火酒 C2H5OH 澄清透明溶液 有酒香 可与水以任意比例互溶。

原料选择的原则 1)原料资源丰富,供应量大,能保证火酒生产所需的大量原料,并有一定的库存。2)就近取材,原料产地离工厂或水中和陆地上运输线要近,便于收集、运输。3)原料含可发酵性物质多,蛋白质含量适中,影响发酵的杂质成分及对人体健康有害的成分含量尽可能少含或不含。4) 考虑原料贮藏机能,最好是选择干燥原料,便于贮藏,不容易霉烂。5)从产品的成本角度出发,综合考虑原料价格,加工成本,生产历程的经常性消耗等因素,并尽可能采用非粮食原料。

原料的种类: 1.淀粉质原料(粮食原料)(1)薯类原料番薯、木薯、马铃薯、山药等。 (2)谷物原料粟米、高粱、白米、谷子、大麦、小麦、燕麦等。2.糖质原料 最常用的是废红糖蜜,其次是甜菜、甘蔗、椰枣 3.纤维质原料 丛林、木材工业下脚料,农作物桔杆,城市废纤维乐瑟,甘蔗渣、废甜菜丝等工业下脚料等。4其他原料

果胶是原果胶的降解产物,是由半乳糖醛酸甲酯残基构成的一种多糖,相对分子质量比原果胶小,可溶于水,可溶性果胶在稀碱、高温或果胶酶的作用下,容易脱去甲氧基,形成甲醇和果胶酸。

粟米:含丰富淀粉,Pro 好储存运输,酒糟好处理(DDG DDGS)缺点:大众粮食 使用太多与人争粮。

番薯的组织结构松脆,易于粉碎、糊化,加工比力容易。 番薯原料的缺点在于胶体、果胶质等粘性物质较多,醪液粘度较大,甲醇的天生量较多。酒糟难处理

木薯淀粉含量较高,含粘性物质少,醪液粘度小,可浓醪发酵。主要缺点是含氢氰酸;收集运输较困难。酒糟难处理 含杂质较多。

常用的辅助原料有麸皮和米糠等

麸皮是面粉生产历程中的副产品,它的淀粉、蛋白质含量适中,麸皮片的结构疏松,具备培养曲霉菌的良好机能,

火酒生产中等用辅助材料主要有:培养酵母菌和制备糖化剂所需的营养盐;酸类;制造无水火酒用的脱水剂;洗涤剂和消毒剂,消泡剂等。

在火酒工厂里水的主要用场是:工艺用水 基本符合饮用水标准,冷却用水 温度低,锅炉用水 需软化,进水温度尽量高些和各种洗涤用水 不构成污染即可。

淀粉质原料预处理主要包括除杂和粉碎两个工序,红糖蜜原料的预处理步伐包括稀释、酸化、灭菌、澄清和添加营养盐等历程。

常用除杂方法: 磁选:出去铁质 风选 振动筛

原料输送方法有机械输送,气流输送和混合输送三种

常用的输送机械设备有:带式输送机、螺旋输送器(俗称绞龙)和斗式提升机三种

气流输送 密封作业 无粉尘;输送量大;安装方便;输送同时风选;利于物料过筛

粉碎的方法按其作使劲的不同可分为:

①挤压:适用于坚硬物料;②撞击:适用于坚硬物料;③研磨:适于韧性物料;④劈裂:适用于脆性物料。

火酒工厂常用的原料粉碎方法有干式粉碎和湿式粉碎两种。

粉碎要求:粒度:1.2-1.5mm /1.0-2.5mm(筛网直径)

粟米脱胚和提胚的工艺有多种:①干法提胚;②半干法提胚 输送中喷气加热;③湿法提胚 亚硫酸盐浸泡。

我国使用的糖化剂种类和生产方法的演变历程示意如下:麦芽→木盒曲→帘子曲→通风制曲→液体曲→糖化酶

常用糖化酶:α-淀粉酶:普通α-淀粉酶 75℃摆布 加Ca2+可提高温度 耐高温α-淀粉酶 105℃摆布 糖化酶

α-淀粉酶作用机理:从淀粉分子随机切α-1,4键,不水解α-1.6键及α-1,3键。主要水解产物为糊精

耐高温α-淀粉酶是一种内切淀粉酶,能随机水解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中的α-1,4-葡糖苷键。酶作用后可以使糊化淀粉的粘度快速降低,变成液化淀粉,水解天生糊精及少量葡糖和麦芽糖。

糖化酶作用机理:以非还原端1个个切α-1,4糖苷键,水解产物主要是葡糖和界限糊精,

用于淀粉质原料火酒生产的酵母菌株必需符合以下机能要求:1)应具备高的发酵能力,即能快速并完全地将糖分转化为火酒;2)生殖速度快,即具备高的比生长速度;3)具备高的耐火酒能力,即对自己代谢产物的稳定性高,因而可以进行浓醪发酵;4)抵抗杂菌能力强,即对杂菌代谢产物的稳定性高。耐有机酸酸能力强;5)对培养基的适应性强,耐温、耐盐和耐干物质浓度的机能强。

能用于红糖蜜原料火酒生产的酵母菌株来说,除上述特性外,还应具备以下附加机能:

1)要有强的耐渗透压机能。2)要具备较高的耐酸和耐温的能力。3)要用驯养的方法提高酵母菌对重金属,特别是Cu2+的耐性;4)要选育产泡沫少的菌株,以利于提高发酵罐的设备利用率和减少损失

酒母成熟醪指标:耗糖35-45% 天生少量酸或者不生酸。酵母出芽率15-25%酵母死亡率

酒母培养工艺:斜面→活化→液体试管→小三角瓶→大三角瓶(之前均是28-30℃)→小酒母→大酒母(采纳自然纯粹培养)

活性干酵母的应用:可专业化生产 提高稳定性 直接活化投罐生产 扩大培养,复水活化。

活化控制条件:1温度 耐高温:38-40℃ 2复水剂 水 2%糖水 稀糖化醪 3时间 15-20min 4用量 1:5-1:20

活性干酵母优点:1节省投资、提高效率2保证火酒发酵生产的稳定3火酒发酵残糖低,增酸少,淀粉出酒率提高4降低成本5)缩短发酵周期 设备利用率提高6贮运方便,可用作补救。

蛋白酶作用:1能将原料中的组蛋白水解为酵母菌可吸收的N ,N能促进酵母菌的生长生殖,提高其火酒发酵能力。2有利于原料中淀粉的水解,提超出超过酒率 3有利于降低糖化醪浓度,利于CO2释放 利于物料通报。

双酶法液化糖化工艺中等用的酶制剂有耐高温α-淀粉酶(最适pH范围5.5～7.0;最适作用温度为90℃(连续喷射液化中,温度可至100～105℃),该酶作历时所需钙离子浓度为50～70mg/kg 4-8u/g原料)和高效糖化酶(作用于淀粉非还原性末端,切下1个个葡糖分子,并将葡糖分子由α-型转变为β-型。高效糖化酶不仅能分解为α-1,4键,而且可分解为α-1,6和α-1,3糖苷键,但速度较慢)

双酶法液化工艺流程:淀粉质原料→粉碎→调浆(加水、加蒸汽 加耐高温α-淀粉酶)→粉浆泵→喷射加热器(100~105℃)→液化罐→汽液分离器(加水力喷射抽气机)→糖化泵→糖化罐(加高效糖化酶)→螺旋板换热器→发酵罐

工艺操作要点:原料经粉碎(通过直径1.5mm筛孔)进入配料罐,按加水比1:2.5~3.0调浆,清液回用比例控制在30%~50%,按每克原料添加4~8单位的耐高温α-淀粉酶,用蒸汽加热,控制配料罐温度在(85土1)℃,时间30min。用粉浆泵经液化喷射器(100~105℃)进入液化罐。液化罐温度控制在95℃摆布,之后经汽液分离器落伍入糖化罐,温度为(60土1)℃,按每克原料添加80~120单位的高效糖化酶进行糖化,根据工艺要求维持90~120min,在用螺旋板换热器将糖化醪冷却至(30土1)℃,打入发酵罐进行火酒发酵

双酶法优点:专一性强、副产物少、可提高淀粉出酒率。

火酒发酵有关的酶主要是两类:一类为催化水解酶,蔗糖酶 麦芽糖酶 肝糖酶 另—类是酿酶 与火酒发酵有关的各种酶的总称。

副产物天生:甘油:醪液的0.3-0.5% 改善条件:添加NaHSO3碱性 PH7.6

杂醇油是—类高沸点化合物的混合物,主要是由戊醇、异戊醇、异丁醇和正丙醇等高级醇组成的黄色或棕色,具备特殊气味的油状液。其中以戊醇和异戊醇含量最多,天生量为火酒产量的0.3%~0.7%。

火酒发酵3个不同的阶段:前发酵 8-10h 主要进行酵母菌生长和后糖化作用 指标:液面较安静,CO2天生少;有少量火酒和糖的消耗 主发酵 酵母利用葡糖天锅炉工人酒 10h 耐高温酵母 36-38℃ 普通 33-34℃ 指标 液面程沸腾状,火酒大量天生,糖大量消耗;控制温度 后发酵 糖化酶水解少量糊精天生糖 酵母将少量糖发酵成火酒。指标:液面恢复安静,醪液色彩变绿,关冷却水。>34℃ >30h。

火酒发酵工艺:间歇火酒发酵、连续火酒发酵、半连续火酒发酵

连续发酵优点:1减少杂菌污染,提超出超过酒率,条件控制严格2减少酒母的用量(活性干酵母)3提高生产效率(无前酵)4利于自动控制。

发酵历程的条件与控制:耐温酵母:前期 30-33℃(前酵)后期36-38℃(主酵)普通酵母:前 30-32℃ 后 34℃ 连续发酵:用耐温酵母。

杂菌控制:乳酸细菌G+ 产乳酸 乙酸G-乙酸菌产乙酸 丁酸菌 产丁酸 其他。。

杂菌危害:降低原料出酒率 影响高质量火酒的生产 控制:减少设备死角 强化杀菌效率 控制合适的温度,添加杀菌剂(最常用青霉素1μ/mg醪液 )

浓醪发酵的意义:提高火酒成产效率 降能力低下耗和成产成本。

实现浓醪发酵的条件:1原料粉碎粒度: 1.2-1.5mm 筛网直径 2糊糖化工艺 边糖化边发酵、彻底糖化,补料发酵、发酵酵母菌数和质量 第一罐出芽率>15% 最后1个>30%

发酵成熟醪的指标:酸度:挥发酸<0.1% 总酸1.5x 控制在4-5% 残还原糖<0.1% 最好0.02% 残总糖 木薯:0.4-0.5% 粟米<0.5% 番薯0.4%火酒度10-12% 最好13-14% 外观糖 粟米<0 木薯0.5%以内。

火酒糟清液回用发酵:调浆←水←生水、清液(30%)、冷却水、蒸馏塔底水。

火酒发酵工艺流程:原料→预处理(输送。除杂、粉碎、调浆)→糊糖化(加α-淀粉酶和糖化酶)(传统蒸煮糖化或双酶法液化)→发酵(加酒母放出CO2)→蒸馏→1成品火酒(95%v)……无水火酒 2杂醇油 3工业火酒 4酒糟→处理→排放

蒸馏的目的:蒸得高浓度火酒,去除火酒中杂质。

发酵成熟醪的组成:水、干物质(3～7%,W或7-10% V),火酒(10-14%)及挥发性杂质(6～10%,V或5～8%,W)。

用A%表示气相中火酒含量,而用α%表示液相中火酒含量,则两者之比称为挥发系数,凡是用K表示,即:A/α=K

火酒-水恒飞混合物温度:78.15℃

粗火酒中主要杂质:挥发性杂质,凡是将它们分成醇类、醛类、酯类和酸类等四大类从乙醇提纯的观点出发,可将这些杂质分为四类:即头级杂质、中级杂质、端级杂质和尾级杂质。

精馏原理:杂质挥发系数:Ka=α/β 精馏悉数:K’=Ka/K

1. 头级杂质 Ka>1 K’>1 在塔顶聚集 (乙醛、醋酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯)2. 中级杂质 在精馏塔的分布与火酒浓度有关。火酒浓度低时Ka>1 K’>1 该物质沿塔向上 高时 Ka1 沿塔向上 4. 尾级杂质 Ka

杂质的去除:头级杂质:1增加塔板数2提高第二冷却器出水口的水温,取一定量的工业火酒3增加1个醛塔或水洗塔

尾级杂质:通过塔釜废水排除。

端级杂质:按头级杂质方法处理,2增加1个甲醇塔

中级杂质:[低]时:异戊醇-水-火酒形成三元系统 异戊醇更容易挥发。[高]时:忽略氢键作用 形成异戊醇-乙醇系统,乙醇更容易挥发。在精馏塔进料口上2-6块塔板 液相取油或在精馏塔进料口下2-6块塔板 汽相取油。

四塔装置控制参量醪塔和精塔别离采用 SD型和SDJ/SD型塔板。

醪塔操作条件:塔底温度:107~110℃ 塔顶温度:95~97℃ 进料温度:60~90℃

醛塔操作条件:塔底温度:84.5士 0.5℃ 塔顶温度:79~81℃ 分凝器出口水温:75~77℃ 1#冷凝器水温:70~75℃ 2#冷凝器水温:40~45℃ 脱醛酒浓度:45~60%

精馏塔操作条件:塔底温度:106~107℃ 塔中温度:;82.5℃ 醪液预热器温度:65~70℃ 1#冷凝器水温:68~70℃ 2#冷凝器水温:40~50℃ 提油在由下往上数10~16块塔板汽相进行

甲醇塔操作条件:塔顶温度:78~79℃ 塔底温度:79~80℃ 冷凝器水温:50~60℃

酒糟处理:酒糟1 →固液分离→(粟米)→滤渣→(烘干)→DDG→DDGS

2→(薯类)→沼气发酵→沼气 污泥沼气液→曝气(需通空气)→过滤→达标排放。3→固液分离→滤液→(通风 加营养盐)→生产SCP 4→固液分离→滤液→(粟米)→真空浓缩→(30%)→DDS→DDGS 或滤液→回用发酵 5 酒糟→提取功效成分。

固液分离常用设备:卧式离心计心情 板框式压滤机 真空过滤机(滚筒) 竖式离心计心情。

1粗馏塔 2精馏塔 3预热456冷凝器 7冷却器 8乳化器9分离器 10杂醇油储存器 11-盐析罐 12-成品冷却器 13-检酒器

半直接式三塔火酒蒸馏流程图

2醪塔3醛塔4精塔 若四塔蒸馏在精塔后加1个甲醇塔