酒精生产技术问答

酒精生产技术问答内容摘要：

常是使用硫酸铵，其用量大约为原料量的 一 ％，也可根据原料中的含氮量与所需量的关系求得近似的添加量。 (计算方法参考后面常用工艺计算习题 )使用尿素时的用量约为硫酸铵用量的 1／ 2。 尿素、硫酸铵含氮量计算： 尿素含氮量＝ 2N179。 100% ／ CO（ NH2） 2＝ 14179。 2179。 100% ／ 60=46% 硫酸铵含氮量＝ 2N179。 100% ／（ NH4） 2SO4＝ 2179。 14179。 100% ／ 132=21% (三 )麸皮、豆饼粉、米糠、玉米浆 因为在麸皮、豆饼粉、米糠、玉米浆中，含有较丰富的蛋白质、氨基酸和维生素(包 括生长素 )，而酵母、曲霉菌在培养的过程中又需要足够的蛋白质、氨基酸和维生素来合成菌体细胞和促进生长。 所以，这些原料中的有用成分是生产用菌种的营养物质，加入这些物质培养菌种，有利于它们的生长。 另外，麸皮、米糠还具有结构疏松，通风性能较好，有利于培养酒母和液体曲。 所以它们也是生产中不可缺少的物质。 原料中的单宁有什么危害。 如何测定原料中单宁的含量。 我们知道，高梁是白酒生产和酒精生产的主要原料，利用高梁酿造的白酒具有浓厚的糟香味，别具一番特色。 但是在高梁的组成中部分含有对发酵有害的单宁。 它在生产 中的危害，主要是由于单宁易溶于水和醪液中，使发酵醪或糖化醪中的蛋白质产生凝固、沉淀和变性，生产中所用原料里单宁达到一定浓度时，就会在沿铁器的边沿产生黑色的醪液，影响酵母的繁殖，引起糖化酶和酵母细胞中的蛋白质硬化、失活，使发酵和糖化不能正常进行，使发酵效率下降，所以原料中过量的单宁，如果不除去就会对生产酒精产生危害。 但原料中少量的单宁经发酵后，又是生产白酒的香味成分之一。 单宁又叫做鞣质，具有涩味和收敛性。 它对氧化剂具有一定的还原作用。 测定高梁等原料中单宁含量，可按下述方法进行。 称取粉碎后的原料试样 5g，用 40％的酒精溶液 200ml 在 50℃ 下浸取三次，每次1小时，每浸取一次即过滤一次，滴入 1％三氯化铁，至不产生沉淀为止，再将浸出液蒸发掉其中的酒精后，加分析用水定容至 250ml，此时就制成了单宁浸出液。 滴定：取上述浸出液 5ml 注入 250ml 烧杯中，加靛红液 5ml(用校正过的移液管加入 )，再加 50ml 水和 1ml 1∶9 硫酸溶液，用 高锰酸钾溶液滴定，滴定时要缓慢，同时不断地拌匀，至淡绿色时，小心继续滴定至淡黄色即为终点。 所耗高锰酸钾的 ml 数为 V1。 再取靛红溶液 5ml，加分析用水 50ml 和 1ml 的 1∶9 的 硫酸溶液，用 高锰酸钾溶液滴定至淡黄色为终点，这时所耗高锰酸钾的 ml 数为 V2。 又取单宁浸出液 50ml，加入动物胶溶液 25ml 混合后振荡 10 分钟，再加入 1∶9硫酸溶液 10ml，氯化钠 5g 及水至 100ml(可在量筒中进行 )，混合均匀后加白陶土 5g，振荡 10 分钟，过滤，取 10ml 滤液 (即相当于原浸出液 5ml)加靛红溶液5ml，加水 50ml，再用 高锰酸钾溶液滴定，耗用 ml 数为 V3。 又取动物胶液 25ml，再加 1： 9硫酸溶液 10ml，氯化钠 5g及水至 100ml，混合后再加白陶土 5g，过滤，取滤液 10ml，加靛红溶液 5ml 和水 50ml，用 高锰酸钾滴定，耗用 ml数为 V4。 则原料中的单宁含量为： 单宁（ %） =[（ V1－ V2）－（ V3－ V4） ]179。 F179。 179。 250179。 100/W179。 5 式中： F— 每 mlKMnO4溶液相当于 草酸钠溶液的 ml 数。 — 1ml 草酸钠溶液相当于单宁的克数。 W— 试样重。 注：草酸钠系用于标定 高锰酸钾溶液。 各种试剂配制见常见药品的配制。 操作中的 5g 白陶土也可用活性炭 5g代替。 当原料中单宁含量较高时，可适当多加动 物胶和白陶土。 怎样除去原料中所含的单宁 ? 酒精生产的原料中，以野生植物含单宁较多，如橡子含单宁约 24％，土茯苓含单宁约 69％，而常用的高梁中也含有 23％的单宁。 除去原料中单宁的常用方法介绍如下： (1)使用含有单宁的原料时，可同时使用对单宁具有很强分解力的曲霉菌作为糖化酶菌，将溶解在醪液中的单宁进行水解生成没食子酸和葡萄糖。 从而增加了醪液中的有效成分 葡萄糖，减少了有害物单宁。 利用单宁酶分解单宁，具有一举两得的效果。 黑曲霉菌亦具有较强的分解单宁能力，尤其是黑曲霉菌 AS30309 菌种 具有很强的分解能力，原料中具有少量的单宁，只要使用这些菌种，就会使发酵醪的单宁分解，解除在 发酵中的危害。 (2）生产量较小时，可采用加温水浸泡的方法除去原料中的单宁。 用 6570℃ 温水浸泡，能使原料中的单宁含量降低到 ％左右。 但是在浸泡时原料中的糖也能一同浸出，使部分糖分损失。 此法不宜在生产量大的厂采用。 (3)采取措施提高醪液中的蛋白质含量，在醪液中加入适量的米糠和麸皮。 这样单位体积中的蛋白质含量就会增加，相应地减少了单宁和醪液中蛋白质和菌体中蛋白酶的结 合，可使发酵效果明显好转。 (4)能除去皮壳 的原料，最好在生产前把皮壳去掉，因原料中的单宁大都存在皮壳中。 (5)含有单宁的原料在蒸煮时，可延长蒸煮时间，促使单宁分解，但用此法易引起蒸煮后的醪液糊化率偏高、糖分焦化等现象。 最好是把含有单宁的原料和含有丰富营养而不含单宁的原料混合蒸煮、混合糖化和发酵，也就是从单位体积中减少了原料中的单宁量，降低单宁的浓度也就相应减少了其危害，对提高原料的利用率也有利。 总之，单宁是酵母发酵的有害物之一，要尽量想法使单宁减少或完全除去，这样有利于降低产品成本和提高产品质 酒精生产中为什么需要大量的水。 (1)用于生产酒精的酵母菌和曲霉菌细胞中水分高达 80一 90％，细胞在进行合成和排除代谢物的过程中，所需的营养物质，只有溶解在水中，保持一定的渗透压，才能被它们所利用。 若水分过少，就会影响它们的生存。 (2)粉末原料只有在水中搅拌混合均匀后，用蒸汽加热，才不产生结团、结块的现象，才有把握使糊化率控制在 8892％之间。 对于干原料的粉末，在蒸煮前约需 倍水处理，淀粉才能充分吸水膨胀，降低醪液粘度，有利工艺流程的顺利进行。 同时，蒸煮后的醪液必须结予 36倍的水进行冷却，才能满足糖化、发酵工艺的要求。 总之，酒 精生产离不开水，否则蒸煮、糖化、发酵、蒸馏就无法进行。 甚至水量供应不足，也会造成跑酒、跑醪、费粮等现象。 1吨常用原料需水量如表 12。 表 12 常用原料调浆时的加水量表 原料种类 鲜甘薯 甘薯干 玉米粉 木薯干 高粱 鲜土豆 土豆干 金刚头 加水量 1∶ 1∶ 1∶ 1∶ 1∶ 1∶ 1∶ 1∶ 现在，各地生产酒精的耗水量极大，主要是由于生产技术水平和设备性能的影响，一般生产 1 吨酒精约需用 120 一 230m3 的水。 利用甘薯干生产酒精具有什 么特点。 甘薯干在四川又叫做苕片。 它是生产酒精的较好原科。 由于甘薯干所含有的淀粉纯度较高、结构疏松、溶于水后易于糊化、糖化和被酵母利用，所以，原料的利用率、出酒率较高。 利用甘薯干生产酒精，有如下几方面的特点。 （ 1)甘薯干的粉碎 甘薯干结构松脆、便于粉碎处理，一般用一级粉碎就能满足工艺的要求，特别是四川几乎所有酒精生产单位都是如此。 粉碎机用锤式粉碎机，其筛网直径通常为 23mm，粉碎后的粉末原料用机械或风力输送到拌浆桶。 （ 2)粉料的拌浆和预煮 甘薯干粉碎后的粉末原料，拌浆时的加水量按 1吨原料加水 一 为宜，调匀后的料液、经加热处理后有比较适宜的浓度和黏度，才对醪液的输送和发酵有利。 在进行拌匀后的预煮时，由于甘薯干中所含的淀粉，其直链淀粉占 18— 25％左右，糊化比较容易，糖分也易损失，通常情况下是把预煮温度控制在 60 一 75℃ ，时间为 40 一 50 分钟，为了防止糖分焦化和影响原料在蒸煮中糊化率偏高，预煮时间还可稍短。 同 时预煮和拌浆可在同一容器内进行。 （ 3)料液的蒸煮 通过预煮过后的薯干料液，在正常情况下，采用连续蒸煮， 1*蒸煮锅温度控制在 128— 130℃ ，其压力控制在 — ／ cm 2*蒸煮锅温度125 一 128℃ 、压力为 — ， 3*蒸煮锅温度 120— 125℃ 、压力为2— ／ cm2，后熟器温度在 108— 118℃ 、压力为 — ／ cm2(所有压力均指表压 )，整个蒸煮时间约需 60— 90 分钟。 另外，在甘薯原料中含有 2— 4％的果胶质，在蒸煮过程中，由于高温作用将其中的甲基化羧基 与水发生分解，产生对发酵和成品质量有害的物质 甲醇，蒸煮压力越高、时间越长，产生的甲醇也越多。 所以，蒸煮时要防止压力过高，时间过长。 其次，在蒸煮过程中应注意多排几次余气，这样使沸点为 ℃ 的甲醇，多数可随余气被排除到锅外。 （ 4)糖化和发酵 薯干原料蒸煮后的糊化醪的糖化，糖化醪的发酵与其它淀粉质原料的糖化和发酵原理基本相同。 控制参数，与使用的糖化菌种产生的酶和发酵酵母的性能有关，通常情况糖化温度在 55— 65℃ ，糖化时间 20— 30 分钟；发酵温度为 28— 35℃ ，发酵时间 56— 72小时。 甘著干原料含纤维较少 、含营养料较丰富，酵母发酵比较旺盛，适宜于采用连续发酵，发酵率较高，生产也较方便。 （ 5)成熟发酵醪的蒸馏 其蒸馏原理和操作方法均和其它成熟老醪的蒸馏相同，但是薯干中往往含泥沙较多，易发生塔的阻塞，应注意原料粉碎前的除杂处理，糊化醪、发酵醪的除沙处理。 由于原料含果酸的原因，有时处理不当，会出现成品中甲醇超过国家标准。 蒸馏后的废糟可供作饲料用。 用玉米原料生产酒精有什么特点。 玉米。 四川叫苞谷，它是一种高产的农作物。 干玉米，籽粒结实，硬度较高。 玉米籽粒中含 4— 5％的脂肪，在其胚体中高达 14— 40％。 用玉米生产酒精有以下四个特点。 （ 1)原料的粉碎 由于玉米籽粒结构比较坚实，在粉碎时对筛网和锤刀片磨损较大，耗电较多。 可采用一级粉碎或二级粉碎，但用一级粉碎较多，筛网孔径可比其它原料略小或相同。 （ 2)拌桨和蒸煮 粉碎后的玉米粉末原料在加水拌浆时，为了尽量减少原料在加热蒸煮时，可溶碳水化合物的损失，保持适宜的发酵浓度，通常采用原料：水＝1： — ，拌浆时根据玉米淀粉结构紧密、质地坚硬、较难糊化的特点，可用 50℃ 以下的温水进行拌浆，拌匀后升温至 70— 80℃ ，预煮 20— 40 分钟，然后再蒸煮。 蒸煮温度 比薯干原料高 10— 15℃ ，蒸煮压力比苕干高 — ／cm2(表压，以下同 )。 例如某厂用玉米生产酒精时，其蒸煮工艺条件如下： 1*蒸煮锅温度 141145℃ ，压力 — ／ cm2。 2*蒸煮锅温度 136140℃ ，压力 —。 3*蒸煮锅温度 132135℃ ，压力 — ／ cm2。 整个蒸煮时间不少于 90 分钟，糊化率为 85— 92％。 （ 3)糖化和发酵 玉米原料的糖化和发酵与其它淀粉质原料相比，有突出的两个特点： ① 玉米原料含有较丰富的蛋白质，在发酵时不须加入更 多的无机氮就能满足酵母发酵中的需要量。 ② 由于玉米颗粒中含有较高的脂肪，在进行糖化时，特别是间歇糖化易使糖化醪表面形成一油层，影响散热并使醪液的酸度上升，易引起杂菌的污染。 在发酵时，如果前工序中没有取油，也易在发酵醪表面形成油层，使CO2 气体不易及时排除，影响酵母的正常发酵，同时也易引起杂菌污染。 所以在糖化、发酵前，最好先把玉米中脂肪除去一部分，再进行糖化和发酵，或者在糖化锅、发酵罐的上表面安装采油器，使醒液表面的油层充分分离出来。 由于上述因素的影响，在生产中往往化验出玉米含淀粉比高梁等原料含量高。 而实际出酒率较低，就是由于这些因素所导致的。 （ 4)成熟醪的蒸馏 由于玉米原料含有较丰富的蛋白质，蛋白质水解后，经酵母的发酵作用，在发酵醪中要产生较多的杂醇油，其含量约为酒精产量的— ％，所以在蒸馏中要加强取油，以防止成品中杂醇油含量超过国标的规定。 1． 16 利用鲜甘薯、鲜土豆生产酒精具有什么特点 ? 鲜甘薯含 15— 20％的淀粉， 1— 2％可发酵性糖。 由于淀粉含量较高，被作为生产酒精的原料。 土豆是一种产量较高的农作物，鲜土豆中约含 18— 22％淀粉， 75— 80％的水分，并含有一定的蛋白质和纤维素，鲜土豆也 是生产酒精的一种原料。 用鲜红苕、鲜土豆生产酒精与其它原料生产酒精的不同之处，有以下几个方面。 (1)鲜红苕、鲜土豆结构松脆、硬度较低，含水分较高，在粉碎时可采用一级锤式粉碎，用无阻塞泵进行粉浆输送至拌浆桶 (当生产场地能自动流入拌桨桶时，则就不需泵送 )。 原料粉碎后，可按 1： — 测定加水量的范围，每隔 为一区间，分别作五组不同区间加水量所制成的糖化醪的小型发酵实验，发酵结束后选择五组中酒精含量最高，残糖最低的区间，定为最佳加水量区间，以后就可按此确定大生产中原料的最适加水比。 另外，加水量的多少还 应考虑到醪液的输送。 利用鲜红苕、鲜土豆生产酒精采用间歇蒸煮时，原料也可不进行粉碎，直接利用蒸汽加热蒸煮。 但此法耗汽量大、蒸煮时间较长。 (2)粉碎后的浆液进行预煮和蒸煮时，易于糊化，可适当降低蒸气压力和温度。 预煮温度可控制在 50— 65℃ ，蒸煮温度可控制在 125— 132℃ ，压力 — ／ cm2(表压 )。 (3)在进行糖化后发酵时，由于原料中含。