【正文】 著的效果，為小曲酒機(jī)械化生產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。南美巴西與古巴等是盛產(chǎn)甘蔗糖的國家，則全部用甘蔗糖蜜作原料生產(chǎn)酒精。隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展，合成酒精的生產(chǎn)也勢(shì)必有較快的發(fā)展。他對(duì)于井下、森林作業(yè)人員、出海漁民和海員來說有是勞動(dòng)保護(hù)的比須品。酒精是一種很好的有機(jī)溶劑，也可作為洗滌劑和浸出劑。在醫(yī)藥上酒精可用與滅菌和藥劑的調(diào)試，高純度的酒精可用來配制各種飲料酒。白酒還可用來浸泡某些中草藥，增強(qiáng)藥效。 近年來，隨著酒精質(zhì)量的不斷提高，各科研部門對(duì)酒精工業(yè)進(jìn)行了一系列的技術(shù)改革，無論是在連續(xù)蒸煮、真空冷卻、連續(xù)糖化、液體曲、糖化酶、固體干酵母的使用、連續(xù)發(fā)酵、新型蒸餾塔的應(yīng)用方面，或是在優(yōu)良菌種選育，工藝與設(shè)備的改進(jìn)，自動(dòng)控制、綜合利用和環(huán)境保護(hù)等方面，都取的了不少的成績。隨著酶制劑工業(yè)的發(fā)展，世界各國都普遍采用淀粉酶來代替麩曲和液體曲，酶法糖化液的酒精發(fā)酵率達(dá) 93%，大大提高了酒精得率。此外，為了有效的降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，一些酒廠分別實(shí)現(xiàn)了固態(tài)發(fā)酵法與半固態(tài)發(fā)酵法白酒生產(chǎn)機(jī)械化，近幾年白酒的包裝與裝潢得到了較大的改進(jìn)，不少企業(yè)正逐步向機(jī)械化包裝發(fā)展。 可分為發(fā)酵法和化學(xué)合成法兩大類； 1. 發(fā)酵法 是利用淀粉質(zhì)原料或糖質(zhì)原料，在微生物的作用下生成酒精，根據(jù)原料的不同，又可分為： 這是我國當(dāng)前生產(chǎn)酒精的主要方法，它是利用薯類、谷物及野生植物等含淀粉的原料，在微生物的作用下將淀粉水解為葡萄糖，再進(jìn)一步發(fā)酵生成酒精。 乙烯與水蒸氣在磷酸催化劑存在下，在高壓高溫下可直接發(fā)生加成反應(yīng)，生成酒精。 固態(tài)發(fā)酵法是我國傳統(tǒng)的白酒生產(chǎn)工藝， 大曲酒（以大曲為糖化發(fā)酵劑）、麩曲白酒（以麩曲為糖化劑、酒母為發(fā)酵劑）及部分小曲酒（以小曲為糖化發(fā)酵劑、固態(tài)發(fā)酵及固態(tài)蒸餾）的生產(chǎn)均屬此法。 液態(tài)發(fā)酵法是先糖化后發(fā)酵，由于在液體中進(jìn)行，酵母發(fā)酵作用較完全，因而發(fā)酵迅速，發(fā)酵周期短，原料利用率高，且適于大規(guī)模機(jī)械化、連續(xù)化、自動(dòng) 化生產(chǎn)。 （ 3）淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精，要經(jīng)過加曲糖化作用，把糊化成溶解狀態(tài)的淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖。由于淀粉質(zhì)原料甘薯內(nèi)所含的碳水化合物中以淀粉為主，另外 還有少量糊精和糖類；而馬鈴薯中所含的糖主要是堡葡萄糖和果糖，以及少量的蔗糖；在谷粒中則以葡萄糖為主。 二 .淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)的工藝流程 此流程主要是說明用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精時(shí)，投產(chǎn)前必須先把快狀或粒狀的原料，磨碎成粉末狀態(tài)后，經(jīng)過高壓蒸煮和糖化作用，然后在進(jìn)行發(fā)酵，最后經(jīng)蒸 餾得到成品酒精，現(xiàn)簡要敘述如下： 連續(xù)蒸煮的酒精工廠，原料出庫后，先經(jīng)過粉碎，然后在投入生產(chǎn)。 酒精發(fā)酵是屬于厭氣性發(fā)酵，在發(fā)酵過程中進(jìn)行無氧呼吸，在此過程中，發(fā)生著復(fù)雜的生物化學(xué)變化，既有糖化醪中淀粉和糊精繼續(xù)被淀粉酶水解生成糖，也有蛋白質(zhì)在曲霉蛋白酶水解下生成肽和氨基酸。 （ 3）原料資源要豐富，容易收集。 （二）原料的種類 生產(chǎn)酒精的淀粉原料，一般可分成下列幾類： （ 1）薯類 甘薯、馬鈴薯、木薯、山藥等。 蛋白質(zhì) 原料含有的蛋白質(zhì)，在酒精生產(chǎn)過成中，經(jīng)曲霉菌的蛋白酶水解后，可為霉菌和酵母菌生長繁殖的重要營養(yǎng)成分，而微生物細(xì)胞中， 30— 50%（干重）是蛋白質(zhì)。 單寧 橡子、高粱等原料中，都含有大量的單寧。甘薯在我國分布較廣，除西藏和東北的部分地區(qū)以外，其它各省都有栽培，產(chǎn)量較多的是四川、山東、河南、安徽、河北等省。此外甘薯中含脂肪及蛋白質(zhì)較少，在發(fā)酵過程中生酸幅度小，降低了對(duì)淀粉酶的破壞作用。壞甘薯含有甘薯酮，會(huì)影響出酒率的提高。 甘薯的含氮化合物中，純蛋白占 2/3，酰胺類占 1/3。 三級(jí)甘薯干 片大不整齊，嚴(yán)重霉壞，黃黑色。淀粉顆粒一般具有同心環(huán)，較一般淀粉顆粒為大，長約 3550微米，寬約 2537微米。木薯植株高約 23米，莖桿直徑為 5厘米，質(zhì)地甚脆，多髓心。在新鮮木薯塊根內(nèi)含有 2733%左右的白色淀粉，還含 4%左右的蔗糖。脂肪主要集中在胚芽中，胚芽的干物質(zhì)中含脂肪 3040%，它屬于半干性植物油，大約有 72%的液態(tài)脂肪酸和 28%的固態(tài)脂肪酸組成。 又名紅高粱。高粱中含有單寧量 約 3%，這個(gè)數(shù)量就會(huì)對(duì)酒精發(fā)酵起不良的惡劣影響，它可以使發(fā)酵過程酸度上升，以致阻礙酵母的生命活動(dòng)。但是和薯類原料相比，玉米仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上薯類原料。 我國地大物博，山地面積比重很大，野生植物的資源豐富，分布面積亦廣，特別是在山區(qū)和林區(qū)，遍地都有可以用類制造酒精的野生植物。 一般來講，野生植物往往含單寧較多，而單寧對(duì)制造酒精是有害的，能促使淀粉糖化和發(fā)酵的酶類結(jié)合而沉淀，另外，對(duì)酵母有抑制作用，因而降低出酒率。 （ 5）延長蒸煮時(shí)間或采用混合原料沖 淡發(fā)酵醪，均可降低單寧的含量，利于發(fā)酵。石蒜的組織松脆，纖維含量少，很易粉 碎和蒸煮，是一種良好的代用原料，此外石蒜堿提純后可作貴重的藥劑；其次開展綜合利用，先自石蒜中提取石蒜堿，然后在做酒精，則更能提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 在地下生長的塊莖，容易栽培，一年種植后可年年收獲，可以連收 45年。制酒時(shí)可以將菊芋粉碎，取一小部分（不蒸煮）加曲混合，在 5060度糖化 2小時(shí)，利用菊芋本身的糖化酶（菊糖酶），將菊糖水解變成果糖，在加酵母菌發(fā)酵，最好是將菊芋蒸煮后，加入黑曲進(jìn)行糖化，并添加酵母菌發(fā)酵，因?yàn)楹谇购芯仗敲福m合菊芋生產(chǎn)。米糠是碾米過程中所得到的細(xì)糠，其中含有大部分的胚芽，因此，含油量較多，根據(jù)某廠的綜合分析：含油 1720%，水分 %，粗蛋白 1517%，粗纖維 68%，無氮抽出物 38%，灰分 29%。 對(duì)于一些帶殼的原料，如高粱、大麥，在粉碎前，則要求先把皮殼破 碎，除去皮殼后在形粉碎。目前，國內(nèi)各酒精工廠，為了達(dá)到原料處理的要求，采取了一系列的措施，盡量把鐵釘、石塊、布屑等雜物，在原料蒸煮前處理好，對(duì)提高出酒率，降低成本，維護(hù)設(shè)備等方面收到了成效。當(dāng)采用濕粉碎時(shí)，將蒸煮所需的全部水量，和原料一起加入粉碎機(jī)中，這種方法可以加工水分較多的原料，原料粉末不會(huì)飛揚(yáng)，減少原料的損失，省去處塵通風(fēng)設(shè)備，但是濕粉碎所得到的粉碎原料，之能立即及時(shí)直接用于生產(chǎn)，不易干貯藏，且耗電量較干粉碎多 810%，同時(shí)錘式粉碎機(jī)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。原料經(jīng)一機(jī)破碎后，變成流體，然后借位差經(jīng)管道自然流入二級(jí)破碎機(jī)中，再次粉碎至規(guī)定細(xì)度，流入物料暫儲(chǔ)池。 采用錘式破碎機(jī)，其刀片為固定式。 ，因而其部件（特別是刀片）的磨損減少。 細(xì)碎操作是在粗碎后進(jìn)行第二次粉碎，其粉碎設(shè)備，大多采用錘式粉碎機(jī)，它的結(jié)構(gòu)比較簡單，更換錘片和篩面操作方便，但運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)震動(dòng)聲音較大，如果轉(zhuǎn)子安裝的平穩(wěn)，則錘片運(yùn)轉(zhuǎn)也較均衡。但裝換時(shí)，應(yīng)注意避免由于重量的不等而引起轉(zhuǎn)子的不平衡。 提高粉碎機(jī)效率的方法，一般有下列常用的幾種： ，為了減少磨損，能較快的地把大少不同的物料顆粒分開，將沒有達(dá)到規(guī)定的顆粒，與已達(dá)到要求的細(xì)粉，一起通過篩面，再在粉碎機(jī)外部用單獨(dú)的篩子，把不合要求的物料分離開來，重心回到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎。錘碎機(jī)通常發(fā)生的不正常情況及其處理措施如下： 其產(chǎn)生的原因可能有下面三個(gè)：即進(jìn)料量太多；篩孔堵塞；有異物落入機(jī)內(nèi)。酒精廠內(nèi)固體輸送大多采用皮帶輸送機(jī)，斗式提升機(jī)和螺旋混合器（也稱絞龍）。因而采用風(fēng)送，不僅 在于輸送物料，更重要的還在于對(duì)原料進(jìn)行風(fēng)選。 采用兩個(gè)洗塵塔，一個(gè)用于粗粉碎的回收尾粉，一個(gè)用于細(xì)粉碎的尾粉回收。 ，氣流輸送工藝由一條風(fēng)管代替一套斗式提升機(jī)，并且可以省掉一些除塵和除鐵裝置，從而簡化了工藝和設(shè)備。 粉漿加熱的快慢，對(duì)黏度的增加情況也有很大影響。 第三節(jié)蒸煮工藝 一 .蒸煮的目的 薯類、谷類、野生植物等淀粉質(zhì)原料 ，吸水后在高溫高壓條件下進(jìn)行蒸煮，使植物組織和細(xì)胞徹底破裂，原料內(nèi)含的顆粒，由于吸水膨脹而破壞，使淀粉由顆粒變成溶解狀態(tài)的糊液，目的是使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可發(fā)酵性糖。一般含水分高、蛋白質(zhì)少的植物顆粒比較大些，形狀比較整齊些，大多數(shù)呈圓形或卵形，如 馬鈴薯、木薯的淀粉。 淀粉顆粒具有的抵抗外力作用較強(qiáng)的外膜，其化學(xué)成分與內(nèi)部淀粉相同，但由于外層水分損失和膠粒結(jié)構(gòu)更加緊密，因而其物理性能和 內(nèi)部淀粉不同。為了盡可能使原料細(xì)胞完全破裂，而成為均一的醪液，在吹醪時(shí)醪液放出的速度應(yīng)當(dāng)較快些。淀粉的碘色反應(yīng)與淀粉分子鏈的長度有關(guān)，鏈長在30個(gè)葡萄糖單位以上呈蘭色， 3020 個(gè)之間是紫色， 2013 個(gè)之間是紅色， 7以下無色。 在 160℃ 時(shí)，纖維素在 PH為 ，而只有半纖維素部分水解。 淀粉在 ，尚未直接證實(shí)有水解作用，但是在原料預(yù)煮時(shí)，由于淀粉酶在 5060溫度條件下進(jìn)行強(qiáng)烈的作用，而形成糖的積累，這是蒸煮過程中要注意的。 （ 2）焦糖的形成 糖分 在接近熔化的溫度下加熱時(shí)，可行成褐紅色無定形的脫水產(chǎn)物，統(tǒng)稱為焦糖。在蒸煮時(shí)，可發(fā)酵性糖，主要是轉(zhuǎn)化糖，其中特別是果糖容易損失，同時(shí)有一部分淀粉水解為糊精（高分子產(chǎn)物），使損失率增加。糊化率是蒸煮過程中的一個(gè)指標(biāo)，用以說明淀粉溶解的程度，糊化率的計(jì)算方法如下： 糊化率（ %） =糊精 /總糖 X100% 影響糊化率的主要因素，約有下列幾點(diǎn)： 酒精生產(chǎn)中，原料進(jìn)行蒸煮前 ，預(yù)先經(jīng)過粉碎，以增加原料與蒸氣的接觸面，提高熱處理的效率，對(duì)于一些帶殼原料，則必須將原料的皮殼破碎除去。淀粉的溶解還受蒸煮過程中的磨擦和放醪等條件影響，因此，粉碎度過細(xì)也無必要，酒精工廠一般采用通過 。但是，原料經(jīng)過粉碎以后，物料的粒度一般要求均勻一些，粒度大小不要相差太大。 完全糊化之前焦化，造成出酒率的降低。 在蒸煮過程中蛋白質(zhì)的變化情況如下：溫度升高到 100℃ 時(shí)，可溶性蛋白質(zhì)便減少，當(dāng)溫度繼續(xù)升高，則又重新增加，這是因?yàn)樽畛醯鞍踪|(zhì)進(jìn)行凝結(jié)作用和變性作用，其后則進(jìn)行膠溶作用。在蒸煮過程中葡萄糖也容易焦化生成呈色的產(chǎn)物，如有氨基氮存在時(shí)，容易生成氨基葡萄糖，這是葡萄糖產(chǎn)生色素的基礎(chǔ)。酒精發(fā)酵過程是酵母利用可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化為酒精的過程，因此在蒸煮過程中盡量防止或減少原料中糖的損失，對(duì)提高酒精生產(chǎn)率有很大的關(guān)系。 是細(xì)胞壁組成的一部分，也是細(xì)胞間層的填充劑，其化學(xué)成分是由許多鏈狀化合物的半乳糖醛酸或半乳糖醛酸甲脂所組成，如下所示： 里面含有許多甲氧基，在蒸煮時(shí)，甲氧基從果膠物質(zhì)中分離出來，生成甲醇，其反因式如下： 果膠物質(zhì)的含量，隨原料品種不同而異，薯類原料所含果膠物質(zhì)比谷類原料多，因此，生成甲醇量也較多。膨化作用的第一階段，是原料吸收 2025%的水分后，當(dāng)溫度生至 40℃ 時(shí)，實(shí)際上膨化作用的第二階段已開始，隨著溫度升高而繼續(xù)膨化，到溫度升至糊化溫度 6080℃ 時(shí)，淀粉顆粒體積已膨脹到 50100倍，此時(shí)，各分子之間的聯(lián)系削弱，使淀粉顆粒之間分開，此現(xiàn)象在工藝上叫做淀粉糊化。谷類植物中含淀粉較多，例如大米中含淀粉 6282%。 淀粉經(jīng)熱水處理分為兩部分：一部分是極易溶于溫水，水溶液黏度較小，而且有不穩(wěn)定，靜置后可析出沉淀的，稱為直鏈淀粉，另一部分是難溶于溫水，只有在加熱條件下，才能溶于水，形成粘滯糊精的，稱為支鏈淀粉。 木薯淀粉顆粒大小范圍為 535微米，平均值為 20微米。通過高溫高壓蒸煮后，對(duì)原料進(jìn)行了滅菌作用。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，細(xì)料迅速加熱時(shí)，黏度很快增加，造成粉漿輸送困難，連續(xù)加熱至一定溫度，則黏度達(dá)到一定高峰，此后，如果溫度再升高時(shí)，則黏度反而降低。此外，拌料用水通過洗塵塔后，由于還利用二次蒸氣加熱器，故料溫比較低。 拌料加水比例是 1::，拌料用水分兩部分，一部分用于回收粗碎尾粉后，有用于回收細(xì)碎尾粉，再進(jìn)入螺旋混合器拌料；另一部分用在拌料罐內(nèi)調(diào)整加入比為 1::。不少大型酒精廠的粉碎過程采用風(fēng)選風(fēng)送，實(shí)踐證明，它大大降低了粉碎機(jī)錘片和篩面的消耗；改善了粉漿和醪液流送過程中設(shè)備管道的磨損與堵塞；消除了粉碎車間粉塵的飛揚(yáng)，使勞動(dòng)條件大為改善；還由于廢除了龐雜的機(jī)械提升設(shè)備，方便了車間布置，有利于老廠的改造挖潛；并為整個(gè)粉碎過程實(shí)現(xiàn)連續(xù)化和自動(dòng)化提供了有利條件。 通常原料預(yù)處理及輸送的生產(chǎn)流程如下： 甘薯干出庫→過磅稱重→電磁吸鐵→粗碎除雜→經(jīng)斗式提升機(jī)→粗料貯斗→細(xì)碎（采用錘碎機(jī)）→粉料貯斗（布筒濾塵器）→螺旋推進(jìn)輸送機(jī)（絞龍）→拌水調(diào)和加溫→預(yù)煮 此法的特點(diǎn)是采用筒易電磁吸鐵裝置，把原料中所夾著的鐵器之類小雜物除去，以免影響下道工序進(jìn)行。 這是由于硬質(zhì)雜物落入錘碎機(jī)內(nèi)。 ，增加吸風(fēng)機(jī)后，可以加速粉料離開篩孔，把粉碎機(jī)內(nèi)已經(jīng)粉碎好的細(xì)粉抽出來，提高了粉碎機(jī)的工作效率。 但是對(duì)韌性較大的原料進(jìn)行粉碎時(shí)，則采用斧形錘刀較適宜，由于斧形錘刀的重心偏于尖端，與同樣重量的矩形錘刀相比較，斧形錘刀的打擊粉碎力要大的多。 錘碎機(jī)內(nèi)有一根水平軸，軸上裝有一些圓盤，圓盤的周邊安裝著板狀錘片（桿錘），周圍有圓筒形外殼。 ，對(duì)廠房要求不高。為了防止破碎時(shí)物料泄漏，應(yīng)加強(qiáng)破碎機(jī)的密封裝置措施。 濕法破碎工藝的主要設(shè)備及要求： 為了建立破碎時(shí)水料比的平衡，要求加料器的加料速度應(yīng)較為均勻。同時(shí)原料中混雜的金屬、沙石、泥土等雜物，因重力作用，從風(fēng)管落下，而料斗上方，裝有吸塵室，將風(fēng)揚(yáng)起來的粉塵，經(jīng)吸塵室頂部的吸塵管，和原料一起吸入旋 風(fēng)分離器中。當(dāng)采用連續(xù)蒸煮時(shí)，不論是采用串鍋式連續(xù)蒸煮，還是柱式連續(xù)蒸煮或管狀連續(xù)蒸煮等方法，各種原料都必須先經(jīng)過粉碎。 （ 2）皮殼在生產(chǎn)過程中，不發(fā)生變化，而大量皮殼匯集起來會(huì)占據(jù)一定的有效容積，無形