【正文】 酵罐中，隨著糖液濃度降低，酵母比生長速度也逐漸緩慢年產(chǎn) 2700 噸 無水 酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 14 降低。不同點(diǎn)是：最終發(fā)酵罐成熟醪蒸餾后，立即刷罐滅菌，接入酵母新種，連續(xù)流加基本糖液，其它各發(fā)酵罐依次滅菌接入發(fā)酵醪，以相反的方向連續(xù)流動進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵，這樣尾罐變?yōu)槭坠?，?shí)現(xiàn)了循環(huán)連續(xù)發(fā)酵法。另外，糖蜜連續(xù)發(fā)酵一些重要的因子，如糖濃度、 pH、溫度、酵母數(shù)量和酒精濃度在各個發(fā)酵罐內(nèi)雖不相同，但能控制保持相對穩(wěn)定性，因而可以避免和間歇發(fā)酵過程中由于代謝產(chǎn)物反饋抑制作用，酒精濃度增加，致使酵母出現(xiàn)過早衰亡的現(xiàn)象，使酵母連續(xù)發(fā)酵作用得到充分發(fā)揮，因此，發(fā)酵率可以相應(yīng)提高。在間歇分批發(fā)酵過程中，酵母的萌發(fā)期較長，然而在連續(xù)發(fā)酵過程中，酵母的萌發(fā)期的時間取決于主罐中醪液交換的速度和第一次加入酵母的數(shù) 量。糖蜜酒精連續(xù)發(fā)酵的方法較多，現(xiàn)歸納如下： ① 多級連續(xù)發(fā)酵法 多級連續(xù)發(fā)酵法又稱自流式連續(xù)流動發(fā)酵法，是在一組串聯(lián)幾個發(fā)酵罐中進(jìn)行的，罐的數(shù)量及位置可以不同。采用連續(xù)流加發(fā)酵法，發(fā)酵最 高溫度須控制在 33— 34℃ ，發(fā)酵總時間只有 15— 20 小時，發(fā)酵醪的酒精含量可達(dá) 9％ (容量 )以上 。 當(dāng)糖度降到 — 6％時，才開始添加基本稀糖液，稀糖液混入后的濃度應(yīng)在 ％左右，最后一次添加的稀糖液濃度應(yīng)該保證成熟醪的酒精含量為 — 9％ (容量 )，錘度為 — ％，發(fā)酵溫度宜控制 30— 35℃ 。 ④ 分段添加發(fā)酵法 分段添加發(fā)酵法的特點(diǎn)是將酵母培養(yǎng)階段和發(fā)酵階段明顯地劃分開來，根據(jù)兩者不同的目的要求，采取不同的技術(shù)條件，在發(fā)酵過程中盡可能維持醪液中的糖分一致，使酵母在較穩(wěn)定的情況下發(fā)酵，由于采用分段添加糖液，保持了醒液中較低的糖分和較高的酒精分。 此法優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省酒母的制備，分割主發(fā)酵醪作為酒母，接種量較大，可以縮短發(fā)酵時間，缺點(diǎn)是容易感染雜菌。 ② 密閉式間歇發(fā)酵 此法的特點(diǎn)是在密閉的容器內(nèi)進(jìn)入，嫌氣性發(fā)酵條件較好，能防止雜菌感染，發(fā)酵率穩(wěn)定，可以回收 CO?，酒精損失較少。培養(yǎng)酒母稀糖蜜濃度為12— 15％， — ，接入 10％的種子， 25— 30℃ 培養(yǎng)至濃度為 6— 8％時即為成熟灑母。 其它工藝條件也能直接影響發(fā)酵效率，如果調(diào)整適宜的發(fā)酵溫度，發(fā)酵效率也明顯提高。 提高糖蜜酒精發(fā)酵效率的方法 一方面要注意調(diào)整酵母的外界環(huán)境條件，使外因適于酵母內(nèi)在規(guī)律要求，另一方面馴養(yǎng)和選育耐高滲透壓和耐高溫的優(yōu)良酵母菌種，以適于糖蜜酒精發(fā)酵。 （ 9） 2— 磷酸甘油酸在烯醇化酶催化下，生成 2— 磷酸烯醇式丙酮酸。 （ 5） 此時的磷酸二羥丙酮，在磷酸丙糖異構(gòu)酶催化下，又生成 3— 磷酸甘油醛。 Mg2+作激活劑。 ②磷酸丙糖中的甘油醛 3P 的醛基經(jīng) NAD+氧化成羧基，伴隨著 Pi 的攝取，此反應(yīng)形成甘油酸 1， 32P，其能量足以轉(zhuǎn)移 Pi到 ADP 上形成 ATP。由此可見，糖蜜酒精發(fā)酵宜在密閉的發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行。 輔酶上的氧化還原過程，即酒精發(fā)酵氫的傳遞過程。 所謂酒精發(fā)酵，就是指發(fā)酵酵中的糖類物質(zhì)，在無氧條件下，受酵母細(xì)胞中酒化酶的作用，產(chǎn)生酒精的全過程。 這類酶都是胞內(nèi)酶。 糖蜜酒精發(fā)酵中酵母的有效酶系 糖蜜酒精發(fā)酵過程中，酵母細(xì)胞中參與酒精發(fā)酵的酶有十多種。 （ 6） 營養(yǎng)要求低，抵抗重金屬的毒害作用強(qiáng)。細(xì)菌耐酸性差，提高酵母的耐酸性，使之能在酸性環(huán)境下生產(chǎn)、繁殖，對提高酒精發(fā)酵的抗污染能力具有重要意義。 ③生產(chǎn)易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化 糖蜜酒精廠基本上采用了 雙流加連續(xù)發(fā)酵工藝。成品酒精中易超標(biāo)的指標(biāo)主要是醛、氧化實(shí)驗(yàn)、硫酸試驗(yàn)和雜醇油等。為了維持正常的酵母生長和發(fā)酵速率，在酒 母培養(yǎng)和酒精發(fā)酵時要適當(dāng)通風(fēng)。 年產(chǎn) 2700 噸 無水 酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 5 2． 2 糖蜜發(fā)酵的依據(jù) 和機(jī)理 糖蜜酒精發(fā) 酵特點(diǎn) （ 1）糖蜜酒精生產(chǎn)特點(diǎn) ① 糖蜜原料中的糖分以可發(fā)酵糖為主，發(fā)酵速度快，糖蜜中糖分以蔗糖為主，甘蔗糖蜜除蔗糖外還有大量轉(zhuǎn)化糖，只需稀釋，無需糖化即可被酵母利用，發(fā)酵速度快。在酸化罐加入定量的水、 硫酸、營養(yǎng)鹽等輔料進(jìn)行處理，處理后用雙濃度法稀釋，稀糖液濃度 14~18186。 主產(chǎn)品：無水酒精 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《 GB/T 67820xx》優(yōu)級純。 1． 2 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）海南大學(xué)理工學(xué)院（生物工程專業(yè)） 《年產(chǎn) 2700 噸 無水 酒精工廠的初步設(shè)計(jì)》任務(wù)書 （ 2）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料： 產(chǎn)品名稱：無水酒精（優(yōu)級純） 工廠廠址：?？诮? 生產(chǎn)原料：廢糖蜜（海南各地糖廠的副產(chǎn)物） 生產(chǎn)天數(shù)“全年生產(chǎn) 260 天（全天候） 當(dāng)?shù)貧夂驐l件（來自海南氣象臺資料）： 溫度 極端高溫 39℃ 最低溫度 6℃ 平均溫度 ℃ 濕度 最高濕度 92% 平均濕度 85% 水溫 河水（ 1米） 最高 30℃ 最低 10℃ 自來（飲用）水 最高 30℃ 最低 10℃ 深井水 平均 18℃ 風(fēng)頻率 年平均風(fēng)速： 降水量 年平均： 1691ml/a 風(fēng)向 東北風(fēng)和東風(fēng) 1． 3 指導(dǎo)思想 以設(shè)計(jì)任務(wù)書為基礎(chǔ)，以最新科研成果和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，通過文獻(xiàn)檢索、收集資料，調(diào)查研究，綜合分析；貫徹節(jié)省基建投資，充分 重視技術(shù)先進(jìn)，降低工程造價(jià)等思想，從節(jié)約能源和降低原料消耗，創(chuàng)較高經(jīng)濟(jì)效益等角度出發(fā)， 以“工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)?！睘樵瓌t，同時注重“三廢”治理和綜合利用副產(chǎn)物，充分重視環(huán)保防污。 （ 3） 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)加強(qiáng) 對學(xué)生計(jì)算、繪圖、編輯設(shè)計(jì)文件、使用規(guī)范手冊等最基本的工作實(shí)際能力的培養(yǎng)。 為了進(jìn)一步提高酒精生 產(chǎn)水平，各國工程技術(shù)人員不斷研究新型酒精發(fā)酵方法，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，酒精蒸餾工藝也在不斷改進(jìn)和完善。 目前， 酒精生產(chǎn)方法主要有化學(xué)合成法和生物發(fā)酵法兩種。 Alcohol production higher cost problem. Keywords: molasses。為了進(jìn)一步提高酒精生產(chǎn)水平，各國工程技術(shù)人員不斷研究新型酒精發(fā)酵方法，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，酒精蒸餾工藝也在不斷改進(jìn)和完善。酒精生產(chǎn)方法主要有化學(xué)合成法和生物發(fā)酵法兩種。除了滿足人類對蒸餾酒和化工產(chǎn)品等需要，在 21 實(shí)際它還將是人類可再生能源的主要組成成分。目前我國酒精工業(yè)發(fā)展迅速，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)已達(dá)國際先進(jìn)水平。 Alcohol production materials problem。 Anhydrous alcohol 年產(chǎn) 2700 噸 無水 酒精工廠的初步設(shè)計(jì) 2 目錄 前 言 ....................................................................................................................... 1 1 總論 .................................................................................................................... 1 1． 1 設(shè)計(jì)的目的和意義 ................................................................................... 1 1． 2 設(shè)計(jì)依據(jù) ................................................................................................. 2 1． 3 指導(dǎo)思想 ................................................................................................. 2 1． 4 設(shè)計(jì)范圍 ................................................................................................. 3 1． 5 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) .................................................................. 3 2 生產(chǎn)工藝流程選擇和論證 .................................................................................... 4 2． 1 酒精生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì) ............................................................................ 4 工藝流程簡圖（見下圖） .................................................................. 4 流程說明 ………………………………………………………………… ..4 2． 2 糖蜜發(fā)酵的依據(jù)和機(jī)理 ............................................................................ 5 糖蜜酒精發(fā)酵特點(diǎn) ............................................................................ 5 糖蜜發(fā)酵對酵母菌種的要求 ……………………………………………… 6 糖蜜酒精發(fā)酵中酵母的有效酶系 ....................................................... 6 糖蜜酒精發(fā)酵在密閉發(fā)酵罐中進(jìn)行的理論依據(jù) .................................. 6 糖蜜酒精發(fā)酵機(jī)理 ............................................................................ 8 提高糖蜜酒精發(fā)酵效率的方法 ........................................................... 9 2． 3 糖蜜酒精的發(fā)酵方法 ................................................................................ 9 間歇發(fā)酵法 ....................................................................................... 9 連續(xù)發(fā)酵法 ......................................................................................12 從 CO?回收酒精的依據(jù) ....................................................................15 2． 4 雙糖流加發(fā)酵工藝流程 ...........................................................................16 工藝流程圖 ......................................................................................16 工藝流程說明 .................................................................................17 2． 5 雙糖流加發(fā)酵工藝流程選擇及論證 ..........................................................18 糖蜜原料及其貯存 ...........................................................................19 稀糖液的制備及處理 ........................................................................21 糖蜜酒精酵母及其培養(yǎng) ....................................................................25 2． 6 蒸餾生產(chǎn)流程設(shè)計(jì) ..................................................................................26 蒸餾工藝流程 ..................................................................................26 流程說明 ..................................