酒精生产技术.docx

酒精生产技术.docx

《酒精生产技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酒精生产技术.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

酒精生产技术

酒精生产技术

名词解释：

1酒精饮料：

凡酒精含量超过0.5%的饮品和饮料均称作酒精饮料

2发酵酒：

使用酵母进行酒精发酵后所得的发酵液，可直接饮用或过滤后可饮用的酒

3蒸馏酒：

将发酵酒进行蒸馏所制得的酒。

4配制酒：

以发酵原酒、蒸馏酒、食用酒精或纯化果汁为酒基调配以一定量的花香、果香、药香和其他呈色呈味物质和食用添加剂经特定工艺和方法进行加工、调配而成的一种新酒。

5汽油醇：

无水酒精与汽油形成的稳定混合物。

6、淀粉的膨胀：

淀粉分子遇水后，水分子在渗透压的作用下，渗入淀粉颗粒内部使淀粉分子的体积和质量增加。

7、淀粉的糊化：

在适当温度下，淀粉粒在水中吸水膨胀，彼此接触，形成均匀半透明的淀粉糊，这个过程称为糊化。

（吸热过程）

8、淀粉“反生”（老化）：

糊化后放室温甚至更低，变得不透明甚至凝结。

9、淀粉液化：

是在淀粉酶作用下完成的。

淀粉酶能水解淀粉分子内部的1-4葡萄糖苷键，生成糊精及低聚糖。

链越短，黏性越高，流动性越高

10、淀粉糖化：

利用糖化酶将淀粉液化产物糊精及低聚糖进一步水解成葡萄糖的过程。

11、液化力：

1g曲在30度每小时能液化淀粉的克数，单位：

g淀粉|g曲*h

12、糖化力：

1g曲在30度每小时能糖化淀粉生成葡萄糖的毫克数，单位：

mg淀粉|g曲*h

13、深层通风培养：

将曲霉菌在液体培养基中进行通风培养使它长菌体和产酶的过程；含酶培养液称为液体曲

14、填充系数，指发酵罐填装糖化醪和酵母菌菌种的总体积与发酵罐容积之比，一般为0.8左右。

15、接种量，酵母菌菌种数量与发酵用糖化醪（包括其他营养源）数量之比，一般为1:

10

16、发酵周期，从发酵罐开始加入酵母菌至发酵完毕，开始排放发酵成熟醪的时间，一般为3天

17、发酵间隔时间，指发酵罐开始排放发酵成熟醪至排空的时间、发酵罐清洗时间、加糖化醪时间、灭菌时间和降温时间总和。

1、酒精生物学性质

1杀菌剂

2对人的生化作用

3、葡萄酒有抗氧化作用，对身体有益。

2、酒精的主要用途

（一）燃料酒精

（二）配制蒸馏酒

（三）医药化工方面的应用

（四）酒精工业的副产品

3、酒精生产原料选择原则

1资源丰富；2便于收集与运输；3少含杂质，富含糖、蛋白质、采用非粮食原料（成本低）

4、常用原料

1淀粉质原料2糖制原料3纤维质原料4其他原料

5、辅助原料

1酵母培养和糖化剂制备所需的营养盐

2无水酒精制备用的脱水剂

3酸类

4消毒和洗涤剂

5消泡剂

6、淀粉质原料生产酒精的特点

1原料要粉碎使淀粉游离

2高压蒸煮，进行糊化，液化

3生产和使用淀粉糖化剂

7、流程

水蒸汽糖化剂酒母蒸汽（杂醇酒）

↓↓↓↓↓（成品酒精）

原料→预处理→蒸煮→糖化→发酵→蒸馏→（醛酯馏分）

↓（酒精）

CO2（优质的，食用级的）

8、原料的清选目的

1杂物破损机器，降低原料的粉碎度和过筛效果；

在液化糖化工序中，导致淀粉不易被转化为可发酵性的糖，发酵中易产生泡沫，升酸幅度大，发酵不能正常进行。

2杂质在蒸馏塔中沉积，易使塔板和溢流管堵塞，还会使醪泵、管路阀门等堵塞或损坏。

3缩短管道的使用寿命，对连续发酵产生不利影响，易堵塞管道，影响发酵醪的冷却

9、原料请选的工艺

1流程一：

吸风除尘吸风除尘

↓↓

玉米→地井→提升机→振动筛→埋刮板机→提升机→粮仓→提升机→振动筛→吸风除尘

↓

净化后入粮仓←埋刮板机←比重去石机←比重去石机

（1）该工艺的主要优点

1旋风出尘效果好，比较干净；

2除尘机会多，杂质去除效果好；

（2）缺点

1埋刮板输送机输送物料时易断，维修困难，对生产影响大；

2玉米有干净粮仓和未除杂粮仓，建设费用大；

2流程二

玉米→提升机→贮箱→自动秤→分离→杂物

↓

磁力分离→贮藏→粉碎机

↓

铁块、铁钉

优点:

①流程简单，除杂较彻底；

便于自动控制和自动操作；

3流程三

玉米→皮带输送机→旋转分离筛→皮带输送机→永久磁铁→斗式提升机→粮仓→皮带输送机→提升机→比重去石机→比重去石机→皮带输送机→斗式提升机→永久磁铁→风选风送→粉碎机

优点：

1、除杂机会多，分工细，且除杂彻底；

2、二次除铁装置，不但可以出去原料中带进来的铁块、铁钉等，还可以出去运行设备脱落的螺丝，螺帽等；

3、二次比重去石机虽然去除杂质比较彻底，但仍有同玉米颗粒大小相当的石子、土块未去除，经过风选风送时容易去除

4、采用皮带运输机运输物料，维修简单

10、液化程度的控制目的：

①淀粉经过液化，长链变短，大分子量的淀粉逐渐减少，黏性下降，流动性增强，经糖化酶作用提供有利条件

3消耗能量糖化酶难以作用，葡萄糖产率下降；

4经验值，控制葡萄糖在10-20间较好

液化温度降低，程度高；高温，程度低

液化到终点，需要对液化液进行灭酶处理，一般升温至100度，十分钟即可，再降温。

11、淀粉液化方法

升温液化法（操作简单，液化效果差）、高温液化法（调好PH，Ca2+，加酶；缺点：

受热时间不同，液化后，尚需热处理）、喷射液化法（）、分段液化法

12、液化、糖化的主要工艺特点

1设备简单，占地面积小，便于连续操作；

2节约了拌料用水，还节约了了大量蒸汽。

。

。

。

。

。

3可减少液化糖化工序前半部分的设备投资（酒精离心液及部分工艺水的加入）

4减少了污染的可能性

5使原料浆中的可发酵唐得以充分利用

6保证进入发酵工序中的糖化醪的质量

7螺旋板换热器的使用，节约了大量冷却水，同时减少了占地面面积，也减少了糖化罐的死角，使刷罐彻底、方便

13、酒精离心液回流优点：

1节约拌料用清水还节约加热用蒸汽（离心液温度变化为80度）

2减少了DDGS生产设备的投资,改善DDGS外观质量

3降低了干燥器进料的粘度，减少了干燥器内结垢机会

4稳定和平衡了生产

14、开机停机操作及故障排除

（一）开机前的准备操作

1检查蒸汽系统阀门的开启状况

2检查工艺水系统阀门

3检查冷却水系统的开启及供应能否正常

4检查电动仪表或气动仪表的电源或气源能否正常

5按工艺要求检查各电器、仪表、机械

（二）开机操作

1拌料水+CaO水溶液+耐高温淀粉酶（计量泵加）+NaCl（调整PH）

2启动液化部分，打开加热蒸汽，使之循环到工艺需求的热度；

3加入适量H2SO4，调整醪液的PH,使PH由6.5降到4.5；

4冷却酸化后的醪液，由80度降到58—60度；

5加糖化酶；

6抑制糖化醪的液位，保证糖化时间；

7开启螺旋换热器，使液化醪温度由58度降到30度，将糖化醪送入发酵液

15、液化、糖化常见问题

1醪液黏，液化醪液位升高，输送困难；

解决方法:

a醪液的配水比是否正常

b检查液化酶质量及计量泵的工作情况；

c检查醪液的PH;

d检查CaO计量泵工作情况；

e检查醪液温度；

f检查醪液位置控制器及相应的仪表的工作情况；

g检查送料泵的打液量是否正常；

2真空闪蒸罐的真空度达不到要求

解决方法：

a检查醪液液化质量；

b检查闪蒸罐冷凝器的工作情况；

c检查真空泵的工作状态

3糖化醪质量如温度、工艺指标达不到要求

解决方法：

a检查醪液PH；

b检查螺旋板换热器的工作是否正常（有无结垢或两端垫片是否腐蚀）；

c检查糖化醪质量，细菌数是否超标；

d糖化酶质量，糖化酶计量泵的工作情况，糖化酶加入量是否正常；

16、液化糖化工序的停机操作

1首先停止向液化糖化工序提供原料；

2停止供应液化酶（二步法液化应该先停前段），同时停止供应NaOH或氨水，停止供应CaO溶液；

3使该工段的仪表处于手动状态，醪液罐从前到后排空；

4停止供应糖化酶和H2SO4等辅料；

5停止蒸汽的供应；

6排空各设备后用工艺水清理；

7用5%NaOH清洗设备；（包括罐、加热器、螺旋板换热器和盘等）

8用清水清洗该工段各设备地面；

9处理好该工段所有工作

17、酒精酵母对酵母的要求

1高的发酵能力，能快速将糖转化为酒精；

2繁殖速度快；

3据有高的耐酒精能力，浓醪发酵、糖化醪发酵浓度控制在15---18%，生成酒精8—9%（体积分数）

4抵抗杂菌能力强，耐有机碳能力强

5对培养基适应性强，耐温、耐盐、耐干；

18、成熟酒母质量指标：

1酵母细胞数2出芽率3酵母死亡率4耗糖率，5酸度

影响酒母质量的主要因素

（一）接种量与成熟酒母细胞数的关系

酵母菌总数取决于培养基的成分，不是接种量，一般接种量10%左右；

（二）接种量与培养时间的关系

接种量大，培养时间缩短，接种量在10%左右的话，培养时间在10小时左右

（三）接种时间

生长繁殖旺盛期接种

（四）酒母培养温度

适宜温度范围内，高温》低温，繁殖，发酵快，衰老也快。

培养温度：

28—30度，发酵温度：

30---34度

（五）通风培养酵母

通风培养：

呼吸型酵母；嫌气酵母：

发酵型酵母

19、酒精发酵作用：

酵母菌把可发酵性糖，经过细胞内酒化酶的作用生成酒精与CO2，再通过细胞膜将产物排出

20、酒精发酵中酵母体内的酶：

1水解酶2酒化酶：

21、酒精发酵机理

（1）葡萄糖磷酸化，生成1,6-二磷酸果糖

葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖

（2）1,6-二磷酸果糖分裂为两分子的磷酸丙醛

1,6-二磷酸果糖→磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛（4%--5%）

磷酸二羟丙酮（95%--96%）→3-磷酸甘油醛

（3）

3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2,3-二磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→2-磷酸烯酮式丙酮酸（+ADP）→烯醇式丙酮酸→丙酮酸

（4）酵母菌无氧条件下

丙酮酸→乙醛+CO2

乙醛→乙醇

总反应：

C6H12O6+2ADP+2H3PO4→CH3CH2OH+2CO2+2ATP

22、决定甘油产量的主要因素a菌种；b酵母细胞；c发酵液性质；d特殊物质；e发酵条件

23、生成醋酸原因：

1乙酸胺的水解；2氨基醋酸被还原；3醛类氧化；4酒精氧化（醪液被醋酸菌污染）

24、连续发酵的优点：

a提高了设备利用率；b提高了淀粉利用率（无菌要求高）；c省去了酒母阶段；d便于实现自动化

25、影响酒精发酵的因素：

a稀释速度，稀释速度太快，营养条件好，繁殖快，但是易被冲走，不积累；b发酵醪PH；c发酵温度酵母生长27—32度，预发酵罐30—32度,主发酵罐32—35度；d发酵醪的滞留和滑漏（间歇的不存在该问题）f连续发酵中罐的数量；g醪液的浓度，稀，利于酵母的代谢活动，提高出酒率；稠，提高设备利用率，降低成本，但浓度不能任意提高；g缩短发酵时间，选用优良酶，水解1,6-糖苷键，提高糖化醪DE值，通入无菌空气、营养盐等；

h螺旋板换热器的应用：

特点：

传热系数高，不易堵塞，结构紧凑，加工简单等；优点:

a无死角，便于清洗，杀菌；b节水明显；c便于自动化操作控制；d便于维修检查，易操作；e增加罐的有效容积，提高设备利用率；

26、固定化酵母工艺流程

玉米或薯干

↓

酵母菌种粉碎

↓↓

菌悬液蒸煮

PVA复合液→↓↓

包埋糖化

↓↓

固定化细胞→固定化细胞发酵→蒸馏

27、方法

（1）固定化酵母细胞制备；

（2）增殖；（3）发酵

28、杂质的分离

1蒸馏---挥发杂质与不挥发杂质分离

2精馏---乙醇与挥发性杂质的分离

29、酒精蒸馏基本原理

一拉乌尔定律---酒精蒸馏基础

二酒精的挥发系数

30、挥发性质的分类

头级杂质—挥发性强，沸点低；

尾级杂质—挥发性弱，沸点高；

中级杂质—与酒精相近；

31、杂质挥发系数

A/a=KA就是酒精的挥发系数

三个规律：

。

。

。

。

。

。

。

。

。

。

杂质精馏系数

k《1杂质不易挥发

单塔蒸馏（适合对成品质量和浓度要求不高的工厂）

两塔蒸馏

（1）气相进料两塔蒸馏，费用低，一般淀粉质原料酒精厂使用

（2）液相进料两塔蒸馏，成品质量好，适用于糖蜜原料酒精厂

三塔蒸馏（直接式、半直接式、间接式）

32、酒精蒸馏中的问题

1醪塔顶部温度迅速升高，来醪部畅；

2醪塔进不了料，顶部温度低，底部压力大、温度高；

3醪塔溢塔；

4醪塔顶温度超过正常；

5醪塔顶温度过低

6醪塔底部逃酒；

7精馏塔残液逃酒；

8精馏塔中部温度过高；

9精馏塔中部温度过低；

10排醛塔逃酒；

11精馏塔顶排醛不好，酒精中醛含量不合格；

12酒精成品浓度不合格，氧化时间短，有时醛酒多，有酒汽带出；

13酒精中浓度过高；

14酒精中酸、醛、甲醇含量高；

15杂醇油分离不好；

16蒸馏效率完不成；

33、糖蜜酒精发酵的特点：

1工艺过程和设备都比较简单，周期较短；

2糖蜜必须稀释才能进行酒精发酵；

3糖蜜需经过灭菌或酸化处理；

4调整至微酸性PH4-4.5进行酒精发酵；

5糖蜜中含5-12%的胶体物质，是酒精发酵时产生大量泡沫的主要原因，因而降低发酵罐的利用率；

6糖蜜中灰分含量很大；

7糖蜜中重金属离子能使酵母受到抑制；

8选育和驯养强壮且耐高温，耐高酸，耐高浓度的菌种；

9糖蜜酒精发酵中应适当添加营养成分；

10糖蜜酒精发酵产生酯醛头级杂质及杂醇油较多，含醛类多，蒸馏泡沫多，易产生积垢；

34、稀释的方法：

间接稀释法、连续稀释法

35、糖蜜连续发酵酒精生产工艺流程：

水酸防腐剂营养盐酒母CO2

↓↓↓↙↙↙

原糖蜜→稀糖液制备→稀糖液发酵→蒸馏→（成品酒精、头级杂质、杂醇油、酒糟）

可分为四个工序：

1糖蜜发酵原处理；2酒母醪的制备；3稀糖液的发酵；4成熟醪的蒸馏与精馏；

36、甘蔗糖蜜和甜菜甜蜜的区别：

甜菜糖蜜甘蔗糖蜜

转化糖含量极少较多

酸碱性PH7.4，微碱性PH6.2，微酸性

氮含量1.68-2.3%0.5%

37、酸化的目的：

防止杂菌繁殖，加速糖蜜中灰分与明胶物质的沉淀，调整酸度，适于酵母的生长；

38、澄清的方法：

1加酸通风沉淀法（冷酸通风）；2热酸处理法；3机械分离法

39、糖蜜发酵方法：

分为间接法与连续法；