糖蜜原料酒精生产技术

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第5章 糖蜜原料酒精生产技术,5.1 糖质原料酒精发酵的特点和工艺流程,5.2 稀糖液的制备,5.3 糖蜜发酵酒母的制备,5.4 稀糖液的发酵,5.1 糖蜜原料酒精发酵的特点和工艺流程,5.1.1,糖蜜原料酒精发酵的特点,1、糖蜜的来源与种类,糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂的一种副产品，又称废糖蜜，俗称桔水。,从制糖原料来分，糖蜜可分为,甘蔗糖蜜,和,甜菜糖蜜,。,（1）甘蔗糖蜜,甘蔗糖蜜是以甘蔗为原料糖厂的一种副产物。,分布：南方各省，如广东、广西、福建、四川和台湾。,产量：原料甘蔗的2.5-3。,外观：棕黄色至黑褐色的均匀浓稠液体，要求无夹杂物，无异臭味，无发酵迹象。,例：四川内江糖厂的糖蜜按下列要求分三级：,一级糖蜜：含糖分为5865；含微生物1.09.0万个1克；,二级糖蜜：含糖分为5258；含微生物1550万个1克；,三级糖蜜：含糖分为4652；含微生物100800万个1克。,甘蔗糖蜜的成分,项 目,广东,四川,碳酸法,亚硫酸法,碳酸法,锤度 （Bx）,85.78,85.54,82.00,全糖分 %,53.89,50.81,54.80,蔗糖 %,33.89,29.77,35.80,转化糖 %,20.00,20.00,19.00,纯度 %,62.78,59.40,59.00,非法酵性糖分 %,5.14,4.57,5.06,非法酵性糖/全糖%,9.55,8.99,9.23,胶体 %,9.91,11.06,7.5,酸度,10.5,9.5,10.0,硫酸灰分 %,10.28,11.06,11.1,总氮量 %,0.485,0.465,0.54,磷酸（P2O5） %,0.130,0.595,0.12,（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34,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,辽宁,黑龙江,锤度 （Bx）,81.60,79.6,全糖分 %,48.76,49.4,蔗糖 %,48.76,49.27,转化糖 %,/,0.13,纯度 %,59.76,62.0,PH,7.4,7.4,胶体 %,10.00,10.00,硫酸灰分 %,7.33,10.00,总氮量 %,2.08,2.16,磷酸（P2O5）%,0.029,0.035,甜菜糖蜜与甘蔗糖蜜的比较：,转化糖含量：甜菜糖蜜中极少，而蔗糖含量较多， 占绝大部分。,甘蔗糖蜜呈微酸性，pH6.2， 而甜菜糖蜜则呈微碱性，pH 7.4。,甜菜糖蜜中氮素含量1.682.3%，甘蔗糖蜜中氮素含量0.5%。,糖蜜原料的共同特点是它所含的,可发酵性物质是可以直接供酵母进行酒精发酵的各种糖,，为此，,在工艺过程中不需考虑原料的酶水解或酸水解。,这样就大为简化了生产过程，成本也相应降低。,2、糖蜜酒精发酵的特点,(1)糖蜜中含有大量的糖分，,大多数为可发酵性糖,。,(2)糖蜜中干物质的浓度高，约在80-90Bx，合格分50以上。,(3)糖蜜中一般都污染有很多杂菌，特别是产酸细菌，需要,经过灭菌或酸化,处理。,(4)甜菜糖蜜多为碱性，pH值为7.4，不适宜酵母的发育和发酵，需要先用硫酸中和调整至微酸性pH值44.5才进行酒精发酵。甘蔗糖一般是微酸性，仅需添加少量硫酸调整其pH值为44.50。,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，512。,(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+）510ppm，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。,2、糖蜜酒精发酵的特点,(9)糖蜜中含氮和含磷量，按其种类、产地、年份、制糖方法不同而异。因此，糖蜜酒精发酵中应适当添加营养成分。,(10)糖蜜酒精发酵代谢生成酯醛头级杂质及杂醇油较多。如果以糖蜜为原料生产高纯度酒精或精馏乙醇，则蒸馏设备流程必须在醪塔与精馏塔中间增加一排醛塔，采用汽相或液相过塔的,三塔式连续蒸馏流程,。,1、糖蜜酒精发酵的特点,2、 糖蜜酒精发酵工艺流程,糖蜜酒精发酵的生产过程可分为以下四个工序来进行：,糖蜜发酵前处理；,酒母醪的制备；,稀糖液的发酵；,成熟醪的蒸馏与精馏。,5.2 稀糖液的制备,糖蜜干物质浓度很大，糖分高，产酸细菌多，灰分与胶体物质很多。,糖蜜的处理程序包括,稀释、酸化、灭菌、澄清,和,添加营养盐,等过程。,5.2.1 糖蜜的稀释,1、糖蜜一般糖度为8090Bx，含糖分50以上，发酵前必须用水冲稀，在工艺上称为,稀释,。,2、糖蜜稀释的目的与方法,通过加水降低糖蜜的浓度，并通过加酸提高酸度，有利于酵母繁殖和形成絮状沉淀，并通过排除沉淀物达到去除杂质、杂菌，达到澄清的目的。,(1)双浓度流程,酒母稀糖液1214用于酒母培养。,基本稀糖液3335用于酒精发酵。,(2)单浓度流程,稀糖液浓度2225,3、,糖蜜稀释的方法,（1）间歇稀释法,设备：稀释罐；稀释罐内附有搅拌器。,操作：先将糖蜜由泵送入高位槽，经过磅秤称重后流入稀释罐，同时加入一定量的水，开动搅拌器充分拌匀，即得所需浓度的稀糖液，经过滤后可供酒母培养和发酵用。,（2）,连续稀释法,A、不带搅拌器的连续稀释器,该稀释器为一只圆筒形的管子，顺着管长装有若干孔板式的隔板和一块筛板，为了使糖蜜与水更好地混合，各板上的孔位都是交错配置，即一个孔在上部，一个孔在下部，这样使液体在流动过程中，呈湍流式运动。,安装时通常出口的一端向下倾斜。,特点：混合效果好，节省动力。,利用截面积不断的改变，保证液体在器内的湍流式流动来达到糖蜜与水均匀混合的目的。,B、立式连续稀释器,C、带搅拌桨的连续稀释器,4、稀释时糖蜜加水量的计算,PcVdc1,式中 p糖蜜量(kg)；,c糖蜜浓度(Bx)；,V稀释后糖液的体积(kg),d稀糖液的比重；,c1稀糖液的浓度(Bx),所需的糖蜜量：PVdC1/C,稀释时所需添加水的量为w，则 WVdp,又 VdpC/C1，,W=PC/C1P, WP（CC1）/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。,对甜菜糖蜜来说，加酸可以使其中的Ca,+,生成硫酸钙沉淀，因而加速糖蜜中胶体物质与灰分一道沉淀而除去。,2、,加酸量,对双浓度流程来说，基本稀糖液一般不加酸，而酒母稀糖液酸度应在6-7（中和10mL稀糖液所需0.1mol/LNaOH溶液的毫升数即为酸度）。,对单浓度流程来说，加酸量应保证稀糖液的酸度是33.5。,加酸量的计算,式中 V稀糖液的体积，L；,K需提高的酸度，（1mol/LNaOH）mL/100mL；,cH,2,SO,4,的浓度；,0.0491mL 0.5mol/LH,2,SO,4,中纯H,2,SO,4,的克数。,0.049 V K,加酸量（kg）=,100c,另外，甜菜糖蜜往往呈酸性，中和所需的用酸量可按下式计算：,式中， Vp中和酸时糖蜜体积，L；,A糖蜜的碱度,，（1mol/LNaOH）mL/100mL；,其他系数同上式。,0.049 Vp A,加酸量（kg）=,100c,甜菜糖蜜实际加酸量=中和加酸量+加酸量,（3）,加酸的方法,间歇稀释操作法是逐项进行。,通常间歇发酵时，较普遍的是采用将酸加入稀糖液中的方法。也有将酸直接加入糖蜜中。,连续稀释热酸法澄清处理糖蜜，把酸化、灭菌、添加营养盐和澄清同时一道进行。,我国糖蜜酒精工厂多采用将糖蜜稀释到4060时，再加酸，然后加热澄清，取清液再进行稀释。这样,既能提高酸的灭菌作用，又可加速沉淀，并能减少酸化设备的容积，提高设备利用率,。,（4）,用酸的种类,硫酸,盐酸,*,甜菜糖蜜中的有机碱(-NH,2,)，在加酸时与酸作用能放出剧毒的黄棕色气体NO,2,，为了避免中毒，酸化槽必须要有排气孔，酸化工段应有良好的通风设备！,5.2.3 营养盐的添加,1、甘蔗糖蜜所需添加的营养成分和生长素：,氮源,镁盐,生长素, 氮源,氮的需要量的计算：,例如每1mL成熟酒母醪含有1.5亿酵母细胞，即一公升中含有1500亿，每1亿酵母重0.07g克，则,每kg酒母醪中酵母细胞的重量为15000.0710.5g,。,已知鲜酵母含氮量为2.1，则,每kg酒母醪含氮量为10.52.1%0.21g,，而制备1kg酒母醪用糖蜜150g。,甘蔗糖蜜含氮约0.5，其中能被酵母利用的氨基态氮及其它氮素仅为2025，即,150g糖蜜中含有能被利用的氮0.15g,。,常用N源：,a、硫酸铵(NH,4,),2,SO,4,用量为每吨糖蜜添加氮量为21的硫酸铵11.2kg，即0.10.12。,b、尿素,，尿素含氮量为46，通常为硫酸铵用量的一半。,c、酵母自溶物,d、麸曲, 镁盐,镁盐的作用：促进酵母的生长、繁殖，扩大酵母生长素的效能；促进酒精发酵。,通常添加,硫酸镁,，用量为糖蜜的0.040.05。,氯化镁或硝酸镁单独加入稀糖液则无作用，如与硫酸铵同时使用，则有促进效能。,生长素,酵母必要的生长素有维生素B1、维生素B2、肌醇、生物素及泛酸等。,一般是添加适量的,玉米浆,，,米糠,或,麸曲自溶物,等作为酵母生长素的补充。,2、甜菜糖蜜所需要添加的营养盐磷源,过磷酸钙，其用量为甜菜糖蜜量的1%，浸出液浓度为56%。,磷酸,来作磷源，工业磷酸含量为70%(比重1.5)，用量为0.03%(对甜菜糖蜜算)。,磷酸氢二铵,（NH,4,）,2,HPO,4，,用量为每10000L酒精9.45kg。,5.2.4 糖蜜的灭菌,1、糖蜜中常见微生物：,野生酵母,，,白念球菌,以及,乳酸菌,一类的产酸菌。,2、灭菌方法：,(1)加热灭菌：8090,，1h,(2)药物防腐,糖蜜酒精工厂常用防腐剂,漂白粉，用量为每吨糖蜜200500克；,甲醛，用量为每吨糖蜜用40%甲醛600mL,；,氟化钠，用量为醪量的0.01；,五氯代苯酚钠，用量为0.004。,注意：在酸性环境中分解成五氯苯酚和钠盐，所以应添加在未酸化的糖蜜稀释液中。,抗菌素,5.2.5 糖蜜澄清,1、目的：除去糖蜜中的,胶体物质、灰分,和其它,悬浮物质,。,2、方法：,(1)加酸通风沉淀法,(2)热酸处理法,(3)机械分离法压滤法或离心机分离法,5.2.6 稀糖液的制备流程,1.单浓度稀糖液连续制备工艺流程,2. 双浓度稀糖液连续制备工艺流程,5.3 酒母的制备,5.3.1 糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求,(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。,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。,5.3.2 糖蜜酒精发酵的酵母菌种特性,甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种：,台湾酵母396号；,As21189与As21190；,甘化I号；,川345及川102。,甜菜糖蜜发酵的酵母菌种：字酵母。,1适于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种,(1)台湾酵母396号(F396),酵母菌属，细胞呈球形、卵形或椭圆形，曲汁中呈球形，4.59.8um，内容物透明、空胞大，在糖蜜中多为椭圆形，孢子呈球形2.53.5um，l3个，孢子形成温度30，菌落淡黄色，中心部凹下，边缘呈放射状。,发酵最适温度3335，发酵最适pH25，死灭温度60，对酒精的抵抗能力在10约为48h。,(3)As.2.1189,和,As.2.1190,As.2.1189,又名古巴,，,As.2.1190,又名古巴,。,细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形。As.2.1189菌落呈白色圆形，有光泽，中心部稍凸起，边缘皱折。As.2.1190细跑大小相差较悬殊，菌落边缘稍不整。,最适发育温度2528，最适发育pH4.95.0，最适发酵温度3138，最适发酵pH3.05.0，耐酒精能力强，成熟醪最高含酒分达1011%。,在甘蔗糖蜜醪中发酵速度快，发酵周期约2224小时，较台湾396发酵时间缩短46小时以上。,适于甘蔗糖蜜酒精发酵，适应性强，对营养分的要求不象台湾396高，在营养条件较差的低纯度糖蜜培养液中，亦能保持正常活动，酵母细胞数和发酵速度不受影响。,适于低温发酵，当温度不高于40时，发酵率高达8890，较台湾396高，且稳定，成熟醪含酒分也较高。如温度升高超过40以上，则成熟醪残糖增高，酒分下降、发酵率明显下降。,As.2.1190适于甘蔗糖蜜原料酿制白酒或兰姆酒，稍有特殊芳香风味。,字酵母,具有特别强的耐渗透压能力，在10食盐中经33h其原生质收缩90，但经24h便恢复正常状态，仅有个别细胞发生原生质收缩。因此，不仅适于甜菜糖蜜的酒精发酵，也适于甘蔗糖蜜的酒精发酵，不仅适于纯度较高的糖蜜发酵，也可适于低纯度糖蜜的酒精发酵，发酵率较高。,它能使葡萄糖、蔗糖、果糖及麦芽糖完全发酵，同时能发酵1/3棉子糖，即由其中分出果糖而剩下2/3的不发酵的蜜二糖。,最适发育温度2325，发育最适pH4.04.5，最适发酵温度2730，发酵最适pH2.05.O，耐酒精能力9.510(即成熟醪含酒分9.510)。,5.3.3 酒母培养的工艺流程,5.3.4 酵母纯种扩大培养工艺,1原菌种斜面培养,米曲汁琼脂或麦芽汁琼脂，2530，35d。,2液体试管培养,麦芽汁或米曲汁，2530，20h。,3三角瓶培养,稀糖液：1/3麦芽汁或米曲汁、2/3糖蜜、营养盐。,稀糖液浓度为1415Bx，酸度56，糖分6.57.0，2530，1214h。,4卡氏罐培养：,糖蜜稀释添加营养盐的稀糖液，稀糖液浓度为1415Bx，酸度56，糖分6.57.0，2530，1214h。,卡氏罐酵母种子醪成熟指标是：耗糖50左右，酸度基本上不升高，酵母细胞数为1.52.0亿mL左右，出芽率20，即培养成熟。,5.3.5 影响酒母质量的主要因素,1酒母醪中的糖浓度和纯度的影响,2. 酒母醪酸度的影响,3酒母醪中营养成分的影响,4酒母通气与不通气培养的影响,5接种时期与接种量和接种温度的影响,6培养温度与培养时间的影响,5.4 稀糖液的发酵,5.4.1 糖蜜酒精发酵的依据,1糖蜜中的可发酵性物质,甘蔗糖蜜中含有相当数量的转化糖，约20，蔗糖30，,甜菜糖蜜中含转化糖极少，而含大量蔗糖，约50左右。,2糖蜜酒精发酵中酵母的有效酶系,（1）蔗糖酶,将糖蜜醪中的蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。,（2）酒化酶,包括12种酶和三个辅酶体系的总称，主要包括,己糖磷酸化酶、激酶、氢化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶及脱氢酶,等,糖蜜酒精发酵化学反应式：,C,12,H,22,O,11,十,H,2,O,2C,6,H,12,O,6,342.2 2180,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH,十,2CO,2,246 244,3糖蜜酒精发酵过程中副产物,乙醛的生成,糖蜜中的胶体物质，灰分及重金属离子对酵母细胞中,乙醇脱氢酶活性,有一定的抑制作用，或从甘油醛转变成甘油酸中放出的,还原型辅酶I (NAD2H),中断，都使乙醛还原为酒精受到制约，因而相对地增加了乙醛的积累。,5.4.2 糖蜜发酵方法,1、间歇发酵法,（1）开放式间歇发酵法,（2）密闭式间歇发酵,（3）分割式发酵法,（4）分段添加发酵法,（5）连续流加发酵法,（1）开放式间歇发酵法,设备：敞开的发酵槽，发酵槽一般用水泥制成，也可用钢板制成，发酵槽内装有冷却管和蒸汽管，使用时先用石灰乳、热水充分洗涤及消毒。,培养酒母稀糖蜜浓度为1215，pH4.05.0，接入10的种子，2530培养至浓度为68时即为成熟洒母。,浓度为20的稀糖液送入发酵槽，同时接入20的酒母，接种温度：夏季27，冬季为32。酒母添加后不久就进行前发酵，再约经10小时开始主发酵，温度逐渐上升，这时要注意降温，发酵时间约需3040小时，成熟醪含酒精67(容量)。,优点：设备简单，操作简便。,缺点：直接与空气接触不利于嫌气性发酵，容易感染杂菌，同时也容易导致酒精挥发损失及CO2无法回收，设备利用率低。,（2）密闭式间歇发酵,酒母罐 100空消1h；,送入1215的稀糖液后，再加热到100，灭菌30min；,加入浓硫酸调节pH4.55.0，然后冷却到30时接入种母，培养至浓度降至68时即为成熟酒母。,将已杀菌的浓度为20的稀糖液送入密闭式发酵槽，冷却至30时接入10的酒母，保温3035发酵，发酵时间为3040小时，成熟醪含酒精6.57(容量），发酵率8687%。,特点：嫌气性发酵条件较好，能防止杂菌感染，发酵率稳定，可以回收CO2，酒精损失较少。,（3）分割式发酵法,此法是利用发酵正常的主发酵醪，把它抽出一部分(13或12)送入第二发酵罐，作为第二发酵罐的酒母，两个发酵罐各用稀糖液添加满，第一个罐让它发酵完毕，然后蒸馏，而第二个发酵罐在进入主发酵期时，又分割出13或12的发酵醪送入第三个发酵罐，作为第三个发酵罐的酒母，再分别添加满稀糖液，如此依次进行下去，分割主发酵醪进行发酵。,优点：节省酒母的制备，分割主发酵醪作为酒母，接种量较大，可以缩短发酵时间。,缺点：容易感染杂菌。,为了减少杂菌感染的机会，每天更换新种两次，或在重复分割时，将发酵醪酸化调整为pH4.0，或添加适量的氟化钠或五氯代苯酚钠等化学防腐剂。,（4）分段添加发酵法,分段添加发酵法是在发酵罐中加入1020的成熟酒母，并且分三次或更多次加入基本稀糖液。第一、第二次添加发酵罐容积20的糖液，第三次加入发酵罐容积4050的糖液。为了使酵母很好地增殖，在第一次及第二次添加时，通空气一小时，而第三次添加时则通气15-20min，如果没有通风设备，添加速度应尽量慢。,将酵母培养阶段和发酵阶段明显地划分开来，根据两者不同的目的要求，采取不同的技术条件，在发酵过程中尽可能维持醪液中的糖分一致，使酵母在较稳定的情况下发酵，由于采用分段添加糖液，保持了醒液中较低的糖分和较高的酒精分。,（5）连续流加发酵法,连续流加发酵法是先将占发酵醪总容量约30%的成熟酒母醪一次放入发酵罐中，然后加入相同数量的浓度为14的稀糖液，通入空气，使其与酒母混匀，促使酒母很快增殖，约经过两小时，发酵度降低77.5，这时就连续地加入浓度3235的基本稀糖液，连续流加基本糖液的速度，主要是维持加入过程中发酵醪的浓度在10左右。,采用连续流加发酵法，发酵最高温度须控制在3334，发酵总时间只有1520h，发酵醪的酒精含量可达9(容量)以上,2、连续发酵法,（1）多级连续发酵法,（2）循环(往复)多级连续发酵法,（3）通气搅拌多级连续发酵法,（4）回收酵母多级连续发酵法,（1）多级连续发酵法,多级连续发酵法又称自流式连续流动发酵法，是在一组串联几个发酵罐中进行的，罐的数量及位置可以不同。通常采用910个罐串联起来，它们的位置可以在高度相同的一个平面上或者高度不同的两个平面上，呈梯级式。,酒母和基本稀糖液，以一定的速度连续地流入前两个发酵罐，发酵时醪液从#1发酵罐上部沿连通管流入#2发酵罐底部，再经#2发酵罐上部流入#3发酵罐底部，这样顺序连续流动，经过一组串联的发酵设备所连接的空间，酵母完成增殖和发酵作用的全过程，成熟醪从最后的发酵罐中连续排出，送去蒸馏。,（2）循环(往复)多级连续发酵法,发酵设备与多级连续发酵法相同，但管道布置与换种操作则不同：,共同点是发酵设备同样由9至10个发酵罐一组串联起来，酒母与基本稀糖液的流加，由#1、#2发酵罐，依次经过所有的发酵罐完成连续发酵的全过程，成熟醪从最终发酵罐排出，送去蒸馏。,不同点是：最终发酵罐成熟醪蒸馏后，立即刷罐灭菌，接入酵母新种，连续流加基本糖液，其它各发酵罐依次灭菌接入发酵醪，以相反的方向连续流动进行连续发酵，这样尾罐变为首罐，实现了循环连续发酵法。该法的优点是不需用泵转换，可简化操作，节省电力消耗。,（3）通气搅拌多级连续发酵法,为了使糖蜜酒精连续发酵在均匀相(或均质)情况下进行，同时保证有足够或较多的酵母数量。,在一组发酵罐串联起来的发酵系统中第一个罐采用通气搅拌或间歇通气搅拌措施。,保持足够和较多量酵母的情况下，通过连续流加基本稀糖液，使酵母迅速处于对数生长阶段，保持其旺盛的生命力，并提高酵母的比生长速度，是获得高发酵率的关键。,在随后的各级发酵罐中，随着糖液浓度降低，酵母比生长速度也逐渐缓慢降低。所以，设计糖蜜酒精连续发酵方案时，宜采用双流和多流系统，即糖液同时流入前23个发酵罐，以便保持酵母一定的比生长速度。,间歇通气搅拌对稳定和保证较高的比生长速度更为有利。,（4）回收酵母多级连续发酵法,此法的特点是将发酵醪的酵母，用高速离心机回收再用。,由于回收大量的酵母，在发酵过程中一开始便有足够多量的酵母，发酵特别旺盛，代谢产物酒精立即大量积聚。,由于代谢产物的反馈抑制作用，发酵过程中随着酒精浓度迅速增高，抑制了酵母的增殖，使酵母迅速衰亡。因此，酵母耗糖的损失相应减少，酒精产率相应可增加2左右。,连续发酵时间可缩短810小时，所以此法的优点是发酵周期短，产率高，设备利用率高。,回收酵母多级连续发酵是在四个一组串联的发酵罐中进行，连续发酵用糖液浓度为3034。,来自活化罐的成熟酒母及发酵浓糖液送入第一个发酵罐的底部，发酵醪向上升起，沿导管流入第二发酵罐的底部，依次流入第三个发酵罐。,这样的输送方向保证了酵母在整个发酵期间都处于悬浮状态。由于发酵作用产生代谢产物酒精和二氧化碳，醪液比重沿罐高度而逐渐降低，这样能防止发酵醪把刚送来的糖液带走。,第三与第四两个发酵罐之间上部用导管相连，发酵醪由第四发酵罐的下部放出，使酵母沉降，便于回收。发酵醪的流动速度需调节到第一罐发酵度14，第二罐发酵度10，第三罐发酵度6.5，第四罐6.1，成熟醪酒精浓度约为8.8(容量)。,从发酵醪分离回收的酵母浆，约为发酵醪容积的15，此酵母浆送至酒母罐，添加浓度1112稀糖液并添加硫酸，使酸度达11.3，再加过磷酸钙，而不加氮源养料，当浓度降低至4.55时，即将酒母醪送至发酵罐，在发酵过程所释出的二氧化碳，通过捕集器，而洗水则用来稀释糖蜜，发酵醪用泵送入沉降槽，通过高速离心分离器将醪液和酵母分离，醪液送去蒸馏，酵母重回至活化罐中，如此反复使用15次左右。,3、间歇发酵与连续发酵的比较,间歇式发酵是始终在一个容器内进行，酵母始终处在一个变动的环境中，即酵母的繁殖与生命活动是在糖分不断下降，酒精含量逐步增加的变化过程中进行的。,连续发酵:发酵的每一个阶段是在各个不同的容器中进行，对每个容器来讲，醪液的浓度，酒精的含量，pH，温度等因素是一定的，这样，酵母由于适应稳定外界的环境，其发酵能力加强，发酵率也相应提高，整个生产过程连续化，操作方便，生产管理稳定，大大减轻了劳动强度和节省劳动力，为实现仪表自动控制提供了有利条件，同时由于连续发酵法，节约了非生产时间，提高了发酵设备利用率。,甘蔗糖蜜酒精连续发酵成熟醪的指标:,残糖0.51.0；,酒精含量8(容量)以上；,酸度55.5；,浓度910Bx；,品温3032；,镜检杂菌不明显，酵母形态正常。,甜菜糖蜜酒精连续发酵成熟醪指标：,残糖0.35；,酒精含量8.2(容量)以上；,酸度1.5；,浓度67Bx；,品温3032；,镜检杂菌不明显，酵母形态正常。,糖蜜原料生产酒精蒸馏及精馏的特点,糖蜜酒精发酵成熟醪中含酯醛头级杂质，杂醇油以及灰分较多，连续蒸馏过程中产生泡沫和积垢。因此，蒸馏时要注意排醛和抽提杂醇油，同时也要注意防止产生液泛及积垢,。,医药酒精双塔式液相过塔连续蒸馏流程；,精馏酒精三塔式连续蒸馏流程,*异常发酵现象及处理方法,不正常现象,产生原因,处理方法,1.酒母醪中酒母数不足,1.流量过大,1.减慢流量,2.温度过低酸度高,2.用热水过冷却管升温，降低稀糖液酸度,3.营养不足,3.增加养料用量,4.风量太小,4.增大风量,5.糖液浓度高,5.降低酵母稀糖液浓度,不正常现象,产生原因,处理方法,2.成熟酒母醪酒分高,1.风量过小,1.适当开大风量,2.温度较高,2.降低温度,3.稀糖液糖份过高,3.发酵速度慢,1.发酵温度过低,1.适当提高发酵温度,2.糖蜜原料质量变化,2.适当改变工艺操作条件,3.酵母数量不足,3.按（1）项处理,不正常现象,产生原因,处理方法,4.成熟醪残糖高,1.酵母数量不足,1.按（1）项处理,2.浓度过高，流量过大,2.降低浓度，减少流量,3.非发酵性糖份高,3.检验糖蜜中的含量处理之,4.酵母衰老或死亡，发酵力减弱,4.适当增加营养料,5.高低糖液比不合理,5.按配比控制,不正常现象,产生原因,处理方法,5.酵母死亡,有铜锈等毒物,检查清除,6.酒母罐浓度低,1.糖蜜质量变化,1.改变工艺操作条件,2.流量过小,2.加大流量,3.风量过大,3.减少风量,4.酒母稀糖液浓度低,4.提高稀糖液浓度,不正常现象,产生原因,处理方法,7.酒母罐液位降低,1.风量过大,1.适当减少风量,2.CO2排除阀开的过小,2.开大CO2排除伐,3.泡沫捕集器液位过高,3.泡沫液泵至#4发酵罐,4.酒母罐浓度过高,4.降低酒母稀糖液浓度,不正常现象,产生原因,处理方法,8.杂菌感染严重,1.糖蜜遭受污染,1.进行严格药物或蒸汽灭菌,2.糖液PH值过高,2.添加硫酸，适当提高酸度,3.空气过滤不良,3.清洁杀菌过滤装置,4.酵母培养时感染杂菌,4.加强酵母管理,5.发酵罐、管道、阀门杀菌不彻底,5.严格进行杀菌操作,不正常现象,产生原因,处理方法,9.酵母变形，聚结沉降,1.养料过多或过少,1.调节用量,2.温度与PH值波动,2.及时检查调节,3.酵母菌龄太长,3.换种,4.酵母中毒,4.检查清除,(1)加酸通风沉淀法,又称冷酸通风处理法。,将糖蜜加水稀释至50Bx左右，加入0.20.3浓硫酸，通入压缩空气1h，静止澄清8h，取出上清液作为制备糖液用。,通风一方面可赶走SO2或NO2等有害气体以及挥发性酸和其他挥发物质；另一方面可增加糖液中的含氧量，提高糖液的溶氧系数，以利酵母的增殖。,(2)热酸处理法,酸化灭菌和澄清同时进行，工艺上在原糖蜜稀释时，采用阶段稀释法。,第一阶段先用60温水将糖蜜稀释至5558Bx，同时添加浓硫酸调整酸度，PH33.8，进行酸化，然后静止5-6h。,第二阶段则将已经酸化的糖液再稀释到酵母培养液所需的浓度1214，而供发酵醪用的糖蜜经连续稀释器一次加水稀释至所需要的浓度。然后流入主发酵罐内。,思考题,糖蜜原料生产酒精的工艺流程和工艺指标如何？,淀粉质原料生产酒精与糖蜜原料生产酒精有什么不同？,糖蜜原料在发酵前为什么要进行酸化?,如何计算制备稀糖液时糖蜜的添加量和加水量?,如何估算已知成分的糖蜜发酵醪发酵后的含酒分和最低残糖分?,