高浓度酒精发酵
酒精发酵
七、酒母制备工艺展望：
1：液曲酒母：在液曲种子内接入酒母菌种，30-32℃通风培养32hr即成。
2：耐高温酵母：一般酵母不能超过34℃，耐高温酵母能在 40℃下正常发酵。
3：利用淀粉的酵母：若酵母能直接利用淀粉，糖化即可取
消，工艺大大简化，国内外有用：糖化锅、发酵罐容积相等的小酒精厂。
B：分次添加法： 先加入1/3罐糖化醪，接入8~10%酒母，经1~3h 发酵，在加入第二次糖化醪，再经1~3h发酵， 添加第三次，直到满罐为止，发酵成熟蒸馏。 优点：发酵旺盛，迟缓期短；酵母易优势生长， 有利于抑制杂菌；冷却水用量少。 缺点：加糖化醪满罐时间应控制在10h以内，否 则后加的醪液来不及转化为糖、发酵，造成出酒 率下降。 适用范围：适于锅小罐大的工厂。
2）拉斯12号（RassXⅡ）：圆形至卵圆形，细胞 间连接较多，能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、 半乳糖和1/3棉子糖，不能发酵乳糖。
3）K字酵母（日本）：细胞个头小，卵圆 形，但生长迅速，适于高粱、大米、暑类原 料生产酒精，有不少工厂使用。 4）1300（南阳五号）：细胞椭圆形，少数 腊肠性，能发酵葡糖、麦糖、蔗糖、1/3棉 子糖，不发酵乳糖。耐酒精13%以下。 5）1308（南阳混合酵母）：圆形少数卵圆 性，适于含单宁物质较多的原料，发酵速度 快，产酒精能力强。
5、酒精发酵机理：指葡萄糖在酵母酒化酶作用 下，经一系列反应转化成酒精的生化过程。共 分4个阶段，12步骤。
6、副产物的形成[醇、醛、酸、酯四大类]： 1]甘油：糖代谢产物，一般为醪量的0.3—0.5%。 若向发酵液中添加NaHSO3或使醪液呈碱性 pH7.6，则发酵向甘油方向转化，造成出酒率 降低。[主要发生在后酵期]
酒精的生产工艺流程
酒精的生产工艺流程
《酒精的生产工艺流程》
酒精，又称乙醇，是一种重要的工业原料和能源产品，在医药、化工、食品和饮料等领域都有广泛的应用。
酒精的生产工艺流程一般包括发酵、蒸馏和精馏等步骤。
首先是发酵过程。
发酵是利用微生物（如酵母菌）将含糖的物质转化为酒精和二氧化碳的过程。
一般来说，玉米、小麦、红薯、甘蔗等富含淀粉或糖类的原料经过磨碎、水解和糖化等步骤，使得其中的糖类得以释放出来。
然后将这些糖类物质加入适量的酵母菌和发酵剂，在一定温度条件下进行发酵。
在发酵过程中，酵母菌利用糖分解产生酒精和二氧化碳，产生的酒精溶于水中，形成酒精发酵液。
接着是蒸馏过程。
蒸馏是利用酒精和水的沸点差异进行分离的过程。
将发酵液加热至酒精和水的沸点之间，酒精在热量作用下蒸发，然后再冷凝成液体。
这样就可以得到一定浓度的酒精溶液。
最后是精馏过程。
在精馏过程中，要对蒸馏得到的酒精再次进行深度分离和提纯。
通过不同浓度的酒精在特定温度下蒸发的原理，进行连续或批量的精馏，将酒精溶液中的杂质进一步去除，得到高纯度的酒精。
综上所述，酒精的生产工艺流程主要包括发酵、蒸馏和精馏三个步骤。
通过这些步骤，原料中的糖类经过发酵转化为酒精，
再经过蒸馏和精馏过程得到高纯度的酒精产品。
这些酒精产品在各个领域都有重要的用途，是一种十分重要的工业原料和能源产品。
高浓度酒精连续发酵过程中振荡行为的模拟及填料弱化振荡的机理
环 境 胁 迫 的延 迟 反应 是 引 起 这 种 振 荡 行 为 的 主要 原 因 之 一 ，并 发 现 填 料 具 有 弱 化 这 种 振 荡 行 为 的 作 用 ，但 描 述 这 种 振 荡 行 为 的 动态 模 型 尚 未 建 立 ，填 料 弱 化 振 荡 的 机 理 也 尚 不 清 楚 。通 过 引 入 时 滞 加 权 函 数 ，建 立 了预 测 高 浓度发酵 （ ＶＨＧ ） 条 件 下 振 荡 行 为 的过 程 动 态 模 型 。并 在 前 期 实 验 研 究 基 础 上 ，分 别 采 用 ３种 性 质 不 同 的填 Ｆ 料 ，通 过 考 察 其 弱 化 振 荡 行 为 的差 异 ，在 一 定 程 度 上 揭 示 填 料 对 振 荡 行 为 弱 化 作 用 的 机 理 。实 验 结 果 表 明 ：采
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玉米原料酒精高浓度发酵中间试验的研究
（ ）Ｓ ｃｈ ｒｍ ｃｓｃｒｘｓａ １ 本 课 题 组 分 １ ａｃａ ｏ ｙ ｅ ｅｅ．ｉｅＹ３ ， ｉ ６：
煮和蒸馏能耗 并可提高设备 利用率 ， 是降低生产 成本
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维普资讯
天 津 轻 工业 学 院 学 报
第 １ 总第 ４ 期 ） ２０ ３ 期（ ０ ０２年 月
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由于酵母菌在高浓度酒精下不能继续发酵
★★★★★由于酵母菌在高浓度酒精下不能继续发酵，所得到的酒醪或酒液酒精浓度一般不会超过20%。
采用蒸馏器，利用酒液中不同物质，其挥发性不同的特点，可以将易挥发的酒精（乙醇）蒸馏出来，蒸馏出来的酒汽中酒精含量较高，酒汽经冷凝，收集，就成为浓度约为65-70%（v／v）的蒸馏酒。
蒸馏器的采用是酿酒工业具有划时代意义的大事。
而且蒸馏技术还可以用于其它行业。
尤其是现代的石油工业广泛使用蒸馏器，这些都为现代文明立下了汗马功劳。
第一节、古代蒸馏酒生产技术我国蒸馏酒的起源问题在第一章已有阐述，本节主要介绍传统的蒸馏酒生产技术发展情况。
一、蒸馏酒的传统发酵技术1、发酵容器发酵容器的多样性也是造成烧酒香型各异的主要原因之一。
传统的发酵容器分为陶缸和地窖两大类型。
陶缸还有地缸（将缸的大部分埋入地面之下）和一般置放在室内的缸。
自古以来，酒的发酵便离不开容器，黄酒发酵的容器多数为陶质容器，有的烧酒仍继承陶质容器发酵的传统。
如南方的烧酒发酵容器几乎都是采用陶器。
即使是象糟烧酒，也是如此。
但自从出现蒸馏酒后，这一传统观念发生了变化，地窖这一特殊的容器应运而生。
所谓地窖发酵，就是掘地为窖，将原料堆积其中，让其自然发酵。
此法创于何时，目前仍无公认的答案。
四川省有的地区，据说有窖令达五，六百年的老窖。
如果确实，则地窖的挖筑采用在明代之初（此资料来自四川省宜宾博物馆所提供的考古资料）。
地窖分为泥窖、碎石窖和条石窖等多种类型。
2、发酵工艺蒸馏酒的发酵工艺脱胎于黄酒发酵工艺。
但由于蒸馏酒本身的特点，也形成了独特的发酵工艺技术。
（1）、与黄酒类似的米烧酒发酵工艺明代李时珍的《本草纲目》简单地记载了当时蒸馏酒的生产方法，可以认为这是一种与黄酒类似的发酵方法，所不同的是增加了一道蒸馏工艺。
该书记载："其法用浓酒和糟入甑蒸，令气上，用器承取滴露。
凡酸坏之酒，皆可蒸烧。
近时惟以糯米或粳米，或黍或秫或大麦蒸熟，和曲酿瓮中，七日，以甑蒸取，其清如水，味极浓烈，盖酒露也。
高粱酒精发酵中产生乙酸的酵母菌研究
高粱酒精发酵中产生乙酸的酵母菌研究酵母菌是一类微生物，广泛存在于自然界中的土壤、植物和动物体内。
它们具有发酵能力，可以将糖类转化为乙醇和二氧化碳。
然而，在某些条件下，酵母菌可以产生乙酸，这是一种有机酸，对于高粱酒精发酵过程中的品质和稳定性具有重要影响。
为了研究高粱酒精发酵过程中产生乙酸的酵母菌，许多科学家进行了广泛的研究。
他们发现，高粱酒精发酵中起主要作用的酵母菌是一种称为Saccharomyces cerevisiae的酵母菌。
Saccharomyces cerevisiae是一种广泛应用于食品和饲料发酵工业的酵母菌。
它具有较高的乙醇耐受性和发酵能力，非常适合用于高粱酒精发酵过程。
然而，在某些条件下，Saccharomyces cerevisiae也会产生酸性代谢产物，其中之一就是乙酸。
在高粱酒精发酵过程中，乙酸的产生主要是由于酵母菌内部的代谢途径被调节或受到外界环境的影响。
一种重要的调节机制是乙酸的合成途径。
乙酸的合成主要发生在酵母菌细胞内的线粒体中。
线粒体内的某些酶，如乙酸脱氢酶和乙酸透过膜转运酶，参与了乙酸的合成和转运过程。
通过调节这些酶的活性，酵母菌可以控制乙酸的产生量。
此外，外界环境的调节也对高粱酒精发酵中乙酸的生成起到重要作用。
其中，温度、pH值、营养物质浓度和氧气水平等因素被认为是影响乙酸产生的关键因素。
例如，较高的发酵温度和适当的pH值会促进乙酸的合成，而氧气浓度过高则会抑制乙酸的产生。
除了上述因素外，酵母菌菌株的遗传背景也可能影响乙酸的产生。
不同的酵母菌菌株可能具有不同的乙酸合成和代谢机制，因此乙酸的产生量会有所差异。
为了更好地研究高粱酒精发酵中产生乙酸的酵母菌，科学家还采用了基因工程技术和分子生物学方法。
通过改变特定基因的表达水平或突变遗传物质，科学家成功地改变了酵母菌产生乙酸的能力。
这些研究为酿酒业提供了改进发酵过程和调控乙酸产生的方法。
总结起来，高粱酒精发酵中产生乙酸的酵母菌主要是Saccharomyces cerevisiae。
关于玉米原料超高浓度酒精发酵探讨
关于玉米原料超高浓度酒精发酵探讨摘要：从现阶段发展而言，玉米原料化工方面的研究相对较少，因此在玉米生产酒精的传统工艺中出现了诸多问题，在工业转化过程中，缺乏相应的成熟技术支持。
为此，必须采取一些有效措施进行改进，提升酒精发酵的效果。
关键词：玉米原料；超高浓度；酒精发酵由于石油危机而造成的国家能源安全、农民收入和环境等问题而使得生物酒精的生产日益受到重视，近几年发展较快，中国已成为世界上第三大生物酒精生产国。
现在工业上的生物酒精绝大部分属第一代燃料乙醇，即用淀粉质原料来生产川。
据酿酒协会酒精分会的统计，2004年我国酒精生产玉米原料占50.3％，经过近几年的发展，玉米现在已经占到65％。
适度发展玉米燃料乙醇有益于粮食供需平衡，依然可以起到玉米供需平衡蓄水池的作用。
同时玉米也是深加工链条最长、产品系列最丰富的粮食品种，因此相对于其他淀粉质原料，玉米酒精发酵的研究意义更大。
高浓度酒精发酵工艺具有高发酵率、高转化率、低残糖和节约能源等特点，可大幅度增加产量，显著提高经济效益。
据相关公司的生产实践表明，按年产6万t酒精计算，实施浓醪发酵后年节约一次水12万t，吨酒精节电62.5°，吨酒精节约煤160kg，年节约资金675万元，减排废水15万t因此，酒精浓醪发酵是发酵酒精工艺的重大技术进步，已经成为酒精行业清洁生产重点推广的技术之一。
中国开展生料酿酒研究始于20世纪70年代。
以节能、减排、高出酒率、高浓度发酵为特点的无蒸煮生料发酵工艺是燃料乙醇生产技术的未来发展方向。
近期的研究增多，商业化过程进展也加快。
但相对而言，生料超高浓度酒精发酵的研究并不多。
若采取传统的蒸煮工艺进行超高浓度酒精发酵，由于黏度问题，在配料浓度很高的情况下，会造成液化非常不彻底，并且浓醪的换热和输送在工厂会变得异常困难，同时也影响发酵体系的传质，而使过程效率降低；即便不考虑黏度问题，在这种条件下往往需要特别的耐高糖度、耐高酒度的酵母。
酒精发酵时葡萄糖浓度不能过高的原因
酒精发酵时葡萄糖浓度不能过高的原因
酒精发酵时，葡萄糖浓度不能过高，一方面是因为过高的葡萄糖浓度
会阻碍酵母的活性，另一方面是因为它们可能无法生成足够多的乙醇：
一、酵母活性受到影响：
1、葡萄糖浓度高会凋亡酵母细胞。
酵母在分解葡萄糖时会分泌出乙醇，乙醇会中毒导致死亡。
葡萄糖浓度较高，存在的乙醇将更多，使得酵
母细胞的死亡率上升，从而减少了有效的酵母细胞数量；
2、高浓度的葡萄糖不能完全发酵，在发酵过程中，葡萄糖会慢慢分解
促使酵母的生长及摄入养分，但是在葡萄糖浓度过高的情况下，会使
分解流程发生变化，导致酵母无法正常消耗葡萄糖，无法获取摄入养分，也就减慢了发酵进程;
二、乙醇含量不足：
1、熟化过程中，酵母需要消耗大量葡萄糖生成乙醇，当浓度过高时，
发酵程度会受到影响，乙醇的产量不足；
2、如果浓度过高，葡萄糖的主要分解路径为乙醛和乙酸二原子代谢，
大量乙醛和乙酸会被释放，因而影响了乙醇的产量，存在大量乙醛和
乙酸，还可能会产生有害的化学物质；
总之，当葡萄糖浓度过高时，会阻碍酵母的活性，乙醇产量不足，也有可能产生有害化学物质。
因此，在酒精发酵时，葡萄糖浓度不能过高，否则将影响发酵效果。
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高浓度酒精发酵
所谓的高浓度酒精发酵， 是以提高单位体积内发酵 醪液中淀粉的含量， 在适量的酿酒酵母菌作用下， 在一 定的时间内力求得到最多的发酵终产物—— —酒精。现 在， 一般的酒精生产企业淀粉质原料糖化醪的可溶性固 （G ^ N ） ，因此有人将高浓度酒精 形物含量为 "’ \]"0 \ 发酵定义为每 ! F 发 酵 液 中 含 #’’ = （#’ \ （G ^ N ） ） 或者
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高浓酒精发酵是以提高单位体积内发酵醪液中淀粉含量，在适量的酿酒酵母菌作用
下， 在一定的时间内获得最大量的酒精。影响高浓酒精发酵的因素有： 葡萄糖浓度、 酒精含量、 溶 解氧浓度、 酵母菌细胞密度、 发酵温度和副营养物匮乏等。提高高浓酒精发酵的方法有： 改良筛选 优良酵母生产菌株、 改进发酵系统、 利用复合酶添加工艺和提高营养限制因子利用。 （孙悟） 关键词： 高浓度发酵； 酒精； 酵母菌 中图分类号： ()"*"$"； (+,"’； ()"*!$! 文献标识码： 文章编号： （"’’0 ） !’’!.,"/* ’%.’’,#.’%
1;L<5< %&#’’’ ； #$ -<=;J @;5OH I6$ FHE$ ， @D785<= ， 1>T;D %%#’’# ， I8D<5 ） ?M6>S$ Q5<P5<= ，
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酒精作为食品和化工原料， 一直是我国发酵行业的 主要产品， 用微生物发酵生产酒精的历史在我国历史悠 久。 始于 "’ 世纪 &’ 年代中期的石油危机给酒精行业带 来了前所未有的良机，随着人们环保意识的不断加强， 酒精作为一种清洁的燃料越来越受到人们的重视Z![。因 此， 许多科学家和科学工作者开始致力于应用生物技术 开发酒精发酵的新菌种、 新工艺的开创性研究， 而酒精 浓醪发酵作为解决当前实际生产的可行方法， 具有极其 重要的意义， 已成为当前酒精行业研究的热门课题。 更高的可溶性固形物的酒精发酵Z"]%[。 而在理论上当发酵 醪液葡萄糖浓度达到 "/ \ （G ^ N ） 左右时 （相当于 ! F 发 酵醪液中含固形物 #’’ = ） ， 发酵成熟醪中酒精浓度可达 （N ^ N ） 。 !/ \ 与传统的酒精发酵工艺相比， 高浓度酒精发酵具有 例如若要 如下明显的优点： ! 单位设备的生产率提高： 在发酵成熟醪液中的酒分达到 !"$0 \ （N ^ N ） ，如果发酵 罐体积为 !’’’ V#，则发酵罐中酒精的量为： !’’’_!"$0 # 发 \_’$&/,# H ^ V ‘,,$!"0 H；如果采用高浓度醪液发酵， （N ^ N ） ， 则最终酒精的量可以 酵成熟醪中酒分达到 !/ \ 达到 !"%$’&% HZ0[。 在基本相同或接近的发酵时间情况下， 高浓度酒精发酵可以明显地提高单位设备的生产率和 利用率。 " 降低能耗： 高浓酒精发酵因为增加了单位体 积醪液中淀粉的含量， 增加了单位体积醪液中酒精的含 量和其他固形物的含量，减少了拌料过程中水的投入， 可以大大降低蒸煮、 发酵、 蒸馏和 99?) 浓缩干燥过程
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高浓度酒精发酵的生产研究进展
实际生产情况 据有关资料显示， 美国有的酒精企业发酵浓醪中酒 （7 3 7 ） ，在实验室条件下可做到 !& 6 精浓度可达 %5 6 .#/10 （7 3 7 ） 。他们从工厂的发酵管理、 原料的粉碎粒度、 加 入酵母所需的营养元素、 提高酵母的抗逆性、 诱变菌株 等方面对影响酒精发酵的因素进行改进， 从而达到提高 #0 。 酒精产率的目的.%， 目前我国的酒精企业成熟发酵醪的酒分大多维持 （7 3 7 ） 左右。河南天冠集团试验中心以小麦为原 在 %! 6 料， 在浓醪发酵方面做出了较为成功的尝试， 在总糖浓 度维持在 !1 6/!9 6 的情况下，成熟醪酒分可维持在
酿酒科技
（总第 !#’ 期） ・ !"#$%&’()*"+, -."/+./ 0 1/.2+%!%,3 "’’0 Q6$%a(6J$!#’b "’’0 年第 % 期
高浓度酒精发酵
侯保朝 !， 杜风光 "， 郭永豪 !， 贾新成 !， 刘代武 #
（!$河南农业大学生物技术与食品科学学院， 河南 摘 要： 南阳 河南 %&#’’’； "$河南天冠企业集团， 宜昌 南阳
收稿日期： "’’%.!’."&
酿酒科技
（总第 %&" 期） ・ !"#$%&’()*"+, -."/+./ 0 1/.2+%!%,3 !""# ’()$*+(,)%&"!""# 年第 $ 期
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影响高浓度酒精发酵的因素
酵母菌的产酒机理 在酒精发酵过程中， 酵母菌处于主体地位。研究发 现， 处于对数生长期的酵母细胞产生酒精的能力是稳定 期的酵母细胞产酒能力的 &" 倍，而处于稳定期的酵母 细胞所消耗的糖类主要是维持酵母菌自身的生长代谢 所需。资料表明， 酵母菌需要能量时才吸收和发酵糖类 .10 。 正是由于能量的产生、 菌体的生长和乙醇的产生三者 是紧密联系在一起的， 所以有必要在发酵过程中在发酵 培养基里加入相应的酵母生长的必需物质， 创造条件使 酵母菌维持旺盛的生长繁殖能力， 以避免不彻底发酵的 发生。对于高浓度酒精发酵而言， 其发酵醪液中的酵母 所需营养成分显得格外重要。 !)! 葡萄糖浓度的影响 葡萄糖是酵母菌进行酒精发酵的主要基质。 当葡萄 糖浓度低于 %" 2 3 4 时，其消耗速度和糖浓度成均匀的 直线关系， 但是目前的酒精生产中葡萄糖浓度远远高于 这一数值。但是当葡萄糖的浓度超过一定浓度值时 （许 多学者认为是 %#" 2 3 4） ， 它对酵母菌的发酵和呼吸作用 都产生抑制作用。要实现高浓度酒精发酵， 必须解决高 浓度葡萄糖的抑制作用。 !)& 酒精的抑制作用 酒精是酵母菌的代谢产物， 它会对酵母菌产生毒害 作用。随着发酵醪液中酒精浓度的增加， 乙醇可以进入 到细胞膜的疏水区， 降低了疏水相互作用力 （这种作用 力对维持细胞膜的完整性是非常重要的） 。另外乙醇在 疏水区的存在还会降低范德华力的相互作用， 增加细胞 膜的运动性和疏水区的极性， 使细胞膜减弱对极性分子 自由交换的疏水性障碍作用.50。不同的酵母菌株它的耐 酒精能力是不同的， 但是一般情况下， 当发酵醪液中的 （7 3 7 ） 时， 酵母菌细胞不再生长， 也 酒 精 含 量 达 到 !& 6 不产生酒精。当酒精含量低于 &)5 6 （7 3 7 ） 时， 它对酵母 菌的抑制作用才可忽略不计。 !)$ 溶解氧浓度的影响 氧气可以破坏酵母菌酒精发酵的厌氧代谢过程， 从 而使酵母菌采取有氧呼吸， 不进行厌氧发酵， 不产或者 仅产生少量酒精。日本的福井郎指出， 即使在充足氧的 条件下， 如果有葡萄糖存在， 酵母菌细胞也可以通过发 酵途径增殖， 此时酵母菌细胞是受阻抑细胞， 具有呼吸 能低的特点， 他认为高浓度葡萄糖的存在妨碍酵母菌细 胞呼吸系的发达， 并且减少 “功能性” 线粒体的个数， 从 而使无氧呼吸的酒精发酵途径在一定水平上有所提高 .80 。 常规的酒精发酵醪液中， 溶解氧的数量已经能够保证 酵母菌对氧的需要。而在高浓度酒精发酵过程中， 有限 量氧气的存在， 可以为酵母菌提供合成细胞的原生质膜 和线粒体中的聚不饱和脂肪酸和类脂质， 从而保护细胞