酒精发酵工艺学0
蒸煮
糖化酶
糖化 酵母培养液
回收CO2 废液
发酵
蒸馏
酒精
杂醇油
(二)糖蜜原料发酵生酒精 酒精生产所采用的糖蜜是糖厂生产糖后的一种副产物，含有能被酵终吸收利 用的可发酵性糖。在我国南方，由于盛产甘蔗，所以制糖业比较发达， 酒精生产主要采用甘蔗废糖蜜为生产原料。在东北地区，则以甜菜糖蜜 为生产酒精的主要原料。其生产原理与淀粉质原料生产酒精略有不同。 糖蜜原料在酒精发酵过程中，所采用的工艺流程主要有以下形式： C12H22O11+H2O 2C6H12O6
用蒸汽或空气吹出SO2等有害气体 石灰乳中和 硫酸铵 酵母培养液
澄清
发酵 蒸馏 工业酒精
除去沉淀物 过磷酸钙
酵母培养液 废液 糖蜜原料 连续稀释 发酵 蒸馏 酒精 加营养盐 CO2 杂醇油
水解
C6H蔗糖 12O6
葡萄糖
酵母菌
葡萄糖 2CH3CH 2OH+2CO2
30～32℃
乙醇
(三)纤维素原料发酵生产酒精 纤维素原料发酵生产酒精的工艺，主要包括纤维素的水解，在水解过程中要 去掉木质素和破坏纤维素的大分子结构，使之变成可被酵母利用的可发 原料 酵性糖。其工艺流程一般可表示如下：
6、食品工业 高纯度的食用酒精可用来配制酒精饮料，如汽酒、果酒、普通白酒等。 7、酒精副产物的利用 在酒精生产过程中，会生成一些副产物，这些副产物在工业上有许多用 途。酒精发酵过程中所生成的二氧化碳，可回收制成液体二氧化碳和干 冰，广泛应用于消防材料、清凉饮料、金属冶炼、焊接工业、冷冻剂、 医学上冷冻疗法等方面。二氧化碳还可作为纯碱和小苏打的生产原料。 酒精精馏过程中所提所的杂醇油，可作为油漆、香料的生产原料，也可 作为测定牛乳中脂肪含量的试刘和工业选矿时所需的浮选剂等。 目前酒精工业的生产方法，归结起来主要有两种类型：一种是利用产酒 酵母菌来发酵生产酒精，另一种是利用石油原料采用化学合成的方法生 产酒精。我国农副产品资源丰富，所以主要采用微生物发酵法，该方法 在我国应用已有四千多年的历史，生产工艺比较成熟。化学合成法主要 是采用石油裂解产生的乙烯或天然气来生酒精。其工业生产方法有直接 水合法和间接水合法。它与微生物发酵法相比，具有成本低、劳动生产
CH3CH2OSO2OH
酸性硫酸酯
160～180℃
CH2===CH2+H2SO4
乙烯
5、乙醇可被高链锰酸钾或重铬酸钾氧化成乙醛和乙酸
CH3CH2OH
乙醇
O
重铬酸钾，稀H2SO4 [O]，稀H2SO4 重铬酸钾
CH3CH===O+H2O
乙醛 乙酸
CH3CH===O
乙醛
CH3COOH
6、乙醇与酸反应生成酯类物质 CH3CH2OH+HNO3
我国酒精生产主要是采用微生物发酵法和化学合成法。由于微生物发酵 法生产工艺成熟，能耗低，对生产设备要求不高， 且能就地取材，充分 利用本地资源，因此，该法被广泛采用。化学合成法主要是利用炼焦炭、 裂解石油的废气如乙烯等为原料，经化学合成反应而生成酒精。 目前我国酒精工业发展迅速，各项生产指标已达到了国际先进水平。各 地酒精厂积极挖潜。我国酒精产量已从解放初期的1万t左右到目前的100 万t左右，生产量已有很大的提高。尽管我国酒精工业得到很快的发展， 但在生产技术水平、工艺自动控制和劳动生产率等方面与先进国家相比 还存在一定的差距。还需继续开发和推广新技术，加强“三废”利用和 工艺管理，努力实现生产连续化和自动化，进一步提高酒精工业的生产 水平。 由于世界范围内耕地面积都在不断减少，以淀粉为原料生产酒精的比例 也在减少，而以糖蜜以原料生产酒精的比例却有明显提高。据有关报导， 全世界酒精生产所用原料的各种比例为：废糖蜜占45%，石油裂解废气 乙烯占20%，淀粉质原料占16%，亚硫酸盐纸浆废液占7%，野生植物及
浓H2SO4，140℃
或AlO3，240～260℃
CH3CH2OCH2CH3+3H2O
3、乙醇与碱金属作用放出氢气生成乙醇钢 2C2H5OH+2Na 2C2H5ONa+H2
4、乙醇分子内的脱水反应生成乙烯或乙醚 C2H5OH
乙醇 浓H2SO4 160～180℃
CH3CH2OSO2OH+H2O
酸性硫酸酯
预处理 木质纤维素 五碳糖 水解 酸或酶 除去木质素
已糖水解液 发酵
蒸馏
酒精
杂醇油
(四)亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精 亚硫酸盐纸浆废液是采用木材为原料的造纸厂排出的废液。废液中含有较多 的木质素磺酸盐和糖类物质，如对该种废液进行必要的处理，就可以用 来进行酒精发酵。这将减少对环境的污染，为环保工程作贡献。 亚硫酸相加纸浆废液 亚硫酸盐纸浆废液生产酒精工艺流程如下：
率高和便于采用计算机控制等优点。其主要缺点是化学合成的酒精往往存在 一些异构化高级醇类，对人体有害，因此，不宜作为食用和医用酒精， 且一次性设备投资较大，需要许多耐高温、高压的设备。 化学合成法在石油化工业比较发达的国家用得比较多，如美国约有80% 的酒精产量是采用化学合成法生产的，日本、德国、前苏联等国家化学 合成法生产的酒精产量也超过总产量的50%。我国化学合成法生产的酒 精产量较少，这与我国的自然条件有一定的关系。 一、微生物发酵法 主要分为淀粉质原料酒料生产工艺、糖蜜原料酒料生产工艺、工厂废液 及纤维素原料酒精生产工艺等。这几种生产工艺都备具特点。 (一)淀粉质原料发酵法生产酒精 糖蜜原料在酒精发酵过程中，所采用的工艺流程主要有以下形式：
-H2O
CHቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCH2OH+CH3CH2COOH
丙酸
CH3CH2COOCH2CH3
丙酸乙酯
酒精在工业生产中的应用 1、作为交通运输的能源 酒精与汽油都具有易燃性，燃烧时放出大量的热能。因此，许多国家的 科研工作者都在进行用酒精代替汽油作为汽车的燃料的研究。随着石油 资源的日益短缺，这种利用再生资源来取代石油产品的研究显得非常重 要。目前，用10%酒精与90%的汽油混合成一种混合燃料(gasohoe)，已作 为汽车动力燃料使用
2、化工原料 在化学工业中，酒精是许多化工产品的基本原料。利用酒精可生产乙醛、 乙酸、乙醚、乙烯、丁二烯、聚乙烯、乙二醇及多种酯类物质。酒精也 是合成橡胶的廉价原料。酒精是用得较多的有机溶剂，它可以用于香料、 染料、油漆、树脂等工业生产部门，有时也可作为珠宝、钟表等的洗涤 剂。 3、医药工业 酒精配成75%浓度时，可用于各种医疗器具的消毒。食用级酒精可用来 调配各种药酒。 4、用于工业 在我国农用工业方面，酒精可用来制造三氯乙醛（一种催眠药），用三 氯乙醛可生产滴滴涕、敌百虫等杀虫剂。 5、国防工业 酒精可作为生产乙二醇的原料，而乙二醇可用于制造二硝基乙二醇炸药 及雷管等。有些化工厂的酒精车间就是专为生产炸药的工厂提供酒精。
其它约占12%。这些数据表明，将来酒精生产原料可能以含有可发酵性 糖的工业废弃物为主。 由于各个国家和地区的地理位置不同，酒精生产的原料亦有差异，一般 都遵循因地制宜、就地取材的原则，以减少不必要的生产成本。如瑞典、 挪威、芬兰等北欧国家，因为森林面积大，造纸工业比较发达，所以利 用造纸工业的亚硫酸盐纸浆废液来发酵生产酒精的比例较大。南美洲的 巴西和古巴等国，由于盛产甘蔗，制糖工业比较发达，所以酒精生产主 要以制糖后的废弃物——甘蔗废糖蜜为原料。随着酶制剂工业的不断发 展，现在包括中国、美国、日本、俄罗斯、德国等国都已使用双酶法液 化、糖化的专一性比较强，副反应较少，所以大大提高了淀粉出酒率。 目前淀粉出酒率可高达56.3%左右。 为了进一步提高酒精生产水平，各国的工程技术人员都在研究新型的酒 精发酵方法，如现已在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法、耐高 温活性干酵母（AADY）发酵法等新的发酵工艺。以设备方面也有不少 新型生物反应器出现，如单罐连续搅拌反应器（CSTR）、酵母回用连续
乙醇 硝酸
CH3CH2NO3+H2O
硝酸乙酯
硝酸乙酯受热会发生爆炸，是常用炸药的成分之一。 乙醇与有机酸反应，生成有机酸酯。 CH3CH2OH+CH3COOH
乙醇 乙酸 H2SO4 -H2O
CH3COOCH2CH3+H2O
乙酸乙酯 甲酸乙酯
CH3CH2OH+HCOOH
乙醇 甲酸 丙醇
HCOOCH2CH3
搅拌反应器、塔式反应器、细胞固定化反应器等。在新原料利用方面，目前 主要有亚硫酸盐纸浆废液、纤维素和半纤维素、乳清、城市废纤维垃圾 （含废报纸和卫生纸等），这些原料经适当的处理后进行酒精生产。酒 精蒸馏工艺也不断改进和完善。由于酒精厂的蒸馏工艺是酒精厂的一项 重要任务。除了在蒸馏塔的塔型和塔板结构上进一步改造外，还应在新 的蒸馏工艺方面进行研究。目前研究较多的蒸馏工艺有高效节能的差压 式蒸馏、膜分离酒精等。 在我国习惯将乙醇称为酒精。酒精的外观是一种无色透明的液体，有很 强的挥发性和特殊的刺激性气味，极易燃烧变成二氧化碳和水，同时放 出大量的热能。酒精是一种用途较广的有机溶剂，它能与水以任何比例 混合，同时放出热量，总体积缩小。一般白酒的度数是以其含酒精的体 积分数来表示的。 酒精是一种饱和一元醇，它的化学特性主要表现在（—OH）羟基上。其 主要特性是能与水、醇类、乙醚、氯仿、苯、甘油等有机溶剂混溶，也 能与多种金属盐类、碳氢化合物、脂肪酸等起化学反应。
常用的淀粉质原料有薯类、谷物类和某些含淀粉较多的野生植物如土茯苓、 橡子、石蒜等。其生产酒精的基本原理为： 原料 酶 (C6H10O5)n+nH2O nC6H2O6
淀粉 葡萄糖
粉碎 调浆
nC6H2O6
酵母菌 30～32℃
2CH3CH2OH+2CO2
a-淀粉酶
淀粉质原料生产酒精所采用的基本工艺流程为：
酒精的一种饱和一元醇，它的化学特性主要表现在（—OH）羟基上。其 主要特性是能与水、醇类、乙醚、氯仿、苯、甘油等有机溶剂混溶，也 能与多种金属盐类、碳氢化合物、脂肪酸等起化学反应。 1、燃烧时生成二氧化碳和水
酒精工艺流程
酒精工艺流程酒精是一种广泛应用于医药、化工、能源等领域的化学品。
它可以通过多种方法生产，其中最常见的是酵母发酵法和石油化学法。
本文将介绍酵母发酵法的酒精工艺流程。
1. 原料准备酒精的原料主要是含糖物质，如玉米、蔗糖、木薯等。
在生产中，需要对原料进行处理，如洗涤、破碎、浸泡等，以提高其可溶性和发酵效率。
2. 水解将含糖物质加入水解罐中，加入酵母和一定量的水，加热至适宜的温度，进行水解。
水解过程中，酵母通过分解糖分产生酒精和二氧化碳。
3. 发酵将水解后的液体加入发酵罐中，控制温度和通气量，使酵母在适宜的环境下进行发酵。
发酵过程中，酵母不断分解糖分，产生酒精和二氧化碳，同时还会产生大量热能。
4. 蒸馏发酵后得到的液体含有大量的酒精和杂质，需要进行蒸馏。
在蒸馏过程中，将液体加热至沸点，使酒精汽化，随后通过冷凝器冷却得到纯度较高的酒精。
5. 精馏蒸馏后得到的酒精中仍然含有杂质，需要进行精馏。
在精馏过程中，将酒精加热至沸点，通过分馏塔分离纯酒精和其他杂质，得到高纯度的酒精。
6. 精制得到的高纯度酒精还需要进行精制，以去除残留的杂质和水分。
在精制过程中，可以使用分子筛、膜分离等技术，使酒精的纯度达到99.9%以上。
7. 包装和储存精制后的酒精可以直接用于各种用途，如医药、化工、能源等。
在使用前，需要将酒精进行包装和储存，以保证其质量和安全性。
总结酵母发酵法是生产酒精最常见的方法之一，其工艺流程包括原料准备、水解、发酵、蒸馏、精馏和精制等步骤。
通过严格控制每个步骤的参数和条件，可以得到高质量和高纯度的酒精产品。
淀粉质原料酒精发酵（生物工程）
发酵工程综合实验——淀粉质原料酒精发酵一、实验目的：根据发酵工程原理，学习和掌握淀粉质原料酒精发酵生产工艺，熟悉酒精生产的实际操作过程。
二、实验原理：将淀粉质原料经双酶法液化糖化，使其变成可发酵性糖，再接种经活化扩培的活性干酵母菌种进行发酵，使其生成酒精，通过蒸馏分离，最后得到酒精产品。
双酶法液化糖化是新型生产工艺，免去原料高温蒸煮，既可节省蒸煮用汽，又可省去冷却用水，同时降低高温蒸煮过程糖损失，提高原料出酒率。
三、实验材料：玉米粉（颗粒为1.5mm）、耐高温α-淀粉酶、糖化酶、酒精活性干酵母、葡萄糖、1mol/LNa2CO3溶液、1mol/LH2SO4溶液、纱布。
四、实验仪器与设备：250mL、500mL三角烧瓶，100mL、500mL、1000mL 烧杯，糖度计，10L全自动发酵罐，酒精蒸馏装置（500mL蒸馏烧瓶、加热套、冷凝器、100mL容量瓶），酒精计，pH试纸，水浴锅、恒温振荡培养箱、电炉及常规玻璃仪器。
五、实验方法：1.工艺流程水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→扩培←活化←干酵母水α-淀粉酶糖化酶↓↓↓玉米粉→调浆→液化→糖化→发酵→蒸馏→酒精2.实验操作要点（1）干酵母活化扩培：称玉米粉18g，加水100mL，搅拌调匀，用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5，加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉，搅拌加热至85~90℃，液化60min。
冷却液化醪至60℃，用1mol/L H2SO4溶液调pH在4.0~4.5，加糖化酶250u/ g玉米粉，保温糖化60min，即得酒母糖化醪。
用糖度计测糖度。
在35~42℃的20mL 2%葡萄糖液中添加干酵母活化，活化时间20~30min。
酵母添加量为0.2g。
酒母糖化醪冷却至28~30℃,将活化的酵母接入酒母糖化醪，放入恒温振荡培养箱30℃培养，时间12~15h，即得发酵用酒母。
（2）调浆液化：称玉米粉100g，加水400mL，搅拌调匀,用1mol/L Na2CO3或1mol/L H2SO4溶液调pH在6.0~6.5，加耐高温α-淀粉酶30u/g玉米粉，搅拌加热至85~90℃，液化60min 。
酒精工艺学
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。
酒精发酵试验
安徽工程大学实验报告书1、当前酒精生产工艺的技术进展及现状我国酒精生产以发酵法为主，大多数工厂是采用薯干为原料.近年来，随着酒精质量的不断提高，各科研部门对酒精工业进行了一系列的技术改革，无论是在连续蒸煮、真空冷却、连续糖化、液体曲、糖化酶、固体干酵母的使用、连续发酵、新型蒸馏塔的应用方面，或是在优良菌种选育，工艺与设备的改进，自动控制、综合利用和环境保护等方面，都取的了不少的成绩。
近年来，以淀粉质原料发酵生产酒精逐渐减少，以糖蜜为原料发酵生产酒精逐渐增加，目前糖蜜酒精产量占世界总产量的40%。
随着石油化工的迅速发展，用硫酸法、直接水合法以及利用石油裂解产生的乙烯或天然气直接合成酒精的产量越来越大。
但是迄今为止，合成酒精还不能完全取代发酵发生产酒精，因为合成酒精往往夹杂异构化高级醇类，对于人的高级神级中枢有麻僻痹作用，不是宜作饮料、食品、医药及香料等用。
因此即使是石油化工发达的国家，发酵法生产酒精仍然占有一定的比例，美国以淀粉质原料用发酵法生产的酒精始终保持10%以上，一些农副产品资源丰富的国家，发酵法仍然是生产酒精的主要方法。
二、实验目的本实验是在生物工艺实验单元操作基础上，综合运用酒精发酵工艺学课程中所学的基本原理和发酵方法，模拟工业生产上的整个过程。
解决实验过程中出现的问题，并在实验后系统总结获得全面提高。
1.了解酒精发酵工艺原理。
2.熟悉酒精生产的工艺流程。
3.掌握在实验室中模拟酒精发酵的工艺流程。
4.分析酒精发酵的工艺参数及数据分析。
三、实验原理3.1酒精发酵工艺原理借助微生物所产生的酶的作用，使子粒中的淀粉转化为糖继而产生酒精的过程。
微生物主要是借助于曲霉和酵母菌。
整个酿酒过程的。
环境和工艺条件，都应适合所用微生物的代谢特点，促使它们活力强、•作用大，将淀粉充分分解为糖，再将糖转化为酒精。
曲霉和酵母靠料培养和携带，因此，培养并携带霉菌、酵母菌的料（大、小、麸和酒母等）的好坏与高粱洒的质量关系极为密切。
酒精工艺学
1 酒精生产常用的淀粉质原料有玉米、甘薯、木薯等。
1 酒精生产常用的谷物原料有玉米、高粱、大麦等。
2 酒精厂常用的输送机械有皮带输送机、螺旋输送器、斗式提升机三种。
3 酒精发酵过程中产生的副产物主要有甘油、杂醇油、琉拍酸等。
3 从精馏塔提取杂醇油的方式可以是液相取油，也可以是气相取油。
4 双酶法糖化工艺中使用的两种酶制剂是耐高温、a-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶。
2 常用的原料粉碎方法有湿式粉碎、干式粉碎两种。
3 常用的原料输送方式有机械输送、气流输送、混合输送三种。
4 连续发酵可分为全混(均相)连续发酵、梯级连续发酵两大类。
1 美拉德反应:是一种非酶促褐变反应，由单糖(羰基)与氨基酸(氨基)在高温或升温时间较长的情况下发生反应生成一种褐色有焦糖味的物质。
2 常用的原料除杂方法有筛选、风选、磁力除铁三种。
1 a-淀粉酶主要水解淀粉分子的a-1,4糖苷键。
2 杂醇油中含量最多的是异戊醇。
5 木质纤维素的主要组成成分是纤维素、半纤维素、木质素。
1 汽油醇中无水酒精的含量一般为BA 、25% B、10%-25% C 、<10%2 在淀粉质原料酒精发酵中用来调节醒液pH的是 BA、醋酸B、硫酷C、乳酸3 精馏塔上成品酒精的抽取口一般设在BA、塔顶B、塔顶下2-6块塔板上C、塔釜4 一淀粉酶主要水解淀粉分子的BA、a-1,3糖营键B、a-1,4糖昔键C、a-1,6糖苷键5 杂醇油中含量最多的是AA、异戊醇B、异丁醇C、正丙醇1活性干酵母复水活化条件。
①复水活化液:水、2%糖水、稀糖化醪②添加量： 1：20③温度：起始温度为3 8-40 ℃，再降至3 3-34 ℃，保温活化④根据复水活化液的营养情况控制在10-30min，30-60min，2h或6-8h1 活性干酵母复水活化时间怎么控制?根据复水活化液的营养情况控制复水活化时间，采用水时为10}30min, 2%糖水时为30-60min、稀糖化醪时为2h或6-8h2 生产无水酒精的可能方法无水酒精的制备方法有氧化钙吸水法、离子交换树脂法、共沸法、分子筛法等。
玉米发酵生产酒精工艺
玉米发酵生产酒精工艺酒精是一种重要的工业原料,广泛应用于食品,化工、医药等领域,而且可以部分或全部替代汽油,具有安全、清洁、可再生等优点。
传统的酒精生产主要以糖蜜、薯类、谷物为原料发酵而成。
近年来,随着人口增长和经济的发展以及可利用耕地面积的减少使得酒精生产成本日趋增高,利用丰富、廉价的玉米秸秆为原料生产酒精已成为必然趋势。
我国是一个农业大国,各种纤维素原料资源非常丰富,仅玉米秸秆年产量大约2亿吨。
目前,玉米秸秆除了少部分被利用外,大部分以堆积、焚烧等形式直接倾入环境,极大地污染了环境,也是一种资源浪费。
如果将玉米秸秆经过预处理后水解,其所含的纤维素和半纤维素可分解成糖,经发酵可转化为酒精,转热效率可达30%以上。
这样不但缓解人类所面临的食物短缺,环境污染、资源危机等一系列问题,而且还能实现人类的可持续发展,因而近年来玉米秸秆成为生物能源领域的研究热点。
玉米生产酒精的工艺流程如图。
1玉米秸秆简介玉米秸秆主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。
木质素将纤维素和半纤维素层层包围。
纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维,半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成,木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。
其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。
2玉米秸秆预处理由于玉米秸秆结构复杂,不仅纤维素、半纤维素被木质素包裹,而且半纤维素部分共价和木质素结合,同时纤维素具有高度有序晶体结构。
因此必须经过预处理,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断它们的氢键,破坏晶体结构,降低聚合度。
常见预处理方法有物理法、化学法、物理化学法和微生物法等。
2.1挤压膨化法该方法属于物理处理法,是将原料粉碎后调节至一定水分,加入挤压机内,物料在螺杆的旋转推动下向前运动,同时被剪切、挤压。
并且在摩擦热的作用下温度可接近140℃;然后从挤压机中喷出,物料的压力突然降低、体积迅速膨胀,纤维素晶体结构被破坏,从而为纤维素的酶解处理创造条件。
酒精的生产工艺流程
酒精的生产工艺流程酒精是一种常见的化学物质，其生产工艺流程如下：第一步：原料准备酒精的原料主要是含有糖类物质的植物，常见的包括蔗糖、玉米、小麦、大米等。
在生产酒精之前，需要将原料进行处理，包括去皮、研磨、破碎等，以便提高酒精产量。
第二步：糖化发酵将处理后的原料加入水中并加热，使糖类物质溶解。
然后加入酵母菌，开始进行发酵过程。
酵母菌会将糖类物质转化为酒精和二氧化碳，这一过程在恒温下进行，一般需要几天到几周的时间。
第三步：蒸馏发酵结束后，需要将发酵液进行蒸馏。
蒸馏是将液体加热至沸点后，通过冷凝器使其重新凝结为液体的过程。
在蒸馏过程中，酒精的沸点低于其他物质，因此酒精能够被分离出来。
第四步：精馏蒸馏是一个粗糙的分离过程，酒精中仍然可能含有少量的杂质。
因此，需要对酒精进行精馏，以去除杂质。
精馏过程需要使用高温进行，以获得更纯净的酒精。
第五步：短时过滤精馏后的酒精可能还存在微量的杂质，为了提高酒精的质量，需要进行短时过滤处理。
这一步骤主要是通过过滤器使酒精与杂质进行分离，以获得更纯净的酒精。
第六步：浓缩与调整经过以上步骤，获得的酒精通常是96%的无水酒精。
如果需要获得其他浓度的酒精，还需要进行进一步的处理，通常是通过加入适量的水进行稀释。
最后，生产出的酒精需要进行质量检验，包括酒精度、杂质含量等指标，以确保其符合相关标准。
同时，还需要进行包装和储存，以便在销售和使用时保持酒精的质量稳定。
总的来说，酒精的生产工艺流程相对简单，但对设备的要求较高，并需要严格控制各个环节，以确保酒精的质量和安全性。
酒精与啤酒工艺学05课件
WENKU DESIGN
酒精在啤酒生产中的作用
01
02
03
提供酒精度
酒精是啤酒中主要的发酵 产物，其含量的高低直接 决定了啤酒的酒精度，影 响啤酒的风味和口感。
杀菌防腐
酒精具有一定的杀菌和防 腐作用，在啤酒生产中有 助于抑制杂菌的生长，保 证啤酒的卫生质量。
促进酵母发酵
在啤酒发酵过程中，酒精 的生成可以促进酵母的代 谢活动，有利于酵母的生 长和繁殖。
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啤酒的定义与分类
啤酒的定义
啤酒是一种以麦芽、水为主要原料，经过酵母发酵酿制而成的含有二氧化碳、 低酒精度的饮料酒。
啤酒的分类
根据生产方式可分为上面发酵啤酒和下面发酵啤酒；根据色泽可分为淡色啤酒、 浓色啤酒和黑色啤酒；根据原麦汁浓度可分为低浓度、中浓度和高浓度啤酒。
啤酒生产工艺流程
原料粉碎
将麦芽、大米等原料粉碎成适当的 粒度，有利于糖化过程的进行。
程。
发酵
在特定的温度和pH值条件下 ，利用酵母菌将原料中的可发 酵性糖转化为酒精和二氧化碳
。
蒸馏
通过加热和冷却的方式，将发 酵产生的酒精蒸汽进行分离和 提纯，得到高浓度的酒精。
精馏
对蒸馏得到的酒精进行进一步 提纯，去除其中的杂质和异味
，提高酒精的质量。
酒精生产原料及设备
生产原料
主要原料包括玉米、小麦、薯类等淀粉质原料，以及糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等含糖原 料。
酵母培养与发酵控制
酵母培养
选择优质酵母菌种，进行纯种培养。通过扩大培养，获得足够数量的健壮酵母细胞，为发酵过程提供 充足的发酵剂。
酿酒工艺学PPT课件
汇报人：文小库
2024-01-08
CONTENTS
• 酿酒工艺学简介 • 酿酒原料 • 酿酒工艺流程 • 酿酒设备与工具 • 酿酒微生物与酶 • 酿酒技术与管理 • 酿酒文化与鉴赏
01
酿酒工艺学简介
酿酒工艺学的定义和重要性
酿酒工艺学定义
酿酒工艺学是一门研究利用微生物发 酵生产酒精饮料的工艺学，主要涉及 原料选择、糖化、发酵、蒸馏、陈酿 和勾兑等过程。
酵母菌的发酵能力、耐酒 精度以及温度适应性等因 素都会影响葡萄酒的酿造 过程和品质。
细菌
细菌在酿酒过程中也起着一定的 作用，其中乳酸菌是常见的细菌
之一。
乳酸菌能够将葡萄汁中的糖分转 化为乳酸，对葡萄酒的酸度产生 影响，同时也能够产生一些特有
的香气和味道。
其他细菌也可能在酿酒过程中存 在，但需要控制其数量和种类， 以避免对葡萄酒的品质产生负面
酒窖
传统的发酵设备，具有恒温、恒湿等特点 ，有利于酒的陈酿和品质提升。
陈酿设备
陈酿设备
用于酒的长期储存和老熟的设备 。
酒塔
大型的陈酿设备，可容纳大量酒液 ，具有较好的保温和密封性能。
酒窖
传统的陈酿设备，具有恒温、恒湿 等特点，有利于酒的老熟和品质提 升。
其他工具
温度计
用于测量温度的工具，在 酿酒过程中需要控制温度 ，以确保酿酒过程的顺利 进行。
乳酸发酵
某些酒类在酒精发酵后， 会进行乳酸发酵，以产生
特定的风味。
陈酿与老化
陈酿
新酿造的酒需要在酒窖中进行陈 酿，以使酒体更加成熟、口感更 加丰富。
老化
某些酒类需要进行长时间的老化 ，如红葡萄酒和威士忌，以产生 特定的风味。
玉米酒精发酵清洁生产工艺
玉米酒精发酵清洁生产工艺高浓度酒精废液是可利用的废弃资源。
参照酒精联产饲料的战略思路和国家环保法废水治理资源化及其循环回收利用的治理方针，对酒精废液采用治污变宝零排放的治理技术。
该项高治理技术包括酒精糟液热能利用、多效蒸发浓缩、固液分离、酒精糟干饲料、单细胞蛋白制备及废水循环回用等六个部分。
在节能、节水、固液分离装臵、单细胞蛋白生产菌种及其连续发酵方面有突破性进展。
采用该技术不仅彻底消除酒精废液对环境的污染，且能有效回收资源，使企业环保效益与经济效益同步提高，形成良性循环。
该校愿忠诚地为国内酒精企业环保治理和资源化作出贡献。
主要工艺路线及特点：以玉米为原料经粉碎细粉通过60-80目，喷射液化，加高温淀粉酶使玉米中淀粉转化为糊精，经箱式板框滤去玉米渣(并洗涤)干燥为蛋白粉(产品)糖化，发酵，分出酒精酵母，发酵清液蒸馏为酒精，蒸馏经真空浓缩为含异麦芽糖浓缩液，热冷凝水返回锅炉。
分出酒精酵母，喷射干燥为酵母粉，分出酵母后蒸馏废液进入厌氧处理装臵(已申请发明专利)。
玉米酒清清洁生产工艺特点：是从开发出来的玉米蛋白粉和酵母以及含异芽糖浓缩液，不使用购买活性干酵母(2万元/吨)等新增经济效益来弥补因渣吸附部分糊精而造成酒精少量损失，酒精损失估计3-4(以玉米细粉粒度来决定，必须通过60-80目，粒度愈细损失业率愈少)，加水比1：3.5成熟发酵液酒精7-7.5，发酵糖-酒精转化率达47-50。
玉米精白粉干重约为原料玉米干基24，粗等白24-28(依原料玉米蛋白粉含量来定，含量高9-10玉米，玉米蛋白粉蛋白含量高，原料玉米蛋白含量7-8，则较低)。
酒精酵母蛋白含坦40-50，由于将玉米蛋白粉、酵母等高附加值产品回收，相应地沼气量则减少。
酒精质量有所提高，甲醇、杂醇油降低，有利于氧化为醋酸。
经济技术指标：年产30000吨酒精厂，采用该技术治理，可达到如下预期技术指标：1、年产酵母单细胞蛋白3600-4000吨，粗蛋白≥40：2、年产于饲料15000吨；3、废水零排放，年回收水310000立方米；4、年销售额1200万元，年利润近300万元。