玉米发酵生产酒精工艺
玉米淀粉生产酒精的研究
玉米淀粉生产酒精的研究酒精作为一种广泛应用的有机化合物，被广泛应用于饮料、化妆品、药品、工业等领域。
其中，玉米淀粉生产酒精已经成为一种常见的工业生产方式。
本文将从玉米淀粉的来源、酒精生产的工艺流程、生产过程中的关键技术和酒精生产的前景等方面进行探讨。
一、玉米淀粉的来源玉米淀粉是由玉米粉末经过加工处理得到的。
玉米粉末是指将玉米经过研磨、筛选、洗涤等一系列工艺处理后所得到的粉末。
这种粉末主要由淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素等成分组成。
其中，淀粉是玉米淀粉生产酒精的主要原料。
二、酒精生产的工艺流程1. 玉米淀粉的糖化将玉米淀粉加入到糖化罐中，加入一定量的水和酶，进行糖化反应。
糖化反应的温度和时间是影响糖化效果的关键因素。
通常情况下，糖化温度控制在60℃左右，时间为1-2小时。
2. 酵母发酵将糖化后的液体加入到发酵罐中，加入酵母菌种，进行发酵反应。
发酵的温度和时间也是影响发酵效果的关键因素。
通常情况下，发酵温度控制在30℃左右，时间为2-3天。
3. 蒸馏将发酵后的液体进行蒸馏，得到酒精。
蒸馏的过程中需要控制温度和压力，以保证酒精的纯度。
三、生产过程中的关键技术1. 糖化条件的控制糖化反应是酒精生产过程中的关键步骤之一。
糖化反应的温度和时间的控制可以影响糖化效果。
如果温度过高或时间过长，会导致淀粉降解过度，糖化效果不好。
因此，需要对糖化条件进行精确的控制。
2. 酵母菌种的选用酵母菌种的选用对发酵效果有着重要的影响。
不同的酵母菌种在发酵过程中的表现也是不同的。
因此，在生产过程中需要选用适合的酵母菌种，以保证发酵效果。
3. 蒸馏条件的控制蒸馏是酒精生产过程中的最后一步。
蒸馏过程中需要控制温度和压力，以保证酒精的纯度。
如果温度过高或压力过低，会导致酒精中杂质含量过高，影响酒精的质量。
四、酒精生产的前景随着人们生活水平的提高，对酒类的需求也越来越大。
而玉米淀粉生产酒精具有成本低、效率高、生产周期短等优点，因此越来越受到人们的青睐。
酒精生产工艺
酒精生产工艺一、粉碎、预液化工段经过净化后的玉米，通过提升机送至四楼料仓，在经过6台变频喂料器将玉米送至六台15t/小时锤式粉碎机进行粉碎，然后在引风机的作用下，将已粉碎的玉米面经过冲板流量计计量后送至混料器加水、氨水、液化酶进行调浆，在将浆液送至调浆罐做进一步调匀后（即在加一定量的清液）送去预液化罐在85℃温度下进行不少于30分钟预液化后，送至喷射器用蒸汽加热至105℃（恒定）送去下一道工序。
二、液糖化、酒母、发酵工段蒸煮醪进入闪蒸罐通过真空闪蒸，冷却至85℃，闪蒸冷却后的醪液靠重力作用自行流入液化罐中，此罐中加入一定量的液化酶，液化时间约120分钟，液化过程即告完成。
液化醪经泵打入闪蒸罐中通过真空闪蒸，温度降至60℃，并靠重力作用自行流入糖化罐中。
糖化醪中加入一定量的糖化酶，并用硫酸酸化，保持约20至30分钟的糖化时间。
糖化后的糖化醪经二级冷却器冷却至30—33℃后，送往发酵和酒母工序。
在酒母工序，在活化罐内将糖化醪用工艺水稀释，再加入罐内酵母繁殖所需的营养物质。
接种适量干酵母，注入无菌空气进行活化，酵母活化后加入糖化醪在增值罐内培养8—12小时（保持通风），成熟酒母醪与糖化醪以1比10的比例打入发酵罐，满罐时间8—12小时，发酵前期供应无菌风，保证酵母数2亿以上。
采取间歇发酵方式，7个发酵罐轮流使用。
成熟后的发酵醪打到蒸馏工段。
三、蒸馏蒸发工段在蒸馏工段，将发酵成熟醪的酒精先经过粗馏塔进行粗馏，再由水洗塔提纯后经精馏塔精馏，最后生产出普级食用酒精，在粗塔底产生的馏后醪送至蒸发工段废糟闪蒸罐，闪蒸汽作为蒸发热能，废糟送去做饲料。
蒸发工段是利用蒸馏工段粗塔酒汽、精塔废水及粗塔废糟所带热量通过三效蒸发器给粗塔废糟的离心清夜加热，在负压下使清夜蒸发浓缩。
清夜先进入一效，由一效进入三效，三效进入二效，二效采出浓浆入浓浆罐。
送去饲料车间做饲料。
液态玉米酒酿造方法
液态玉米酒酿造方法液态玉米酒是一种传统的酒类饮品，其酿造方法源自中国古代。
液态玉米酒以玉米为原料，经过一系列的发酵和蒸馏工艺制成。
下面将详细介绍液态玉米酒的酿造方法。
制作液态玉米酒的第一步是准备玉米。
选择新鲜的玉米，将其剥去外层的叶子和长须，然后用清水冲洗干净。
接下来，将玉米切成小块，以便更好地进行后续的处理。
第二步是研磨玉米。
将切好的玉米放入磨粉机中，研磨成细腻的玉米粉。
在研磨的过程中，可以适量添加一些水，以便更好地研磨玉米。
第三步是糖化玉米。
将研磨好的玉米粉放入糖化罐中，加入适量的水，搅拌均匀。
然后将糖化罐放置在恒温的环境中，保持温度在55-65摄氏度之间，进行糖化反应。
糖化的目的是将玉米中的淀粉转化为可发酵的糖分。
第四步是发酵。
将糖化后的玉米液倒入发酵罐中，加入酵母。
发酵罐需要密封好，以防止空气进入。
将发酵罐放置在适当的温度下，一般为25-30摄氏度，进行发酵过程。
发酵的时间一般需要5-7天，待发酵完成后，液态玉米酒中的糖分将转化为酒精。
第五步是蒸馏。
将发酵好的玉米酒倒入蒸馏器中，进行蒸馏过程。
蒸馏的目的是将液态玉米酒中的酒精分离出来，提高酒精浓度。
蒸馏器内部有多个分馏塔，通过加热使液态玉米酒蒸发，并在不同温度下分离出不同酒精含量的液体。
最后一步是陈酿。
将蒸馏好的液态玉米酒放置在木桶或陶罐中进行陈酿。
陈酿的时间一般需要数月甚至数年，这个过程中，液态玉米酒逐渐变得更加醇厚，口感更加柔和。
通过以上一系列的工艺步骤，液态玉米酒的酿造过程完成。
最后，将液态玉米酒进行过滤，去除杂质，然后进行瓶装，即可得到一瓶美味的液态玉米酒。
液态玉米酒具有浓郁的玉米香味和独特的口感，是一种受到广大消费者喜爱的酒类饮品。
它不仅可以作为饮品享用，还可以用于烹饪和烘焙中，增添风味。
同时，液态玉米酒还具有一定的保健作用，适量饮用有助于促进消化和增加食欲。
液态玉米酒的酿造方法相对简单，但需要经过一系列的工艺步骤。
只有在严格控制每个环节的条件和时间的前提下，才能制作出优质的液态玉米酒。
酒精生产工艺
酒精生产工艺酒精生产工艺是指将原料转化为酒精的过程。
下面给大家介绍一下酒精生产工艺的基本流程。
首先，酒精的原料通常是蔗糖、玉米、小麦、大麦等淀粉类物质。
当然，酒精也可以使用水果等天然物质来制作。
原料首先要经过破碎、打浆等工艺处理，将其颗粒粉碎成细小的颗粒。
接下来，经过调和工艺，将破碎的原料与一定比例的水混合。
在这个过程中，添加适量的酶类物质，可以加速纤维素的分解。
在一定的温度和pH值下，酶类物质能够分解淀粉，形成糖类物质。
然后，通过发酵工艺，将糖类物质转化为酒精。
将调和好的原料转移到发酵罐中，添加酵母。
酵母是一种微生物，能够将糖类物质发酵成酒精。
同时，在发酵过程中也会产生一些其他物质，如二氧化碳等。
发酵过程需要一定的温度和时间。
发酵完成后，需要进行蒸馏工艺。
蒸馏是通过升高液体温度，使其中一种或多种成分汽化，再冷凝回液体的过程。
这一过程能够分离出酒精和其他杂质。
一般会使用多级蒸馏器，将原液经过多次蒸馏，得到较高纯度的酒精。
最后，将得到的酒精进行后处理。
常见的后处理过程包括过滤、净化和精馏等。
这些工艺能够去除酒精中的杂质，提高酒精的纯度和质量。
总之，酒精生产工艺是一个复杂而精细的过程。
通过一系列的处理工艺，将原料转化为高纯度的酒精。
每个步骤都需要严格控制温度、时间、pH值等因素，以保证酒精的质量和稳定性。
酒精不仅是一种重要工业原料，也是食品工业和化妆品工业中常用的成分之一。
通过酒精生产工艺，能够满足人们对酒精的各种需求，并推动相关产业的发展。
玉米白酒酿造方法
玉米白酒酿造方法
玉米白酒的酿造方法主要包括粮食处理、糖化、发酵、蒸馏和陈酿等步骤。
具体步骤如下：
1. 粮食处理：将玉米去杂、去糠、去蕊，然后清洗干净并浸泡一段时间，以去除杂质和杀死细菌。
2. 糖化：将处理过的玉米研磨成细粉，再加入一定量的水进行糊化，然后加入糖化酶，将淀粉分解成糖。
3. 发酵：将糖化好的糊糊转移到发酵罐中，加入酵母进行发酵，发酵时间一般为3-4天。
在发酵过程中，酵母会将糖转化为酒精和二氧化碳。
4. 蒸馏：将发酵好的酒糟经过蒸馏，常用的是多次蒸馏的方法。
首先将酒糟蒸馏得到一度酒，再将一度酒进行二次蒸馏得到二度酒，然后再进行多次蒸馏，直至得到高度纯净的白酒。
5. 陈酿：将蒸馏好的白酒贮存于木桶或瓷坛中进行陈酿。
白酒的陈酿时间越长，香气越浓郁，品质越好。
需要注意的是，酿造玉米白酒的每个步骤都需要注意卫生和温度的控制，以确保酿造出高质量的白酒。
此外，不同地区和生产厂家的酿造方法可能有所不同，具
体的操作和比例也可能有所变化。
酒精发酵工艺过程
结果：产生麦芽糖与极限糊精
16
淀粉1，4葡萄糖苷酶（糖化酶）
特点：
从非还原性末端以葡萄糖为单位作用-1，4糖苷键
能跃过-1，6糖苷键继续作用-1，4糖苷键
结果：
直链淀粉——葡萄糖
支链淀粉——葡萄糖、-1，6糖苷键的寡糖
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淀粉-1，6葡萄糖苷酶（异淀粉酶） 特点：
作用-1，6糖苷键葡萄糖 能水解-淀粉酶和-淀粉酶作用后的产物
28
实验分析项目
酒精含量测定 采用国标方法——蒸馏法。
29
液体曲
13
4.糖化
（1）纤维素的水解
（2）淀粉的水解
14
-淀粉酶（液化型淀粉酶）
特点：
从淀粉分子内部作用-1，4糖苷键 不作ຫໍສະໝຸດ -1，6糖苷键及其周围的-1，4糖苷键
结果：产生麦芽糖、寡糖，使淀粉溶液的粘度下降
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-淀粉酶 特点：
从非还原性末端按双糖为单位作用于-1，4糖苷键 不能作用-1，6糖苷键，遇则止
淀粉原料酒精发酵
（Alcohol Fermentation）
1
酒精制造过程
原料(淀粉、纤维素)
酸解 酶解
水解
单糖
发酵 发酵产物 蒸馏… 酒精
2
Yeast (Saccharomyces cerevisae)
一、生化机制
C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + H2O
3
4
二、酒精生产原料
1. 淀粉质原料
(1)薯类原料：甘薯、木薯和马铃薯等
(2)谷物原料：玉米、高梁、大米和小麦等
2.糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等
3.纤维质原料 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾 4.其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等
工厂生产食用酒精的工艺流程
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1. 原料粉碎: 将谷物（如玉米、大麦、小麦）粉碎成细粉。
酒精工艺流程
酒精工艺流程
1. 原料处理：酿酒的原料一般为粮食（如大米、小麦、玉米等），将原料清洗、去杂、淘米等处理，达到去除杂质、保持原料完整、增加可溶性淀粉等目的。
2. 糖化：将原料研磨成面粉或糰子放入糖化罐中，加水，加酵素，让淀粉转化为可发酵的糖分。
3. 发酵：将糖化后的糖浆放入发酵罐里，加入酵母，让其发酵，产生酒精和二氧化碳。
4. 蒸馏：将发酵后得到的原酒放入蒸馏设备进行蒸馏，分离出纯度较高的乙醇，同时去除杂质。
5. 调和、储存和瓶装：将蒸馏获得的乙醇与适量的水调和，使其达到相应的酒精度数，然后储存在木桶或不锈钢储酒罐内一定时间，提高酒的品质和口感，最后进行瓶装。
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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。这种预处理方法生产过程连续,不需要消耗蒸汽,而且具有灭菌效果。
2.2湿氧化法
湿氧化法属于化学处理法,是指在加温加压条件下,水和氧气共同参加的反应。湿氧化法
对玉米秸秆处理效果很好,纤维素遇碱,只引起纤维素膨胀,形成了碱化纤维素,但能保持原来
骨架,加入Na2CO3后起缓和作用,能防止纤维素被破坏,使木质素和半纤维素溶解于碱液中而
与纤维素分离。这样得到的纤维素纯度较高,且副产物很少。匈牙利Eniko等人采用湿氧化法
在195℃,15min,1200千帕O2,Na2CO32g/L条件下,对60g/L玉米秸秆进行预处理。其中60%
半纤维素、30%木质素被溶解,90%纤维素呈固态分离出来,纤维素酶解转化率(ECC)达85%左
右。
2.3酸处理法
酸处理法也是一种化学处理法,这种方法可追溯到1980年,而在德国可能更早。该法是采
用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等对纤维素原料进行预处理,其中以硫酸研究和应用的最多。处
理后,半纤维素首先水解得到无碳糖,纤维素的结晶结构被破坏,原料疏松,可发酵性强。但水解
前必须将pH值调整到中性,还应该注意反应器的耐酸性。
2.4蒸汽爆破法
蒸汽爆破法属于物理处理化学法,是用蒸汽将原料加热至180～200℃,维持5～30min,也
可加热到245℃,维持0.5～2.0min。高温高压造成木质素的软化,然后迅速使原料减压,造成纤
维素晶体和纤维束的爆裂,使木质素和纤维素分离。该法成本较高,在我国可采用北京林业大
学赖文衡教授研究的间歇蒸汽汽爆器对玉米秸秆进行爆破处理,经这种爆破器爆破的玉米秸
秆,纤维素水解转化率(ECC)可达70%以上。
2.5生物方法
生物处理方法具有节约化工原料、能源和减轻环境污染等方面的优点。有许多微生物能
产生木质素分解酶,如白腐菌,其分解木质素的能力较强,但活性较低,而且微生物处理周期长、
菌体会破坏部分纤维素和半纤维素,降低纤维素的水解率,因此难以得到利用。瑞典等北欧国
家则利用无纤维素酶的担子菌突变株对纤维素材料进行脱木质素处理,取得了一定的效果。
3水解工艺
玉米秸秆进行预处理后,纤维素水解只有在催化剂存在的情况下才能显著进行。常用催
化剂是无机酸和酶,由此分别形成了酸水解工艺和酶水解工艺,酸水解工艺又分为稀酸水解和
浓酸水解。水解主要是破坏纤维素、半纤维素的氢键,使之转化为发酵的单糖。
3.1浓酸水解
用70%的硫酸50℃下在反应器中反应2～6h,半纤维素首先被降解,溶解在水里的物质经
过几次浓缩沥干后得到糖,半纤维素水解后的固体残渣经过脱水后,在30%～40%的硫酸中浸
泡1～4h。溶液再经脱水和干燥后,在70%的硫酸下反应1～4h,回收的糖和酸溶液经过离子
交换,分离出的酸在高效蒸发器中重新浓缩,剩余的固体残渣则再循环利用到下一次的水解中。
浓酸水解过程的主要优点是糖的回收率高,大约有90%的半纤维素和纤维素转化的糖被回收。
但浓硫酸腐蚀性强,而且从经济方面考虑必须回收浓硫酸,增加了工艺的复杂程度。
3.2稀酸水解
为了解决浓酸水解法存在的问题,一般采用稀硫酸(0.2%～0.5%),在较温和条件下进行。
此时水解一般分2个阶段:第1阶段为低温操作,从半纤维素获得最大糖产量;第2阶段采用高
温操作使纤维素水解为六碳糖,糖的转化率一般为50%左右。但稀酸水解容易产生大量副产
物。
3.3酶水解
酶水解是利用产纤维素酶的微生物或者纤维素酶制品,直接将半纤维素、纤维素水解成
可发酵糖。与酸水解相比,它可在常压下进行,反应条件温和、效率高、能耗低、选择性强、
环保效果好,显示出良好的应用价值和前景。水解后可形成单一产物,产率较高(>95%)。匈牙
利Eniko等人采用NovoYm188等水解经湿氧化处理的玉米秸秆,酶解纤维素转化率(ECC)高达
85%。该法的关键在于纤维素酶的获得和利用,同时要考虑纤维素酶的成本。丹麦诺维信公司
曾经宣布其纤维素酶生产成本已比当初降低了12倍,现在该公司又取得了重大进展,纤维素
酶生产成本已比最初降低了20倍,生产lL燃料级乙醇所需纤维素酶的成本已低于6.6美分。
这极大地推进了燃料乙醇的商业化进程。
4发酵工艺
由于农作物秸秆的相当部分由半纤维素构成,其水解产物为以木糖为主的五碳糖,还有相
当量的阿拉伯糖生成(可占五碳糖的10%～20%),故五碳糖的发酵效率是决定过程经济性的重
要因素。木糖的存在对纤维素酶水解起抑制作用,将木糖及时转化为酒精对玉米秸秆的高效
率酒精发酵是非常重要的。目前人们研究最多且最有工业应用前景的木糖发酵产乙醇的微生
物有3种酵母菌种,即管囊酵母、树干毕赤酵母和体哈塔假丝酵母,主要的发酵方法有以下几
种。
4.1直接发酵法
直接发酵法是基于纤维分解细菌直接发酵纤维素生产乙醇,不需要经过酸水解或酶水解
前处理过程。一般利用混合菌直接发酵,例如热纤梭菌(ClostridiumthermoceUum)能分解纤维
素,但乙醇产率较低(50%),热硫化氢梭菌(Col-stridiumthermohydz)不能利用纤维素,但乙醇产率
相当高,如果进行混合发酵,产率可达70%。吕福英介绍了热纤梭菌的生理生化特性及发酵生
产的研究进展,并对热纤梭菌发酵生产乙醇的因素以及乙醇等发酵产物对热纤梭菌的抑制作
用作了概述。但热纤梭菌产生乙醇也存在以下问题:发酵不完全、发酵速度慢、终产物乙醇
和有机酸对细胞有相当大的毒性,需要进一步改进。
4.2间接发酵法
间接发酵是目前研究最多的一种方法。使用纤维素酶水解纤维素,收集酶解后的糖液作
为酵母发酵的碳源,先用纤维素酶水解纤维素,酶解后的糖液作为发酵碳源。但是受末端产物
抑制,低细胞浓度以及底物基质抑制作用影响乙醇产量。因此可采取的方法有:减压发酵法和
阿尔法-拉伐公司的Bi-otile法,还可以通过筛选在高糖浓度下存活并能利用高糖的微生物突
变菌株来克服基质抑制。
4.3同步糖化发酵法(SSF法)
这种方法的原理和间接发酵法相同,是为了克服反馈抑制作用,由Gauss等提出的在同一
反应器中糖化和发酵同步进行。这样纤维素酶对纤维素的酶水解和发酵糖化过程在同一装置
内连续进行。水解产物葡萄糖由于菌体的不断发酵而被利用,消除了葡萄糖因基质浓度对纤
维素酶的反馈抑制作用。在工艺上采用一步发酵法,简化了设备,节约了总生产时间,提高了生
产效率。当然也存在一些抑制因素,如木糖的抑制作用,糖化和发酵温度不协调。张继泉在这
方面进行了大量的实验研究,并取得了一定的进展。
4.4固定化细胞发酵
固定化细胞发酵能使发酵罐内细胞浓度提高,细胞可连续使用,使最终发酵液酒精浓度得
以提高。常用的固定化载体有海藻酸钠、卡拉胶、多孔玻璃等。固定化细胞的新动向是混合
固定细胞发酵,如酵母与纤维二糖酶一起固定化。将纤维二糖基质转化成乙醇,被看作是玉米
秸秆生产乙醇的重要方法。
5结论与展望
今后,玉米秸秆生产酒精的研究方向将主要集中在以下几个方面。
5.1预处理方法
单纯的物理法和化学法不足以破坏纤维素晶体结构以及去除半纤维素和木质素,应综合运用
物理法与化学法,一步完成预处理和水解2个阶段,有效提高纤维素的水解率。
5.2糖化工艺
发酵过程的酒精产率受许多因素影响,其中主要是水解效率和单糖产量。比较而言,酶水解较
酸水解有较大的优越性,将成为今后糖化工艺的主要发展方向。