酒精發(fā)酵工藝.doc

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1、酒精發(fā)酵工藝一.糖化醪發(fā)酵的目的要求及設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(一)發(fā)酵的目的要求淀粉質(zhì)原料經(jīng)過(guò)蒸煮，使淀粉呈溶解狀態(tài)，又經(jīng)過(guò)曲霉糖化酶的作用，部分生成可發(fā)酵性糖，這還不是酒精生產(chǎn)的終了，在．糖化醪中接入酵母菌；在酵母的作用下，將糖分轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭虲O2，獲得了酒精產(chǎn)品，這才是酒精發(fā)酵的目的。從表面上去觀察酒精發(fā)酵，其過(guò)程十分簡(jiǎn)單，它只是將糖化醪打入發(fā)酵罐后，接入酒母，就可以進(jìn)行發(fā)酵了。但是，在酒精發(fā)酵過(guò)程中卻發(fā)生著十分復(fù)雜的生物化學(xué)變化過(guò)程：在這里既有糖化醪中的淀粉和糊精繼續(xù)被糖化酶水解，生成糖分的作用(即后糖化作用)

2、，也還有蛋白質(zhì)在曲霉蛋白酶進(jìn)一步水解下生成低分子含氮化合物如是是眎、動(dòng)胨、肽和氨基酸的作用。生成的這些物質(zhì)，有的被酵母吸收利用，合成酵母菌體細(xì)胞，另一部分則被發(fā)酵，生成酒精和CO2及其它副產(chǎn)物。酒精生產(chǎn)，要求用最少的原料來(lái)生產(chǎn)盡可能多的酒精產(chǎn)品，并應(yīng)盡量減少發(fā)酵損失，為了達(dá)到這一目的，必須創(chuàng)造如下有利條件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的要求：(1)在發(fā)酵前期，要?jiǎng)?chuàng)造條件，讓酵母菌繼續(xù)繁殖到一定數(shù)量。(2)使糖化醪中的淀粉和糊精繼續(xù)被分解，生成可發(fā)酵的糖分。(3)發(fā)酵過(guò)程的中期和后期，要?jiǎng)?chuàng)造厭氣條件，使酵母在無(wú)氧條件下將糖分發(fā)

3、酵生成酒精。(4)發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2應(yīng)設(shè)法排除，并注意加強(qiáng)對(duì)隨CO2逸出時(shí)被帶走酒精的捕集回收。(二)發(fā)酵設(shè)備酒精發(fā)酵的工藝方式不同，發(fā)酵設(shè)備也賂有差異。從發(fā)酵形式來(lái)分，有開(kāi)放式、半密閉式和密閉式三種。如果從材質(zhì)上分，則可分為鋼板和水泥制兩種。半密閉式發(fā)酵罐多采用鋼板制成，罐頂設(shè)有頂蓋，頂蓋上設(shè)有能啟閉的人孔。密閉式發(fā)酵罐也用鋼板制成，鋼板厚度視發(fā)酵罐容積不同而異，一般采用4—8毫米厚鋼板制成，罐身呈圓柱形，罐身直徑與高之比為1：1.1；蓋及底為圓錐形成碟形；罐內(nèi)裝冷卻蛇管，蛇管數(shù)量一般取每立方米發(fā)酵醪

4、用不少于0.25平方米的冷卻面積。蛇管可分上下兩組安裝，并加以固定。也有采用在罐頂用淋水管或淋水圍板使水沿罐壁流下，達(dá)到冷卻發(fā)酵醪的目。對(duì)于容積較大的發(fā)酵罐，這兩種冷卻形式可同時(shí)采用。對(duì)地處南方的酒精廠，因氣溫較高，故應(yīng)加強(qiáng)冷卻措施。有的工廠在發(fā)酵罐底部設(shè)置吹泡器，以便進(jìn)行攪拌醪液，使發(fā)酵均勻。罐頂設(shè)有CO2排出管和加熱蒸汽管、醪液輸入管。但管路設(shè)置應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，做到一管多用，這對(duì)減少管道死角，防止雜菌污染有重要作用。大的發(fā)酵罐的頂端及側(cè)面還應(yīng)設(shè)有人孔，以便于清洗。水泥酵罐系采用鋼筋水泥制成，形狀可分為圓形或

5、方形兩種。有的制成密封式，也可制成敞口式。因水泥發(fā)酵罐有易腐蝕、逃酒和滅菌不徹底等缺點(diǎn)，所以一般廠多不采用。五.酒精發(fā)酵醪成熟酒精發(fā)酵醪成熟指標(biāo)的控制是生產(chǎn)中一項(xiàng)重要工作。如果控制恰到好處，不但可以提高設(shè)備利用率，增加酒精產(chǎn)量，而且可以大大降低原料消耗，提高淀粉出酒率。發(fā)酵醪的成熟雖然與發(fā)酵時(shí)間、醪液濃度、發(fā)酵溫度、酵母接種量和發(fā)酵方式等因素有關(guān)，但最終主要用表1-45所列的幾項(xiàng)指標(biāo)來(lái)控制。第一節(jié)酒糟的綜合利用綜合利用一、淀粉質(zhì)原料酒糟的利用二、糖蜜酒糟的利用一、淀粉質(zhì)原料酒糟的利用1．酒糟飼料酒糟是發(fā)酵成

6、熟醪蒸餾后的廢液，含水量較大，在90—98℃％左右，干物質(zhì)含量2—10％左右。例如甘薯干原料酒糟的組成是水分97.94％，干物質(zhì)2.06％。酒糟的產(chǎn)量相當(dāng)大，由于使用原料與生產(chǎn)方法不同而有差異。一般為酒精產(chǎn)量的14—26倍，實(shí)際生產(chǎn)1噸95度藥用酒精最高可得26噸酒糟。由此可見(jiàn)，回收利用酒糟是很必要的，也是合理的。酒糟的干物質(zhì)成分主要是蛋白質(zhì)。甘薯干原料酒糟中的粗蛋白0.34％，在谷物酒糟中，可溶性氮的含量約為全部氮含量的15—20％。其余80—85％是處在非可溶性狀態(tài)。酒糟的干物質(zhì)中，除了蛋白質(zhì)外，還含有

7、纖維素、聚戊搪、灰分、脂肪、焦糖、黑色素等物質(zhì)。酒糟作為飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，還在于酒糟中含有豐富的B族維生素和生長(zhǎng)素等。因此，酒糟的合理利用首先應(yīng)該用作家畜飼料。如果將酒糟制成干酒糟和酒糟濃縮液作為詞料，由于運(yùn)輸方便，對(duì)發(fā)展家畜飼養(yǎng)業(yè)具有重要的意義。此外，酒糟中含有核黃素、硫胺素、煙堿酸、泛酸、生長(zhǎng)素及膽堿等微量成分，與玉米漿的組成很相似。因此，一些發(fā)酵工廠利用酒糟濃縮液代替玉米槳，這也是節(jié)約糧食措施之一。2．沼氣發(fā)酵我國(guó)有些酒精工廠利用細(xì)菌對(duì)酒糟進(jìn)行沼氣發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣以作燃料，這樣每年可為國(guó)家節(jié)約大量鍋爐用

8、煤。例如我國(guó)河南省南陽(yáng)酉精廠，利用淀粉質(zhì)原料的酒糟發(fā)酵沼氣，一噸酒糟可以發(fā)酵生產(chǎn)23米立方的沼氣，1立方米沼氣燃燒相當(dāng)于0.8公斤煤燃燒的熱值。且沼氣發(fā)酵設(shè)備較簡(jiǎn)單，一般酒精廠是用大容積的酒糟發(fā)酵池進(jìn)行沼氣發(fā)酵的。沼氣發(fā)酵的工藝條件如下：酒糟的pH值調(diào)整為7.8—8.9，要求不能低于pH7.8。低溫發(fā)酵溫度為38℃以下，中溫發(fā)酵溫度為38—47℃，高溫發(fā)酵溫度為48—55℃，通常發(fā)酵最高溫度不能超過(guò)56℃。接種量