第二章 糖蜜发酵生产酒精
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酒精生产原料:辅助原料、水一、原料:1、玉米淀粉、主要集中在胚乳细胞中(直链α,1,4-糖苷键支链α1,6-糖苷键)2、含氮物几乎为蛋白质,醇溶蛋白为主,几乎不含水溶性蛋白3、含5%-7%脂肪(玉米油),主要胚芽中,酒精生产中应将胚芽除去4、综合利用:1.糖类:淀粉低聚糖,葡萄糖酸,果糖糖浆2.酒精:饮料酒精,燃料酒精3.食用油:饲料二、辅助原料:酶制剂、尿素、纯碱、活性干酵母、硫酸(1)酶制剂:糖化剂:将淀粉转化为可发酵性糖的过程所用的催化剂耐高温α-淀粉酶作用:液化工序酶制剂,通常与液化喷射器协同完成工序过程分类:液体型、固体型性质:1.淀粉内切酶:可随机水解α1.4糖苷键,使糊化淀粉粘度迅速降低,2.耐高温105度以上3.最适pH5.5-7.0,可使酶稳定性提高产生菌:枯草杆菌糖化酶作用:将液化的糊精及短链淀粉彻底水解为葡萄糖,生产上常用液体剂型性质:1.淀粉外切酶:从淀粉分子还原糖末端逐渐水解α1.4,α1.3 α1.6糖苷键产生葡萄糖2.最适pH4.0-4.5,最适温度58-60C,多数重金属能抑制其活性3.产生菌:黑曲霉3.酸性蛋白酶作用:1.能水解蛋白质,生成短肽蛋白质及氨基酸被酵母利用,促进其繁殖2.蛋白质水解,破坏淀粉颗粒间的细胞壁结构,对淀粉颗粒有溶解作用(降粘,提高酒精生产率),性质:内肽酶,最适pH2.5-4.0,作用温度30-50产生菌:黑曲霉尿素生产中作酵母菌的氮源;质量稳定,具有三高:含氮高,纯度高,溶解度高纯碱:氢氧化钠和漂白料用途:1.调节pH值,使醪液达到α-淀粉酶的最适pH 2.作清洁剂,消毒剂,对各种罐,换热罐进行清洗活性干酵母:大型酒精企业的基础酵母菌种硫酸:主要用于调节pH值,酒精生产用水:工艺水、冷却水、冲洗水什么是软化水,去离子水?软化水——钠离子阳离子交换树脂除去Ca2+和Mg2+后的水,去离子水——用H+阳离子水和羟型阴离子水除去水中大部分离子后的水酒精生产的方法:发酵法:利用微生物——酵母菌(1.淀粉质原料发酵2.糖蜜质原料发酵)化学合成法:利用石油裂解所得的乙烯来合成酒精,有间接水合法和直接水合法第二章淀粉质原料酒精生产过程1.预处理(除杂、粉碎、调浆)除杂及原因:原料中可见的杂质有小铁钉、杂草、泥块、石头;粉碎机的筛板磨损;塔板的溢流层发生堵塞;设备内部机械零件遭到损坏方法:筛选法;风选法;磁力法原料的粉碎:原料淀粉是植物体内的储备物质,常以颗粒状存在于细胞质中,受植物组织和细胞壁的保护,即不溶于水也不易与淀粉酶接触。
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1260399A [43]公开日2000年7月19日[21]申请号99121907.4[21]申请号99121907.4[22]申请日99.10.14[71]申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园[72]发明人周全 顾燕松 陈国强[74]专利代理机构清华大学专利事务所代理人廖元秋[51]Int.CI 7C12P 7/06C12P 7/08权利要求书 2 页 说明书 3 页[54]发明名称利用废糖蜜为原料高效发酵生产酒精的工艺方法[57]摘要本发明属于工业微生物发酵工程领域。
本发明采用两步或三步发酵过程,即将利用废糖蜜生产酒精的整个流程按发酵溶液中的含糖量、酒精浓度的含量分为两个阶段或个三阶段,在每一阶段中分别采用具有不同特性的产酒精酵母。
本发明可在不改变现有发酵设备的情况下达到提高酒精产率的目的。
还可减少了染杂菌的可能,减少了残糖量,采用固定化技术则可重复利用酵母细胞,减少培养酵母的糖蜜消耗,同时缩短了整个发酵周期。
99121907.4权 利 要 求 书第1/2页1、一种利用废糖蜜为原料高效发酵生产酒精的工艺方法,其特征在于,采用两种具有不同特性的产酒精酵母进行两步发酵过程,即将利用废糖蜜生产酒精的整个流程按发酵溶液中的酒精浓度的含量分为:酒精浓度含量低的第一阶段与酒精浓度含量高的第二阶段,在每一阶段中分别采用适合该酒精浓度的产酒精酵母B、C,以提高每个阶段的生长和/或发酵生产酒精的能力。
2、如权利要求1所述的生产酒精的工艺方法,其特征在于具体步骤为:把所说的B、C酵母分别培养在两个不同的发酵罐中,当第一阶段B酵母的发酵罐中发酵液的酒精浓度高于预定值后,把B酵母的发酵液导入培养C酵母的发酵罐中,使C酵母在较高的酒精浓度下把剩糖转化为酒精。
3、如权利要求1所述的生产酒精的工艺方法,其特征在于,把B酵母和C 酵母分别固定在载体上,然后一起置于同一发酵罐中的发酵,重复使用酵母细胞。
大豆糖蜜发酵生产酒精的技术
李振林
【期刊名称】《酿酒》
【年(卷),期】2012(039)002
【摘要】the process,production control and technological parameters of soybean molasses based ethanol production were introduced.%介绍了大豆糖蜜生产酒精的工艺流程、生产控制和工艺参数。
技术的应用拓宽酒精生产企业的原料来源,也为醇法大豆浓缩蛋白生产企业副产物利用提供了新的途径。
【总页数】3页(P91-93)
【作者】李振林
【作者单位】黑龙江省轻工科学研究院,黑龙江哈尔滨150010
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.2;TS261.4
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3.废糖蜜发酵法生产聚乙烯醇原料酒精的工艺技术 [J], 汪成美
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洗涤糖蜜,去除杂质。
糖蜜酒精生产工艺一、糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求糖蜜洒精发酵过程中需要大量的酵母,因此,必须选择适应工业生产需要的优良酵母菌种进行纯种培养,由单一细胞出发,增殖多量酵母作为种子,然后利用纯粹的酵母种逐级扩大培养,直至酒母的酵母细胞数足够满足酒精发酵的需要。
近年来,由于制糖技术提高,糖蜜中可发酵性糖减少,非发酵性糖增加,灰分和胶体物质增加,过去适应于高纯度糖蜜发酵的酵母,现在对低纯度糖蜜或劣质糖蜜已不相适应,发酵率明显下降。
目前国内不少糖蜜酒精工厂,在生产实践中选育和驯养适于低纯度糖蜜的,耐高浓度、耐高温或耐高酸的酵母菌种,以适应生产要求。
糖蜜酒精酵母应具备条件:(1)耐渗透压性能强,选择吸收性能好,酵母细胞质膜具有强的半渗透性。
在含高浓度灰分和胶体物质的糖液中生长速度快并有强大的增殖能力,抗渗透压强的特性,是区别糖蜜酒精酵母与淀粉质原料酒精酵母最明显的界限。
(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。
特别是南方夏天气温炎热,水温较高,选育耐高温酵母菌种,可保证夏天气温高时仍能继续正常发酵生产。
(5)抵抗代谢产物反馈抑制作用能力强,即耐酒精能力高。
能在高浓度酒精的发酵醪中继续发酵。
这样不仅能提高生产率,同时可提高设备利用率。
(6)抵抗重金民的毒害作用强。
通过驯养的办法,可以逐步提高酵母抗毒能力。
(7)发酵时产生泡沫少,选育产泡沫少的菌种,可以进一步提高发酵设备有效装填系数和设备利用率。
(8)变异性小,生产稳定。
二、糖蜜酒精发酵的酵母菌种特性我国常用于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种为台湾酵母396号;As·2·1189与As·2·1190;甘化I号;川345及川102等,常用于甜菜糖蜜发酵的酵母菌种为Rassя字。
1.适于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种(1)台湾酵母396号(F—396)系酵母菌属,细胞呈球形、卵形或椭圆形,曲汁中呈球形,4.5—9.8微米,内容透明、空胞大,在糖蜜中多为椭圆形,孢子呈球形2.5—3.5微米,l—3个,孢子形成温度30℃,菌落淡黄色,中心部凹下,边缘呈放射状。
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,。