【文章內(nèi)容簡介】 （5）糖化設(shè)備的清洗和滅菌凡是因故停止送糖化醪達(dá)15min以上者，一定要用水或蒸汽將管道中的糖化醪放空沖洗干凈。噴淋冷卻器等設(shè)備的結(jié)構(gòu)要能排污和沒有死角。采用連續(xù)蒸煮和連續(xù)糖化工藝，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)操作的連續(xù)性，即降低了蒸汽消耗，又降低了工人的勞動強(qiáng)度。糖液冷卻采用換熱效率高的螺旋板換熱器，大量節(jié)約一次水的用量。 （一）酒精生產(chǎn)對酵母的要求（1）應(yīng)具有較高的發(fā)酵能力，即能快速并完全地將糖分轉(zhuǎn)化為酒精。（2）繁殖速度快，即具有高的比生長速度。（3）具有高的耐酒精能力，即對本身代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性高，因而可以進(jìn)行濃醪發(fā)酵。（4）抵抗雜菌能力強(qiáng)，即對雜菌代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性高，耐有機(jī)酸能力強(qiáng)。（5）對培養(yǎng)基的適應(yīng)性強(qiáng)，耐高溫，耐鹽，耐干物質(zhì)濃度的性能強(qiáng)。（二）酵母的生長條件（1）溫度和PH酵母生存和繁殖的溫度范圍很寬，但是，其正常的生活和繁殖溫度是2930176。C。在很高或很低的溫度下，酵母的生命活動削弱或停止。酵母發(fā)育的最高溫度是38176。C，最低溫度為5176。C，在50176。C時(shí)酵母死亡。（2）酵母對營養(yǎng)物質(zhì)的要求由于酵母的化學(xué)組成與培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件和酵母本身所處的生理狀態(tài)有關(guān)，所以，可以根據(jù)酵母的化學(xué)組成來討論其對營養(yǎng)物質(zhì)的需求。（3）營養(yǎng)來源酵母的營養(yǎng)區(qū)分為內(nèi)部營養(yǎng)和外部營養(yǎng)兩類。在外部營養(yǎng)時(shí)，營養(yǎng)物質(zhì)是從培養(yǎng)基進(jìn)入細(xì)胞，而內(nèi)部營養(yǎng)時(shí)，酵母利用自己的貯存物質(zhì)：肝糖，海藻糖，脂類，含氮化合物。（4）其他因素糖化醪的濃度 ,無機(jī)酸和有機(jī)酸的影響，鈣，鐵，鎂，離子的作用。(三) 生物合成和發(fā)酵產(chǎn)品的糖耗酒精發(fā)酵是無氧型呼吸，這種呼吸在能量方面比有氧呼吸不合算，因?yàn)?，分?mol糖，生產(chǎn)酒精和二氧化碳時(shí)，而糖燃燒成水和二氧化碳時(shí)。所以在發(fā)酵時(shí)，酵母要分解許多倍于呼吸所要的糖，以獲得所要的能量。酒精生產(chǎn)實(shí)際上就是利用這一點(diǎn)來制備更多的酒精。就這樣，原生質(zhì)的合成和糖分解生成發(fā)酵主產(chǎn)品和副產(chǎn)品，這兩個(gè)性質(zhì)相反的過程，在酵母的生命活動過程中緊密地連接在一起，稱為其物質(zhì)代謝的兩個(gè)方面——同化和異化。（四）污染酵母的凈化的方法往久母醪中添加硫酸，濃硫酸事先用810倍的水稀釋，然后加到要凈化的酒母醪中，保持34h。此時(shí)，否則應(yīng)適當(dāng)縮短處理時(shí)間。凈化處理后的酒母醪新流加久母醪，但其酸度應(yīng)較常規(guī)的糖化醪低。（五）影響酵母質(zhì)量的主要因素（1）接種與成熟久母細(xì)胞數(shù)的關(guān)系對于同一種酒母糖化醪，接種量過大，則新增酵母細(xì)胞數(shù)相應(yīng)減少；接種量太小，因酵母世代數(shù)增加，新鮮強(qiáng)壯的酵母量也會相應(yīng)的減少。（2）接種量與培養(yǎng)時(shí)間的關(guān)系接種量變大，培養(yǎng)時(shí)間就縮短，工廠中如采用分割法培養(yǎng)小酒母或大酒母成熟時(shí)間以成倍縮短。（3）接種時(shí)間在繁殖旺盛期，醪液中酵母的增殖能力特別強(qiáng)，其生命活動也處于最旺盛的階段，細(xì)胞總數(shù)也達(dá)到或接近最高峰，這時(shí)接種最有利于酵母的繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)，它能迅速地造成酵母優(yōu)勢，抑制雜菌的生長。（4）酒母培養(yǎng)溫度由于酒母培養(yǎng)期間會產(chǎn)生熱量而使醪液溫度升高，操作時(shí)要及時(shí)注意開冷卻水冷卻，以保證酵母菌健壯成長。（5）通風(fēng)培養(yǎng)久母在實(shí)際培養(yǎng)酒母時(shí)，往往用不停期的攪拌來適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一點(diǎn)溶解氧，就能基本滿足酵母生長的需要。如果工廠具備無菌空氣，則也可以通23次風(fēng)，每次12min，風(fēng)量為每立方米酒母醪每小時(shí)通入2立方米無菌空氣即可。（6）防止雜菌污染除了對原始菌種進(jìn)行定期分離純化外，在培養(yǎng)過程中要加強(qiáng)無菌管理和環(huán)境衛(wèi)生工作，特別要注意酒母罐的情況和管道閥門的清洗和滅菌，要注意消除死角。酒母車間應(yīng)與其他車間隔開，避免污染。 （1）在發(fā)酵前期，要創(chuàng)造條件，讓酵母菌迅速繁殖，并占據(jù)絕對統(tǒng)治地位。（2）保持一定量的糖化酶活力，使糖化醪中糊化了的淀粉繼續(xù)被分解，生成可發(fā)酵性糖，即要保持后糖化的繼續(xù)進(jìn)行。（3）發(fā)酵過程的中期和后期，要造成厭氣條件，使酵母在無氧條件下進(jìn)行糖的酒精發(fā)酵。（4）要搞好雜菌污染的防止工作，避免因此中造成的損失。（5）要采取必要的措施，提高酒精發(fā)酵強(qiáng)度，降低酒精廠的造價(jià)和酒精的生產(chǎn)成本。（6）注意回收二氧化碳及其夾帶的酒精，二氧化碳應(yīng)進(jìn)一步利用。酒精酵母進(jìn)入糖化醪后，糖分被酵母細(xì)胞所吸收，并滲入細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過酵母細(xì)胞內(nèi)酒化酶系統(tǒng)的作用，最終生成酒精、和能量，一部分能量被酵母細(xì)胞用作新陳代謝的能源，余下的部分和酒精及一起，通過細(xì)胞膜排除體外。酵母菌就是以這種方式進(jìn)行燙的酒精發(fā)酵的。酒精從細(xì)胞膜滲出后很快就滲透到周圍介質(zhì)中去了，因?yàn)榫凭梢匀魏伪壤c水混合。這樣，酵母細(xì)胞周圍的酒精濃度并不比醪液中的高。也會在液體中。但是很快就達(dá)到飽和狀態(tài)。此后產(chǎn)生的 就吸附在細(xì)胞表面，直至超過細(xì)胞重力的時(shí)候，氣泡就帶著細(xì)胞上浮，直至氣泡破裂，釋入空中，細(xì)胞留在醪中慢慢下沉。由于 的上升，帶動了醪液中酵母細(xì)胞的上下游動，使酵母細(xì)胞更能充分的與醪液中的糖分接觸，發(fā)酵作用更充分和徹底。在發(fā)酵后期，醪液中的糖分含量降低到一定水平以下，而液體中的 已經(jīng)飽和，這時(shí)， 不再能排除細(xì)胞，因而對發(fā)酵形成阻礙。在這種情況下，為了使 得以釋放，必須使它和某種表面接觸。 與表面接觸后易于釋放的原因在于它的電荷。 和其他液體中的氣體一樣是帶負(fù)電荷的，當(dāng)它和帶負(fù)電的發(fā)酵罐表面接觸時(shí)，因?yàn)殡姾傻呐懦饬?，使無法在管壁停留二溢出。所以，容易沿管壁溢出。隨著的上升，不僅帶動了酵母細(xì)胞，也使固形物一起上浮，有時(shí)也能使底層的物料持久的浮在醪液表面，這種類型的發(fā)酵稱為被蓋式發(fā)酵。如果發(fā)酵醪較粘稠，氣泡到達(dá)頁面后并不破裂，逐漸形成持久不散的泡沫。嚴(yán)重是，泡沫會從罐頂溢出，造成可發(fā)酵性物質(zhì)損失，這種類型的發(fā)酵稱為泡沫型發(fā)酵。被蓋型和泡沫型發(fā)酵都是不理想的發(fā)酵類型。 （1）測定發(fā)酵度數(shù)值的變化。 （2）測定釋放二氧化碳的重量或體積。 （3）按時(shí)測定已被發(fā)酵糖的數(shù)量，并以絕對或百分?jǐn)?shù)來表示。 （1）前發(fā)酵期 由于醪液中酵母細(xì)胞密度不高，發(fā)酵作用不強(qiáng)，酒精和二氧化碳生產(chǎn)量很少，所以發(fā)酵醪的表面顯的比較平靜，糖分消耗的比較慢。醪液溫度上升也比較慢。發(fā)酵的溫度一般為2628℃，不要超過30176。C，以免引起酵母早期衰老，表現(xiàn)為主發(fā)酵的過早結(jié)束，造成發(fā)酵不徹底的弊病。而且應(yīng)特別注意防止雜菌污染。一般為10h。 （2）主發(fā)酵期 酵母菌基本停止繁殖而進(jìn)行酒精發(fā)酵，醪液的糖分迅速下降，酒精含量逐漸增多。從表觀上看，由于產(chǎn)生大量二氧化碳，二氧化碳的釋放帶動醪液上下翻動，并發(fā)出泡沫破裂的響聲。溫度一般控制在3034℃，總時(shí)間一般為12h。 （3）后發(fā)酵期醪液中的糖分已大部分被酵母菌所發(fā)酵，但醪液中殘存的糊精等繼續(xù)被淀粉酶系統(tǒng)作用并轉(zhuǎn)化為糖，而酵母則將它轉(zhuǎn)化為酒精，所以過程緩慢，溫度下降。溫度一般在3032℃，總時(shí)間一般為40h。1）葡萄糖磷酸化，生成活潑的1，6二磷酸果糖。 （1）葡萄糖的磷酸化——6磷酸葡萄糖的生成 （2）6磷酸葡萄糖和6磷酸果糖的互變 （3）6磷酸果糖生成1，6二磷酸果糖2） 1，6磷酸果糖裂解稱為兩個(gè)分子的磷酸丙糖。 （1）1，6二磷酸果糖分解生成兩分子三碳糖 （2）磷酸二羥基丙酮與3磷酸甘油醛互變3）3磷酸甘油醛經(jīng)氧化，并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位，和分子內(nèi)重新排列，再給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后生成丙酮酸。 （1）3磷酸甘油醛脫氫并磷酸化生成1，3二磷酸甘油酸。 （2）3磷酸甘油酸的生成 （3）3磷酸甘油酸和2磷酸甘油酸的互變 （4）2磷酸烯醇式丙酮酸的生成 （5）丙酮酸的生成 （1）甘油的生成酵母在一定條件下，可以轉(zhuǎn)化糖分為甘油。但是，在正常酒精發(fā)酵條件下，發(fā)酵醪中只有少量的甘油生成，%。正常的酒精發(fā)酵應(yīng)在酸性情況下進(jìn)行，以免甘油過多產(chǎn)生，造成酒精出率的降低。 （2）雜醇油的生成在酒精發(fā)酵過程中，由于原料中蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生了氨基酸，后者的氨基酸被酵母菌同化，用作氮源，存下額部分脫羧生成相應(yīng)的醇類，這些醇類就是雜醇油。 （3）琥珀酸的生成 （4）乳酸等有機(jī)酸的生成最常見的有機(jī)酸，醋酸，和丁酸等。它們分別是由乳酸菌，醋酸菌和丁酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的。 （選擇連續(xù)發(fā)酵工藝） （1）稀釋比的確定 （2）滑流和滯留的防止滑留是指后進(jìn)的醪液先流出。滯留是指先進(jìn)的醪液后流出去。 （3）污染的防止加酸酸化，預(yù)防性滅菌 （4）二氧化碳?xì)馊姆乐?（梯形式發(fā)酵罐）梯形式連續(xù)培養(yǎng)法：本方法的微生物培養(yǎng)和發(fā)酵過程是在一組罐內(nèi)進(jìn)行的，每個(gè)罐本身的各種參數(shù)保持基本不變，但罐與罐之間則并不相同，且按一定的規(guī)律形成一個(gè)梯度。 （1）外觀糖成熟醪用紗布過濾后，直接用糖度計(jì)測量所得的數(shù)值叫外觀糖。干物質(zhì)濃度越低，酒精含量越高，糖度計(jì)測量得到的數(shù)值越小。 （2）還原糖是取濾布過濾后的發(fā)酵醪液，加熱蒸去所含酒精，并加水恢復(fù)到原來體積后，以測定還原糖的方法測得的數(shù)值。 （3）殘總糖是發(fā)酵醪不經(jīng)過濾，用2%HCL水解轉(zhuǎn)化后測得的糖量，它不僅包括發(fā)酵醪中的具有還原性的糖類，而且還包括未被轉(zhuǎn)化發(fā)酵的淀粉和糊精。 （4）酸度發(fā)酵醪酸度采用滴定法測定。它是判斷發(fā)酵醪是否感染雜菌的可靠指標(biāo)，因?yàn)榻湍赴l(fā)酵基本不產(chǎn)生酸，只有雜菌才會產(chǎn)酸。 （5）揮發(fā)酸測定方法是取發(fā)酵醪若干加入適量水后，以蒸餾方法蒸出相當(dāng)于原發(fā)酵醪體積的餾出液，按測定酸度方法測定。 （6）酒精含量用蒸餾方法測定 （1）糖化醪的濃度糖化醪濃度高，所得到發(fā)酵醪的酒精含量高，設(shè)備利用率也就提高，水，電，氣等單消耗則相應(yīng)降低，酒精額生產(chǎn)成本就低。 （2）發(fā)酵溫度為了節(jié)約冷卻水用水和保證熱天酒精發(fā)酵的順利進(jìn)行，國內(nèi)外都在研究耐高溫酵母，在進(jìn)行高溫酵母酒精發(fā)酵時(shí)，要特別注意防止細(xì)菌的繁殖，否則難以得到良好的結(jié)果。 (3）發(fā)酵醪酸度 （4）酵母接種和發(fā)酵時(shí)間 （5）連續(xù)發(fā)酵稀釋比（1）雜菌污染造成的直接損失雜菌消耗糖，造成直接損失。 （2）雜菌污染造成的間接損失雜菌產(chǎn)生的有機(jī)酸對酵母的生命活動有明顯的影響。酸度增加對淀粉酶系統(tǒng)活性造成抑制性影響，這只有麥芽作為糖化劑時(shí)候才能明顯影響。 （3）雜菌污染的防止提高他們對車間清潔衛(wèi)生和操作規(guī)程中規(guī)定的消毒滅菌工作重要性認(rèn)識，其次就是健全操作規(guī)定，特別是有管消毒滅菌的條例。發(fā)酵采用酵母連續(xù)分割工藝，降低了干酵母的用量，可節(jié)省酵母成本的80～90％，采用罐外冷卻新技術(shù)，能有效降低冷卻水的用量，同時(shí)發(fā)酵滅菌采用蒸餾的廢熱水代替蒸汽殺菌，可節(jié)約蒸汽總用量的8％。蒸餾是酒精生產(chǎn)中極其重要的環(huán)節(jié)，對酒精的生產(chǎn)起著非常重要的作用。我國酒精蒸餾大致經(jīng)歷了兩塔、三塔、四塔、五塔和多效蒸餾的發(fā)展過程。在酒精蒸餾發(fā)展的過程中不僅節(jié)約了能源消耗，而且使酒精的產(chǎn)量和質(zhì)量都有質(zhì)的飛躍。特別是自改革開放以來，我國的酒精蒸餾流程又有了更新的進(jìn)展，我國越來越多的大型酒精廠都采用多效蒸餾的生產(chǎn)工藝流程。多效蒸餾包括二效、三效、四效等。由于酒精蒸餾耗用熱能占酒精生產(chǎn)總能耗的60%左右，投入的大量熱能都為餾出的酒精氣或排出的廢槽水所帶出，熱效率較低，采用多效蒸餾，可以使熱能多次利用，從而節(jié)省能耗，提高生產(chǎn)效率。從我國酒精蒸餾流程的發(fā)展過程可見，1956,1981,1989,2002年四次國標(biāo)的制訂、修訂，推動了酒精生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，尤其是2002年“GB10343－2002”酒精國家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，各輕工產(chǎn)品監(jiān)督檢測站對全國各地酒精生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行抽檢，許多企業(yè)的產(chǎn)品不合格，從而使全國各酒精企業(yè)不斷開拓創(chuàng)新，研發(fā)并采用既能保證產(chǎn)品質(zhì)量又能節(jié)能的流程，對蒸餾流程的技術(shù)改造起了巨大的推動作用，使蒸餾流程更趨合理。本項(xiàng)目生產(chǎn)酒精蒸餾采用五塔(六段)式(即粗餾塔提餾段、粗餾塔濃縮段、水洗塔、精餾塔、脫甲醇塔和雜質(zhì)塔)差壓蒸餾生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精和特級食用酒精。實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，能耗比傳統(tǒng)工藝可節(jié)省約45％。五塔（六段）差壓蒸餾節(jié)能效果顯著，噸酒精耗汽約2．85噸，不但低于傳統(tǒng)兩塔常壓蒸餾的噸酒精耗汽，而且產(chǎn)品質(zhì)量則顯著提高，尤其是粗餾塔濃縮段和水洗塔的采用能更有效地徹底排除正丙醇、異丁醇、異戊醇等高沸點(diǎn)雜質(zhì)組分；粗餾塔和脫甲醇塔采用間接加熱真空蒸餾除了節(jié)能需要外，還有利于徹底排除低沸點(diǎn)雜質(zhì)組分。 自控儀表采用DCS(分散控制集中管理系統(tǒng))自控系統(tǒng)進(jìn)行控制。控制系統(tǒng)主要針對生產(chǎn)過程的溫度、壓力、液位、流量等參數(shù)進(jìn)行顯示、記錄、報(bào)警和調(diào)節(jié)。8．4無水酒精(無水乙醇)生產(chǎn)工藝95％酒精 差壓蒸餾 分子篩脫水 無水乙醇↓稀酒精 回收無水酒精(無水