河的水下的六个涡轮机在河流潮汐流的驱动下将开始投入发电。缓慢旋转的推进器第一年将会产生525,000千瓦时的能量。为期18个月的试验表明,布设足够多的涡轮机将可以为8,000户家庭供电。虽然它现在的发电能力有限,但它毕竟代表着未来的能源的一种发展方向,这是件激动人心的事情。这将是世界首个产能潮汐涡轮机农场,这种样机将可以为我们提供稳定的无污染能源。维吉尼亚的海洋学家乔治·哈格曼说:“我们可以称它为月亮能,风时有时无,但从现在开始至未来的1000年,月亮和潮汐会始终存在。”

八 向地下要能源

美国地热能协会执行理事卡尔·格威尔说:“在德克萨斯州西部废弃的油井中冒上来的热水中含有5,000兆瓦的地热能。现在因为没有加以利用,这些能量正在被白白浪费掉,现在我们对这种能量使用的能力远超过了我们对这种技术的实际使用。”地热能可以被用来发电或给建筑物供热。夏威夷、阿拉斯加以及西部各州都分布有丰富的地热能。

可以利用温度为160华氏度水温的地热水库发电。一些公司正在开发德克萨斯州、阿肯色州、佐治亚州和西维吉尼亚州的低温热泉,一旦开发成功,将可以使美国地热发电能力在未来4至5年的时间翻一番。

九 开发垃圾燃气

自旧石器时代,我们就一直在燃烧生物物质,当时人们利用燃烧木头来给山洞供暖,烧烤大型动物的肉。今天绝大多数的生物质能量仍来源于木材,但现在我们要做的是怎样利用这些农业废料和草本植物来发电。这些物质与化石燃料一样,燃烧时会产生二氧化碳。但生物质燃烧时释放的二氧化碳何以通过其生长时吸收二氧化碳获得平衡。在所有的新技术中,气化或许是最具潜力的一种。气化系统在低氧环境中通过极度高热将农业废料或任何一种生物质转化为氢和二氧化碳的混合气体,这种气体可以在锅炉中燃烧,或可以替代涡轮机中的天然气,这些气体可以被用来驱动蒸汽涡轮机进行二次性发电,整个过程中产生的多余热量还可以用来给建筑物和整个城镇供热。

十 节能从我做起

回想上世纪70年代,所谓的节能就是关灯。《家庭能源饮食》一书的作者保罗·舒基尔表示,今天,随着科技的发展,我们节约能源可以充分利用技术优势。现在,美国平均每1美元的经济产出所消耗的能源比30年前减少了47%。令人遗憾的是,由于输送电力的效率有待提高,所以,大量能源在抵达每一个家庭和办公室之前就被浪费了。对此,消费者无能为力,但他们可以从我做起,在自己的家中或办公室里有意识地节约能源。最清洁最廉价的能源就是不用能源。

无心的胡萝卜
缓慢的红牛
2025-06-24 07:14:08

随着时代的进步和卫生医药体制的改革,药学事业对从业人员提出了更高的要求。下文是我为大家整理的关于药学大专毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!

药学大专毕业论文篇1

我国西药制药常用技术工艺分析

[摘 要]西药和中药是两个相对的概念,最初的西药是通过引进的方式进入到我国的,所以当前我们也经常会使用这种说法,所以说,非中药都可以视作西药,当前我国的西药并不全是由西方传入的,西药的相关理论也在不断的深入和发展。我国也开始研究很多西药,这使得我国也具备了研制西药的能力,在这样的情况下,我国的医药学发展得更加的全面,我国的医疗事业也会在这一过程中获得更好的发展机遇。本文对我国西药研制和生产进行了相关的研究,以供参考和借鉴。

[关键词]西药 制药设备 技术工艺 经济指标 发展

和中医相比,西药在使用之后会呈现出更好的治疗效果,同时见效的速度也更快,虽然很多西药都不能从根本上治疗疾病,但是它能够更好的缓解患者身体上的病痛,这也为患者后期的治疗争取到了更多的时间也创造了更好的条件,所以西药在治疗急性病症上有着非常好的效果,甚至在当前我国的很多患者对西药的依赖程度已经远远超过了中药,所以西药在我国的医学界也占据着越来越重要的地位,我国对西药的研究起步相对较晚,但是已经有了很大的进步,这也为我国西药的发展提供了良好的基础。而我国西药制备的技术和工艺也有了非常明显的进步。

1、我国西药制药设备

制药设备在西药生产的过程中是一个相对比较基础的要素,这是西药和中药在制取中非常不同的一点,也可以说,只要设备的性能是西药制取质量和水平的决定性因素,所以在我国的西药发展中对制药设备的性能和质量进行严格的控制,尤其在我国实行了GMP之后,我国西药制取行业也有了非常好的发展,这是因为在实行了这个标准之后,对药品制备的控制就更加的严格,在管理的过程中也更加注重规范性,设备的型号也是十分重要的,例如,所有的设备在使用的过程中都要经过非常严格的清洗,这样才能更好的保证药品生产的卫生和安全。此外,制药设备需要具备很好的操作性,操作的流程不要过于复杂,在维修和保养方面也应该有非常好的便捷性,这样就可以很好的避免采取不当的方法而出现非常严重的后果,使用性能比较好的西药制取设备还可以有效的节约制药资源,对环境的负面影响也会更小一些。这也是西药制取过程中应该注意的一个十分重要的问题。

在选择西药制药设备的过程中要对很多因素都予以充分的考虑,保证其能满足GMP相关要求的同时,还要对设备的外观以及完整性进行仔细的检查,还要对其功能进行检测,保证其在各个方面都能够很好的满足药品生产的相关标准和要求,不同的药品在生产的过程中对药品的生产设备也有着非常不同的要求,所以在西药生产和制备的过程中就需要根据不同的要求选择合适的设备,同时还要根据相关的标准和要求选择综合效益最高的设备,这样才能更好的体现出制药的先进性。

2、我国西药制药的技术工艺

当前我国的科技水平有了很大的提高,同时我国的西药制取技术也会有非常明显的提升,同时我国的很多技术还是在不断的完善。而当前我国的西药制药技术都是在公司和车间的大环境下完成生产的,所以在实际的生产中也需要对制药技术和工艺也就是公司的相关技术和车间来组合而成的。

2.1 公司工艺技术分析

公司工艺技术分析主要是分析考核各车间产品质量、技术经济指标和技术进展情况,找出主要矛盾和薄弱环节,提出解决办法,总结规律性的经验,指导全公司的生产技术工作。工艺技术分析活动由生产总监主持,技术管理中心负责综合,会同质量部、供应部和生产车间对各项技术指标完成情况作全面分析,每月(季)组织车间和有关部门工艺技术人员召开一次分析会,并记录备查。

2.2 车间工艺技术分析

车间工艺技术分析主要是总结分析技术经济指标升降的趋势和原因,检查革新、技改措施和“三废”治理等进行情况和效果,提出车间可自行解决的办法、措施和要求公司组织解决的生产技术关键问题。车间技术分析活动由车间主任主持,工艺技术主任(或工艺技术员)负责综合,对车间技术经济质量情况进行分析,及时采取相应的解决措施,促进和保证生产的稳定、均衡和技术的不断改进提高,每月末组织班组长和技术、设备等管理人员召开一次分析会,并记录备查。

3、技术经济指标的编制下达和考核

3.1 技术经济指标的编制下达

由技术管理中心结合本公司的生产技术组织水平和近年的实际完成情况,编制较为进步、合理的各产品技经计划指标,经生产总监批准由公司下达各车间和有关科室执行。技术管理中心应于月、季、年终编写全司技术经济指标完成情况报表,并写出技术分析文字资料,主送生产总监,同时抄送各生产车间和财务,以推动和加强对工艺技术的指导。

3.2 技术经济指标的考核

在进行西药制取的过程中,采取有效的措施对技术指标和经济指标进行分析和考核是一个必不可少的环节,这一环节对企业获得更高的经济效益有着非常重要的作用,所以公司的财务管理人员要定期对车间的实际工作量进行检查和考核,同时还要根据各个车间的实际完成情况采取有效的措施对其进行奖励或者惩罚,这种做法对于提高各个车间自身的工作积极性有着十分重要的意义,同时在这一过程中也提高了工人们的工作效率,为企业带来了更高的经济效益。

3.3 同品种厂之间的技术经济指标分析

技术管理中心应努力与省内外同品种不同生产厂之间建立定期(月、季、年)的技术经济指标完成情况资料分析交流活动,以利总结经验,学习先进,认识差距,赶超目标,不断提高本公司技术经济指标先进水平。同品种厂之间的技术经济指标分析,应与二级技术分析活动结合在一起进行。

4、我国西药制药技术发展分析

在西药制药技术的发展中,除了利用遗传学等学科技术来开拓发展西药制药技术,还可以利用生物技术进行西药研制。生物医药技术也是未来我国西药制药技术发展的主要方向。利用生物技术进行医药研制,很好的解决了以往西药制药中的细菌与病菌问题,且不易使病毒产生抗体,能够以生物的方式来根治疾病,治疗效果更佳。并且利用生物医药技术进行西药的研发与生产,也对于减少环境污染,保护自然生态方面有着重要的推动意义,符合我国可持续发展战略中的相关发展原则。

同时各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。

近些年来,需要制药工程的发展得到了前所未有的进步,但是就整体发展现状而言还不甚理想。尤其是在近些年来,各种药物安全问题时有发生,给整个制药行业的发展带来严峻挑战,同时也可为给制药工艺的引用提供了新的机遇。目前国内不断推出的各种只要政策很适合我国制药行业的发展,这使得整个行业迎来了发展的新机遇。尤其是在西药制取工艺当中,我国的设计能力、技术能力以及设备都得到了进一步的提升,逐渐缩小了与西方国家之间的差距,为我国制药工程的发展打下了坚实的理论基础。

5、结语

总之,我国在西药的应用与研究起步相对较晚,且受各种因素的限制,发展水平还落后与世界先进水平。为了能够提高我国的西药生产技术工艺水平,我们除了要加强科研以外,还应该不断的改进制药设备,做好技术经济指标的编制,不断发展生物科技,提高西药生产管理水平,从而保证西药制药质量,促进我国的西药生产产业更好的发展。

参考文献

[1] 龚华锋.浅析关于制药设备的管理方法[J].科技资讯.2006(07).

[2] 苏欣.对制药流程全密闭生产系统的探讨[J].黑龙江科技信息.2009(24).

药学大专毕业论文篇2

现代制药技术分析

[摘 要]生产过程的控制包括工艺保证和现场监督,即首先要有先进、合理、稳定的生产工艺,其次要严格执行批准的生产工艺

[关键词]工艺 技术 分析

一、工艺技术分析管理

工艺技术分析管理一般按照公司、车间二级进行。若企业规模比较小(产值在1亿元以内)或生产剂型(品种)比较单一,则可将二级分析合并进行。

1、公司级工艺技术分析

公司级工艺技术分析主要是分析考核各车间产品质量、技术经济指标和技术进展情况,找出主要矛盾和薄弱环节,提出解决办法,总结规律性的经验,指导全公司的生产技术工作。公司级工艺技术分析活动由生产总监主持,技术管理中心负责综合,会同质量部、供应部和生产车间对各项技术指标完成情况作全面分析,每月(季)组织车间和有关部门工艺技术人员召开一次分析会,并记录备查。

2、车间工艺技术分析

车间工艺技术分析主要是总结分析技术经济指标升降的趋势和原因,检查革新、技改措施和“三废”治理等进行情况和效果,提出车间可自行解决的办法、措施和要求公司组织解决的生产技术关键问题。车间技术分析活动由车间主任主持,工艺技术主任(或工艺技术员)负责综台,对车间技术经济质量情况进行分析,及时采取相应的解决措施,促进和保证生产的稳定、均衡和技术的不断改进提高,每月末组织班组长和技术、设备等管理人员召开一次分析会,并记录备查。

二、技术经济指标的编制

由技术管理中心结合本公司的生产技术组织水平和近年的实际完成情况,编制较为进步、台理的各产品技经计划指标,经生产总监批准由公司下达各车间和有关科室执行。技术管理中心应于月、季、年终编写全司技术经济指标完成情况报表,并写出技术分析文字资料,主送生产总监,同时抄送各生产车间和财务,以推动和加强对工艺技术的指导。

三、技术指标分析的内容

1、成品率

成品率是指生产企业在生产产品的过程中,根据产品产出的合格成品情况与核定的产品材料总投入量,所确定的一定比率关系。中药与西药成品率的计算方法不同,中药一般是规定理论产量只能投规定的处方量,中药成品率=实际产量/理论批量*100%西药一般以主药含量的标示量来定规格,西药成品率=实际产量/理论产量*100%,其中理论产量=原料折纯量,觎格。通过考察成品率可计算出实际收率和每件产品的原辅料实际成本,与定额或历年实际成品率比较可知生产水平提高或降低了。

中药成品率以B颗粒为例,每1400kgB药材,生产1000kgB颗粒,每袋装10g,见表1。其中,理论出膏率和理论成品率为历年平均值,作为标准数值,以标准数值的±1%作为控制范围,将不同批号出膏率、成品率与之比较,超出范围说明生产出现了异常。至于是药材质量或生产过程造成异常则要进一步查找原因。

2、中药材的加工得率

中药材的加工得率是指一定量的原药材经过加工炮制整理后得到净药材的重量与领用原药材量的比率关系。通过计算得率并与定额或历年生产实际得率比较,可了解原药材的质量。以酒制山茱萸为例,取山茱萸,除去杂质和残留果核,得山茱萸肉,每100kg山茱萸肉加20kg黄酒,拌匀,置蒸煮锅内,蒸至酒吸尽,取出,干燥。以定额的±2%作为控制范围,将不同批号的得率与之比较,超出范围说明生产出现了异常。

3、中药出粉率

中药出粉率是指处方量的净药材经过干燥、灭菌、粉碎后得到药材细粉的重量与投入处方量的比率关系。通过计算出粉率并与定额或历年生产实际出粉率比较,可了解净药材的质量和粉碎等工艺损耗。以W丸为例,20味药中的熟地黄等8味粗粉碎,乌鸡等12味加黄酒炖后与那些粗粉混匀,干燥,再粉碎成细粉。以定额的±1%作为控制范围,将不同批号的得率与之比较,超出范围说明生产出现了异常。

4、灌装成品率

灌装成品率是指液体制剂经过配制、过滤、灌装后得到的量与配制量的比率关系。通过计算灌装成品率并与定额或历年生产实际灌装成品率比较,可了解过滤和灌装损耗,其高低直接影响产品的成品率。P口服溶液为例,批量40万支。以定额的±1%怍为控制范围,将不同批号的得率与之比较,超出范围说明生产出现了异常。

5、提取含量转移率

提取含量转移率是指一定量的净药材经过提取、浓缩、精制后得到的浸膏中所含有效成分总量与净药材中所含有效成分总量的比率关系。通过考察提取含量转移率并与定额或历年生产实际提取含量转移率比较,可了解提取是否完全。以提取黄芩为例,以定额的±5%作为控制范围,将不同批号的得率与之比较,超出范围说明生产出现了异常。

6、提取浸膏得率

提取浸膏得率是指一定量的净药材提取、浓缩、精制后得到的浸膏量与投入的净药材量的比率关系。通过考察提取浸膏得率并与定额或历年生产实际提取浸膏得率比较,可了解药材的质量、提取是否完全。

7、提取乙醇消耗

提取乙醇消耗是指提取工艺投入的乙醇经回收后得到的乙醇量与投入量之间的差异。通过考察提取乙醇消耗并与定额消耗比较,可了解提取、回收等过程的乙醇损耗。将每月的实际投入量减去月底的盘存量即为当月实际消耗量。每月的节约(或超耗)数乘以每公斤乙醇的价格,则可得出每月的盈亏金额。

8、西药原料消耗定额

西药原料消耗定额是指生产一定量的产品允许耗用的纯西药原料量。因西药原料一般比较贵重,考察西药原料实际消耗是否超定额更能直接反映原料成本的盈亏。若固定纯西药原料的价格,将每批西药原料盈亏数乘以价格,则得到每批的盈亏金额。

9、工艺损耗

工艺损耗是指原料至半成品、半成品至成品等各工序的生产工艺损耗与检验误差的和。考察工艺损耗能直观的反映各工序的损耗,便于进行过程控制。以某公司三个胶囊产品全年各工序损耗为例,见表8。工序包括填充、抛光、铝塑、外包。如药粉的质量(轻重,颗粒的粗细),胶囊的质量,填充设备等可影响填充工序损耗,通过实际损耗与定额或历年损耗比较,可发现生产过程是否正常,不正常是哪个工序出了问题。

四、小结

做好制药企业工艺分析的前提是要结合本企业实际生产剂型、品种建立相应的详尽的生产台账,并如实填写相应数据。

根据本企业的生产实际选择相应的技术经济指标进行分析,技术经济指标可以根据历史生产水平或理论水平而定,要切合实际并有一定的水平。

各个企业可以根据自身的生产规模选择分析频次,生产车间的工艺技术员应对每批产品进行分析,月度召开车间级工艺技术分析会公司级工艺技术分析可以分月底,季度,半年度和度分析。

怕黑的楼房
舒适的发卡
2025-06-24 07:14:08
洁净新能源有绿色能源之称,它的最大特点是燃烧或使用后不造成环境污染,有利于维持生态平衡。发展洁净新能源是未来能源业建设的发展方向。这里着重介绍生物技术特别是微生物技术在开发洁净新能源方面的应用研究所取得的成果。

一、发展新型燃料电池

燃料电池使用气体燃料(如氢、甲烷等)与氧气直接反应产生电能,其效率高、污染低,是一种很有前途的能源利用方式。传统燃料电池使用氢为燃料,而氢气不易制取又难以储存,致使燃料电池成本居高不下,美国宾夕法尼亚大学研究人员设计出以甲烷等碳氢化合物为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池。研究人员曾尝试用便宜的有关碳氢化合物为燃料,但化学反应的“残渣”很容易积聚在镍制的电池正极上导致断路,而使用铜和陶瓷的混合物制造电池正极,解决了“残渣”积聚问题。新研制的燃料电池可用甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等5种碳氢化合物做燃料源,可以通过微生物发酵途径生产甲烷等碳氢化合物,成为研制新型燃料电池较为丰富而广泛的原料来源。目前这种新型燃料电池的能量转换效率还较低,有待进一步研究改进提高。

二、开发军民两用的生物能源

不论军用的兵器如机动装备大部分,或是民用的汽车等交通工具均以汽油、柴油为燃料、若用氢气作燃料更为理想,其特点:(1)洁净,不污染环境;(2)热效率高,约是汽油的3倍;(3)生物制取氢气有潜力。正因为如此,充分利用生物技术生产氢气将大有可为。如用一种红假单胞菌(Rhodopseudomonassp)为生产菌,以淀粉为原料生产氢气取得良好效果,每消耗1克淀粉可产氢气1毫升。用氢和其他少量燃料混合可替代汽油、柴油。乙醇也是一种洁净生物燃料,用途广泛,可用来替代汽油和柴油。日本、加拿大等国家用基因技术建构的“工程酵母”以其高产酶的活力,酶解纤维素制取乙醇;也有建构的“工程大肠杆菌”能将葡萄糖有效地转化成乙醇;这类乙醇均可替代汽油或柴油使用,随时为机动装备提供大量生物燃料。其实,产氢、产乙醇的生物不仅有细菌或“工程菌”,而且某些藻类或其他微生物均有生产氢或乙醇的能力。美国加州大学等研究人员发现一种叫莱因哈德衣藻(Chlamydomonasreinhadtii)的绿藻(真核生物)具有持续大量产氢能力。关键在于控制其生长环境,从生长营养液中去除硫素,在此情况下藻体停止了光合作用、不产氧;在无氧条件下藻体必须以其它途径产生腺茸三磷酸酯维所需要的能量,利用所贮存的能源以实现其最终产氢的目的。一般说,这种天然藻产氢量很低,为此,一方面控制其生长所必需的或障碍生长的关键因素;另一方面,采用分子遗传技术改造藻的特性,以提高其产氢能力。由此可见,充分利用各种生物开发军民两用的洁净生物能源是有潜力的。

三、微型绿藻是索取氢能的最廉价途径

上面已提到绿藻和微生物产氢途径,这里强调微型绿藻制取氢气的前景,科学家预测,当石油和天然气耗尽时,氢气也许是一种较为理想的能源。关键在于找到一种廉价产氢的方法。有专家认为,利用普通池塘绿藻的产氢能力或许是个最实际的选择---经济实用,分布广。绿藻这种微型低等植物繁殖快,全世界到处都有它的分布,它在有水、阳光的条件下具有制造氢气的能力。在人工控制下可迫使绿藻按要求生产氢气,有实验研究报告指出,一升绿藻培养液每小时可产氢3毫升,还需进一步提高产氢效率。注意两点:(1)运用基因工程技术改进这种产氢系统,有可能使氢气产量增加10倍或更高些;(2)细胞固定化技术的应用,有可能提高微型绿藻持续产氢能力。在德国、加拿大、日本等国家为实现“洁净氢能源”的开发计划,积极建立“产氢藻类农场”,为实现氢能源规模生产做出巨大努力。加拿大已建成每天生产液态氢10吨的工厂;日本把产氢藻和光合细菌的高效产氢列为研究重点,将研制用于火箭发动机使用的冰糕状“脂膏氢”,以提高火箭发射推力。美国期望到2030年把氢能源作为美国一种主要能源。看来,微型绿藻和光合微生物生产氢能源将大有开发之势。

四、充分利用有机垃圾或有机废水为原料生产氢能源

日本北里大学研究人员用生活垃圾制取氢气取得良好效果,产率颇高,可将氢气不仅直接作洁净能源使用,而且为燃料电池的开发提供优质原料,更为经济实用,具有潜在的开发优势。研究人员选用一种厌氧性细菌即一种“梭菌”AM21B菌株,与加水研碎的剩菜、鱼骨等生活垃圾混合在一起,于37℃下发酵生产氢气,所得实验结果表明,每1公斤生活垃圾可获49升氢气;制氢后所余下的生活垃圾呈糊状,无臭味,可进一步实现资源化,使之成为农田有机肥料如堆肥。据称,日本研究人员为制取氢气的生活垃圾可循环利用,还研制新型“发酵设备”更有利于提高生活垃圾制氢效力。我国哈尔滨建筑大学研究人员已建立以厌气活性污泥为原料的有机废水经微生物发酵法生产氢的技术。有几个特点:(1)发酵法未采用纯菌种;(2)未用细胞固定化技术可持续产氢;(3)制氢系统工艺运行稳定;(4)所获氢的纯度高;(5)制取氢的产率比国外同类小试验高几十倍。目前已进入中试规模的连续产氢,其量可达每立方米产氢5.7立方米,纯度达到99%。有望进入工业化生产,为氢能源的开发提供一条可行的生物途径。

五、以CO2废气为原料开发新能源

来源广泛的CO2既是重要温室气体之一,也是化工原料,当CO2的释放与吸收未达到动态平衡时必然给生态环境产生不良后果。为此,CO2作为一类废气如何进一步转化,实现资源化的研究有着重要意义。其中将其实现能源化是值得注意的研究课题。至少可采用化学方法和生物方法使CO2转化能源。

(一)、化学方法利用催化剂:用高效催化剂沸石,约99%的活性铝颗粒表面吸附铑、锰,按CO2与氧的比例为1∶4,300℃、1个大气压条件下,至少90%的CO2可转化为甲烷,若10个大气压时,其转化率可达100%。当然也有一个降低氢、铑的成本问题。所获得的甲烷不仅提供能源和化工原料,同时包括CO2在内减轻温室效应发生带来好处。

(二)、生物方法利用藻类:前面已提到藻类特别是那些微型单胞藻不论是原核的或是真核的,它们是吸收CO2进行光合作用生产绿色新能源最有效途径。大量微型藻增殖过程中充分利用CO2,在光照条件下合成有机物将太阳能储存起来,其藻体生物量称得上是个巨大的“储能库”,因此,将其制作固体燃料或者说干燥燃料是可行的,英国将它用于发电;也可用各类藻体包括海藻在内的生物量为原料,通过发酵途径制取甲烷及其它能源;微型藻细胞固定化连续产氢能也是可取的。正因为各种藻类所表现特定功能,既是“储能库”,又是“供能库”,从中可获取所需要的洁净能源。因此有专家预计,利用CO2制造生物能源特别是氢能将是本世纪大有希望而较为理想的能源供应。

六、微生物发酵生产乙醇大有可为

乙醇俗称酒精,既用于医药、化工,又是未来要发展的一类无污染的洁净能源,也是重要再生能源之一,具有燃料完全、效率高、无污染等特点。用它稀释汽油所配制成“乙醇汽油”,替代含铅汽油,功效可提高15%左右。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,大大减少大气污染。既然乙醇用于汽车燃料显示其优越性,那么如何采用最佳途径来生产乙醇呢?其中采用最经济而实用的办法制取乙醇有两方面值得认真考虑:一是利用废弃的农业秸秆为原料生产燃料乙醇;二是培植绿藻生产乙醇。就前者而言,秸秆在全球是一类量大面广的作物废弃物,我国每年有6.5亿吨秸秆的产出,直接燃烧污染环境,如果利用这些秸秆哪怕是一部分生产燃料乙醇的话,那是一件利国利民的事,有利于保护生态环境。如果利用乙醇作为汽油添加剂来代替现用的含铅汽油添加剂---甲基叔丁基醚(MTBE)的话,那么不论是改造汽油提高效率或是保护生态环境是非常有益的,很有商业潜力。2年前在美国燃料用乙醇达413万--586万吨,约占美国乙醇消费量的83%-87%;目前我国燃料乙醇生产及市场都是空白。然而,乙醇作为一种有效的汽油含氧添加成分是有其优越性的,在美国,有8%的含氧物汽油中所添加的含氧物是乙醇,而现在MTBE的替代物只有乙醇。有报道指出,美国加州至少有1万处地下水受到渗漏的MTBE污染,全美国则有14%的饮水井被污染,而MTBE是动物的致癌物,对人体健康也有潜在的危害。政府一方面禁止汽油中使用MTBE添加剂;另一方面积极发展乙醇作为其替代物的生产。美国加州一个州今后2年每天需要乙醇达3.5万桶(注:美制1桶=31.5加仑),5年后需求量将为9.5万桶。为此,美国的乙醇生产商已在扩大乙醇的生产能力;无疑,MTBE的禁用给乙醇工业带来无限商机。从此也可以看出,把握开发燃料乙醇的商机正是发展绿色新能源的必需。在我国,有条件,有能力,也有技术充分利用废弃的各类秸秆实现资源化或能源化是完全可能的。每年只要从6.5亿吨秸秆中利用1亿吨来生产燃料乙醇的话,那么乙醇产量可达2000万吨。据有关专家对其经济评估,认为以秸秆为原料生产乙醇的成本低于用粮食发酵生产乙醇的成本;而高于炼油厂生产汽油的成本,但与汽油添加剂MTBE相比更显示其竞争力。尽管秸秆生产燃料乙醇有它一定特色和优越性,但对其生产工艺和效力尚需作进一步探究。至于绿藻制取乙醇与传统微生物发醇途径生产乙醇是大不相同的。绿藻是一类自养型真核生物,其中如单细胞小球藻用来开发新能源很有潜力。日本一家公司的研究小组从表层海水中获得一种叫Tit-1的海藻新品种,类似小球藻(直径约10μm),白天它与普通植物一样在光照条件下将CO2转化为淀粉贮藏起来,还能在弱光或厌氧条件下将淀粉转化为乙醇,有其特点:不会造成环境污染,能吸收大气中CO2,大大减轻温室效应,并获得乙醇产品。这种自养型与异养型的有机结合生产乙醇是个典型实例,具有独特的优越性。

总之,上面提到的六个方面不论以何种形式获得各种不同的燃料或能源,作为一类不污染环境的一代洁净生物燃料或生物能源均有“绿色能源”之称,是未来能源建设的发展方向。现代文明进步,人类的生存与发展,迫切需要洁净新能源和无污染的生态环境,它们彼此之间是紧紧联系在一起的。可以预料,21世纪随着各项建设的需要和科技进步,绿色能源必将得到进一步发展。

活力的诺言
冷酷的过客
2025-06-24 07:14:08

我国的白酒业是世界酒行业中一个比较特殊的领域,具有很多独特的工艺特点和优势。这是我为大家整理的白酒酿造技术论文,仅供参考!

探讨白酒酿造工艺的创新与发展篇一

【摘 要】白酒是地域性产业,白酒酿造的过程是生物发酵、微生物群落富集和生长的过程,直接影响着酒的风味和品质,因此对于环境的依赖程度非常高。工艺的特殊性,要求我们必须把酿酒工业的发展与自然生态环境的保护与建设紧密结合起来,科学的做法是:突破对环境的的完全依赖,理性地对生态环境进行保护、建设和应用。

【关键词】白酒酿造工艺创新

酒的品种繁多,就生产方法而论,有酿造酒(发酵酒)和蒸馏酒两类。酿造酒是在发酵终了稍加处理即可饮用的低度酒,如葡萄酒、啤酒、黄酒、青酒等,出现较早。蒸馏酒是在发酵终了再经蒸馏而得的高度饮料酒,主要有白酒、白兰地、威士忌和伏特加等,出现较晚。

最初的酒是含糖物质在酵母菌的作用下自然形成的有机物。在自然界中存在着大量的含糖野果,在空气里、尘埃中和果皮上都附着有酵母菌。在适当的水分和温度等条件下,酵母菌就有可能使果汁变成酒浆,自然形成酒。

1.白酒工艺的创新与发展

1.1现代生物技术在酿造中的应用

现代生物技术在食品工业中的应用越来越广泛,它不仅用来制造某些特殊风味的食品还用于改进食品加工工艺和提供新的食品资源。食品生物技术已成为食品工业的支柱,是未来发展最快的食品工业技术之一,具有广阔的发展前景和美好的未来。

浓香型白酒的固态发酵过程就是一个典型的微生态群落的演替过程和各菌种间的共生、共酵、代谢调控过程,直接影响白酒的产量和质量。发展对各种曲药和窖泥中微生物区系的构成及变化,研究中国白酒风味因子的形成机理,便于有效控制环境条件,以实现优质白酒的生产。

1.2酶催化工程的引进

与化学催化剂相比,酶以其高效性和改善环境等优势在食品、医药和精细化工等领域得到了广泛应用。现代分子生物学、基因组学、微生物学等学科的发展为我们提供了新的技术手段,酶工程和白酒技术创新现已密不可分。一方面,我们从自然界中获得丰富的新酶源另一方面,能够对现有酶进行分子改造,从而获得适于工业应用的、具有优良性能的工程酶,因此,生物催化成为生物工程的核心内容之一。

1.3物理化学的创新

物理化学的创新,指在白酒贮存、过滤等利用分子运动论、胶体理论等一系列对白酒质量提高改进的技术措施。

1.4美拉德反应

美拉德反应是白酒专家庄名扬最早倡导的白酒增香新工艺。他的论述推动了白酒的研究,使其从较低级别的酯、酸、醇等色谱骨架成分向更高级别的微量成分进步。美拉德反应,是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变,也称为羰氨反应,是氨基酸和还原糖及还原糖的分解物反应。它对白酒的影响是能产生人们所需要的香气,是一个集缩合、分解、脱羧、脱氨、脱氢等一系列反应的交叉反应。

1.5低度白酒技术创新

解决低度白酒工艺技术难题,主要从低度白酒货架期的稳定性研究入手。有效解决低度酒货架期的稳定性问题,须从以下几方面入手:(1)低度酒水解机理的研究(2)提高基础酒质量、调味酒质量及勾兑用水质量(3)勾兑技术研究(4)低度白酒处理技术研究。有了好的水处理设备,超滤设备,抑制酯可逆水解反应的方案,低度白酒的质量问题就可以很好地解决。

2.新工艺白酒

随着科技的进步,人们找到了使酒产生香气差异的不同物质,并研制出了人工香料,于是就有人把人工香料、食用酒精和水按比例“勾兑”出“酒”来,这就是新工艺白酒。

早在上世纪60年代,我国便开始研制新工艺型白酒。当时是为了解决原料不足的问题。但由于当时的酒精质量不好、香精香料产品欠缺,新工艺型白酒没有得到很好的发展。上世纪90年代以后,我国在酒精工业生产中实行了工业生产许可证制度,使酒精工业化生产得到了迅猛发展。

2.1新工艺白酒一提到香精、香料,人们普遍会想到“三精一水”,其实这是错误的观念

我国新工艺白酒的勾兑原料酒精,应符合国标GB10343-2002食用酒精标准要求香精、香料,须符合GB2760标准多数添加剂也须符合FCC(美国食品化学品法典Food Chemicals Codex),FDA(美国食品药品管理局Food and Drug Admistraton)规定的,只要企业严格按照标准执行就不会对人体造成伤害。

2.2新工艺白酒和纯粮酿造没有本质的区别

纯粮酿造是行业对大型白酒企业传统工艺白酒的一种技术规范,纯粮固态发酵白酒的生产必须具备良好的环境条件,生产企业必须具备齐全的纯粮固态发酵白酒生产装备及必要检测手段。应严格按照ISO9000质量保证体系、ISO14000环境保证体系和HACCP食品安全保证体系,以及完善的产品质量检测系统生产出纯粮固态发酵白酒。使用纯粮固态发酵白酒标志的产品必须有足够的生产能力(如窖池数量等)相匹配。

2.3关于添加剂

国标制定了蒸馏酒标准,轻工行业制定了QB1498-92液态法白酒标准。可是市场上白酒几乎都在配料表中标注:水、高粱、小麦(即蒸馏酒)。液态法兑制白酒常回避酒精及其他香料、添加剂。白酒标准中标注的“均不得加入非自身发酵产物”显然只是一句多余的话。当然,一些调香工艺好的液态法白酒,感官和理化质量指标均可与传统工艺蒸馏白酒相媲美,也特别适合广大消费者需求,却因“配制”二字,总让这些生产者被传统观念的同行看作另类。

没有好的酒精,就不可能勾兑出好的白酒。关键是要采用科学的酒精处理方法,降低酒精中的杂醇含量,净化酒精,为兑制白酒打造一个合格、标准的躯体。这里还要破除一个误区:认为所有的兑制白酒都是低档酒,价位高就是哄骗消费者。其实,高度纯净的新型白酒也是高档酒,这也是同国际接轨的做法。只有这样,中国的高纯净现代白酒才能出现,并生存发展下去。

其实,食品、烟草行业都存在添加剂,为何非过分要求白酒?白酒行业中不论纯粮酿造,还是液态发酵,几乎全行业都在执GB10781这一标准,执行液态法白酒标准的企业几乎没有。笔者曾在一次技术会议上和白酒专家曾祖训高工谈起新工艺白酒。认为添加剂只要符合人身安全、健康,不超标使用应该是允许的,笔者也提到不要用高锰酸钾处理酒精,可以采取活性炭或其他吸附材料吸附,以减少重金属对人体的危害。

3.固、液勾兑新工艺白酒应用

固、液勾兑工艺,指使用一定比例固态优质白酒与稀释的食用酒精勾兑而成,或再加香精进行勾兑成型。优质固态白酒用量比例大,其勾兑酒成本也相应提高,用化学香精己酸乙酯等香料调香,则味短,香味在口中停留时间不长呈“浮香”,缺乏真正的“窖香”、“糟香”固态酒风格。

要想做好固、液结合新工艺白酒,须有以下的措施和保障:

传统的固态优质白酒生产基地,能提供优质的基酒和调味酒有优质玉米食用酒精基地有完善的分析技术可对原料酒精、固态基酒、食用香料、成品酒等全面分析与生物酶有机结合成白酒芳香酯的技术有窖外美拉德反应的增香措施:以上这些保障措施可以成功的勾兑出优质固相结合新工艺白酒。 [科]

浅析白酒工艺技术的创新篇二

摘要:我国的白酒业是世界酒行业中一个比较特殊的领域,具有很多独特的工艺特点和优势。而且我国的白酒行业在世界范围内都有很大的影响力。当然,影响有正面的则不可避免的存在负面的。不可置疑的是我国的白酒生产存在粮耗较高、能耗较大、生产周期长、生产效率低等方面的缺点,制约其发展。随着我国生产技术的不断提高,白酒生产工艺技术应该得到有效的改进。

关键词:酒行业工艺技术创新

中图分类号:TS262.3文献标识码: A 文章编号:

前言:随着白酒制造技术的不断发展,对我国的白酒制造行业提出了较高的要求。众所周知,白酒工艺技术是影响白酒质量的最主要因素,随着经济的发展以及科学技术的发展,传统的工艺技术已经明显不能满足社会的新需求,我们应该分析现有的白酒工艺技术存在的不足与缺陷,再对其进行针对性的改进及创新。

在现在的技术条件下白酒工艺技术存在的不足

1.1 白酒香型众多、工艺繁杂。白酒按香型分为浓香型、酱香型、清香型、米香型、豉香型等按发酵剂不同分为大曲酒、小曲酒等按生产工艺技术不同分为固态法白酒、液态法白酒、固液法白酒等。目前,浓香型白酒约占市场总量的一大部分,以纯小麦或豌豆等纯粮自然接种生产的曲药作为发酵剂,以高粱、小麦、玉米、大米等为原料,通过混蒸混烧、续渣泥窖发酵而成的一种白酒,在这个过程中由于多种作物的混合比例与用量都有严格的要求则不可避免的导致了工艺繁杂。

1.2 白酒的行业体系不够健全。在中国的白酒行业方面,其硬件设施与国家的食品卫生标准有一定的差距。由此体现出的问题就是白酒行业的标准化体系不够健全。在技术方面由于种种原因一直不能得到长足的发展。而且在白酒行业新的标准出台以后总是不能得到让人满意的结果。新标准力度不够,行业技术标准发展不平衡,跟不上行业技术的进步速度。在新的标准的条件下所缺乏的则是一套健全的体系。我们以前的体系不能适应《食品安全法》的基本要求,在一定程度上也对白酒行业的健康发展形成了一定的阻碍作用。所以,在这样的条件下,尤为重要的就是建立一个适合我国白酒国情的健全的标准化体系。

1.3 在白酒行业大多数为手工操作或者技术比较落后。大多数白酒的生产工艺采用泥窖发酵,泥窖需要构筑而成,发酵泥的培养需要选采、晒制泥土粉碎泥土、制作发酵泥、堆积发酵等工艺都需要人工操作,由此看来,机械化、自动化程度相对较低。而且在中国,与啤酒,葡萄酒等行业相比较就可以已明显的发现我国的白酒设备十分的老化。一些企业只是死守着以前的技术一眛的就知道传承而忽略了创新的重要意义,在这样观点下造成的后果就是不注意在科研,人才,设备方面的投入。而且很多的企业检测手段也比较落后。白酒产品质量的鉴定感官质量也是全凭人鼻闻、口尝来鉴定,感官品评的重要性大于理化、卫生指标的分析。

2.白酒工艺技术方面所做出的的创新

2.1在低度的白酒工艺技术方面做出的创新。随着中国消费观念和生活方式的改变,中国的白酒也出现了“老龄化”的现象。现在的年青一代他们更崇尚品位和个性。大部分的年轻人都是拒绝白酒的。所以在现有的消费者的消费心理的基础上,我们应该对我们的白酒做出相应的改变。从低度的大曲酒可以看出,白酒低度化生产工艺正在推陈出新,质量日益得到了提升。目前,我国低度白酒生产工艺普遍使用吸附法和过滤法,在生物制曲技术、发酵、香型、贮存、勾兑等方面都进行了创新。勾兑是白酒创新的一个重要环节。白酒通过勾兑,可以取长补短,弥补客观因素造成的半成品酒缺陷,改进酒质,解决低度白酒工艺技术难题,形成精品时尚的低度酒。但是我们在勾兑白酒时应该注意要保持自己本身的风格。在这个基础上使各个香味的白酒相互融合,生产出幽雅、细腻、醇和、爽净的低度白酒的基酒。

2.2 在白酒勾兑方面做出的技术创新。在白酒勾兑方面对勾兑师提出了较高的要求因为众所周知,品酒与勾兑息息相关,两者密不可分。根据器官的灵敏性不同,不同的勾兑师所调出来的酒可能大相径庭。这就对勾兑师的评酒能力与经验提出了较高的要求。要想上述素质得以提高,就需要经过长期艰苦的磨练。此外,具有实事求是的工作态度和良好的职业道德对于一个优秀评酒师来讲也是应该具备的。而所谓的勾兑是指科学地从酒的理化、色谱成分统计录入处理等角度开始,建立酒体指纹图谱、专家鉴评等系统,大幅度地减轻手工数据查询的劳动量,控制勾调的低成本,稳定产品的高品质。另外,白酒勾兑还需注意酸酯的平衡,在已知总酸的前提下,通过反应式及平衡常数计算出总酯含量,或已知某有机酸含量的前提下,可计算出该有机酸酯的含量,通过勾兑使酒体达到酸酯平衡。传统白酒勾兑经验告诉我们勾调就是酒勾酒、酒调酒,没有添加其他成分。要调出高质量的产品就需要高品质的基酒与技术。此外,使用的香精、香料,其纯度和对口感的影响亦不能忽视。

2.3在白酒贮存工艺技术方面做出的的创新。我们国家大多数人以为陈年老酒才是好的,越陈的酒味道则越为香浓。其实不然,酒并不是越陈越好。根据化学知识我们知道当白酒酯化反应平衡后,如果继续贮存,会使酒精的度数减少,酒味变淡,挥发损耗也会增大。为了科学地安排贮存的老熟期,白酒贮存方法创新是关键。目前,科研人员研制出一种白酒复合陈化装置,它由超声白酒陈化器、安装在超声白酒陈化器陈化筒筒壁内侧的化学催陈剂释放体挂筐和化学催陈剂释放体组成。当待陈化酒在陈化筒中进行超声处理后,可使酒的陈化过程加速,使酒的品质和口感均可得到改进。所以,在白酒的贮存方面引进先进的技术使白酒的香味得到最大程度的利用才是生财之道。

2.4在白酒制曲工艺技术方面做出的的创新。首先,机械化制坯工艺技术的创新。针对传统人工拌料、人工踩制曲坯等造成劳动生产效率低下的缺陷,研究实现了机械拌料、人工踩制曲坯,机械拌料、机械制坯,大幅度降低工人劳动强度,显著提高劳动生产率其次,微氧环境制曲工艺技术的创新。针对机械流水线制坯提浆的效果差,导致曲坯表面没有营养优势的客观情况,创建了 “ 微氧环境曲药发酵 ” 理论,采用对曲坯保湿保潮形成的微氧环境进行曲坯配菌发酵,增强了曲坯表面的保湿效果,曲坯表面微生物得以较好地生长繁殖,显著改善了制曲培菌发酵过程的穿衣,在微氧环境中培养的曲药微生物,增强了其适应窖内密闭后形成的微氧环境的发酵性能。

结语:白酒工艺技术涉及多方面的生产技术,在对其进行改革创新时我们应该考虑多方面的因素,不仅应该考虑现有的生产工艺现状,也应该把它与现今的科学技术相结合,而且白酒行业是一部不断创新的史诗,要时刻牢记创新在白酒行业的重要作用。同时,我们也应该考虑到把我国的白酒业与世界的酒业进行接轨,达到真正的工艺技术创新的目的。

参考文献:

[1] 沈怡方. 白酒生产技术全书[M].北京: 中国轻工业出版社,1998.

[2] 陈益钊.中国白酒的嗅觉味觉科学及实践[M].成都: 四川大学出版社, 1996.

[3] 徐朝晖, 周春红.有机酯在低酒精度水溶液中的贮存变化分析[J].酿酒, 2004, (4) : 52- 53.

野性的大碗
瘦瘦的舞蹈
2025-06-24 07:14:08

论文开题报告基本要素

标题

开题摘要

目录

介绍

文献综述

研究问题与假设

方法论

工作安排

预期结果和结果的意义

暂定论文章节大纲

参考文献列表

各部分撰写内容

标题

论文标题应该简洁,且能让读者对论文所研究的主题一目了然。

开题摘要

摘要是对论文提纲的总结,通常不超过1或2页,摘要包含以下内容:

问题陈述

研究的基本原理

假设

建议使用的方法

预期的结果

研究的意义

目录

目录应该列出所有带有页码的标题和副标题, 副标题应缩进。 

介绍

这部分应该从宏观的角度来解释研究背景,缩小研究问题的范围,适当列出相关的参考文献。

文献综述

这一部分不只是你已经阅读过的相关文献的总结摘要,而是必须对其进行批判性评论,并能够将这些文献与你提出的研究联系起来。  

研究问题与假设

这部分应该告诉读者你想在研究中发现什么。在这部分明确地陈述你的研究问题和假设。在大多数情况下,主要研究问题应该足够广泛,而次要研究问题和假设则更具体,每个问题都应该侧重于研究的某个方面。