酒精生產(chǎn)工藝學(xué)講課

酒精生產(chǎn)工藝學(xué)講課第一頁(yè)，共228頁(yè)。石油是怎樣形成的？中國(guó)的石油現(xiàn)狀石油的未來(lái)……2第二頁(yè)，共228頁(yè)。第一章緒論酒精學(xué)名乙醇在常溫下呈無(wú)色液體有香味，易揮發(fā)，可燃，化學(xué)式：C2H5OH。3第三頁(yè)，共228頁(yè)。加工不同原料為酒精的過(guò)程和方法的科學(xué)，稱為“酒精工藝學(xué)”4第四頁(yè)，共228頁(yè)。酒精工業(yè)生產(chǎn)方法微生物發(fā)酵法：利用合適的原料（淀粉質(zhì)、糖質(zhì)或纖維質(zhì)等）在微生物作用下生成酒精的方法，稱為發(fā)酵法，制成的酒精稱為發(fā)酵酒精?；瘜W(xué)合成法：利用石油或天然氣的裂解氣、工礦企業(yè)以及電石等為原料，經(jīng)化學(xué)合成反應(yīng)制成酒精的方法。本課程敘述的工藝只涉及發(fā)酵方法生產(chǎn)酒精5第五頁(yè)，共228頁(yè)。課程安排緒論2原料及輔料2淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝8糖質(zhì)酒精生產(chǎn)工藝4纖維質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝4副產(chǎn)品綜合利用及課程總結(jié)26第六頁(yè)，共228頁(yè)。課程要求根據(jù)原料的特點(diǎn)及工廠實(shí)際情況，選擇合理的工藝流程和工藝條件；發(fā)現(xiàn)和解決常規(guī)酒精生產(chǎn)中的技術(shù)問(wèn)題維持生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；初步具有開(kāi)發(fā)新菌種，新工藝和新技術(shù)的科研能力；初步具有酒精工廠工藝設(shè)計(jì)能力。7第七頁(yè)，共228頁(yè)。

酒精的種類

1)高純度酒精：專供國(guó)防工業(yè)、電子工業(yè)與化學(xué)試劑用；

2)精餾酒精：供國(guó)防工業(yè)、化學(xué)工業(yè)使用；

3)醫(yī)藥酒精：主要用于醫(yī)藥；

4)工業(yè)酒精：主要用于油漆的稀釋，合成橡膠等工業(yè)生產(chǎn)，或燃料使用。8第八頁(yè)，共228頁(yè)。酒精的用途及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用食品工業(yè)化工產(chǎn)品醫(yī)藥工業(yè)農(nóng)業(yè)，國(guó)防，染料燃料副產(chǎn)物的用途9第九頁(yè)，共228頁(yè)。酒精工業(yè)發(fā)展史12世紀(jì)最早記錄18世紀(jì)首次報(bào)道無(wú)水酒精生產(chǎn)方法二次大戰(zhàn)后，萎縮石油禁運(yùn)，再次興起81年后，石油價(jià)格下降，進(jìn)入低谷目前，石油價(jià)格一路攀升，新綠色能源稱為研究熱點(diǎn)10第十頁(yè)，共228頁(yè)。世界酒精生產(chǎn)概況美國(guó)、巴西、中國(guó)、俄羅斯四大酒精生產(chǎn)國(guó)2001年中國(guó)已居于世界第三2010年全球增至約6100萬(wàn)噸（？）主要增長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)自燃料乙醇11第十一頁(yè)，共228頁(yè)。我國(guó)酒精行業(yè)的基本狀況中國(guó)是第三大食用酒精生產(chǎn)國(guó)；酒精產(chǎn)量占全球13.5%；2006年以后隨著全球替代能源開(kāi)發(fā)步伐的加快，世界各國(guó)對(duì)酒精需求量快速增長(zhǎng)，促使我國(guó)酒精產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，出口量也得到了大幅度上升。國(guó)內(nèi)酒精行業(yè)的形勢(shì)在發(fā)生著不斷的變化。12第十二頁(yè)，共228頁(yè)。

2013年，中國(guó)酒精產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了增速回升。統(tǒng)計(jì)全國(guó)規(guī)模以上（年主營(yíng)業(yè)務(wù)收入在2000萬(wàn)元及以上的工業(yè)法人企業(yè)）的149家企業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2013年，全國(guó)發(fā)酵酒精產(chǎn)量911.55萬(wàn)千升，比2012年同口徑統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量848.76萬(wàn)千升，增長(zhǎng)7.40%。產(chǎn)量增長(zhǎng)率比去年3.46%有所回升。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)快報(bào)，在統(tǒng)計(jì)的20個(gè)省（市、區(qū)）中，產(chǎn)量較多的前五個(gè)省份及產(chǎn)量分別是：河南省226.16萬(wàn)千升、吉林省160.26萬(wàn)千升、黑龍江131.80萬(wàn)千升、江蘇省114.81萬(wàn)千升、廣西80.90萬(wàn)千升。增長(zhǎng)量較多的前五個(gè)省份及增長(zhǎng)量分別是，河南省增長(zhǎng)19.92萬(wàn)千升、黑龍江18.09萬(wàn)千升、廣西10.11萬(wàn)千升、吉林省7.95萬(wàn)千升、江蘇省5.70萬(wàn)千升。減少量最多的五個(gè)省份分別是，山西省減少6.54千升、河北省2.10萬(wàn)千升、安徽省1.73萬(wàn)千升、新疆1.40萬(wàn)千升和湖北省1.27萬(wàn)千升。

13第十三頁(yè)，共228頁(yè)。中國(guó)酒業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2013年，全年燃料乙醇產(chǎn)量合計(jì)221.7萬(wàn)噸，比2012年產(chǎn)量增長(zhǎng)7.36%。全年每千升酒精銷售利潤(rùn)為456.6元，2012年為485.7元，銷售利潤(rùn)率下降6.0%。

“全年酒精價(jià)格基本穩(wěn)定，單位酒精利潤(rùn)水平下滑。”王琦表示，受國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速下降的大環(huán)境影響下，同時(shí)，酒精產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩和酒精市場(chǎng)下游需求不足的影響，全年普級(jí)酒精價(jià)格在5800～6400元/千升之間波動(dòng)，形成年初和年底較高的微“U”形價(jià)格走勢(shì)。主要原料玉米價(jià)格也保持在平均2200元/噸，木薯價(jià)格平均在1900元/噸，全年價(jià)格波動(dòng)均不大。

14第十四頁(yè)，共228頁(yè)。外部環(huán)境一、運(yùn)輸二、稅收三、環(huán)保四、白酒調(diào)整稅率五、酒精出口退稅政策的取消15第十五頁(yè)，共228頁(yè)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、原料二、新擴(kuò)建酒精廠增多三、行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)構(gòu)1、供求關(guān)系2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整3、酒精區(qū)域分布4、企業(yè)單體規(guī)模逐漸擴(kuò)大5、新增產(chǎn)能逐漸由銷區(qū)向原料產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移16第十六頁(yè)，共228頁(yè)。原料占成本的百分比原料17第十七頁(yè)，共228頁(yè)。木薯的進(jìn)口價(jià)格走勢(shì)18第十八頁(yè)，共228頁(yè)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整19第十九頁(yè)，共228頁(yè)。企業(yè)單體規(guī)模逐漸擴(kuò)大20第二十頁(yè)，共228頁(yè)。21第二十一頁(yè)，共228頁(yè)。區(qū)域分布22第二十二頁(yè)，共228頁(yè)。供求關(guān)系23第二十三頁(yè)，共228頁(yè)。原料預(yù)處理水蒸煮蒸汽糖化糖化劑發(fā)酵酵母二氧化碳蒸汽蒸餾酒精雜醇油醛酯酒糟生產(chǎn)工藝淀粉質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝流程糖質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝流程24第二十四頁(yè)，共228頁(yè)。第五節(jié)存在的問(wèn)題及對(duì)策一、問(wèn)題成本高；原料受限酒糟處理如何提高發(fā)酵力二、研究方向纖維原料代替糧食原料節(jié)能：無(wú)蒸煮工藝，濃醪發(fā)酵，酒精節(jié)能回收提高發(fā)酵強(qiáng)度菌種選育酒糟綜合利用，生成SCP,DDGS，燃料，飼料等25第二十五頁(yè)，共228頁(yè)。課外學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站：中國(guó)酒精網(wǎng)，中國(guó)酒精新聞網(wǎng)，中國(guó)木薯酒精網(wǎng)等；CNKI，維普，萬(wàn)方；百度，google……書(shū)籍：26第二十六頁(yè)，共228頁(yè)。第二章原料、水、輔料第一節(jié)原料一、定義可發(fā)酵性糖或可以轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵性糖的物料二、選用原則資源豐富；產(chǎn)地便利；含糖多，蛋白質(zhì)適中；價(jià)格便宜27第二十七頁(yè)，共228頁(yè)。三、常用及潛力原料種類1、淀粉質(zhì)原料（P8）

80%酒精廠采用（1）玉米65-73%淀粉8-10%蛋白質(zhì)種植廣、產(chǎn)量高、籽機(jī)構(gòu)特殊淀粉顆粒小、緊密、不易糖化玉米酒精糟的利用價(jià)值大28第二十八頁(yè)，共228頁(yè)。2）甘薯干＞65%淀粉種植廣、淀粉顆粒大、易糊化薯干不易保藏，病害多29第二十九頁(yè)，共228頁(yè)。（3）木薯＞69%苦木薯＞甜木薯淀粉含量高，“淀粉之王”生長(zhǎng)快、耐旱耐貧瘠30第三十頁(yè)，共228頁(yè)。（4）其他高粱（產(chǎn)量低、含單寧、色素等有害物）小麥、大麥、燕麥等31第三十一頁(yè)，共228頁(yè)。2、糖質(zhì)原料廢糖蜜：蔗糖、甜菜降低能耗，降低成本；產(chǎn)量不足，受糖廠生產(chǎn)約束（1）甘蔗糖蜜（南方）外觀：棕黃或黑褐色，濃稠，無(wú)雜物，無(wú)異味，無(wú)發(fā)酵跡象成分：pH6.2左右，含氮量0.5%，含磷較高32第三十二頁(yè)，共228頁(yè)。（2）甜菜主要含蔗糖，pH7.4，含氮量1.68-2.3%可利用氮源12-20%，含磷0.03-0.06%33第三十三頁(yè)，共228頁(yè)。3、纖維質(zhì)原料（1）農(nóng)作物秸稈、麥草、稻草、玉米桿、玉米芯、高粱桿、花生殼等（2）工廠纖維、半纖維下腳料甘蔗渣，600萬(wàn)噸甘蔗渣可產(chǎn)酒精70萬(wàn)噸造紙行業(yè)下腳料（3）城市垃圾34第三十四頁(yè)，共228頁(yè)。第二節(jié)水一、酒精生產(chǎn)用水生產(chǎn)1t酒精，約消耗120t左右的水工藝過(guò)程用水，成品、半成品冷卻用水、鍋爐用水各種洗滌用水二、酒精生產(chǎn)用水要求符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，硬度＜7mgCa/L。不能使用RA值過(guò)大的水，因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程都需要在酸性環(huán)境下進(jìn)行。35第三十五頁(yè)，共228頁(yè)。三、水質(zhì)處理（略）四、循環(huán)用水1、清液回用2、冷凍制水3、濃醪發(fā)酵4、CIP在線清洗36第三十六頁(yè)，共228頁(yè)。第三節(jié)輔料

1、原料（1）麩皮：制備霉菌糖化劑的良好材料（2）米糠：制備液體曲的主料37第三十七頁(yè)，共228頁(yè)。2、其他輔料（1）營(yíng)養(yǎng)鹽過(guò)磷酸鈣，磷鹽，甜菜糖蜜(NH)4HPO4

，尿素，氨水，氯化鉀，硫酸鎂（2）脫水劑苯，離子交換樹(shù)脂，氯化鈣（3）酸硫酸，鹽酸，磷酸（4）洗滌，消毒劑及消泡劑氫氧化鈉，碳酸鈉，次氯酸鈉，符合消毒劑，福爾馬林；消泡劑包括油酸，菜籽油，泡敵38第三十八頁(yè)，共228頁(yè)。第三章淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)工藝39第三十九頁(yè)，共228頁(yè)。

第一節(jié)特點(diǎn)一、粉碎原料二、水熱處理三、酸、酶處理成可發(fā)酵性糖，需一個(gè)糖化過(guò)程40第四十頁(yè)，共228頁(yè)。

第二節(jié)原料的預(yù)處理一、預(yù)處理的目的與內(nèi)容1、除雜泥土、沙石、纖維質(zhì)雜物；二篩，一去石，二磁性2、粉碎利于糊化及液化二、除雜篩選，風(fēng)選，磁力除鐵設(shè)備，平面回旋篩，TCXT系列強(qiáng)力永磁筒41第四十一頁(yè)，共228頁(yè)。三、粉碎1、目的使淀粉顆粒能從細(xì)胞中游離出來(lái)，吸水膨脹。2、優(yōu)點(diǎn)與整料蒸煮比，節(jié)省消耗的蒸氣糊化較徹底，出酒率高改善勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度42第四十二頁(yè)，共228頁(yè)。3、方法干式：錘式粉碎機(jī)濕式：原料粉末不飛揚(yáng)，減少損失，又可改善勞動(dòng)條件4、粉碎比X=D/d，粗粉，1:10-15；細(xì)粉，1:30-4043第四十三頁(yè)，共228頁(yè)。四、輸送1、方式機(jī)械輸送：皮帶、螺旋、斗式提升機(jī)氣流輸送混合輸送：粗粉用機(jī)械，細(xì)粉后用風(fēng)送44第四十四頁(yè)，共228頁(yè)。2、特點(diǎn)機(jī)械輸送：原料損失大，條件惡劣；不能除硬雜物質(zhì)，篩板容易損壞；氣流輸送：可以提高錘碎效率至于節(jié)能則具體情況而定45第四十五頁(yè)，共228頁(yè)。五、預(yù)處理的流程大氣布袋除塵器粉料回收風(fēng)機(jī)甘薯干料斗吸風(fēng)管旋風(fēng)分離器螺旋輸送器粉碎粉漿預(yù)煮罐46第四十六頁(yè)，共228頁(yè)。第三節(jié)淀粉質(zhì)原料的蒸煮一、目的淀粉顆粒破裂滅菌二、淀粉粒的結(jié)構(gòu)淀粉是以顆粒狀態(tài)存在，由直鏈及支鏈淀粉、少量的礦物質(zhì)、脂肪酸等整齊排列而成的顆粒。有單粒體，復(fù)粒體，半復(fù)粒存在玉米是單粒，甘薯有單有復(fù)，薯類淀粉顆粒大，易于糊化，谷類難。47第四十七頁(yè)，共228頁(yè)。小麥淀粉顆粒大米淀粉顆粒土豆48第四十八頁(yè)，共228頁(yè)。大麥淀粉顆粒49第四十九頁(yè)，共228頁(yè)。三、淀粉在蒸煮過(guò)程的物理化學(xué)變化1、糊化的概念

淀粉在水中經(jīng)加熱后出現(xiàn)膨潤(rùn)現(xiàn)象，繼續(xù)加熱，成為溶液狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為糊化，處于這種狀態(tài)的淀粉稱為a-淀粉。膨潤(rùn)現(xiàn)象：在水中經(jīng)加熱后，一部分膠束被溶解，空隙逐漸擴(kuò)大，淀粉粒因吸水而膨脹，膠束消失，這種現(xiàn)象稱為膨潤(rùn)現(xiàn)象。

50第五十頁(yè)，共228頁(yè)。糊化的過(guò)程

·第一階段：水溫未達(dá)到糊化溫度時(shí)，水分只是由淀粉粒的孔隙進(jìn)入粒內(nèi)，與許多無(wú)定形部分的極性基相結(jié)合，或簡(jiǎn)單的吸附，此時(shí)若取出脫水，淀粉粒仍可以恢復(fù)。

·第二階段：加熱至糊化溫度，這時(shí)大量的水滲入到淀粉粒內(nèi)，引起淀粉粒溶脹并蜂窩一樣緊密地相互推擠。擴(kuò)張的淀粉粒流動(dòng)受阻使之產(chǎn)生粘稠性，并隨溫度升高，粘度增加。

·第三階段：使膨脹的淀粉粒繼續(xù)分離支解，當(dāng)在95℃恒溫一定時(shí)間后，則粘度急劇下降。淀粉糊冷卻時(shí)，一些淀粉分子重新締合形成不可逆凝膠。

51第五十一頁(yè)，共228頁(yè)。50587052第五十二頁(yè)，共228頁(yè)。40607053第五十三頁(yè)，共228頁(yè)。2、組織與細(xì)胞變化（1）預(yù)煮淀粉、纖維素膨化，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)部分溶解，組織堅(jiān)固性減弱；（2）蒸煮

120-135℃，果膠質(zhì)膨化溶解；145-150℃淀粉從細(xì)胞內(nèi)釋放（3）后熟組織與細(xì)胞未失去原態(tài)，在吹醪時(shí)，由蒸煮鍋吸出，壓力發(fā)生巨大變化，使細(xì)胞破裂，組織完全碎解54第五十四頁(yè)，共228頁(yè)。3、化學(xué)變化（1）纖維素不變化（2）半纖維素多聚戊糖分解為木糖及阿拉伯糖等，木糖失水易形成糠醛不利發(fā)酵（3）果膠細(xì)胞壁的組成成分（RCOOCH3）n+nH2O(RCOOH)n+nCH3OH薯類產(chǎn)生的甲醇多于谷物類，因而對(duì)薯類蒸煮溫度不宜過(guò)高。果膠酸55第五十五頁(yè)，共228頁(yè)。（4）淀粉基本沒(méi)有淀粉水解；但在預(yù)煮過(guò)程，可能會(huì)形成低聚糖，造成發(fā)酵糖的損失。（5）糖分單糖和低聚糖甘薯：麥芽糖；谷物：蔗糖黑色素的生成：己糖脫水羥甲基糠醛甲酸+糠尾酸聚合或AA縮合黑色素黑色素的生成造成了糖與AA的損失56第五十六頁(yè)，共228頁(yè)。焦糖的形成焦糖糖羥甲基糠醛果糖（fructose）＞葡萄糖（glucose）減低酒精產(chǎn)量原因：局部過(guò)熱引起，堿性條件＞酸性條件措施：增加料水比，減小蒸煮壓力57第五十七頁(yè)，共228頁(yè)。（6）含氮物的變化＞100℃，可溶性蛋白下降（7）酸度：上升，果膠酸的生成58第五十八頁(yè)，共228頁(yè)。四、主要的影響因素1、原料的粉碎度2、加水比適度，加量少，醪液濃度大，含酒精濃度高，節(jié)約能耗提高設(shè)備利用率；加水量過(guò)少，不易煮透，易產(chǎn)生黑色素與焦糖，不易輸送加水量過(guò)多，能耗大，設(shè)備利用率低，生產(chǎn)能力下降甘薯，1:3-1:4；玉米，1:2.8-1:359第五十九頁(yè)，共228頁(yè)。3、投料水溫，預(yù)煮時(shí)間投料水溫高，原料吸水膨脹快，浸泡越透，整粒原料投料水溫要求80-90℃；粉狀原料溫度50-55℃，邊投料邊攪拌，防止結(jié)塊，投料結(jié)束立刻升溫至75-80℃。4、蒸煮壓力與時(shí)間糊化程度與蒸煮壓力，溫度，時(shí)間成正比。壓力過(guò)高，溫度高，可發(fā)酵性糖損失大，產(chǎn)甲醇多。60第六十頁(yè)，共228頁(yè)。5、循環(huán)換汽間歇蒸煮過(guò)程中，“放乏汽”，一定時(shí)間間隔放走鍋內(nèi)部分蒸汽。目的：形成壓力差，起攪拌目的；排除原料中的有害物質(zhì)，氫氰酸，甲醇等薯類適當(dāng)增加排乏汽的次數(shù)。61第六十一頁(yè)，共228頁(yè)。第二節(jié)蒸煮的工藝方法一、間歇蒸煮1、設(shè)備：立式錐形蒸煮鍋蒸汽分幾路進(jìn)入，受熱均勻，錐底結(jié)構(gòu)有利于放乏汽時(shí)的攪拌。容積5-15立方米，投料1000-2000t62第六十二頁(yè)，共228頁(yè)。2、工藝條件（1）加熱間歇蒸煮加水投料升溫蒸煮吹醪加水：蒸煮車間廢水或由蒸汽加熱的熱水薯干1:3-4；谷類1:2.8-3投料：整粒投完進(jìn)汽粉狀勻漿后進(jìn)汽升溫：40-50min，有的升溫前浸泡30min63第六十三頁(yè)，共228頁(yè)。蒸煮：一般10-15min排乏汽，3-5min。裝量70-80%吹醪：利用壓力，原料從蒸煮鍋排出，10-15min64第六十四頁(yè)，共228頁(yè)。2、連續(xù)蒸煮工藝（1）罐式我國(guó)常用；原料利用率大于間歇蒸煮，提高1-2%；占地面積大，時(shí)間長(zhǎng)，有滯留滑漏現(xiàn)象65第六十五頁(yè)，共228頁(yè)。（2）管式連續(xù)蒸煮工藝出酒率高66第六十六頁(yè)，共228頁(yè)。3、塔式連續(xù)蒸煮工藝蒸汽耗量低67第六十七頁(yè)，共228頁(yè)。三、新工藝介紹1、噴射液化（1）液化噴射器的結(jié)構(gòu)，如下圖（2）特點(diǎn)傳熱效率高，可以達(dá)到100%；蒸汽用量少，高效節(jié)能；結(jié)構(gòu)輕巧，控制精度高；操作運(yùn)行平穩(wěn)68第六十八頁(yè)，共228頁(yè)。2、低溫蒸煮工藝水+液化酶玉米粉（0.84mm，>90%）調(diào)漿罐預(yù)煮鍋（70℃）蒸煮管道（80℃，5min）冷卻28℃發(fā)酵罐

糖化酶特點(diǎn)：節(jié)能，40-60%；未發(fā)現(xiàn)染菌，防止可加NaF等；

不需要高壓設(shè)備；發(fā)酵率達(dá)87.5%，略低于高溫（88%）69第六十九頁(yè)，共228頁(yè)。3、無(wú)蒸煮工藝?yán)煤谇巩a(chǎn)生的淀粉酶替代麥芽或黃曲霉產(chǎn)生的，可利用生料發(fā)酵制取酒精。優(yōu)點(diǎn)；節(jié)約能耗，節(jié)省冷卻用水；設(shè)備簡(jiǎn)單；適于濃醪發(fā)酵，發(fā)酵率高；可獲優(yōu)質(zhì)酒精等。70第七十頁(yè)，共228頁(yè)。4、膨化工藝原料在膨化機(jī)內(nèi)，由于高溫高壓作用，組織變軟，水分呈過(guò)熱狀態(tài)，當(dāng)從機(jī)內(nèi)擠出時(shí)，由高壓瞬間變?yōu)槌?，原料?nèi)水分瞬間汽化，從而改變物質(zhì)狀態(tài)、性狀與成分構(gòu)成，從而發(fā)生膨化。71第七十一頁(yè)，共228頁(yè)。第三節(jié)淀粉質(zhì)原料糖化工藝一、淀粉分子結(jié)構(gòu)含有96%的D-葡萄糖（2%的HCl水解）1、直鏈淀粉D-葡萄糖以α-1，4糖苷鍵相連，200-980個(gè)葡萄糖單位2、支鏈淀粉大部分與直鏈相同，還具有α-1,6糖苷鍵連接的分支，每個(gè)分支長(zhǎng)10-15個(gè)單位，共600-6000個(gè)葡萄糖單位。3、淀粉分子結(jié)構(gòu)具有螺旋式結(jié)構(gòu)的卷曲。72第七十二頁(yè)，共228頁(yè)。73第七十三頁(yè)，共228頁(yè)。

74第七十四頁(yè)，共228頁(yè)。二、糖化原理淀粉的糖化工藝包括淀粉的液化和糖化兩個(gè)步驟。1、淀粉的液化（1）α-淀粉酶及水解原理α-淀粉酶能水解淀粉及產(chǎn)物分子中的α-1,4-葡萄糖苷鍵，不能水解α-1,6-葡萄糖苷鍵，但能越過(guò)此鍵。75第七十五頁(yè)，共228頁(yè)。（2）耐高溫α-淀粉酶是一種淀粉內(nèi)切酶，可隨機(jī)切斷α-1，4糖苷鍵，產(chǎn)物有糊精，葡萄糖，麥芽糖。76第七十六頁(yè)，共228頁(yè)。①pH對(duì)酶活力及穩(wěn)定性的影響5.5-7.0最適；穩(wěn)定pH是5.0-10.077第七十七頁(yè)，共228頁(yè)。②溫度對(duì)酶活力及穩(wěn)定性的影響對(duì)熱穩(wěn)定性好，可達(dá)100-105℃。78第七十八頁(yè)，共228頁(yè)。③鈣濃度對(duì)酶穩(wěn)定性的影響鈣的存在可以使淀粉酶酶活的pH范圍擴(kuò)大，一般自來(lái)水配料時(shí)可不另外添加。79第七十九頁(yè)，共228頁(yè)。2、淀粉的糖化（1）原理利用糖化酶將淀粉液化產(chǎn)物進(jìn)一步分解成葡萄糖的過(guò)程。從底物的非還原末端開(kāi)始，逐個(gè)水解α-1,4或者1,6糖苷鍵。能將麥芽糖水解成為葡萄糖。80第八十頁(yè)，共228頁(yè)。（2）糖化酶淀粉外切酶，最終產(chǎn)物為葡萄糖，又稱葡萄糖淀粉酶。①pH對(duì)酶活及穩(wěn)定性的影響最適4.0-4.581第八十一頁(yè)，共228頁(yè)。②溫度對(duì)酶活力及穩(wěn)定性研究最適58-60℃82第八十二頁(yè)，共228頁(yè)。三、影響水解速度的因素1、酶濃度活性相同，酶濃度越高，糖化時(shí)間越小2、溫度溫度高，反應(yīng)快；過(guò)高，酶失活3、pH（偏酸）4、糖化時(shí)間糖化率40-55%，時(shí)間短，利于保持酶活，時(shí)間長(zhǎng)糖化好，但影響后糖化；5、其他83第八十三頁(yè)，共228頁(yè)。四、糖化過(guò)程中的物質(zhì)變化1、淀粉小分子糊精可發(fā)酵性糖原料糊精淀粉2、含氮物胨、多肽、AA等3、果膠物和半纖維素4、含P化合物有機(jī)含P化合物在磷酸酯酶的作用下磷酸鹽，buffer，緩沖提供營(yíng)養(yǎng)。84第八十四頁(yè)，共228頁(yè)。五、糖化工藝1、主要程序（1）蒸煮醪冷卻至糖化溫度（2）加糖化劑，在規(guī)定溫度下糖化（3）結(jié)束冷卻到發(fā)酵溫度（4）泵入發(fā)酵車間85第八十五頁(yè)，共228頁(yè)。2、間歇糖化法加水至糖化鍋吹醪并攪拌補(bǔ)足冷卻水前冷卻加糖化劑保溫糖化后冷卻發(fā)酵車間整個(gè)過(guò)程需3h86第八十六頁(yè)，共228頁(yè)。3、連續(xù)糖化法蒸煮醪真空冷卻器糖化噴淋冷卻器發(fā)酵罐真空冷卻，水分流失，在糖化劑中適當(dāng)多加水維持穩(wěn)定足夠的真空度注意殺菌、檢修等。87第八十七頁(yè)，共228頁(yè)。88第八十八頁(yè)，共228頁(yè)。第五節(jié)酒精酵母89第八十九頁(yè)，共228頁(yè)。90第九十頁(yè)，共228頁(yè)。一、酵母的選擇(1)含有較強(qiáng)的酒化酶，發(fā)酵能力強(qiáng)，而且迅速；(2)繁殖速度快，具有很強(qiáng)的增殖能力；(3)耐酒精能力強(qiáng)，能在較高濃度的酒精發(fā)酵醪中進(jìn)行發(fā)酵；(4)耐溫性能好，能在較高溫度下進(jìn)行繁殖和發(fā)酵；(5)抵抗雜菌能力強(qiáng)；(6)耐酸能力強(qiáng)；(7)生產(chǎn)性能穩(wěn)定，變異性?。?8)發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生泡沫少。91第九十一頁(yè)，共228頁(yè)。二、常用酵母1、拉斯2號(hào)酵母發(fā)酵葡萄糖，蔗糖、麥芽糖，適于淀粉質(zhì)原料，尤其玉米淀粉，易產(chǎn)生泡沫。2、拉斯12號(hào)果糖，半乳酸，棉籽糖，不發(fā)酵乳糖。3、K字酵母生長(zhǎng)快，發(fā)酵力強(qiáng)，高粱，大米，薯干等原料發(fā)酵4、南陽(yáng)5號(hào)耐酒精13%以下，產(chǎn)酒穩(wěn)定92第九十二頁(yè)，共228頁(yè)。5、其他用于酒精發(fā)酵的細(xì)菌主要有：厭氧發(fā)酵單胞菌和棕?cái)R發(fā)酵菌。對(duì)耐高溫的嗜熱細(xì)菌(40一50℃)和極端嗜熱菌（65℃）的篩選和應(yīng)用也逐漸受到重視用于酒精發(fā)酵(纖維素原料)的霉菌有：粗糙脈孢霉、擬青霉、鏈孢霉等。假絲酵母可直接發(fā)酵木糖為酒精。93第九十三頁(yè)，共228頁(yè)。三、酵母所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其數(shù)量

1．碳源

酵母菌在繁殖過(guò)程中，吸收的糖分，一方面用于合成菌體蛋白中的碳架，另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榻湍妇馁A藏物質(zhì)，還釋出一定能量，以供合成菌體物質(zhì)時(shí)的能量消耗。94第九十四頁(yè)，共228頁(yè)。2．氮源

酵母菌所需的含氮物質(zhì)主要也是從淀粉質(zhì)原料中獲得。但原料中含氮物質(zhì)往往是大分子的蛋白質(zhì)，因此也必須經(jīng)過(guò)蒸煮和曲霉菌中的蛋白酶水解，生成小分子量的蛋白胨、眎或氨基酸后才能被酵母所利用。如果原料中含氮量少時(shí)，也可補(bǔ)加無(wú)機(jī)氮，供給酵母生長(zhǎng)。生產(chǎn)上多采用(NH4)2SO4為補(bǔ)充氮源。95第九十五頁(yè)，共228頁(yè)。3．無(wú)機(jī)鹽

酵母繁殖過(guò)程中需要的無(wú)機(jī)鹽可從原料中獲得，一般不需另加。4．維生素

酵母在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中所需的維生素主要由糖化醪中獲得。維生素易被高溫所破壞，因此，在制備酒母糖化醪時(shí)，不宜采用高溫長(zhǎng)時(shí)間的殺菌，以減少維生素的損失。96第九十六頁(yè)，共228頁(yè)。三、酒精酵母的特性

1．繁殖速度快如在麥汁小滴培養(yǎng)24小時(shí)，一個(gè)拉斯12號(hào)酵母細(xì)胞，可以產(chǎn)生55個(gè)子細(xì)胞。2．醪液濃度一般酒精酵母在含5％(v/v)的酒精發(fā)酵醪中，其發(fā)酵能力就減弱，當(dāng)醪液中酒精濃度含量達(dá)到12％(v/v)時(shí)，則停止發(fā)酵。所以生產(chǎn)中常將糖化醪濃度控制在15—18Bx之間，發(fā)酵成熟醪的酒精含量約為8—9％(容量)。97第九十七頁(yè)，共228頁(yè)。3．培養(yǎng)溫度拉斯12號(hào)酵母繁殖適溫為30—33℃，最低為5℃，最高為38℃。溫度適宜，酵母繁殖速度加快。溫度過(guò)高或過(guò)低，都影響酵母細(xì)胞的繁殖，甚至引起酵母的衰老或死亡。4．pH值發(fā)酵醪的pH值與氧化還原電勢(shì)有關(guān)系，而氧化還原電勢(shì)又與酵母的呼吸有直接關(guān)系。酒精酵母可在pH4.0—6.0環(huán)境中進(jìn)行繁殖，如果醪液的pH值低于3，則酵母的活力大減。98第九十八頁(yè)，共228頁(yè)。四、酒母培養(yǎng)與擴(kuò)大培養(yǎng)工藝

(一)酒母培養(yǎng)基的制備(二)酒母的擴(kuò)大培養(yǎng)99第九十九頁(yè)，共228頁(yè)。(一)酒母培養(yǎng)基的制備

1．試驗(yàn)室階段培養(yǎng)基的制備酵母菌在試驗(yàn)室培養(yǎng)階段一般多采用米曲汁或麥芽汁來(lái)做培養(yǎng)基。100第一百頁(yè)，共228頁(yè)。2．酒母糖化醪的制備酒母擴(kuò)大培養(yǎng)至卡氏罐和酒母罐后，采用淀粉質(zhì)原料來(lái)制做酒母糖化醪。由于酒母糖化醪主要用來(lái)繁殖酵母細(xì)胞，所以酒母醪中除含有一定量的糖分外，還要求含有一定量的氮和無(wú)機(jī)鹽等其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以供酵母菌合成菌體細(xì)胞的需要。此外，為了確保酵母菌能夠順利的繁殖，還要調(diào)節(jié)酒母糖化醪的pH值，以抑制雜菌生長(zhǎng)。101第一百零一頁(yè)，共228頁(yè)。(二)酒母的擴(kuò)大培養(yǎng)

擴(kuò)大流程：原菌生產(chǎn)中使用的原始菌種應(yīng)當(dāng)是經(jīng)過(guò)純種分離的優(yōu)良菌種。保藏時(shí)間較長(zhǎng)的原菌，在投產(chǎn)前，應(yīng)接入新鮮斜面試管進(jìn)行活化，以便使酵母菌處于旺盛的生活狀態(tài)。斜面試管培養(yǎng)將活化后的酵母菌在無(wú)菌條件下接入新鮮斜面試管，于28-30℃保溫培養(yǎng)3-4天，待斜面上長(zhǎng)出白色菌苔，即培養(yǎng)成熟。在無(wú)菌條件下，用接種針自斜面試管挑取一環(huán)酵母菌體，接入裝有10毫升米曲汁的液體試管，搖勻后，置28—30℃保溫培養(yǎng)24小時(shí)左右，待液面冒出大量CO2，即培養(yǎng)成熟。接種時(shí)，應(yīng)先用酒精消毒瓶口，在無(wú)菌條件下，將液體試管全部接入小三角瓶，28-30℃條件下保溫培養(yǎng)15-20小時(shí)，待液面冒出大量CO2泡沫，即培養(yǎng)成熟?？ㄊ瞎夼囵B(yǎng)基可使用酒母糖化醪，以使酵母逐漸適應(yīng)大生產(chǎn)培養(yǎng)條件?？ㄊ瞎抻玫奶腔矐?yīng)單獨(dú)殺菌后備用，如果工廠衛(wèi)生管理?xiàng)l件較好，也可不殺菌。102第一百零二頁(yè)，共228頁(yè)。這一階段的培養(yǎng)，是擴(kuò)大酒母種子的開(kāi)始。生產(chǎn)上希望在這一階段培養(yǎng)得到細(xì)胞健壯，沒(méi)有雜菌的種子酵母。因此，無(wú)菌條件要求較嚴(yán)，酵母培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分要求也高。103第一百零三頁(yè)，共228頁(yè)。104第一百零四頁(yè)，共228頁(yè)。2．酒母罐培養(yǎng)從卡氏罐以后酒母擴(kuò)大培養(yǎng)屬于酒母車間進(jìn)行培養(yǎng)，其流程為：卡氏罐-→小酒母罐-→大酒母罐-→成熟酒母送發(fā)酵車間105第一百零五頁(yè)，共228頁(yè)。106第一百零六頁(yè)，共228頁(yè)。(1)間歇培養(yǎng)法此法是分小酒母罐與大酒母罐兩個(gè)階段進(jìn)行培養(yǎng)。接入已培養(yǎng)成熟的卡氏罐酒母。通無(wú)菌空氣或用機(jī)械攪拌?？刂契矞卦?8-30℃進(jìn)行培養(yǎng)．待醪液糖分降低40-50%，其酒精分含量在3-4%(容量)左右，并且液面有大量CO2冒出，即培養(yǎng)成熟。將此培養(yǎng)成熟的小酒母再按入已裝好糖化醪的大酒母罐中，同法于28-30℃繼續(xù)培養(yǎng)，待大酒母罐中糖分消耗45-50%，液面冒出大量CO2時(shí)，培養(yǎng)即成熟，即可送往發(fā)酵車間，做發(fā)酵接種用。107第一百零七頁(yè)，共228頁(yè)。(2)半連續(xù)培養(yǎng)法半連續(xù)培養(yǎng)法也叫循環(huán)培養(yǎng)法。將卡氏罐酒母接入小酒母罐，培養(yǎng)成熟后，分割出三分之二接入大酒母罐進(jìn)行培養(yǎng)，余下的三分之一再補(bǔ)加新鮮酒母糖化醪連續(xù)培養(yǎng)，培養(yǎng)成熟后再分割，如此反復(fù)以上操作。大酒母培養(yǎng)成熟則可全部送發(fā)酵車間做接種用。108第一百零八頁(yè)，共228頁(yè)。目前多數(shù)酒精廠均采用半連續(xù)培養(yǎng)酒母的方法。利用這種方法培養(yǎng)酒母，可以7—10天換一次新種，如果工廠衛(wèi)生管理?xiàng)l件較好，可以1—2個(gè)月?lián)Q一次新種，這樣不但省去了繁瑣的試驗(yàn)室階段培養(yǎng)，而且也使酵母在生產(chǎn)條件下進(jìn)行了馴養(yǎng)，有利于酵母菌的繁殖和發(fā)酵。109第一百零九頁(yè)，共228頁(yè)。3．成熟酒母質(zhì)量指標(biāo)(1)酵母細(xì)胞數(shù)酵母細(xì)胞數(shù)是觀察酵母繁殖能力的一項(xiàng)指標(biāo)，也是反映酵母培養(yǎng)成熟的指標(biāo)。成熟的酒母醪其酵母細(xì)胞數(shù)一般為l億／毫升左右。(2)出芽率酵母出芽率是衡量繁殖旺盛與否的一項(xiàng)指標(biāo)。出芽率高，說(shuō)明酵母處于旺盛的生長(zhǎng)期。反之，則說(shuō)明酵母衰老。成熟酒母出芽率要求在15—30%。(3)酵母死亡率用美藍(lán)對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行染色，如果酵母細(xì)胞被染成藍(lán)色，說(shuō)明此細(xì)胞已死亡。正常培養(yǎng)的酒母不應(yīng)有死亡現(xiàn)象，如果死亡率在1%以上，應(yīng)及時(shí)查找原因采取措施進(jìn)行挽救。110第一百一十頁(yè)，共228頁(yè)。(4)耗糖率酵母的耗糖率也是觀察酒母成熟的指標(biāo)之一。成熟的酒母，耗糖率一般要求控制在40-50％。耗糖率太高，說(shuō)明酵母培養(yǎng)已經(jīng)過(guò)“老”，反之則“嫩”。(5)酒精成熟酒母醪中的酒精含量一方面反映酵母耗糖情況，也反映酵母成熟程度。如果酒母醪中酒精含量高，說(shuō)明營(yíng)養(yǎng)消耗大，酵母培養(yǎng)過(guò)于成熟。此時(shí)，應(yīng)停止酒母培養(yǎng)，否則會(huì)因營(yíng)養(yǎng)缺乏或酒精含量高抑制酵母生長(zhǎng)，造成酵母衰老。成熟酒母醪中的酒精含量一般為3-4％(容量)。111第一百一十一頁(yè)，共228頁(yè)。(6)酸度測(cè)定酒母醪中的酸度是觀察酒母是否被細(xì)菌污染的一項(xiàng)指標(biāo)。如果成熟酒母醪中酸度明顯增高，說(shuō)明酒母被產(chǎn)酸細(xì)菌所污染。酸度增高太多，鏡檢時(shí)又發(fā)現(xiàn)有很多桿狀細(xì)菌，則不宜做種子用。112第一百一十二頁(yè)，共228頁(yè)。113第一百一十三頁(yè)，共228頁(yè)。五、影響酒母質(zhì)量主要因素1.接種量與成熟酒母細(xì)胞數(shù)的關(guān)系酵母接種量的大小與成熟酒母醪中新增殖酵母細(xì)胞數(shù)關(guān)系不大。114第一百一十四頁(yè)，共228頁(yè)。2．接種量與培養(yǎng)時(shí)間的關(guān)系

接種量大，則培養(yǎng)時(shí)間可以縮短，酒母成熟快開(kāi)始接種時(shí)，易導(dǎo)致醪液被雜菌污染。但接種量太大，也會(huì)增加擴(kuò)大培養(yǎng)次數(shù)，增加設(shè)備投資。在酒母培養(yǎng)中，酒母接種量多控制在1:5-l0。接種后的醪液，經(jīng)過(guò)l0-12小時(shí)培養(yǎng)成熟的酒母醪細(xì)胞數(shù)可達(dá)0.8-1.2億／毫升以上，此時(shí)就可將成熟的酒母接到下一工序的醪中。115第一百一十五頁(yè)，共228頁(yè)。3．接種時(shí)間的掌握

從酵母茵繁殖規(guī)律曲線可以知道，酵母菌在增殖過(guò)程中可分為適應(yīng)期(也稱遲緩期)、旺盛期、靜止期和衰退期四個(gè)階段。當(dāng)達(dá)到旺盛期時(shí)，酵母的增殖能力特別強(qiáng)，酵母生命活動(dòng)處于旺盛階段，醪液中酵母活細(xì)胞數(shù)也迅速達(dá)最高峰。酒精生產(chǎn)中的酒母擴(kuò)大培養(yǎng)接種就是控制在這個(gè)時(shí)期。116第一百一十六頁(yè)，共228頁(yè)。4．酒母培養(yǎng)溫度的控制

酵母菌在適宜生長(zhǎng)溫度范圍內(nèi)，高溫比低溫繁殖稍快。但高溫培養(yǎng)酵母易于衰老。酒精生產(chǎn)中酒母培養(yǎng)溫度為28-30℃。由于酵母菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中還要產(chǎn)生一定熱量，故應(yīng)注意加強(qiáng)冷卻，以保證酵母菌健壯生長(zhǎng)。117第一百一十七頁(yè)，共228頁(yè)。5．關(guān)于通風(fēng)培養(yǎng)

酒母糖化醪中含有充足的氧時(shí)，酵母菌在吸收營(yíng)養(yǎng)后，由于其酒化酶受抑制，主要進(jìn)行菌體細(xì)胞合成，繁殖酵母細(xì)胞。酒母培養(yǎng)的目的是要獲得大量酵母細(xì)胞，所以在酒母培養(yǎng)過(guò)程中通入適量的無(wú)菌空氣，對(duì)酵母繁殖是有利的。酵母菌在無(wú)氧條件下培養(yǎng)，主要進(jìn)行發(fā)酵作用，可使糖分轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭虲O2。酵母菌在有氧條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵時(shí)，由于進(jìn)行了呼吸作用，酒精產(chǎn)量大大降低，糖的消耗速度在單位時(shí)間內(nèi)也減慢。118第一百一十八頁(yè)，共228頁(yè)。6.關(guān)于防止雜菌污染酒精生產(chǎn)除了對(duì)原始菌種進(jìn)行定期分離純化外，在培養(yǎng)過(guò)程中加強(qiáng)無(wú)菌管理操作也是十分重要的。因?yàn)槟壳岸鄶?shù)酒精廠酒母培養(yǎng)仍在敞口酒母罐中進(jìn)行，因此對(duì)車間環(huán)境衛(wèi)生要十分注意。另外，在使用前，對(duì)罐體、管道的殺菌也十分重要，尤其應(yīng)當(dāng)注意對(duì)某些管道死角加強(qiáng)殺菌操作。119第一百一十九頁(yè)，共228頁(yè)。第七節(jié)酒精發(fā)酵工藝

一、糖化醪發(fā)酵的目的要求及設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、酒精發(fā)酵機(jī)理三、酒精發(fā)酵工藝四、影響酒精發(fā)酵因素的討論五、酒精發(fā)酵醪成熟六、酒精生產(chǎn)異常發(fā)酵、雜菌污染及防治辦法七、從CO2中回收酒精八、淀粉出酒率和淀粉利用率120第一百二十頁(yè)，共228頁(yè)。(一)酒精發(fā)酵的基本理論酒精發(fā)酵作用，是酵母菌把可發(fā)酵性的糖，經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)酒化酶的作用，生成了酒精與CO2，然后通過(guò)細(xì)胞膜將這些產(chǎn)物排出體外酒精是可以以任何比例與水混合的，所以由酵母體內(nèi)排出的酒精溶于周圍的醪液中。121第一百二十一頁(yè)，共228頁(yè)。G磷酸二羥基丙酮3磷酸甘油醛

3磷酸甘油醛3磷酸甘油3-磷酸甘油酸3磷酸甘油酸甘油（0.3-0.5%）2,3二磷酸甘油酸丙酮酸

C6H12O62C2H5OH+2CO2

乙醛乙醛+亞硫酸氫鈉加成物pH高，2分子乙醛發(fā)生歧化反應(yīng)。乙醇122第一百二十二頁(yè)，共228頁(yè)。（二）酒精發(fā)酵動(dòng)態(tài)

酒精發(fā)酵過(guò)程從外觀現(xiàn)象可以將其分為如下三個(gè)發(fā)酵不同階段：1.前發(fā)酵期2.主發(fā)酵期3.后發(fā)酵期123第一百二十三頁(yè)，共228頁(yè)。1.前發(fā)酵期在酒母與糖化醪加入發(fā)酵罐后，醪液中的酵母細(xì)胞數(shù)還不多，由于醪液中含有少量的溶解氧和充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以酵母菌仍能迅速地進(jìn)行繁殖，使發(fā)酵醪中酵母細(xì)胞繁殖到一定數(shù)量。在這一時(shí)期，醪液中的糊精繼續(xù)被糖化酶作用，生成糖分，但由于溫度較低，故糖化作用較為緩慢。從外觀看，由于醪液中酵母數(shù)不多，發(fā)酵作用不強(qiáng)，酒精分和CO2產(chǎn)生得很少，所以發(fā)酵醪的表面顯得比較平靜，糖分消耗也比較饅。124第一百二十四頁(yè)，共228頁(yè)。前發(fā)酵階段時(shí)間的長(zhǎng)短，與酵母的接種量有關(guān)。如果接種量大，則前發(fā)酵期短，反之則長(zhǎng)。前發(fā)酵延續(xù)時(shí)間一般為l0小時(shí)左右。由于前發(fā)酵期間酵母數(shù)量不多，發(fā)酵作用不強(qiáng)，所以醪液溫度上升不快。醪液溫度控制，在接種時(shí)為26—28℃，前發(fā)酵期溫度一般不超過(guò)30℃。如果溫度太高，會(huì)造成酵母早期衰老，如果溫度過(guò)低，又會(huì)使酵母生長(zhǎng)緩慢。

前發(fā)酵期間應(yīng)十分注意防止雜菌污染，因?yàn)榇藭r(shí)期酵母數(shù)量少，易被雜菌抑制，故應(yīng)加強(qiáng)衛(wèi)生管理。125第一百二十五頁(yè)，共228頁(yè)。2．主發(fā)酵期

酵母細(xì)胞已大量形成，醪液中酵母細(xì)胞數(shù)可達(dá)1億／毫升以上。由于發(fā)酵醪中的氧氣也已消耗完畢，酵母菌基本上停止繁殖而主要進(jìn)行酒精發(fā)酵作用。醪液中糖分迅速下降，酒精逐漸增多。因?yàn)榘l(fā)酵作用的增強(qiáng)，醪液中產(chǎn)生了大量的CO2。隨著CO2的逸出，可以產(chǎn)生很強(qiáng)的CO2泡沫響聲。126第一百二十六頁(yè)，共228頁(yè)。發(fā)酵醪的溫度此時(shí)上升也很快。生產(chǎn)上應(yīng)加強(qiáng)這一階段的溫度控制。根據(jù)酵母菌的性能，主發(fā)酵溫度最好能控制在30-34℃主發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短，取決于醪液中營(yíng)養(yǎng)狀況，如果發(fā)酵醪中糖分含量高，主發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，反之則短。主發(fā)酵時(shí)間一般為12小時(shí)左右。127第一百二十七頁(yè)，共228頁(yè)。3．后發(fā)酵期

醪液中的糖分大部分已被酵母菌消耗掉，醪液中尚殘存部分糊精繼續(xù)被曲作用，生成葡萄糖。由于這一作用進(jìn)行的極為緩饅，生成的糖分很少，所以發(fā)酵作用也十分緩慢。因此，這一階段發(fā)酵醪中酒精和CO2產(chǎn)生得也少。128第一百二十八頁(yè)，共228頁(yè)。后發(fā)酵階段，因?yàn)榘l(fā)酵作用減弱，所以產(chǎn)生的熱量也減少，發(fā)酵醪的溫度逐漸下降。此時(shí)醪液溫度應(yīng)控制在30-32℃左右。如果醪液溫度太低，糖化酶的作用就會(huì)減弱，糖化緩慢，發(fā)酵時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，這樣也會(huì)影響淀粉出酒率。淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的后發(fā)酵階段一般約需40小時(shí)左右才能完成。129第一百二十九頁(yè)，共228頁(yè)。影響發(fā)酵時(shí)間的因素整個(gè)發(fā)酵過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)短，受糖化劑的種類、酵母菌的性能、酵母接種量等因素的影響，與接種、發(fā)酵方式和發(fā)酵溫度的控制有關(guān)。一般講，接種和發(fā)酵溫度高，則發(fā)酵時(shí)間短，反之則長(zhǎng)。另外，由于連續(xù)發(fā)酵一開(kāi)始即處于主發(fā)酵狀態(tài)，發(fā)酵時(shí)省去了前發(fā)酵期，所以一般較間歇發(fā)酵時(shí)間為短。發(fā)酵總時(shí)間一般多控制在60—72小時(shí)左右。130第一百三十頁(yè)，共228頁(yè)。三、酒精發(fā)酵工藝根據(jù)發(fā)酵醪注入發(fā)酵罐的方式不同，可以將酒精發(fā)酵的方式分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式三種。(一)間歇式發(fā)酵法(二)半連續(xù)發(fā)酵法(三)連續(xù)發(fā)酵131第一百三十一頁(yè)，共228頁(yè)。（四）酒精新工藝1、高強(qiáng)度酒精發(fā)酵濃醪發(fā)酵能提高企業(yè)生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本；提高了發(fā)酵強(qiáng)度：[g/(L.h)]，在發(fā)酵容積及時(shí)間不變的情況下提高酒精濃度；能源消耗及用水量大幅下降；對(duì)菌種及設(shè)備提出了新的要求。132第一百三十二頁(yè)，共228頁(yè)。濃醪發(fā)酵玉米粉濃度的計(jì)算醪液質(zhì)量=谷物質(zhì)量+水質(zhì)量（M=G+W）谷物中淀粉質(zhì)量=谷物質(zhì)量*谷物中淀粉含量%（GS）完全轉(zhuǎn)化成葡萄糖的質(zhì)量=180/162GS=1.11GS例：玉米淀粉含量78%，以1000立方米為例，成熟醪酒精度10%發(fā)酵罐中乙醇含量：1000*10%*0.7893nC6H12O62nC2H5OH+2nCO2180n92n88nm178.93m1=180*78.93/92（C6H10O5）n+nH2OnC6H12O6162n18n180nm2m1M2/78%=淀粉用量133第一百三十三頁(yè)，共228頁(yè)。四、影響酒精發(fā)酵因素的討論

1．稀釋速度在間歇發(fā)酵中，糖化醪要求自接種后8-10小時(shí)內(nèi)加完，這樣可以有較長(zhǎng)的后發(fā)酵時(shí)間，將糊精徹底水解發(fā)酵。酵母的繁殖速度取決于發(fā)酵醪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度，而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量又取決于進(jìn)料和出料速度。所以，控制進(jìn)料速度，就可以控制酵母細(xì)胞數(shù)和營(yíng)養(yǎng)成分。134第一百三十四頁(yè)，共228頁(yè)。2．發(fā)酵醪pH值的控制。降低發(fā)酵醪中的pH值，是防止雜菌污染的有效措施之一。由于連續(xù)發(fā)酵無(wú)菌條件要求較嚴(yán)，其pH控制在4.0一4.5為宜。間歇發(fā)酵PH值可控制在4.7-5.0。在上述pH值范圍內(nèi)，較接近于糖化酶作用的最適PH值。pH值的控制，可用H2SO4來(lái)調(diào)節(jié)。如果PH值太低，不但會(huì)抑制雜菌的繁殖，同時(shí)也會(huì)抑制酵母菌的繁殖和代謝，還會(huì)使糖化酶鈍化，影響發(fā)酵成果。135第一百三十五頁(yè)，共228頁(yè)。3．發(fā)酵溫度控制。酒精酵母繁殖溫度為27—30℃，發(fā)酵溫度30—33℃，生產(chǎn)中發(fā)酵醪溫度可根據(jù)發(fā)酵形式不同進(jìn)行控制：間歇發(fā)酵：接種溫度27—30℃；發(fā)酵溫度30-33℃；后發(fā)酵溫度30℃±1℃。連續(xù)發(fā)酵各罐溫度控制在30—33℃。4．發(fā)酵醪的滯流和滑漏問(wèn)題。多級(jí)連續(xù)發(fā)酵要求醪液保持先進(jìn)先出。136第一百三十六頁(yè)，共228頁(yè)。5．多級(jí)連續(xù)發(fā)酵中發(fā)酵罐數(shù)量問(wèn)題多級(jí)連續(xù)發(fā)酵是利用很多個(gè)罐進(jìn)行串聯(lián)，組成一個(gè)發(fā)酵罐組。除了前面幾個(gè)流加罐外，后面還要配合適量的罐作為后發(fā)酵用，并使前后罐之間醪液保持一定的濃度梯度。每一罐組用多少只發(fā)酵罐為宜，這主要取決于發(fā)酵醪自進(jìn)入第一只發(fā)酵罐起，到最后一只發(fā)酵罐醪液成熟，醪液在幾個(gè)罐內(nèi)發(fā)酵時(shí)間。137第一百三十七頁(yè)，共228頁(yè)。6．關(guān)于發(fā)酵醪濃度問(wèn)題。糖化醪濃度稀，雖然有利于酵母的代謝活動(dòng)，提高出酒率，但是濃醪發(fā)酵卻有提高設(shè)備利用率，節(jié)省水、電、汽、降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn)。因此，生產(chǎn)上希望盡量采用濃醪發(fā)酵。正常發(fā)酵醪濃度一股為16一18Bx，其發(fā)酵成熟醪酒精含量為8-9％(容量)。138第一百三十八頁(yè)，共228頁(yè)。7．關(guān)于縮短發(fā)酵時(shí)間用糖蜜原料制造酒精，發(fā)酵時(shí)間需要24-32小時(shí)，如用淀粉質(zhì)原料，則需60小時(shí)以上。縮短發(fā)酵時(shí)間，需要設(shè)法加速水解支鏈淀粉中以1，6相結(jié)合的鍵。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是選育糖化酶含量高的菌種，以加強(qiáng)糖化作用。另外，采用連續(xù)發(fā)酵和選用發(fā)酵力強(qiáng)的酵母菌種，也是加速發(fā)酵、縮短發(fā)酵時(shí)間的有力措施。139第一百三十九頁(yè)，共228頁(yè)。8.細(xì)菌污染的防治（1）污染源酵母回用糟液糖化罐，連續(xù)發(fā)酵設(shè)備（2）常見(jiàn)細(xì)菌污染及控制乳酸菌（LAB）繁殖快，耐高溫及低pH，產(chǎn)乳酸乙酸菌，好氧，易發(fā)現(xiàn)于擴(kuò)培罐，占有罐表面，液面成膜丁酸菌，嚴(yán)格厭氧，產(chǎn)丁酸，死角及隱蔽的地方；野生酵母，使糖轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，氧化酒精。控制：抗生素（Allpen青霉素，鏈霉素）；乳苷140第一百四十頁(yè)，共228頁(yè)。新工藝介紹：濃醪發(fā)酵141第一百四十一頁(yè)，共228頁(yè)。第八節(jié)發(fā)酵成熟醪的蒸餾與精餾將酒精和所有揮發(fā)性雜質(zhì)從成熟醪中分離出來(lái)的過(guò)程除去粗酒精中的雜質(zhì)142第一百四十二頁(yè)，共228頁(yè)。一、雜質(zhì)不溶性懸浮物：皮殼，纖維等干物質(zhì)可溶性物質(zhì)：糖，糊精等揮發(fā)性＞70種，0.5-0.7%，醇、醛、揮發(fā)酸143第一百四十三頁(yè)，共228頁(yè)。二、蒸餾的原理1、拉烏爾定律混合溶液中，沸點(diǎn)低的組分，在氣相中含量高于液相中。2、酒精的揮發(fā)系數(shù)A/a=KK表示乙醇溶液中乙醇的揮發(fā)性強(qiáng)弱

A表示氣相中乙醇含量，a液相中含量K隨著乙醇的濃度增加而減少，但乙醇濃度＜97.6%（v/v）時(shí)，K＞1。144第一百四十四頁(yè)，共228頁(yè)。3、酒精-水恒沸混合物97.6%（v）K=1，此時(shí)沸點(diǎn)78.15℃，較水和酒精都低此時(shí)常規(guī)蒸餾技術(shù)便不能再濃縮4、壓力對(duì)平衡濃度值的影響P175對(duì)于低酒精度的酒精水溶液，壓力增高，蒸汽中酒精含量增加，反之，亦然。因此，對(duì)于高酒精度的水溶液，應(yīng)使用減壓蒸餾。145第一百四十五頁(yè)，共228頁(yè)。5、蒸餾塔工作原理P177146第一百四十六頁(yè)，共228頁(yè)。三、精餾的原理1、揮發(fā)性質(zhì)頭級(jí)雜質(zhì)沸點(diǎn)酒精，乙醛，醋酸乙酯中間雜質(zhì)異丁酸乙酯，異戊酸乙酯尾級(jí)雜質(zhì)高級(jí)醇，異戊醇147第一百四十七頁(yè)，共228頁(yè)。2、雜質(zhì)的揮發(fā)系數(shù)與精餾系數(shù)（1）揮發(fā)系數(shù)雜質(zhì)含量少的情況下，假設(shè)單個(gè)雜質(zhì)的揮發(fā)性質(zhì)與其雜質(zhì)無(wú)關(guān)。α/β=K雜頭級(jí)雜質(zhì)，在任何情況都＞1，汽體是向上運(yùn)動(dòng)，因此，越往上頭級(jí)雜質(zhì)含量越高；尾級(jí)雜質(zhì)，55%K=1，因此在55%的塔板中收集。148第一百四十八頁(yè)，共228頁(yè)。（2）精餾系數(shù)K’=K雜/K酒精=αa/Aβ表示同一酒精濃度下，雜質(zhì)與酒精揮發(fā)性能的差別。K’＞1，雜質(zhì)汽＞液，向上運(yùn)動(dòng)，且快于酒精；K’＜1，K雜＞1，向上，慢于酒精

K雜＜1，向下。149第一百四十九頁(yè)，共228頁(yè)。3、醛酯餾分分離理論分兩類，一類為乙醛、乙酸乙酯、乙酸甲酯，為頭級(jí)雜質(zhì)另一部分，如異戊酸乙酯，異丁酸乙酯，在酒精度90%時(shí)從大于1變?yōu)樾∮?，中間雜質(zhì)。醛分離：低酒精度時(shí)揮發(fā)系數(shù)及精餾系數(shù)大，因此采取：在蒸餾流程中考慮設(shè)置排醛塔；醛塔頂加水稀釋；發(fā)酵醪預(yù)熱到較高溫度，蒸餾前先排一次醛。150第一百五十頁(yè)，共228頁(yè)。4、雜醇油分離理論基礎(chǔ)雜醇油是酒精蒸餾的主要副產(chǎn)物；55%酒精濃度液相取油的位置，進(jìn)料層以上2,4,6塊板汽相取油的位置，進(jìn)料層以下2,4塊板。151第一百五十一頁(yè)，共228頁(yè)。精餾塔酒精水雜醇油（淡黃色至棕褐色，帶苦味，0.3-0.5%）通過(guò)萃取的方法分離雜醇油，開(kāi)發(fā)利用如下圖：152第一百五十二頁(yè)，共228頁(yè)。5、甲醇分離高酒精濃度時(shí)，精餾系數(shù)大，因此最好在高酒精度時(shí)除去甲醇。措施：在第二冷凝器時(shí)升高溫度，在第三冷凝器中多取工業(yè)酒精。高質(zhì)量酒精一般要加甲醇塔。153第一百五十三頁(yè)，共228頁(yè)。四、酒精蒸餾、精餾工藝流程單塔蒸餾，適于生產(chǎn)88%的粗酒精

粗餾塔：將酒精和揮發(fā)性雜質(zhì)及部分水從醪液中分離出來(lái)兩塔蒸餾精餾塔：使酒精增濃及除雜汽相進(jìn)料兩塔蒸餾工藝流程液相進(jìn)料兩塔蒸餾工藝流程154第一百五十四頁(yè)，共228頁(yè)。155第一百五十五頁(yè)，共228頁(yè)。156第一百五十六頁(yè)，共228頁(yè)。2、蒸餾系統(tǒng)各塔的功能醪塔：將酒精和揮發(fā)性雜質(zhì)從發(fā)酵醪中分離出來(lái)。多采用低溫負(fù)壓蒸餾，使得酒精和揮發(fā)性物質(zhì)更容易分離，且節(jié)能。粗輔塔：分兩段，上段設(shè)在醪塔頂部，預(yù)熱醪液；下段獨(dú)立成塔緊接醪塔，便于回流循環(huán)。水萃取塔：將來(lái)自醪塔、精餾塔等濃度較高的粗酒精通過(guò)水稀釋，進(jìn)一步除去頭級(jí)和中級(jí)雜質(zhì)。低酒度，中級(jí)雜質(zhì)的K’大于1，將聚集在塔頂。157第一百五十七頁(yè)，共228頁(yè)。精餾塔：排除一部分水萃取塔未能排盡的雜質(zhì)進(jìn)一步提高粗酒精的酒精濃度，并排出廢水。高度最高，直徑次于醪塔。脫甲醇塔：一般17.5m高，將精餾塔出來(lái)的95%的酒精進(jìn)一步除甲醇及其他殘余頭級(jí)雜質(zhì)。含餾分處理塔：將含雜醇油較多的低濃度酒精濃縮除雜，生產(chǎn)工業(yè)酒精。158第一百五十八頁(yè)，共228頁(yè)。159第一百五十九頁(yè)，共228頁(yè)。單塔不能制備高濃度酒精兩塔成品酒精質(zhì)量不高，不能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)酒精直接式蒸餾，蒸氣用量少，成品酒精有不好的口味三塔半直接式蒸餾，成品質(zhì)優(yōu)溫度，耗氣多于直接式間接式操作穩(wěn)定，耗氣多多塔濃縮塔，甲醇塔等3、蒸餾工藝種類160第一百六十頁(yè)，共228頁(yè)。161第一百六十一頁(yè)，共228頁(yè)。5、蒸餾工藝分析精餾系數(shù)是分離酒精中揮發(fā)性雜質(zhì)的理論根據(jù)。甲醇、甲醛在高酒精度下分離（甲醇塔）；異戊醇在低酒精度下分離（水萃取塔）；負(fù)壓蒸餾等。162第一百六十二頁(yè)，共228頁(yè)。第四章糖質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝163第一百六十三頁(yè)，共228頁(yè)。第一節(jié)糖蜜酒精發(fā)酵的特點(diǎn)一、糖蜜含有可發(fā)酵性糖，甜菜主要是蔗糖，甘蔗還含有一定數(shù)量的轉(zhuǎn)化糖二、糖蜜濃度高，含糖分50%以上，需稀釋；三、污染嚴(yán)重四、含大量焦糖，氨基糖等黑色素組成的膠體物質(zhì)，發(fā)酵容易產(chǎn)泡沫，影響酵母發(fā)酵五、糖蜜中的灰分含量很大，需除去六、含有重金屬離子164第一百六十四頁(yè)，共228頁(yè)。七、氮磷的含量不一，需添加一定營(yíng)養(yǎng)鹽八、含大量膠體，灰分，滲透壓高，生長(zhǎng)緩慢，需適當(dāng)通風(fēng)165第一百六十五頁(yè)，共228頁(yè)。第二節(jié)糖蜜稀糖液的制備一、糖蜜的稀釋1、糖蜜稀釋工藝單濃度流程，22-25%雙濃度流程：酒母稀糖液，12-14%；基本稀糖液，33-35%。166第一百六十六頁(yè)，共228頁(yè)。2、糖蜜稀釋的方法（1）間歇稀釋法分批在稀釋罐中進(jìn)行（2）連續(xù)稀釋法不帶攪拌的連續(xù)稀釋器帶攪拌的連續(xù)稀釋器167第一百六十七頁(yè)，共228頁(yè)。3、稀釋用水的計(jì)算

PC=VdC1P—糖蜜質(zhì)量C—糖蜜干物質(zhì)濃度V—稀釋后體積D—稀釋液的密度C1—稀糖液的干物質(zhì)濃度168第一百六十八頁(yè)，共228頁(yè)。二、糖蜜的酸化降低pH值，防治雜菌繁殖，有利于除去部分灰分和膠體物質(zhì)。用酸量的計(jì)算酸化用酸量=VK0.0049L/10V：稀糖液的體積（mL）K：酸度L：純硫酸換算到已知濃度的系數(shù)0.0049:1毫升0.05摩爾每升硫酸中純硫酸的克數(shù)10：測(cè)定酸度時(shí)稀糖液的毫升數(shù)169第一百六十九頁(yè)，共228頁(yè)。加酸的方式直接加入原糖蜜中酸的種類硫酸，鹽酸(繁殖的酵母質(zhì)量比較好)170第一百七十頁(yè)，共228頁(yè)。三、營(yíng)養(yǎng)鹽的添加1、甘蔗糖蜜所需添加的營(yíng)養(yǎng)鹽和生長(zhǎng)素N源，根據(jù)細(xì)胞數(shù)和糖蜜中含氮量來(lái)計(jì)算每毫升總數(shù)1.5億，每10億重0.07g，每升含1500億，細(xì)胞重量為1500*0.07/10=10.5g鮮酵母含氮量為2.1%，每升酒母醪含氮2.1%*10.5生長(zhǎng)素及鎂鹽生長(zhǎng)素通過(guò)添加酵母自溶液或麩曲汁。鎂鹽用硫酸鎂，用量0.04-0.05%。171第一百七十一頁(yè)，共228頁(yè)。（2）甜菜糖蜜所需添加的營(yíng)養(yǎng)鹽不通風(fēng)時(shí)添加硫酸銨，0.36kg缺磷，可以用過(guò)磷酸鈣，加量為糖蜜量的1%。也可使用工業(yè)磷酸，磷酸氫二銨等。172第一百七十二頁(yè)，共228頁(yè)。四、糖蜜的滅菌1、加熱滅菌通蒸汽加熱到80-90度，維持1h。2、防腐劑的添加漂白粉，甲醛（600ml），氟化鈉（0.01%），五氯苯酚鈉（0.004%）抗菌素173第一百七十三頁(yè)，共228頁(yè)。五、稀糖液的澄清1、甲酸通風(fēng)沉淀法2、熱酸處理法酸化滅菌和澄清同時(shí)進(jìn)行，但耗能耗時(shí)耗設(shè)備耗勞力3、加絮凝劑PEG4、機(jī)械分離法離心法，壓濾法174第一百七十四頁(yè)，共228頁(yè)。第三節(jié)糖蜜發(fā)酵工藝175第一百七十五頁(yè)，共228頁(yè)。一、糖蜜發(fā)酵對(duì)酵母的特殊要求要有強(qiáng)的耐滲透性；要具有較高的耐酸和耐溫的能力；用馴養(yǎng)的方法提高酵母菌對(duì)重金屬，特別銅離子；選育產(chǎn)泡沫少的菌株。176第一百七十六頁(yè)，共228頁(yè)。二、常用酵母及特性臺(tái)灣酵母396號(hào)；古巴1號(hào)、2號(hào)，發(fā)酵最適溫度范圍廣，營(yíng)養(yǎng)要求低，在低純度糖蜜培養(yǎng)液中，仍正常發(fā)酵；甘化1號(hào)，對(duì)甘蔗糖蜜有較強(qiáng)的適應(yīng)性，發(fā)酵力強(qiáng)，但對(duì)溫度適應(yīng)性差；川102，耐酸耐酒精能力強(qiáng)，雜醇油產(chǎn)量極低；Я字酵母及B酵母適合甜菜糖蜜177第一百七十七頁(yè)，共228頁(yè)。二、稀糖液的發(fā)酵1、影響發(fā)酵的因素稀糖液的通風(fēng)強(qiáng)度。糖蜜中雜質(zhì)多，滲透壓高，適當(dāng)通風(fēng)可以促進(jìn)酵母繁殖；（P258）發(fā)酵醪的酸度防止雜菌，發(fā)酵條件在酸性條件最適，不能過(guò)酸；發(fā)酵溫度醛類在發(fā)酵過(guò)程中呈先上升后下降趨勢(shì)，因此成熟發(fā)酵醪中，發(fā)酵溫度越高，醛類含量越低；溫度上升，酯化反應(yīng)加速，有機(jī)酸含量也下降；高級(jí)醇含量隨溫度升高而增加。178第一百七十八頁(yè)，共228頁(yè)。產(chǎn)品抑制酵母對(duì)乙醇抑制是很敏感的。1-2%濃度的酒精，足夠使其生長(zhǎng)速度受到抑制。179第一百七十九頁(yè)，共228頁(yè)。接種量的影響隨著酵母細(xì)胞數(shù)的增長(zhǎng)，酒精的出率下降，原因是糖的總耗量隨細(xì)胞數(shù)增加而變大，出酒率與它成反比。180第一百八十頁(yè)，共228頁(yè)。三、發(fā)酵工藝流程P267

間歇發(fā)酵普通間歇發(fā)酵分割式間歇發(fā)酵，省去大部分酒母制備時(shí)間分批流加間歇發(fā)酵，使糖濃度基本一致，每次流加后適當(dāng)通風(fēng)連續(xù)流加間歇法，保證發(fā)酵濃度大致相同，保持酵母發(fā)酵能力，縮短發(fā)酵時(shí)間181第一百八十一頁(yè)，共228頁(yè)。雙濃度梯級(jí)式連續(xù)發(fā)酵工藝，P270。酵母的培養(yǎng)糖液濃度低，10-12%；發(fā)酵用糖液32-35%。低濃度下，酵母處在較活性的生理狀態(tài)，積累的副產(chǎn)物含量少。連續(xù)發(fā)酵單濃度梯級(jí)式糖蜜連續(xù)發(fā)酵工藝。適合于聯(lián)產(chǎn)酒精和面包酵母的工廠。因此法獲得的酵母貯藏性能好。酵母回用糖蜜連續(xù)發(fā)酵工藝，減少酵母擴(kuò)培工序，提高發(fā)酵力182第一百八十二頁(yè)，共228頁(yè)。183第一百八十三頁(yè)，共228頁(yè)。連續(xù)發(fā)酵的控制1、酒母的生理特點(diǎn)首罐酵母發(fā)酵旺盛，增殖快，起主發(fā)酵和酵母增殖的作用，因而優(yōu)于間歇發(fā)酵2、稀釋比的控制D=μ，稀釋比與酵母的比生長(zhǎng)速率相等。3、污染的防止加酸酸化，防腐劑添加，抗菌素，蒸汽消毒等。死角的消除，罐體的清洗。184第一百八十四頁(yè)，共228頁(yè)。第五章纖維質(zhì)原料酒精生產(chǎn)工藝185第一百八十五頁(yè)，共228頁(yè)。第一節(jié)纖維質(zhì)原料的研究概況直接燃燒；甲烷發(fā)酵生產(chǎn)生物天然氣；高溫裂解；酒精發(fā)酵。186第一百八十六頁(yè)，共228頁(yè)。187第一百八十七頁(yè)，共228頁(yè)。第二節(jié)纖維質(zhì)原料的構(gòu)成與性質(zhì)一、纖維素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1、分子結(jié)構(gòu)葡萄糖苷通過(guò)β-1,4葡萄糖苷鍵聯(lián)接起來(lái)得鏈狀聚合體。幾十個(gè)纖維素分子平行排列組成小束，幾十個(gè)小束組成小纖維。分子量巨大，幾十甚至幾百萬(wàn)。纖維素分布在細(xì)胞壁內(nèi)，在纖維素框架之間充滿著半纖維素、木質(zhì)素和果膠質(zhì)等物質(zhì)。188第一百八十八頁(yè)，共228頁(yè)。189第一百八十九頁(yè)，共228頁(yè)。2、纖維束模型存在非結(jié)晶和結(jié)晶兩個(gè)部分。纓狀纖維束模型折疊纖維束模型P295190第一百九十頁(yè)，共228頁(yè)。3、物化性質(zhì)不溶于水，無(wú)還原性，與碘不反應(yīng)，溶于稀磷酸；常溫下，性質(zhì)穩(wěn)定。在催化劑作用下，高溫分解，也可通過(guò)纖維素酶分解。分解產(chǎn)物仍是葡萄糖。191第一百九十一頁(yè)，共228頁(yè)。二、半纖維素及木質(zhì)素半纖維素是一大類結(jié)構(gòu)不同的多聚糖的統(tǒng)稱。水解產(chǎn)物為己糖（D-葡萄糖，D-甘露醇，D-半乳糖）、戊糖（D-木糖、L-阿拉伯糖）或糖醛酸。易水解，有的甚至有一定水溶性，溶于堿溶液，稀酸。木質(zhì)素，20-30%，由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元通過(guò)C-C鍵連接而成的具有三維空間結(jié)構(gòu)高分子聚合物，在纖維素周圍形成保護(hù)層，使得水解更困難。192第一百九十二頁(yè)，共228頁(yè)。第三節(jié)纖維的預(yù)處理物理方法研磨法，使物料尺寸變小，結(jié)晶性降低，平均聚合度減小，水溶性增加。錘碎，雙滾筒研磨球磨，濕膠體磨等。蒸汽爆裂法。高能輻射，聚合度降低，結(jié)晶性減少，吸濕性增加，使其可溶性增加。微波處理，改善糖化效果。冷凍處理。193第一百九十三頁(yè)，共228頁(yè)?；瘜W(xué)方法氫氧化鈉處理法，使木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)裂解，半纖維素部分溶解，纖維素膨脹溶劑處理法，晶體結(jié)構(gòu)在溶劑中會(huì)部分解體，Cadoxen處理后，5h80%以上的物料可被糖化。稀酸預(yù)處理法。其他方法：紙漿法，微生物處理法194第一百九十四頁(yè)，共228頁(yè)。第四節(jié)纖維素酸水解一、原理(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6催化劑采用無(wú)機(jī)酸。在一定濃度內(nèi)，反應(yīng)速度與酸濃度呈正比。然后，水解生成的單糖在此酸性高溫環(huán)境下，易繼續(xù)分解，而使可發(fā)酵性糖流失。195第一百九十五頁(yè)，共228頁(yè)。二、酸水解工藝1、濃酸水解濃酸水熱纖維素膨脹和溶解產(chǎn)生少量糖生成單糖分解特點(diǎn)，酸需回收；需防腐蝕得容器。196第一百九十六頁(yè)，共228頁(yè)。2、稀酸水解第一階段，在100度左右進(jìn)行，使半纖維素分解；第二階段，在較強(qiáng)烈條件下進(jìn)行纖維素分解。（高溫）特點(diǎn)：成本低，糖的得率低，能耗大。197第一百九十七頁(yè)，共228頁(yè)。三、酶水解產(chǎn)纖維素酶的微生物P310。里斯木霉，綠色木霉。纖維素酶系，內(nèi)切-β-1,4葡聚糖苷酶類，Cx酶，隨機(jī)切斷β-1,4葡聚糖苷鍵。外切-β-1,4葡聚糖葡萄糖水解酶，從非還原端開(kāi)始；β-1,4葡聚糖纖維二糖水解酶β-1,4葡聚糖苷酶，Cb酶，水解纖維二糖和短鏈寡糖198第一百九十八頁(yè)，共228頁(yè)。第六