酒精发酵工艺

酒精发酵工艺

一.糖化醪发酵的目的要求及设备结构特点

(一)发酵的目的要求

淀粉质原料经过蒸煮，使淀粉呈溶解状态，又经过曲霉糖化酶的作用，部分生成可发酵性糖，这还不是酒精生产的终了，在．糖化醪中接入酵母菌；在酵母的作用下，将糖分转变为酒精和CO2 ，获得了酒精产品，这才是酒精发酵的目的。

从表面上去观察酒精发酵，其过程十分简单，它只是将糖化醪打入发酵罐后，接入酒母，就可以进行发酵了。但是，在酒精发酵过程中却发生着十分复杂的生物化学变化过程：在这里既有糖化醪中的淀粉和糊精继续被糖化酶水解，生成糖分的作用(即后糖化作用)，也还有蛋白质在曲霉蛋白酶进一

步水解下生成低分子含氮化合物如是是眎、动胨、肽和氨基酸的作用。生成的这些物质，有的被酵母吸收利用，合成酵母菌体细胞，另一部分则被发酵，生成酒精和CO2 及其它副产物。

酒精生产，要求用最少的原料来生产尽可能多的酒精产品，并应尽量减少发酵损失，为了达到这一目的，必须创造如下有利条件来实现这一目的要求：

(1)在发酵前期，要创造条件，让酵母菌继续繁殖到一定数量。

(2)使糖化醪中的淀粉和糊精继续被分解，生成可发酵的糖分。

(3)发酵过程的中期和后期，要创造厌气条件，使酵母在无氧

条件下将糖分发酵生成酒精。

(4)发酵过程中产生的C O2 应设法排除，并注意加强对随

CO2 逸出时被带走酒精的捕集回收。

(二)发酵设备

酒精发酵的工艺方式不同，发酵设备也赂有差异。从发酵形

式来分，有开放式、半密闭式和密闭式三种。如果从材质上

分，则可分为钢板和水泥制两种。

半密闭式发酵罐多采用钢板制成，罐顶设有顶盖，顶盖上设

有能启闭的人孔。

密闭式发酵罐也用钢板制成，钢板厚度视发酵罐容积不同而

异，一般采用4 —8 毫米厚钢板制成，罐身呈圆柱形，罐

身直径与高之比为 1 ： 1.1 ；盖及底为圆锥形成碟形；罐内装

冷却蛇管，蛇管数量一般取每立方米发酵醪用不少于0.25

平方米的冷却面积。蛇管可分上下两组安装，并加以固定。

也有采用在罐顶用淋水管或淋水围板使水沿罐壁流下，达到

冷却发酵醪的目。对于容积较大的发酵罐，这两种冷却形式

可同时采用。对地处南方的酒精厂，因气温较高，故应加强

冷却措施。有的工厂在发酵罐底部设置吹泡器，以便进行搅

拌醪液，使发酵均匀。罐顶设有CO2 排出管和加热蒸汽管、

醪液输入管。但管路设置应尽量简化，做到一管多用，这对

减少管道死角，防止杂菌污染有重要作用。大的发酵罐的顶

端及侧面还应设有人孔，以便于清洗。

水泥酵罐系采用钢筋水泥制成，形状可分为圆形或方形两种。

有的制成密封式，也可制成敞口式。因水泥发酵罐有易腐蚀、

逃酒和灭菌不彻底等缺点，所以一般厂多不采用。

五. 酒精发酵醪成熟

酒精发酵醪成熟指标的控制是生产中一项重要工作。如果控

制恰到好处，不但可以提高设备利用率，增加酒精产量，而

且可以大大降低原料消耗，提高淀粉出酒率。

发酵醪的成熟虽然与发酵时间、醪液浓度、发酵温度、酵母

接种量和发酵方式等因素有关，但最终主要用表1-45 所列

的几项指标来控制。

第一节酒糟的综合利用

综合利用

一、淀粉质原料酒糟的利用

二、糖蜜酒糟的利用

一、淀粉质原料酒糟的利用

1 ．酒糟饲料酒糟是发酵

成熟醪蒸馏后的废液，含水量较

大，

在90 —98℃％左右，干物质含量2 —10％左右。例如甘

薯干原料酒糟的组成是水分97.94 ％，干物质2.06 ％。

酒糟的产量相当大，由于使用原料与生产方法不同而有差

异。

一般为酒精产量的14 —26 倍，实际生产1吨95 度药

用酒

精最高可得26 吨酒糟。由此可见，回收利用酒糟是很必要

的，也是合理的。

酒糟的干物质成分主要是蛋白质。甘薯干原料酒糟中的粗蛋

白0.34％，在谷物酒糟中，可溶性氮的含量约为全部氮含量

的15 —20％。其余80 —85％是处在非可溶性状态。酒糟

的干物质中，除了蛋白质外，还含有纤维素、聚戊搪、灰分、

脂肪、焦糖、黑色素等物质。酒糟作为饲料营养价值较高，

还在于酒糟中含有丰富的 B 族维生素和生长素等。因此，酒

糟的合理利用首先应该用作家畜饲料。如果将酒糟制成干酒糟和酒糟浓缩液作为词料，由于运输方便，对发展家畜饲养业具有重要的意义。此外，酒糟中含有核黄素、硫胺素、烟碱酸、泛酸、生长素及胆碱等微量成分，与玉米浆的组成很相似。因此，一些发酵工厂利用酒糟浓缩液代替玉米桨，这也是节约粮食措施之一。

2．沼气发酵我国有些酒精工厂利用细菌对酒糟进行沼气发酵，产生沼气以作燃料，这样每年可为国家节约大量锅炉用煤。例如我国河南省南阳酉精厂，利用淀粉质原料的酒糟发酵沼气，一吨酒糟可以发酵生产23 米立方的沼气， 1 立

方米沼气燃烧相当于0.8 公斤煤燃烧的热值。且沼气发酵

设备较简单，一般酒精厂是用大容积的酒糟发酵池进行沼气发酵的。

沼气发酵的工艺条件如下：酒糟的pH 值调整为7.8 —

8.9，

要求不能低于pH7.8 。低温发酵温度为38℃以下，中温发

酵温度为38 —47℃，高温发酵温度为

48 —55℃ ，通常

发酵最高温度不能超过56℃。接种量为酒糟量的50％，发酵2—3 天就产生大量沼气，即可以燃烧，沼气发酵的

时

间为4-5 天，沼气发酵池内压力为0.294 千帕斯卡。正常发

酵沼气中CO2 含量占40％，甲烷气体含量占60％，沼气发

酵过程发酵醪的挥发酸含量不能超过3000 ppm ，沼气发酵

的上清波，尚可提取维生素B12 ，底层糟渣可作肥料，肥效

较高。这样更使酒糟的综合利用进一步做到物尽其用。

3．酒糟生产饲料酵母利用酒糟生产富含蛋白质和纤维素的

饲料酵母，对发展我国机械化饲养家畜业有着重大意义。酒

糟按它的组成分来说是培养饲料酵母的很好原料，实际生产

用淀粉质原科酒糟培养饲料酵母，每立方米酒糟可得20 一

22 公斤绝对干酵母，干饲料酵母含水分

8 —10％，蛋白质

含量为50 —52 ％，维生素B 族丰富。

二、糖蜜酒糟的利用

1.糖蜜酒糟提取甘油甘油是酒精发酵的必然产物，经常和酒

精一同存在于醪液中。通常每100 毫升醪液中有0.5 —0.6

克甘油，当醪液蒸馏时，酒精蒸出后甘油则留在酒糟中。