4糖蜜与纤维素原料的酒精生产工艺
乙醇生产技术及发展对策
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乙醇生产技术及发展对策乙醇是一种重要的化工原料,广泛用于化工、建材、消费品和生活等领域。
乙醇的生产技术及其发展对策一直备受关注。
本文将从乙醇的生产原理、生产技术及其发展对策方面进行探讨,以期更好地了解乙醇产业并提升其发展水平。
一、乙醇的生产原理乙醇的生产主要依靠酵母对碳水化合物的发酵。
碳水化合物在酵母的作用下,经过一系列酶类的作用逐步转化为乙醇和二氧化碳。
一般而言,以淀粉、糖蜜、果糖等作为原料,通过控制温度、酵母的投放量和发酵时间等条件,就可以实现乙醇的高效生产。
二、乙醇的生产技术1. 传统生产技术传统生产技术主要是利用淀粉类原料进行生产,包括玉米、小麦、高粱等。
首先将原料粉碎,经过蒸煮和糖化过程得到淀粉糖浆,然后再进行发酵和蒸馏,得到乙醇产品。
这种技术具有成熟的工艺路线和设备,但存在原料成本高、能耗大、产品质量不稳定等问题。
2. 新型生产技术为了解决传统生产技术存在的问题,近年来,新型生产技术逐渐受到关注。
以秸秆、木质纤维等纤维素作为原料生产乙醇的技术备受瞩目。
通过预处理、糖化、发酵等环节,可以将纤维素高效转化为乙醇,有望成为乙醇生产的重要技术方向。
三、乙醇生产的发展对策1. 提高生产技术水平有效利用新型生产技术,提高生产工艺水平和设备自动化水平,降低生产成本,提高生产效率和乙醇产品质量,是乙醇生产发展的重要对策。
2. 促进生产原料多样化加大生产原料多样化的研发和应用力度,尤其是以秸秆、木质纤维等作为原料生产乙醇的技术推广和应用,可以有效降低原料成本,增加生产供给。
3. 加强资源循环利用推进乙醇生产过程中的废弃物资源化利用,减少污染排放,促进资源循环利用,提高生产成本效益和生态环境效益。
4. 推动节能减排引导乙醇生产企业提升能源利用效率,采取高效节能设备和生产工艺,减少排放物排放,实现绿色生产。
5. 加强国际合作加强国际乙醇生产技术和经验交流,开展技术合作与创新,借鉴国外先进经验,提升我国乙醇产业的国际竞争力。
糖蜜酒精生产工艺
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糖蜜酒精生产工艺
糖蜜酒精是一种以糖蜜为原料,通过发酵和蒸馏工艺制成的酒精产品。
下面我们将介绍一种常见的糖蜜酒精生产工艺。
首先,选择高质量的糖蜜作为原料。
糖蜜是一种糖类浓缩液,通常由甘蔗、甜菜等植物提取而来。
糖蜜中包含了丰富的糖分,非常适合用来发酵制取酒精。
接下来,进行糖蜜的发酵处理。
将糖蜜与酵母等微生物混合并加入发酵罐中,通过控制温度和酵母数量等条件,使糖蜜中的糖分发酵产生酒精。
发酵过程通常需要持续数天到数周不等,酵母会将糖分转化为酒精和二氧化碳。
当发酵完成后,进行蒸馏过程。
蒸馏是通过升温使酒精蒸发并冷凝,从而分离出其他杂质的过程。
工厂通常会使用专业的蒸馏设备,将发酵液加热到一定温度,使酒精升华成为蒸汽,经过冷凝器冷却成液体再进行收集。
蒸馏的温度和时间会影响酒精的纯度和口感。
最后,对获得的酒精进行净化和精制。
这一步是为了去除可能存在的杂质,提高酒精的纯度。
可以采用过滤、脱色等方法进行处理,使酒精更加纯净。
整个生产过程中需要注意卫生和质量控制,保证产品的安全和品质。
此外,根据所需的酒精浓度,还可以进行稀释或浓缩等处理,以满足不同的使用需求。
总之,糖蜜酒精的生产工艺主要包括糖蜜的发酵、蒸馏、净化和精制等步骤。
合理控制各个环节的条件和参数,可以制得高质量的糖蜜酒精产品。
纤维素乙醇
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纤维素乙醇1. 简介纤维素乙醇是一种来源于植物纤维素的可再生能源。
它是通过将纤维素分解为糖,然后经过发酵和蒸馏等过程得到的乙醇产物。
纤维素乙醇不仅具有良好的环境友好性,还可以替代传统石油乙醇作为汽车燃料和化工原料,具有重要的经济和环境效益。
2. 纤维素乙醇的生产过程纤维素乙醇的生产过程主要包括以下几个步骤:2.1 纤维素的预处理在纤维素乙醇的生产过程中,首先需要对纤维素进行预处理。
预处理的目的是破坏纤维素的结构,使其更容易被酶解成糖。
通常采用的方法包括物理处理和化学处理等。
2.2 纤维素的酶解酶解是将纤维素分解成糖的过程,需要加入特定的酶来进行催化反应。
酶解的条件包括适宜的温度、pH值和反应时间等。
2.3 糖的发酵酶解得到的糖溶液经过发酵过程,糖被微生物转化为乙醇。
常用的发酵微生物包括酵母和细菌等。
2.4 乙醇的蒸馏发酵过程得到的发酵液还含有很多杂质和水分,需要经过蒸馏来提纯乙醇。
蒸馏通常采用多级精馏的方式,使得乙醇的纯度达到要求。
3. 纤维素乙醇的应用纤维素乙醇具有广泛的应用领域:3.1 可再生能源纤维素乙醇作为一种可再生能源,可以替代传统的石油乙醇作为汽车燃料。
它可以降低碳排放和对非可再生能源的依赖,有助于保护环境和推动可持续发展。
3.2 化工原料纤维素乙醇还可用于生产各种化工产品。
通过进一步的化学反应,纤维素乙醇可以被转化为醋酸、乙二醇等化工原料,应用于塑料、纤维和涂料等行业。
3.3 生物医药纤维素乙醇还具有潜在的生物医药应用价值。
纤维素乙醇可以作为药物载体,用于控制释放药物和提高药效,具有良好的生物相容性和降解性能。
4. 纤维素乙醇的优势和挑战4.1 优势纤维素乙醇作为可再生能源,具有以下优势:•可再生性:纤维素乙醇的生产基于植物纤维素,具有可再生性,不会对能源资源造成过度损耗。
•环境友好:纤维素乙醇的燃烧产生的二氧化碳排放量比传统燃料少,对环境影响较小。
•经济效益:纤维素乙醇的生产和利用可以带动相关产业链的发展,对经济增长具有积极的促进作用。
酒精发酵工艺过程
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结果:产生麦芽糖与极限糊精
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淀粉1,4葡萄糖苷酶(糖化酶)
特点:
从非还原性末端以葡萄糖为单位作用-1,4糖苷键
能跃过-1,6糖苷键继续作用-1,4糖苷键
结果:
直链淀粉——葡萄糖
支链淀粉——葡萄糖、-1,6糖苷键的寡糖
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淀粉-1,6葡萄糖苷酶(异淀粉酶) 特点:
作用-1,6糖苷键葡萄糖 能水解-淀粉酶和-淀粉酶作用后的产物
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实验分析项目
酒精含量测定 采用国标方法——蒸馏法。
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液体曲
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4.糖化
(1)纤维素的水解
(2)淀粉的水解
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-淀粉酶(液化型淀粉酶)
特点:
从淀粉分子内部作用-1,4糖苷键 不作ຫໍສະໝຸດ -1,6糖苷键及其周围的-1,4糖苷键
结果:产生麦芽糖、寡糖,使淀粉溶液的粘度下降
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-淀粉酶 特点:
从非还原性末端按双糖为单位作用于-1,4糖苷键 不能作用-1,6糖苷键,遇则止
淀粉原料酒精发酵
(Alcohol Fermentation)
1
酒精制造过程
原料(淀粉、纤维素)
酸解 酶解
水解
单糖
发酵 发酵产物 蒸馏… 酒精
2
Yeast (Saccharomyces cerevisae)
一、生化机制
C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + H2O
3
4
二、酒精生产原料
1. 淀粉质原料
(1)薯类原料:甘薯、木薯和马铃薯等
(2)谷物原料:玉米、高梁、大米和小麦等
2.糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等
3.纤维质原料 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾 4.其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等
糖蜜与纤维素原料的酒精生产工艺
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(一)糖蜜来源和特点 其特点有:
(1)干物质和糖分含量高(80%+,糖50%+)。 (2)胶体物含量高(5%-12%)。 (3)灰分含量高(10%-12%)。 (4)产酸细菌多。 (5)富含生物素。
表2-12-1
(二)糖蜜前处理得方法 由糖蜜得特点可知,使用前需要进行预处
(二)原料得预处理 (1)植物纤维预处理目得:
破坏细胞壁 (纤维素- 木质素- 半纤维素); 降低纤维素得结晶度; 除去木质素或半纤维素; 增加纤维素比表面积;
(2)植物纤维预处理方法:
物理法 化学法 生物法 联合作用
(三)几种预处理方法得比较
1、物理法:需要较多能量,预处理成本高,水解得 率低;
单独作用于天然结晶纤维素时酶活力比较 低。但能同内切葡聚糖酶协同作用,彻底水解 结晶纤维素。
理。
主要内容:“澄清和充氧”。 不同产品得生产,糖蜜得处理方法不同。 预处理主要包括:稀释、酸化、灭菌、澄
清等工序。
通常得方法有:
1、加酸通风沉淀法(冷酸通风处理)
糖蜜 冷水
稀释
(50Bx)
酸化 (0.2%-0.3%)
澄清
静置
(8h)
通风
(1h)
赶走气体 增加溶氧
•2、加热加酸沉淀法(热酸通风处理)
继续保持安静
2、结构
纤维素分子就是一种葡萄糖苷通过β-1,4-葡萄糖 苷键连接起来得链状聚合物----能被水解。
半纤维素由杂多糖(五碳糖、六碳糖、糖醛酸)链 组成。
半纤维素链上连接着数量不等得甲酰基和乙酰基, 其分支结构使半纤维素无定形化----易被水解成 糖类
木质素就是以苯丙基为基本结构单元得高分枝多 分散性高聚物----难被降解;
糖蜜原料酒精生产技术
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5.3.1 糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求
(2)具有强的酒化酶活性。发酵迅速且完全、发酵能 力强、残糖少,酒精生产率高。
(3)耐酸能力较强,在酸度较高的糖液中增殖快。 (4)耐温度能力强。
5.3.1 糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求
(5)抵抗代谢产物反馈抑制作用能力强,即耐酒精能 力高。
(6)抵抗重金属的毒害作用强。 (7)发酵时产生泡沫少。 (8)变异性小,生产稳定。
2、糖蜜酒精发酵的特点
(5)糖蜜中胶体物质(果胶质、焦糖和黑色素) 含量多, 5~12%。
(6)糖蜜中的灰分含量很大,纯度低。 (7)糖蜜中重金属离子含量较少,但是微量的重金属离子,
特别是铜离子(CU++)5~10ppm,就能使酵母受 抑制。 (8) 需要选用强壮且能耐高温、耐高酸、耐高浓度的酵母 菌种。
9.5 11.06
四川 碳酸法 82.00 54.80
35.80
19.00
59.00
5.06 9.23
7.5
10.0 11.1
(2)甜菜糖蜜
甜菜糖蜜为甜菜糖厂的一种副产物。 产量约为甜菜的3~4% 甜菜的生产在我国以东北、西北、华北地区为主。
甜菜糖蜜的成分
项目 锤度 (Bx) 全糖分 % 蔗糖 % 转化糖 % 纯度 % PH 胶体 % 硫酸灰分 % 总氮量 % 磷酸(P2O5)%
c1——稀糖液的浓度(Bx)
所需的糖蜜量:P=V·d·C1/C
稀释时所需添加水的量为w,则 W=Vd-p 又∵ V·d=pC/C1, W=PC/C1-P
∴ W=P(C-C1)/C1
5.2.2 糖蜜的酸化
1、目的
防止杂菌的繁殖,加速糖蜜中灰分与胶体物 质沉淀,同时调整稀糖液的酸度,使适于酵 母的生长。
糖蜜酒精生产技术
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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 防腐剂
水 营养
原糖蜜 混合器 酸化灭菌器 稀释器
稀糖液
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四、糖蜜酒精的酒母制备
• 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)
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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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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(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
• 现在——将酸加到原糖蜜中,然后再稀 释原糖蜜。
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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
糖蜜做成酒精的方法和原理
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糖蜜做成酒精的方法和原理糖蜜可以通过发酵过程转化为酒精,这是基于微生物酵母的作用。
下面将详细介绍糖蜜转化为酒精的方法和原理。
1. 糖蜜的制备:糖蜜是由水和糖混合而成的液体。
制备糖蜜的方法通常是将一定比例的糖和水混合,使糖溶解在水中,得到含有一定浓度糖分的溶液。
糖蜜的浓度可以根据需要进行调整,一般在5%-30%之间。
2. 发酵剂的添加:为了将糖蜜转化为酒精,需要添加一种特殊的微生物酵母,常用的酵母物种有酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
酵母是一种单细胞真菌,它能够使用糖分进行呼吸作用并产生酒精和二氧化碳。
3. 发酵过程:将酵母添加到糖蜜中后,放置在适宜的温度下进行发酵。
酵母通过对糖蜜中的糖进行分解,得到能量和对酒精产生的代谢产物。
在酵母的代谢过程中,糖被分解为葡萄糖,并经过酵母的呼吸作用产生酒精、二氧化碳和能量。
通常情况下,发酵过程需要一段时间,时间的长短取决于酵母的种类、发酵温度和初始糖蜜的浓度。
4. 发酵温度和环境控制:发酵过程需要适宜的温度来促进酵母的生长和代谢。
温度过高会抑制酵母的生长,而温度过低则会降低酵母的活性。
一般来说,发酵温度控制在20-30摄氏度之间较为适宜。
此外,还需要控制发酵环境的酸碱度和氧气供应,以确保酵母的良好生长和酒精产生。
5. 发酵结束和酒精提取:当酵母消耗完糖分或糖蜜的浓度下降到一定程度时,发酵过程就会结束。
此时,酒精已经生成。
为了获取纯度较高的酒精,需要对发酵液进行酒精提取。
常用的方法有蒸馏方法和冷冻法。
蒸馏是将发酵液加热并将蒸发的酒精气体冷凝收集,得到高度纯净的酒精。
冷冻法则是通过低温冷冻酒精溶液使酒精结晶,再通过分离得到纯酒精。
6. 酒精的用途:酒精是一种重要的溶剂和消毒剂,广泛用于工业生产和医疗卫生领域。
此外,酒精也是制备酒类饮品的重要原料,如啤酒、葡萄酒、烈酒等。
总结起来,糖蜜转化为酒精的方法是将糖溶解在水中制备糖蜜,添加适量酵母进行发酵,通过酵母的代谢作用将糖转化为酒精。
糖蜜酒精生产技术
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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。 制备稀糖液旳环节:
稀释 酸化 添加营养盐 灭菌 澄清
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(一)稀释
• 1.稀释旳目旳: 降低糖蜜旳浓度,减轻无机盐对酵母旳影响 ,使其适于酵母生长。
• 2.稀释旳措施: 间歇稀释 连续稀释——连续稀释器
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• 3.稀释旳原则 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%
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
1
5.1 糖质原料
学习内容 一、常用旳糖质原料 二、糖蜜旳质量分析 三、糖质原料生产酒精旳一般特点
学习目的
1.对常用旳糖质原料有所了解; 2.掌握糖质原料生产酒精旳一般特点。
2
一、常用旳糖质原料
甘蔗
甜菜
3
糖蜜
• 糖蜜——是甘蔗或甜菜糖厂制糖过程 中旳一种副产物,又称废糖蜜。
• 适栽培比较寒冷旳地域,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。
9
• 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——制糖旳原料,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%。
6
中国
• 蔗区范围较广泛,涉及广东、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)。
7
2.甘蔗旳成份分析
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(二)甜菜
1.甜菜旳种植情况
• 甜菜原产于地中海,后传入中国。分布在 北纬65°到南纬45°之间旳冷凉地域。是 仅次于甘蔗旳第二大糖料作物。
酒精的生产工艺
![酒精的生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/cf47ea9248649b6648d7c1c708a1284ac9500555.png)
酒精的生产工艺酒精是一种广泛应用于医药、化妆品、食品、卫生消毒等领域的化学物质。
下面我们将介绍一下酒精的生产工艺过程。
首先,酒精的主要原料是含糖物质,包括蔗糖、淀粉和纤维素等。
一般来说,酿酒的主要原料是谷物,如大米、小麦、玉米等。
而制糖工业的主要原料是蔗糖蜜和甘蔗汁。
无论是酿酒还是制糖,都需要通过糖化和发酵来转化糖分为酒精。
其次,酒精的生产工艺可以分为三个主要步骤:糖化、发酵和蒸馏。
糖化是将原料中的淀粉或糖分解为可发酵的简单糖,通常使用酶或酸来促使这个过程。
对于酿造啤酒和蒸馏酒精,常采用的是糖化酶来将谷物中的淀粉转化为麦芽糖。
而制糖中的糖化过程主要是通过高温和酸来将蔗糖或者纤维素转化为可发酵的简单糖。
发酵是将糖化后的液体中的糖分通过微生物的作用转化为酒精和二氧化碳。
常用的发酵微生物有酵母和青霉菌等。
对于酿酒来说,啤酒酿造采用的是酵母发酵,其主要将麦芽糖转化为乙醇和二氧化碳。
而制糖工业中的发酵过程则主要指酒精发酵,将糖分转化为乙醇。
发酵的过程需要控制发酵温度、pH值等参数,以保证发酵的有效性和产酒质量。
蒸馏是将发酵得到的液体中的酒精进行分离、纯化的过程。
蒸馏过程分为采用蒸馏塔和蒸馏壶两种方法。
蒸馏塔是一种连续蒸馏的方法,通过塔板的形式将液体中的酒精和其他组分分离,得到纯度较高的酒精。
而蒸馏壶则是一种间歇蒸馏的方法,通过控制温度、蒸馏速率等参数将酒精蒸发并收集。
整个蒸馏过程需要控制温度、压力等参数,以确保酒精的纯度和质量。
最后,蒸馏后的酒精需要进行陈化和贮存,以使其更加醇厚和风味更佳。
陈化的过程中,酒精会通过氧化和与木桶等容器的接触来获得特殊的风味。
总结起来,酒精的生产工艺主要包括糖化、发酵、蒸馏和陈化等过程。
这些过程需要严格控制温度、pH值、酵母菌种等参数,以确保产酒的质量和效果。
通过这些工艺步骤的合理操作,我们才能获得纯净、高品质的酒精产品。
酒精的生产资料文档
![酒精的生产资料文档](https://img.taocdn.com/s3/m/78c63635eff9aef8951e0621.png)
• 酵母菌在适宜生长温度范围内,高温比低温繁殖稍快。但高温培 养酵母易于衰老。酒精生产中酒母培养温度为28—30℃。由于酵 母菌在生长代谢过程中还要产生一定热量,故应注意加强冷却, 以保证酵母菌健壮生长。
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5.关于通风培养
• 酒母糖化醪中含有充足的氧时,酵母菌在吸收营养后, 由于其酒化酶受抑制,主要进行菌体细胞合成,繁殖 酵母细胞。酒母培养的目的是要获得大量酵母细胞, 所以在酒母培养过程中通入适量的无菌空气,对酵母 繁殖是有利的。
(5)酒精分 成熟酒母醪中的酒精含量一方面反映酵母耗糖 情况,也反映酵母成熟程度。如果酒母醪中酒精含量高, 说明营养消耗大,酵母培养过于成熟。此时,应停止酒 母培养,否则会因营养缺乏或酒精含量高抑制酵母生长, 造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一股为3—4% (容量)。
(6)酸度 测定酒母醪中的酸度是观察酒母是否被细菌污染
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五、酒精发酵动态及影响因素
• 一、酒精发酵动态 酒精发酵过程从外观现象可以将其
分为如下三个发酵不同阶段: • 1.前发酵期 • 2.主发酵期 • 3.后发酵期
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二、影响酒精发酵因素的讨论
除含有酒精和大量水分外,还含有固形物和许多杂质。 蒸馏是把发酵醪液中含有的酒精提纯出来,通过粗馏 和精馏,最后取得合乎规格的酒精,同时得到副产物 杂醇油,还有大量的酒糟(也称废醪)排除。
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二、糖化
1、糖化剂及糖化菌
• 糖化是淀粉加水分解成甜味产物的过程。是淀粉糖品 制造过程的主要过程。也是食品发酵过程中许多中间 产物的主要过程。
2、酒精生产中常用酵母菌及其特性
(1)常用菌种
酵母菌是一类单细胞微生物,繁殖方式以出芽繁殖为 主。细胞形态以圆形、卵圆形或椭圆形较多。
2.4.1 糖蜜原料生产乙醇的工艺流程和工艺参数_燃料乙醇生产技术与工程建设_[共2页]
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第2章 燃料乙醇的生产23硫酸氢乙酯水解得到乙醇:2.直接水合法乙烯与水蒸气在有磷酸催化剂存在的条件下,经高温、高压作用,可直接发生加成反应生成乙醇。
此法要求使用乙烯纯度在98%以上的原料气,采用特别的方法分离裂解其中各种组分,对设备、材料都提出了较高的要求,但此法步骤简单,无腐蚀问题。
在工业生产上,主要用发酵法或合成法来制取乙醇,但在我国,约有95%以上的工厂都采用发酵法生产乙醇。
从反应条件可以看出,化学合成法生产乙醇,所用生产设备要求具有较高的耐酸、耐压性能,生产条件和成本均较高,所以我国一般很少采用此方法生产乙醇,基本上都是以淀粉质原料或糖质为原料进行发酵来生产乙醇的。
2.4 工艺流程2.4.1 糖蜜原料生产乙醇的工艺流程和工艺参数1.糖蜜的稀释原糖蜜经贮罐输送至计量桶计量后,放入糖蜜冲稀桶内,加入一定的水(加水量可参考后面的工艺来计算确定),将80~90Bx 的原糖蜜稀释到50~60Bx 的糖液,按糖蜜量的0.2%~0.4%加入浓硫酸(比重为1.84,浓度为98%),然后再加入0.2%~0.3%的硫酸铵。
在此阶段还可加入一定量的消泡剂(土耳其红油和磷酸等),搅拌均匀,然后泵至酸化罐进行酸化,酸化时间为4~5h 。
糖蜜的稀释过程按如下步骤进行:先在冲稀桶内加入大约2/3的水,依次加入硫酸、1/3的糖蜜、硫酸铵,最后加2/3的糖蜜和补足水,调整适宜的糖度至工艺要求的Bx 度。
这样,有利于减少糖分因硫酸作用而产生的焦糖。
通常情况下,糖液酸化时的糖度在50~60Bx 效果较好,既能保证酸化效果,又能减少糖分的损失,糖度过高,糖易受热焦化;糖度过低,又达不到好的酸化效果,同时又降低了设备利用率。
2.酸化糖液的发酵糖蜜经过稀释、酸化处理后,经过连续稀释器再次进行稀释后,才能被酵母发酵利用,。
糖蜜 酒精生产工艺
![糖蜜 酒精生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/40c32d6659fb770bf78a6529647d27284b733781.png)
糖蜜酒精生产工艺
糖蜜酒精是以糖蜜为原料经过发酵和蒸馏等工艺生产的一种酒精产品。
以下是该工艺的简要描述。
1、原料准备:首先需要准备糖蜜作为主要原料。
糖蜜是由水
和蔗糖按一定比例混合而成的混合物,通常含有30%~50%的蔗糖。
根据不同产品的要求,可以选择不同含糖量的糖蜜。
2、发酵:将糖蜜倒入发酵罐中,加入酵母和一定量的酒精发
酵剂,并调节温度和pH值等条件。
在适宜的条件下,酵母利
用糖蜜中的蔗糖进行发酵,产生酒精和二氧化碳。
发酵过程通常需要几天到几周不等,根据酒精的要求可以选择合适的时间。
3、蒸馏:发酵结束后,将发酵液倒入蒸馏器进行蒸馏。
蒸馏
器一般包括预热室、蒸馏柱和冷凝器等部分。
首先将发酵液加热至沸腾,然后通过蒸馏柱,酒精和其他挥发性成分从发酵液中蒸馏出来,经过冷凝器冷却后变成液体。
在此过程中,酒精以及一些挥发性有机物会凝结成液体,而非挥发性有机物则会留在蒸馏柱中,形成所谓的“火车头”和“水尾”。
4、收集和处理:蒸馏出的酒精液体经过一系列的收集和处理
工艺,如过滤、澄清、脱色等,以去除杂质,提高酒精的纯度和口感。
同时,还可以根据需要调整酒精的度数和口感,如糖分、酯化程度等。
5、包装和贮存:最后将处理好的酒精液体进行包装和贮存。
包装通常采用玻璃瓶、不锈钢桶等容器,以确保酒精的质量和
保存期限。
以上是糖蜜酒精生产工艺的一个简要描述,具体的工艺流程和参数可能根据不同产品和生产厂家的要求有所差异。
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糖蜜 清液
冷水
稀释 H2SO4
(50-40Bx)
静置
(1h)
酸化 (pH3.0-3.8)
加热(90℃)
加PAM
(8ppm)
(三)工艺过程
糖蜜 处理 糖
发酵
蒸馏
酒精 杂醇油 醛酯 酒糟
(四)发酵工艺(学生讲?) 淀酒精的生产特点是边糖化边发酵,工
艺过程复杂。 糖蜜的发酵工艺的多样性和易实现性。
(五)纤维素发酵方法
1、二步发酵法
包括:产酶、酶解、发酵三个步骤。
纤维素先由一种微生物生长而产酶-----经纤维 素酶或半纤维素酶的水解产生葡萄糖、木糖等发酵 性糖,再由另外一类微生物(如酵母菌) 发酵产生 乙醇等物质,即二步发酵法;
澄清
静置
(8h)
通风
(1h)
赶走气体 增加溶氧
•2.加热加酸沉淀法(热酸通风处理)
糖蜜 60℃热水 稀释
(55-60Bx)
酸化 (pH4.0-4.5)
澄清
静置
(8-12h)
通风
(0.5h)
3.添加絮凝剂澄清处理法
是一种缩短澄清时间的方法。适宜于稀糖液 的处理。常使用的絮凝剂是聚丙烯酰胺 (PAM),主要程序如下:
第四章 糖蜜与纤维原料的酒精生产工艺
一、糖蜜原料的酒精生产工艺 糖蜜 是制糖企业的一种副产物(为加工甘蔗
和甜菜的30%左右),含糖量较高达50%以 上; 有甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜的不同;
有人认为甘蔗是生产燃料乙醇的潜力原料: 1、原料成本低:
榨季甘蔗平均275元/吨(14吨→1吨乙醇),原 料费为3850元;
表2-12-1
(二)糖蜜前处理的方法 由糖蜜的特点可知,使用前需要进行预处
理。
主要内容:“澄清和充氧”。 不同产品的生产,糖蜜的处理方法不同。 预处理主要包括:稀释、酸化、灭菌、澄
清等工序。
通常的方法有:
1.加酸通风沉淀法(冷酸通风处理)
糖蜜 冷水
稀释
(50Bx)
酸化 (0.2%-0.3%)
间歇 半连续 连续 酵母回用连续
二、纤维质原料的酒精生产工艺
纤维类物质是可再生资源。 天然纤维原料:由“纤维素+半
纤维素+木质素”三大成分组成, 它们均难被降解。
(一)纤维质原料与结构
1、原料种类 农作物下脚料(稻草、麦草、玉米秆、玉米
芯、花生壳、稻壳、棉籽壳等); 森林和木材加工下脚料(树枝、木屑等); 纤维素和半纤维素下脚料(甘蔗渣、废甜菜
缩合作用。
(四)纤维素酶及酶解机理
不是单种酶,是一组酶的总称,一般认为 主要包括三类酶组分:
(1) 内切葡聚糖酶(EG):
不能单独作用于结晶的纤维素;随机水解 β-1,4-葡聚糖,水解溶解的纤维素衍生物或 者酸膨胀和部分降解的纤维素,主要产物是纤 维糊精。
(2) 外切葡聚糖酶(CBH)
CBH 能从纤维素链的非还原端(如瑞氏木 霉的CBHII) 或者还原端(如瑞氏木霉的CBHI) 一个一个地依次切下纤维二糖单位。
单独作用于天然结晶纤维素时酶活力比较 低。但能同内切葡聚糖酶协同作用,彻底水 解结晶纤维素。
有些真菌还可以产生另一类外切葡聚 糖酶,1,4-β-D-葡聚糖葡萄糖水解酶 ( EC3.2.1.74) ,可从纤维糊精的非还 原端依次释放葡萄糖。葡萄糖水解酶同 内切酶没有协同作用,不能水解结晶纤 维素,而只能水解内切酶作用产生的纤 维寡糖。因而,这类外切酶也被认为属 于Cx 酶。
半纤维素由杂多糖(五碳糖、六碳糖、糖醛酸) 链组成。
半纤维素链上连接着数量不等的甲酰基和乙酰基, 其分支结构使半纤维素无定形化----易被水解成 糖类
木质素是以苯丙基为基本结构单元的高分枝多分 散性高聚物----难被降解;
(二)原料的预处理 (1)植物纤维预处理目的:
破坏细胞壁 (纤维素- 木质素- 半纤维素); 降低纤维素的结晶度; 除去木质素或半纤维素; 增加纤维素比表面积;
(2)植物纤维预处理方法:
物理法 化学法 生物法 联合作用
(三)几种预处理方法的比较
1、物理法:需要较多能量,预处理成本高,水解 得率低;
2、化学法:需耗用酸(解掉部分纤维素和半纤维 素)或碱(破坏木质素),时间较长;
3、生物法:主要缺点是白腐菌在除去木质素的同 时分解消耗部分纤维素和半纤维素。
(3) β-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.21)[CB酶]
它能水解纤维二糖和短链的纤维寡糖生 成葡萄糖。对纤维二糖和纤维三糖的水解 很快,随着葡萄糖聚合度的增加,水解速 度下降。
该酶的专一性比较差。
酶解纤维素时,对无定形区仅EG即可使 之水解,对于结晶区需要有EG和CBH 的协 同作用。
在纤维素溶解糖化过程中,EG与CBH的比 值会显著地影响纤维素溶解活力,而且在 纤维素糖化过程中CB组分的加入会使这种 协同作用大大加强。但是,CB与EG,CB 与 CBH的协同作用都很弱。CBH使断裂的纤维 素水解为纤维二糖;CB进一步使纤维二糖 水解成葡萄糖,CB亦能水解纤维寡糖为纤 维二糖和葡萄糖。
丝、废纸浆等); 城市废纤维垃圾;
纤维素是细胞壁的主要成份,在纤维素的 周围充填着半纤维素和木质素,阻碍了纤 维素酶同纤维素分子的直接接触。
植物纤维原料含有40%~50%的纤维素、 20%~30%的半纤维素。
化学和生物化学的方法可将纤维素和半纤 维素水解成单糖。
2、结构
纤维素分子是一种葡萄糖苷通过β-1,4-葡萄糖苷 键连接起来的链状聚合物----能被水解。
干木薯片1700元/吨,按3吨→ 1吨计,为5100元。 甘蔗比木薯节省1250元。 2、流程简单,加工成本较低: 不需糊化糖化,投资费及动力消耗较省。 3、甘蔗种植经验成熟
(一)糖蜜来源和特点 其特点有:
(1)干物质和糖分含量高(80%+,糖 50%+)。
(2)胶体物含量高(5%-12%)。 (3)灰分含量高(10%-12%)。 (4)产酸细菌多。 (5)富含生物素。
4、蒸汽爆碎法:半纤维素水解成单糖和寡糖,部 分木质素溶解而使得原料适合于纤维素酶的作用。
蒸汽爆碎预处理的机理目前还不十分清 楚,但在蒸汽爆碎过程中,会发生以下变 化:
细胞结构破环; 纤维素结晶度和聚合度下降; 半纤维素通过自水解作用转变成单糖和寡糖; 纤维素-半纤维素-木质素的结构破坏; 部分木质素的β-芳醚键断裂且木质素发生部分