酒精生产工艺.doc

- . z. **农业大学 "酶与酶工程" 专题讨论综述 题目: 酒精生产工艺 姓 名: 学院: 班级: **: 成 绩： 2021 年4月 酒精生产工艺 摘要我国酒精生产以发酵法为主，大多数工厂是采用薯干和玉米为原料。为了进一步提高酒精生产水平，各国的工程技术人员 都在研究新型的酒精发酵方法，如目前已在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法，耐高温活性干酵母发酵法等新的发酵工艺。在设备方面也有不少新型生物反响器出现，如单罐连续搅拌反响器、酵母回用连续搅拌反响器、塔式反响器、细胞固定化反响器等。酒精蒸馏工艺也在不断改良和完善。进一步改造了蒸馏塔板构造，并研究新的蒸馏工艺。目前研究较多的蒸馏工艺有高效节能的差压式蒸馏，膜别离酒精等。随着乙醇传感器和微机控制系统的应用，酒精工业的生产水平将有新的突破。 关键词：霉菌，废糖蜜，糊化，醪液。 原料及其处理 1.淀粉质原料的选择 原料资源要丰富，容易收集。酒精生产需要大量原料，要有一定的库存量。 原料要容易贮藏。水分高的原料不易贮藏，含水量低于13%为宜。 原料含杂质要少，并在生产中不产生有害、有毒物质。 原料价格低廉，可降低产品本钱。尽量采用野生植物原料。 糖质原料的选择 糖质原料主要指糖蜜。根据糖蜜的含糖糖量分为三个等级：一级糖蜜：含全糖(总糖〕高于50%，不溶物和胶体物质等杂质含量较少；二级糖蜜：含全糖45%~50%;三级糖蜜：含全糖低于45%。所有等级糖蜜浓度均不得低于80`~900 ,相对密度为1.41~1.50〔20℃〕。 原料的种类 用于生产酒精的淀粉原料主要有：薯类；粮谷类；糖质原料；野生植物；农产品加工副产品；纤维质原料。 常用原料的化学组成 糖类 葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖等，这些物质都可以发酵生成酒精，同时也是霉菌和酵母的营养及能源，原料中含这些物质越多，生成酒精也就越多，所以它和产量有着密切的关系。 蛋白质 在酒精生产中，原料所含的蛋白质的主要作用是经蛋白酶降解后作为生产菌种所必需的氮源，而参与菌体细胞的合成，因此其含量以满足菌体正常生长繁殖为宜。 无机盐及生长素 其功能是作为酶活性基的组成局部或调解酶的活性。生产原料中无机盐和生长素的含量均足够满足微生物的生长和代谢。 脂肪 脂肪对发酵有影响，如玉米、高粱糠、米糠等油脂较多，则生酸较快。一些酒精厂如采用玉米作为原料，总是先把玉米胚芽除去。 单宁 单宁具有涩味和收敛性，遇铁呈蓝黑色，有凝固蛋白质的作用。而糖化酶和酵母细胞的主要成分是蛋白质，遇到单宁会凝固硬化。 原料的输送 酒精厂采用的原料输送方法有机械输送，气流输送和混合输送3种。 机械输送 原料或粉料的输送靠机械构件来完成。常用的输送机械有皮带输送器、螺旋输送器和斗氏提升机3种。前两种常用于水平输送，后一种用于垂直输送。 气流输送 气流输送俗称风送，是利用气流在管子中输送物料。 混合输送 粗碎后的原料输送用机械输送，细碎后粉料输送用气流输送。 蒸煮 薯类谷类野生植物等淀粉质原料，吸水后在高温高压条件下进展蒸煮，使植物组织和细胞彻底破裂，由于吸水膨胀而破坏，使淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液，目的是使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可发酵性糖。 其次，由于原料外表附着大量的微生物，如果不将这些微生物杀死，会引起发酵过程的严重污染，使生产失败。通过高温高压蒸煮后，对原料进展了灭菌作用。 蒸煮过程中的物理化学变化 淀粉的膨化与糊化 淀粉的膨化当淀粉与水接触，水分酒渗入淀粉颗粒内部，使淀粉的巨大分子链发生扩展，因而体积膨大，质量增加，这种现象称之为膨化。 淀粉的糊化淀粉颗粒发生膨化时，随着温度升高，颗粒渗透压逐渐增大，膨胀程度逐渐增高，当温度升到*一特定温度，颗粒的体积膨胀到原体积的50~100倍时，淀粉粒发生破裂，造成黏度迅速增大，体积也随之迅速变大，此现象称为淀粉的糊化，糊化过程的起始温度则为该原料淀粉的糊化温度。 淀粉发生膨化与糊化必须满足3个条件：一是一定量水分子的参与；二是一定的温度；三是一定时间。 糊化温度与淀粉粒大小有关系，一般的说，淀粉粒越大，糊化越容易，糊化温度越低。 3.淀粉液化 糊化现象发生后，如果温度继续上升，到达130 ℃左右时，大量的支链淀粉也会完全溶解，至此，淀粉颗粒的网状构造被彻底破坏，醪液的胶体性质受到破坏，淀粉溶液也随之变成了黏度较低的流动性醪液，这种现象称为液化。 植物组织和细胞的变化 在蒸煮过程中植物组织和细胞的变化过程如下： 预煮 在加温水投料浸泡和预煮时，原料吸水膨化，此时不仅淀粉膨化，纤维素也膨化，细胞间的物质〔主要是果胶质〕和细胞内的物质局部溶解，是，使植物组织的巩固性减弱。 蒸煮 在原料蒸煮过程中，当