糖蜜酒精生产技术

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二、糖蜜的特点与处理
• 1.糖蜜为糖厂的副产物，含可发酵性糖；甜 菜糖蜜主要为蔗糖，甘蔗糖蜜为蔗糖和转 化糖（G和F）。 • 2.糖蜜的糖分含量高于50%，糖分浓度过高 ，酵母繁殖、发酵十分困难；因此，发酵 前须稀释。 • 3.糖蜜属于高营养物，易染杂菌；因此，发 酵前须加酸酸化，并加防腐剂。
酒母 培养
酒母罐
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（三）发酵的条件控制
接 种 量：10% 发酵温度：33～35℃ pH值：2～3.5 发酵时间：30～40h 发酵醪酒度：6%～8.8%
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酒精 发酵
发酵罐
广西
2012、2013年
• 甘蔗市场价格： 400元/吨 ，左右。 • 白糖市场价格： 7000元/吨 ，左右。 • 甘蔗糖蜜（糖分47%左右）价格 1100～1240元/吨左右；
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（二）酸化 • 1.酸化的目的 • 糖蜜呈碱性，酸化可降低其pH值，至 酵母的适宜范围；同时，可防止杂菌 ，去除部分灰分和胶体物质。
硫酸
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盐酸
2.加酸的方式 • 早期——酸直接加到稀糖液中，间歇发 酵。 • 后期——酸加到40%～60%的稀糖液中 ，在将此稀糖液稀释至所需浓度。 • 现在——将酸加到原糖蜜中，然后再稀 释原糖蜜。
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第五章.糖蜜酒精生产
5.1 糖质原料
5.2 糖蜜酒精生产工艺
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5.1
学习内容
糖质原料
一、常用的糖质原料 二、糖蜜的质量分析 三、糖质原料生产酒精的一般特点 学习目标
1.对常用的糖质原料有所了解； 2.掌握糖质原料生产酒精的一般特点。
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一、常用的糖质原料
甘蔗
甜菜
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糖蜜 • 糖蜜——是甘蔗或甜菜糖厂制糖过程 中的一种副产物，又称废糖蜜。 （1）甘蔗糖蜜 （2）甜菜糖蜜
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2.甜菜的成分分析
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（三）糖蜜
1.甘蔗糖蜜的成分
水分一般是 10%～20%
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2.甜菜糖蜜的成分
水分一般是 10%～20%
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二、糖蜜的质量分析 • 等级： 一级(甲蜜) 二级(乙蜜) 三级(丙蜜)
含糖分58%～65% 含糖分52%～58% 含糖分46%～52%
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• 指标： • 1外观——棕黄色、黄褐色，均匀粘稠 液体； • 2气味——香味，无异臭味； • 3杂质——不含沙土、浮渣等杂质。
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3．三角瓶培养
• 培养基用1/3麦芽汁或米曲计与2/3糖蜜稀释 且添加营养盐的稀糖液。稀糖液浓度为14 ～15Bx，酸度5～6°，糖分6.5～7.0％，塞 好棉塞后用9.80665×10000帕斯卡蒸汽灭菌 15min，冷却至25～30℃，无菌操作接种， 摇匀后置25～30℃培养12～14h便可移入卡 氏罐。
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• 三角瓶培养阶段采用两种混合培养基，一 方面为了保证在纯培养阶段使酵母有较好 的条件生长繁殖，得到健壮饱满的种子， 另一方面使菌种能够逐步适应于大生产的 条件。
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4．卡氏罐培养
• 培养基全部用糖蜜稀释添加营养盐的稀糖 液。稀糖液浓度为14～15Bx，酸度5～6° ，糖分6.5～7.0％，用9.80665×10000帕斯 卡蒸汽灭菌15min，冷却至25～30℃，无菌 操作接种，摇匀后置25～30℃培养12～14h 。卡氏罐酵母种子醪成熟指标是：耗糖50 ％左右，酸度基本上不升高，酵母细胞数 为1.5～2.0亿／毫升左右，出芽率20％，即 培养成熟。
• 1.澄清的目的 • 糖蜜中有很多胶体物质、色素和无机盐等 ，它们对酵母有害，应澄清除杂。 • 2.澄清的方法 • 加酸通风沉淀 • 加酸热处理 • 加絮凝剂 • 机械分离
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稀糖液制备的流程 以单浓度流程为例，酸加在原糖蜜中
酸 原糖蜜
防腐剂 酸化灭菌器
水 营养 稀释器 稀糖液
混合器
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四、糖蜜酒精的酒母制备
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六、其他糖质原料的酒精发酵
甘蔗
酒精
甜菜
甘蔗酒精——巴西的重要能源！
乳清
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（一）甘蔗酒精的生产
• 巴西，甘蔗满足了总能源需求的18%，仅次于石油的37% ，高于水电的14%。 • 巴西，乙醇有两种提供方式，一种含量85%～100%纯乙 醇，另一种在汽油中掺入5%～25%的乙醇。 51
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甘蔗酒精生产步骤 • 1甘蔗——喷水清洗、刀切割、辊式压榨机 压榨→粗蔗汁（含12～16%的蔗糖）。 • 2甘蔗汁——调酸、澄清。 • 3酒母培养、发酵——用同一浓度甘蔗汁。 • 发酵时间——8～12h，发酵醪液中酒精含 量6～8%（v/v）。 • 4蒸馏——四塔，即粗馏塔、精馏塔、无水 酒精塔、苯回收塔。
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甘蔗酒精生产工艺流程
甘蔗
粗洗
切断
捣碎
4～6级 辊式压榨
酒母
无酵母 发酵液 蒸馏
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粗蔗汁
清蔗汁
酵母乳 回收
离心
发酵
调酸 澄清
成品酒精
（二）甜菜酒精的生产 法国、俄罗斯 •甜菜酒精生产工艺流程
• 甜菜→水力输送→水洗→切块/丝 →热处理→加酶处理→带渣甜菜醪 →发酵→蒸馏→成品酒精
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（三）乳清酒精生产
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• 4.糖蜜中含焦糖、氨基酸等物质，发酵易成 泡沫，影响酵母发酵；因此，发酵前须进 行澄清处理，除胶体或色素。 • 5.灰分多，约5%～15%，易积垢；须除灰 分。 • 6.为了降低杂质对酵母繁殖、发酵的影响， 发酵时可适量通风；通风则使杂质增加， 影响质量。
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三、制备稀糖液
原糖蜜不能直接用来发酵，稀释后才可使用。 制备稀糖液的步骤：
单浓度 • 即指酵母培养、酒精发酵的 稀糖液都采用同一个浓度。
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稀糖液 22%～24%
参照 台湾酵母396
酒母 培养
酒母罐
酒精 发酵
发酵罐
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（二）酒母培养的条件
培养温度：28～36℃ pH值：2～3.5 酒母液干物质浓度：16% ～17% 酒母液细胞数： 1～1.2亿/mL 酒母液酒精含量：3% ～3.5%(V/V) 通无菌空气
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2.甘蔗的成分分析
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（二）甜菜
1.甜菜的种植状况 • 甜菜原产于地中海，后传入中国。分布在 北纬65°到南纬45°之间的冷凉地区。是 仅次于甘蔗的第二大糖料作物。 • 适栽培比较寒冷的地区，如欧盟、美国、 中国、俄罗斯、乌克兰等。 • 中国甜菜主产区：新疆、黑龙江、内蒙古 等。
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• 甜菜有4个变种：糖用甜菜、叶用甜菜、根 用甜菜、饲用甜菜。 • 糖用甜菜——制糖的原料，两年生作物。 其块根水分占75%，固形物占25%。 • 固形物中蔗糖占16%～18%，非糖物质占 7%～9%。
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（三）添加营养盐
• 原糖蜜中缺乏酒母繁殖、发酵所需的一些 营养元素，需要另外添加。 • 1.甘蔗糖蜜 缺乏的主要是氮素、镁盐、生长素。 硫酸铵、尿素→氮源 硫酸镁→镁盐 酵母自溶液或麸曲汁→生长素
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• 2.甜菜糖蜜 缺乏的是磷酸盐 磷酸钙、磷酸二氢铵→磷源
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（四）灭菌
• 原糖蜜中污染的杂菌：野生酵母、白 念珠菌、乳酸菌等。 • 1.灭菌的目的 • 降低杂菌对发酵的影响，减少成品中 的杂质。
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2.灭菌方法
1.加热灭菌——80～90℃，维持1h 2.防腐剂灭菌 • 漂白粉：价格低，用量200～500g/吨.糖蜜 • 甲醛：40%浓度的甲醛溶液（福尔马林） ，用量900ml/吨.糖蜜 • 五氯苯酚钠：防腐效果好，用量为糖蜜的 0.004% • 抗菌素：效果好，用量少，对酒精无污染
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（五）澄清
稀释 酸化
添加营养盐
灭菌
澄清
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（一）稀释
• 1.稀释的目的： 降低糖蜜的浓度，减轻无机盐对酵母的影响 ，使其适于酵母生长。 • 2.稀释的方法： 间歇稀释 连续稀释——连续稀释器
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Hale Waihona Puke Baidu
• 3.稀释的标准 单浓度流程，浓度为22%～25% 双浓度流程，酒母稀糖液12%～14% 基本稀糖液33%～35% 单浓度即指酵母培养、酒精发酵的稀糖液 都采用同一个浓度，此法流程简化，常用。
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5 ．酒母罐培养
• 培养基全部用糖蜜稀释添加营养盐的稀糖 液。培养条件与卡氏罐基本相同，酒母罐 体积比卡氏罐大几倍，酒母数量进一步增 加。
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五、稀糖液的发酵
发酵产酒精的机理不变! 酵母对营养的需求不变! ※发酵过程中对温度、pH值的控制 （取决于酵母）
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（一）稀糖液的指标
稀糖液（进入酒母罐、发酵罐之前） 浓度：22%～24% 温度：22～24℃ 酸度：2～3.5
• 乳清是生产干酪的下脚。乳清含有4.5 ～5.0%的乳糖，乳糖是由G和半乳糖 组成的双糖。 • 美国，小型乳清酒精生产。
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章总结
常用的糖质原料 糖质原料生产酒精的一般特点 糖蜜酒精生产工艺流程 糖蜜的特点与处理 制备稀糖液的步骤 糖蜜稀释、酸化的目的 糖蜜酒精酵母有哪些特点 发酵过程中对温度、pH值的控制
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甘蔗
制糖
废糖蜜
酒精
甜菜
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（一）甘蔗
1.甘蔗的种植状况 • 甘蔗原产于印度，现广泛种植于热带及亚 热带地区，主要在北纬33°至南纬30°之 间。 • 甘蔗种植面积最大的国家是巴西，其次是 印度，中国位居第三，种植面积较大的国 家还有古巴、泰国、墨西哥、澳大利亚、 美国等。
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中国 • 蔗区范围较广泛，包括广东、台湾、广西 、福建、四川、云南、江西、贵州、湖南 、浙江、湖北、海南等南方12个省。 • 广西、云南是主产区（产量占全国70%以 上）。
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（三）糖蜜酒精酒母的制备
• 酒母的扩大培养方法，与一般酒精酵 母基本相同
• 酵母扩大培养的工艺流程？
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酒母扩大培养
1．原菌种斜面培养 • 培养基斜面用米曲汁琼脂或麦芽汁琼脂。 接种后在25～30℃培养3～5天。 2．液体试管培养 • 培养基用麦芽汁或米曲汁。灭菌后，冷却 至25～30℃，在无菌条件下挑取一白金耳 菌体接入液体试管，摇匀后置25～30℃培 养20h。
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三、糖质原料生产酒精的一般特点 • 1糖质原料中含可发酵性的糖分，酵母 可直接利用； • 2减少了糖化环节，降低了能耗和成本 ； • 3糖质原料主要用于制糖工业，因此糖 蜜酒精的生产规模较小，产量较低；
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• 4从分布上看，北方以甜菜为主、南方 以甘蔗为主。 • 5糖蜜含糖量高、杂分多，发酵前必须 进行稀释、除杂等处理。
• 糖蜜酒精的酒母 与一般酒精酵母 有些区别，以适 应糖蜜发酵。
糖蜜酒精的酒母要求 常用的糖蜜酒精酵母
糖蜜酒精酒母的制备
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（一）糖蜜酒精的酒母要求
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（二）常用的糖蜜酒精酵母 糖蜜酒精的酒母：台湾酵母396号（F-396）
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台湾酵母396号 As.2.1189和As.2.1190（古巴的） 甘化1号（广东江门甘蔗厂，1968年由甘蔗 糖蜜中分离） 川102（四川糖酒工业研究所，1952年分离）
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5.2 糖蜜酒精生产工艺
• • • • • •
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一、糖蜜酒精生产工艺流程 二、糖蜜的特点与处理 三、制备稀糖液 四、糖蜜酒精的酒母制备 五、稀糖液的发酵 六、其他糖质原料的酒精发酵
一、糖蜜酒精生产工艺流程
水+ 酸+ 防腐剂+ 营养盐+
原糖蜜
制备稀糖液 CO2
酒母
稀糖液发酵
蒸馏
→成品酒精 →头级杂质(醛酯) →杂醇油 →酒糟