糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精培訓(xùn)講義課件

糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精15、酒精的分類按國(guó)標(biāo)（GB39493）可分為四個(gè)等級(jí)P8表121優(yōu)等品、一等品、合格品、粗酒精5、酒精的分類糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精培訓(xùn)講義課件按用途分類工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑醫(yī)藥酒精用作防腐，消毒、制藥高純酒精勾脫各種飲料酒精餾酒精勾脫各種飲料酒無(wú)水酒精化工原料，含量要求達(dá)99.95%以上。按用途分類第二節(jié)酒精發(fā)酵的機(jī)理

一、糖蜜酒精發(fā)酵的微生物酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。酵母菌是一種以單細(xì)胞作為生命活動(dòng)方式的微生物。酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限溫度為0～45℃，最適生長(zhǎng)溫度是25～30℃，最適發(fā)酵溫度是30～34℃，在60℃溫度下，10～15min則死亡。酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限pH為2.5～8，最適生長(zhǎng)pH值是4.5～5.5，最適發(fā)酵pH是4～4.5，pH過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使酵母的生命活動(dòng)受到抑制甚至死亡。第二節(jié)酒精發(fā)酵的機(jī)理一、糖蜜酒精發(fā)酵的微生物酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求（1）發(fā)酵能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的酶活性（2）繁殖速度快受溫度影響30℃ 1hr20℃ 3.5hr10℃ 9hr（培養(yǎng)繁殖時(shí)間）培養(yǎng)時(shí)，T↓，酵母不易衰老（3）耐酒精能力酒精濃度3%（抑制開(kāi)始）6%（抑制作用較明顯）8%（影響生長(zhǎng)）10%（影響生長(zhǎng)和發(fā)酵） 12%（發(fā)酵停止）酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求（4）耐酸能力（5）耐溫能力對(duì)常用的菌種來(lái)說(shuō)，在28～34℃的范圍內(nèi)，溫度越高發(fā)酵越迅速，在34℃以上，發(fā)酵速度將減慢，溫度在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵，且產(chǎn)酸細(xì)菌迅速繁殖。若溫度低于28℃，發(fā)酵則緩慢，設(shè)備利用率低，產(chǎn)量下降。高溫地區(qū)，應(yīng)設(shè)法選篩適宜高溫發(fā)酵的酵母菌種（6）耐滲透壓性能強(qiáng)。（7）能抗重金屬的毒害作用（4）耐酸能力數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。酒母——指具有一定酵母細(xì)胞數(shù)量的酵母菌菌種。酒精發(fā)酵過(guò)程從表觀現(xiàn)象看，可分為前發(fā)酵、主發(fā)酵和后發(fā)酵三個(gè)階段。上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低（1）發(fā)酵能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的酶活性糖蜜酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸若用量過(guò)多或作用時(shí)間過(guò)短則殘余防腐劑進(jìn)入發(fā)酵工序?qū)?huì)影響酵母生長(zhǎng)，繁殖。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。②經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，可采用較高濃度進(jìn)若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。按國(guó)標(biāo)（GB39493）可分為四個(gè)等級(jí)P8表121②可有效地抑制其他雜菌的繁殖；

目前我國(guó)常用于甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵的酵母菌種有，，臺(tái)灣396號(hào)，甘化I號(hào)。川345及川102等。

這些酵母菌種一般用10°Bx麥芽汁固體斜面培養(yǎng)基，接種后，于30～32℃培養(yǎng)48h，然后置于冰箱，在3～5℃下冷藏保存。數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。

二、糖蜜酒精發(fā)酵機(jī)理

研究以糖蜜為原料的酒精發(fā)酵過(guò)程，則是研究酵母菌如何首先利用菌體內(nèi)的蔗糖酶，先將蔗糖水解為可發(fā)酵性單糖，然后如何經(jīng)過(guò)酵母菌體活細(xì)胞內(nèi)的酒化酶（參與酒精發(fā)酵的各種酶及輔酶的總稱）的作用，生成乙醇和二氧化碳，最后通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜將這些產(chǎn)物排泄出來(lái)的反應(yīng)過(guò)程。

二、糖蜜酒精發(fā)酵機(jī)理研究以糖蜜為原料精餾酒精勾脫各種飲料酒度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。c后酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。M=——————pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制清的或澄清后的殘?jiān)悸蝗舾淖兙凭l(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。W＝————————3％的濃硫酸，酸化的同時(shí)可加入0.目前我國(guó)常用于甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵的酵母菌種有，，臺(tái)灣396號(hào)，甘化I號(hào)。先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.4445%酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限pH為2.（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。高純酒精勾脫各種飲料酒（培養(yǎng)繁殖時(shí)間）酵母菌是一種以單細(xì)胞作為生命活動(dòng)方式的微生物。工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑鎂鹽硫酸鎂，用量為糖蜜質(zhì)量的0.pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。的糖蜜和劣質(zhì)糖蜜，則有必要適當(dāng)添式中M——糖蜜量（kg）細(xì)胞出芽率20％～25％發(fā)酵罐多采用水力噴射洗滌裝置，如圖128所示（見(jiàn)27頁(yè)圖）。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。后來(lái)此法改良為將半稀釋的糖蜜先加硫酸酸化后再加熱，最后再稀釋，效果更好。雙濃度流程30～36h，由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）為了制備一定濃度的稀糖液，以便滿足發(fā)酵工藝技術(shù)條件的要求，糖蜜稀釋所需的加水量和糖蜜量通常用以下公式計(jì)算（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：精餾酒精勾脫各種飲料酒高純酒精勾脫各種飲料酒酒精發(fā)酵過(guò)程的機(jī)理實(shí)質(zhì)是酵母菌在酸性缺氧條件下，并且有無(wú)機(jī)態(tài)磷酸及鎂離子、鉀離子等存在時(shí)，分泌出各種酶所引起的一整套酶促過(guò)程。其詳細(xì)反應(yīng)過(guò)程可參看微生物代謝的EMP途徑。圖121（12頁(yè)）酒精發(fā)酵過(guò)程的機(jī)理實(shí)質(zhì)是酵母菌在酸性缺氧條件下，并且有無(wú)機(jī)態(tài)糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精培訓(xùn)講義課件20℃ 3.排醛塔排除更多的醛、酯雜質(zhì)，從而第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸2、酒母擴(kuò)大培養(yǎng)（車間階段）（3）稀釋加水量的計(jì)算清的或澄清后的殘?jiān)悸?；單濃度流?4～26h。單濃度流程24～26h。沸點(diǎn)高，難揮發(fā)水100℃上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：優(yōu)等品、一等品、合格品、粗酒精醪塔除去大部分不揮發(fā)性雜質(zhì)，酒精濃度達(dá)發(fā)酵用的基本稀糖液采用高濃度稀糖液度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。這個(gè)階段主要是糖的活化。10℃ 9hr此法在廣東一些大型糖蜜酒精廠較多采用。酒母制備分為兩個(gè)階段的培養(yǎng)（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。（因在高濃度高粘度的情況下，酵母菌是難以甚至無(wú)法直接利用糖蜜進(jìn)行有效發(fā)酵的）。1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑酒精發(fā)酵過(guò)程主要經(jīng)歷下述四個(gè)階段，共12個(gè)步驟第一階段葡萄糖磷酸化，生成活潑的1，6二磷酸果糖。這個(gè)階段主要是糖的活化。第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸丙糖。第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。第四階段乙醇的生成。在此階段，酵母菌在無(wú)氧條件下，繼續(xù)將丙酮酸進(jìn)行降解，產(chǎn)生乙醇。20℃ 3.酒精發(fā)酵過(guò)程主要經(jīng)歷下述上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明（1）葡萄糖在無(wú)氧條件下通過(guò)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵的全過(guò)程必須經(jīng)過(guò)酵母菌體細(xì)胞內(nèi)酶系中的十二種酶分別順次作用才能完成。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。在酒精發(fā)酵過(guò)程中，所放出的能量，部分用于合成ATP（ATP的主要用途是使葡萄糖磷酸化以促進(jìn)發(fā)酵作用），其余的能量則發(fā)散為熱，導(dǎo)致發(fā)酵液溫度逐漸升高。因此在發(fā)酵工藝管理上必須嚴(yán)格控制溫升和調(diào)節(jié)溫度。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。若改變酒第三節(jié)糖蜜酒精發(fā)酵

一、糖蜜發(fā)酵前的處理1．稀釋目的降濃降粘。（因在高濃度高粘度的情況下，酵母菌是難以甚至無(wú)法直接利用糖蜜進(jìn)行有效發(fā)酵的）。第三節(jié)糖蜜酒精發(fā)酵

一、糖蜜發(fā)酵前的處理1．稀釋根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的濃度大致如下（1）單濃度發(fā)酵流程稀糖液濃度控制在22～25°Bx。

根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的（2）雙濃度發(fā)酵流程酒母用稀糖液濃度控制在17～20°Bx；發(fā)酵用基本稀糖液濃度控制在36～39°Bx。（2）雙濃度發(fā)酵流程（3）稀釋加水量的計(jì)算為了制備一定濃度的稀糖液，以便滿足發(fā)酵工藝技術(shù)條件的要求，糖蜜稀釋所需的加水量和糖蜜量通常用以下公式計(jì)算M·c前=V·ρ·c后式中M——糖蜜量（kg）c前——稀釋前糖蜜濃度（°Bx）V——稀釋后稀糖液體積（m3）ρ——稀釋后稀糖液密度（kg／m3）c后——稀釋后稀糖液濃度（°Bx）

（3）稀釋加水量的計(jì)算所需糖蜜量V·ρ·c后M=——————c前稀釋時(shí)所需加水量M(c前c后)W＝————————c后所需糖蜜量2．澄清糖蜜澄清處理通常運(yùn)用加酸酸化、加熱滅菌和靜置沉淀等多種手段來(lái)完成。（1）酸化甘蔗糖蜜本身為微酸性，而酵母發(fā)酵的最適pH為4.0～4.5，所以工藝上要求糖蜜稀釋的同時(shí)要加酸酸化。酸化的目的①除可調(diào)節(jié)適宜發(fā)酵的酸度外，還能使部分蔗糖轉(zhuǎn)化為酵母可直接利用的單糖，有利于促進(jìn)酵母迅速增殖、發(fā)酵；②可有效地抑制其他雜菌的繁殖；③除去雜質(zhì)。2．澄清方法可用濃硫酸外或鹽酸，加酸量為（密度1.86，66°Bé的工業(yè)硫酸）每噸原糖蜜加2.5L～3.5L，約為稀糖液量的0.2％～0.3％。對(duì)于雙濃度流程來(lái)說(shuō)，發(fā)酵用的基本稀糖液一般不加酸而酒母用稀糖液加酸控制酸度（注）應(yīng)在6～7。方法可用濃硫酸外或鹽酸，加酸量為（密度1.86，66°（2）滅菌糖蜜中常有雜菌，當(dāng)發(fā)酵時(shí)，這些雜菌會(huì)消耗糖分而降低酒精產(chǎn)率，并會(huì)生成其他有害物質(zhì)而影響酒精質(zhì)量。方法A、采用蒸汽加熱至80～90℃，維持1h即可達(dá)到滅菌的目的。

（2）滅菌B、化學(xué)防腐劑，如漂白粉、甲醛、氯化鈉、五氯代苯酚鈉等。一般按110溶化稀釋后加入糖蜜中攪拌均勻，靜置3～4h即可。若用量過(guò)多或作用時(shí)間過(guò)短則殘余防腐劑進(jìn)入發(fā)酵工序?qū)?huì)影響酵母生長(zhǎng)，繁殖。

C、利用噬菌體來(lái)防止糖蜜發(fā)酵時(shí)的雜菌。

D、用抗菌素來(lái)防止雜菌的。B、化學(xué)防腐劑，如漂白粉、甲醛、氯化鈉、五氯代苯酚鈉（3）靜置沉淀糖蜜中的膠體物質(zhì)、灰分和其它懸浮物質(zhì)在加酸、加熱后，相當(dāng)一部分已凝聚或生成不溶性的沉淀物，靜置沉降可使固液進(jìn)一步分離，易于取出清液而除去這些有害雜質(zhì)。靜置沉降的時(shí)間一般需要若干小時(shí)。（3）靜置沉淀傳統(tǒng)的澄清方法有冷酸通風(fēng)處理法和熱酸處理法。①冷酸通風(fēng)處理（沉淀）法先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.2％～0.3％的濃硫酸，酸化的同時(shí)可加入0.01％高錳酸鉀，并通入無(wú)菌壓縮空氣1～2h，然后靜置沉淀取上清液。加入高錳酸鉀，可使糖蜜中的亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等氧化，減輕其對(duì)酵母的毒害或生成沉淀除去。通風(fēng)則可驅(qū)走如SO2、NO2等有害氣體和其他揮發(fā)性物質(zhì)，同時(shí)還可增加糖液中的溶氧量，有利于酵母的增殖。此法在廣東一些大型糖蜜酒精廠較多采用。傳統(tǒng)的澄清方法有冷酸通風(fēng)處理法和熱酸處理法。②熱酸處理法先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。后來(lái)此法改良為將半稀釋的糖蜜先加硫酸酸化后再加熱，最后再稀釋，效果更好。②熱酸處理法對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資料和國(guó)內(nèi)的研究均有提出如下結(jié)論①經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，其發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量比不澄清的高；②經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，可采用較高濃度進(jìn)行發(fā)酵；③經(jīng)澄清處理的稀糖液，其發(fā)酵速度比未澄清的或澄清后的殘?jiān)悸?；④膠體被除去后，會(huì)削弱酵母對(duì)高濃度酒精的抵抗力。對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資

基于上述見(jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除去非糖雜質(zhì)中有礙酒精發(fā)酵工藝的成分而盡量保留那些能促進(jìn)酵母生長(zhǎng)、對(duì)于發(fā)酵有利的物質(zhì)，以求達(dá)到既提高發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量，又保持理想的發(fā)酵速度的目的。目前我國(guó)大多數(shù)糖蜜酒精廠只考慮用作培養(yǎng)酒母的稀釋液才進(jìn)行澄清處理，而對(duì)發(fā)酵用的基本稀糖液則不作澄清處理。（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）?；谏鲜鲆?jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。10℃ 9hr發(fā)酵糖液濃度與酒母培養(yǎng)液濃度相同，即為22～25°BX10%（影響生長(zhǎng)和發(fā)酵）③除去雜質(zhì)。由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）1．稀釋基于上述見(jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除去非糖雜質(zhì)中有礙酒精發(fā)酵工藝的成分而盡量保留那些能促進(jìn)酵母生長(zhǎng)、對(duì)于發(fā)酵有利的物質(zhì)，以求達(dá)到既提高發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量，又保持理想的發(fā)酵速度的目的。清的或澄清后的殘?jiān)悸?；發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。無(wú)水酒精化工原料，含量要求達(dá)99.為了制備一定濃度的稀糖液，以便滿足發(fā)酵工藝技術(shù)條件的要求，糖蜜稀釋所需的加水量和糖蜜量通常用以下公式計(jì)算數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低靜置沉降的時(shí)間一般需要若干小時(shí)。而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類川345及川102等。在精餾工序中，根據(jù)酒精和雜質(zhì)之間的揮發(fā)性不同，把粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)除去，從而得到高純度的酒精。細(xì)胞出芽率20％～25％酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有3．添加營(yíng)養(yǎng)鹽酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要一定的氮源、磷源、生長(zhǎng)素、鎂鹽等。氮源硫酸銨，用量為糖蜜質(zhì)量的0.1～0.2％磷源磷酸液，用量為糖蜜質(zhì)量的0.03％～0.04％。鎂鹽硫酸鎂，用量為糖蜜質(zhì)量的0.04％～0.05％。生長(zhǎng)素一般不用添加生長(zhǎng)素但對(duì)于純度很低的糖蜜和劣質(zhì)糖蜜，則有必要適當(dāng)添加生長(zhǎng)素（如米糠或玉米漿等）3．添加營(yíng)養(yǎng)鹽二、酒母的制備糖蜜酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。酒母——指具有一定酵母細(xì)胞數(shù)量的酵母菌菌種。成熟酒母的要求健壯飽滿、純粹無(wú)雜菌、繁殖速度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。酒母制備分為兩個(gè)階段的培養(yǎng)1、酵母種子純粹擴(kuò)大培養(yǎng)（實(shí)驗(yàn)室階段）2、酒母擴(kuò)大培養(yǎng)（車間階段）二、酒母的制備糖蜜酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。酒母擴(kuò)大培養(yǎng)的方法可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式三種（1）間歇式培養(yǎng)法（2）半連續(xù)式培養(yǎng)法（3）連續(xù)式培養(yǎng)法

酒母擴(kuò)大培養(yǎng)的方法可分為間歇式、半連酒母成熟后質(zhì)量指標(biāo)a.酵母細(xì)胞數(shù)1～1.2億／mLb.細(xì)胞出芽率20％～25％c.死細(xì)胞<1%d.耗糖率45％～50％e.酸度5.5～6.5（pH4.0～4.2）f.含酒精3％～3.5％

酒母成熟后質(zhì)量指標(biāo)三、酒精發(fā)酵的方法基質(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪——發(fā)酵糖蜜酒精發(fā)酵方法分為間歇法連續(xù)法（多用）三、酒精發(fā)酵的方法基質(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪—連續(xù)發(fā)酵方法（1）單濃度連續(xù)發(fā)酵發(fā)酵糖液濃度與酒母培養(yǎng)液濃度相同，即為22～25°BX工藝流程圖125連續(xù)發(fā)酵方法（2）雙濃度連續(xù)發(fā)酵酒母培養(yǎng)液采用低濃度稀糖液（1720°BX）發(fā)酵用的基本稀糖液采用高濃度稀糖液（3639°BX）工藝流程P23圖126（2）雙濃度連續(xù)發(fā)酵（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵把酵母固定在特殊的載體內(nèi)，用不銹鋼網(wǎng)圍放在1號(hào)發(fā)酵罐內(nèi)，載體不會(huì)流失，而且載體內(nèi)的酵母數(shù)可高達(dá)20億/g，酵母在載本中不斷生長(zhǎng)繁殖并滲透到發(fā)酵液中。其發(fā)酵速度比雙濃度流加法快10％～30％，發(fā)酵周期可縮短為28～35h，設(shè)備利用率和產(chǎn)酒率相應(yīng)提高。（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵（4）連續(xù)發(fā)酵蒸餾法特點(diǎn)采用發(fā)酵和蒸餾結(jié)合起來(lái)的一種新工藝。優(yōu)點(diǎn)酵母循環(huán)回用，罐內(nèi)形成酵母優(yōu)勢(shì)，發(fā)酵時(shí)間短，產(chǎn)酒率高，且節(jié)省了酵母生產(chǎn)繁殖的耗糖；蒸餾廢液部分回流至發(fā)酵作內(nèi)部稀釋，再結(jié)合低pH的發(fā)酵工藝，既實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部滅菌，又減少了生產(chǎn)用水量和廢液排放量，且廢液的濃度高，有利于廢液的再利用。（4）連續(xù)發(fā)酵蒸餾法酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。c后進(jìn)一步除去粗酒精中的雜質(zhì)，提高酒精的純度和濃度的過(guò)程稱為精餾。單濃度流程24～26h。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明加生長(zhǎng)素（如米糠或玉米漿等）若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明在此階段，酵母菌在無(wú)氧條件下，繼續(xù)將丙酮酸進(jìn)行降解，產(chǎn)生乙醇。10%（影響生長(zhǎng)和發(fā)酵）20℃ 3.如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等。加入高錳酸鉀，可使糖蜜中的亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等氧化，減輕其對(duì)酵母的毒害或生成沉淀除去。先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。（1）單濃度發(fā)酵流程（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）。

四、發(fā)酵動(dòng)態(tài)

酒精發(fā)酵過(guò)程從表觀現(xiàn)象看，可分為前發(fā)酵、主發(fā)酵和后發(fā)酵三個(gè)階段。

1．前發(fā)酵階段此階段主要是酵母的增殖和積累，由于酵母的總數(shù)量還不多，發(fā)酵作用不強(qiáng)，糖分消耗較慢，酒精和二氧化碳的生成不多，所以醪液的溫度上升很慢或基本不上升。酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。四、發(fā)酵動(dòng)態(tài)酒精2．主發(fā)酵階段酵母細(xì)胞已大量生成，可達(dá)1億／mL以上。此時(shí)主要進(jìn)行缺氧發(fā)酵。糖分大量被分解，酒精和二氧化碳的生成較多，并放出大量熱量，醪液的溫升很快。在此階段必須嚴(yán)格控制溫度，以30～34℃為宜，確保酵母的活力。如醪液溫度過(guò)高，酵母易衰老，酶活性降低，影響產(chǎn)酒率；如溫度過(guò)低，則延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，降低發(fā)酵罐利用率。2．主發(fā)酵階段3．后發(fā)酵階段發(fā)酵醪液中的糖分絕大部分已被酵母消耗，發(fā)酵作用減弱，酒精和二氧化碳產(chǎn)生也少了，溫升完全緩和，溫度逐漸下降，發(fā)酵趨于成熟。

3．后發(fā)酵階段五、影響糖蜜酒精發(fā)酵的主要因素

1、醪液的糖分濃度直接影響發(fā)酵速度，糖分利用率及生產(chǎn)效率發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。發(fā)酵醪濃度低，可加速酒精發(fā)酵和提高糖分的轉(zhuǎn)化率。2、酵母數(shù)量直接影響發(fā)酵效率數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。五、影響糖蜜酒精發(fā)酵的主要因素1、醪液的糖分濃度3、主發(fā)酵酒精濃度1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.5%酒精濃度過(guò)高，酵母易老化，降低發(fā)酵效率。

4．pH酵母發(fā)育最適pH是4.5～5，發(fā)酵的最適pH是4～4.5。pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制pH太高，則易感染雜菌

3、主發(fā)酵酒精濃度酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求耗糖率45％～50％因此在發(fā)酵工藝管理上必須嚴(yán)格控制溫升和調(diào)節(jié)溫度。死細(xì)胞<1%（1）葡萄糖在無(wú)氧條件下通過(guò)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵的全過(guò)程必須經(jīng)過(guò)酵母菌體細(xì)胞內(nèi)酶系中的十二種酶分別順次作用才能完成。而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類按國(guó)標(biāo)（GB39493）可分為四個(gè)等級(jí)P8表121優(yōu)等品、一等品、合格品、粗酒精第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。目的降濃降粘。在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵。基質(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪——發(fā)酵④膠體被除去后，會(huì)削弱酵母對(duì)高濃度酒精而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類①除可調(diào)節(jié)適宜發(fā)酵的酸度外，還能使部分蔗糖轉(zhuǎn)化為酵母可直接利用的單糖，有利于促進(jìn)酵母迅速增殖、發(fā)酵；B、化學(xué)防腐劑，如漂白粉、甲醛、氯化鈉、五氯代苯酚鈉等。c后——稀釋后稀糖液濃度（°Bx）5L，約為稀糖液量的0.②可有效地抑制其他雜菌的繁殖；酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。細(xì)胞出芽率20％～25％5．發(fā)酵溫度在28～34℃的范圍內(nèi)，溫度越高發(fā)酵越迅速。在34℃以上，發(fā)酵速度將減慢，在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵。若溫度低于28℃，發(fā)酵則緩慢，產(chǎn)量下降。因此發(fā)酵溫度最高一般控制在32～35℃。6．發(fā)酵時(shí)間雙濃度流程30～36h，單濃度流程24～26h。酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求5．發(fā)酵溫度六、酒精發(fā)酵設(shè)備酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。

六、酒精發(fā)酵設(shè)備酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。發(fā)酵罐的冷卻裝置，多采用罐內(nèi)裝冷卻蛇管或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴淋的聯(lián)合冷卻裝置。發(fā)酵罐多采用水力噴射洗滌裝置，如圖128所示（見(jiàn)27頁(yè)圖）。發(fā)酵罐的冷卻裝置，多采用罐內(nèi)裝冷卻蛇管或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴淋第四節(jié)酒精發(fā)酵成熟醪的蒸餾與精餾除雜

一、發(fā)酵成熟醪的化學(xué)組成

發(fā)酵后的成熟醪是一種復(fù)雜的混合液體，其組成中水分約為80~90%（W），酒精含量約為6~10%（V），一定量的不揮發(fā)性雜質(zhì)和揮發(fā)性雜質(zhì)（數(shù)十種之多）。

第四節(jié)酒精發(fā)酵成熟醪的蒸餾與精餾除雜

一、發(fā)酵成熟醪的二、酒精蒸餾與精餾

在酒精生產(chǎn)過(guò)程中，將酒精和其它易揮發(fā)性雜質(zhì)，從發(fā)酵成熟醪中分離出來(lái)的過(guò)程，稱為蒸餾，也可稱為初餾或粗餾。蒸餾的結(jié)果可得到粗酒精，設(shè)備為醪塔或粗餾塔。進(jìn)一步除去粗酒精中的雜質(zhì)，提高酒精的純度和濃度的過(guò)程稱為精餾。精餾的結(jié)果可得到不同級(jí)別的酒精，設(shè)備為精餾塔。二、酒精蒸餾與精餾在酒精生產(chǎn)過(guò)程中

發(fā)酵成熟醪中的不揮發(fā)性雜質(zhì)容易與酒精分離，通過(guò)蒸餾后可從粗餾塔（醪塔）底部排出，稱為廢糟或酒糟。對(duì)于揮發(fā)性雜質(zhì)，則隨酒精蒸汽（冷凝后即為粗酒精）一起從醪塔頂部導(dǎo)出，進(jìn)入精餾工序。發(fā)酵成熟醪中的不揮發(fā)性雜質(zhì)容易與酒精分工藝流程P23圖126在酒精生產(chǎn)過(guò)程中，將酒精和其它易揮發(fā)性雜質(zhì)，從發(fā)酵成熟醪中分離出來(lái)的過(guò)程，稱為蒸餾，也可稱為初餾或粗餾。排醛塔排除更多的醛、酯雜質(zhì)，從而而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低（2）除雜發(fā)酵液中含有幾十種副產(chǎn)物和一些不發(fā)酵物質(zhì)耗糖率45％～50％（3）稀釋加水量的計(jì)算V——稀釋后稀糖液體積（m3）（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵c前1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）5～8，最適生長(zhǎng)pH值是4.沸點(diǎn)高，難揮發(fā)水100℃1．稀釋（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）。單濃度流程24～26h。5，最適發(fā)酵pH是4～4.④膠體被除去后，會(huì)削弱酵母對(duì)高濃度酒精酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)，就其化學(xué)性質(zhì)來(lái)說(shuō)，可分為醛、醇、酯、酸四大類；而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類頭級(jí)雜質(zhì)沸點(diǎn)多數(shù)比酒精低，故比酒精更易揮發(fā)。如乙醛、乙酸乙酯。甲酸乙酯等。中級(jí)雜質(zhì)揮發(fā)性與乙醇很接近，是較難分離除去的雜質(zhì)。如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等。尾級(jí)雜質(zhì)沸點(diǎn)多數(shù)比酒精高，故比酒精難揮發(fā)。如戊醇、異戊醇、丙醇以及高級(jí)脂肪酸及其酯類等。因?yàn)橐徊糠治布?jí)雜質(zhì)不溶于水而呈油狀，故通常稱為雜醇油。工藝流程P23圖126粗酒精中的揮發(fā)在精餾工序中，根據(jù)酒精和雜質(zhì)之間的揮發(fā)性不同，把粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)除去，從而得到高純度的酒精。1、酒精蒸餾與精餾目的（1）提濃發(fā)酵醪中酒精濃度610%，而成品酒精濃度高達(dá)95%以上（2）除雜發(fā)酵液中含有幾十種副產(chǎn)物和一些不發(fā)酵物質(zhì)在精餾工序中，根據(jù)酒精和雜質(zhì)之間的2、蒸餾與精餾的基本原理見(jiàn)化工原理《蒸餾》一節(jié)利用不同組分的揮發(fā)性能不同來(lái)進(jìn)行提濃、除雜。沸點(diǎn)低，易揮發(fā)乙醇78.15℃沸點(diǎn)高，難揮發(fā)水100℃2、蒸餾與精餾的基本原理三、酒精蒸餾的工藝流程及蒸餾設(shè)備蒸餾的工藝流程糖蜜酒精廠一般采用連續(xù)蒸餾流程。1、單塔式蒸餾少用三、酒精蒸餾的工藝流程及蒸餾設(shè)備蒸餾的工藝流程發(fā)酵罐多采用水力噴射洗滌裝置，如圖128所示（見(jiàn)27頁(yè)圖）。式中M——糖蜜量（kg）工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑若用量過(guò)多或作用時(shí)間過(guò)短則殘余防腐劑進(jìn)入發(fā)酵工序?qū)?huì)影響酵母生長(zhǎng)，繁殖。先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要一定的氮源、磷源、生長(zhǎng)素、鎂鹽等。排醛塔排除更多的醛、酯雜質(zhì)，從而發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要一定的氮源、磷源、生長(zhǎng)素、鎂鹽等。根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的濃度大致如下精餾塔大部分雜質(zhì)除去，達(dá)到酒精質(zhì)量，酒精對(duì)于雙濃度流程來(lái)說(shuō)，發(fā)酵用的基本稀糖液一般不加酸而酒母用稀糖液加酸控制酸度（注）應(yīng)在6～7。酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限pH為2.M=——————方法可用濃硫酸外或鹽酸，加酸量為（密度1.V·ρ·c后酒精濃度過(guò)高，酵母易老化，降低發(fā)酵效率。酵母細(xì)胞已大量生成，可達(dá)1億／mL以上。2、雙塔式蒸餾多用P34圖1212pH太高，則易感染雜菌第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸2、雙塔式蒸餾多用P34圖1212醪塔除去大部分不揮發(fā)性雜質(zhì)，酒精濃度達(dá)4445%精餾塔大部分雜質(zhì)除去，達(dá)到酒精質(zhì)量，酒精濃度達(dá)95%以上。發(fā)酵罐多采用水力噴射洗滌裝置，如圖128所示（見(jiàn)27頁(yè)圖）。數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。酒精發(fā)酵過(guò)程主要經(jīng)歷下述四個(gè)階段，共12個(gè)步驟數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。利用不同組分的揮發(fā)性能不同來(lái)進(jìn)行提濃、除雜。基于上述見(jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除去非糖雜質(zhì)中有礙酒精發(fā)酵工藝的成分而盡量保留那些能促進(jìn)酵母生長(zhǎng)、對(duì)于發(fā)酵有利的物質(zhì)，以求達(dá)到既提高發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量，又保持理想的發(fā)酵速度的目的。數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低2、雙塔式蒸餾多用P34圖121210℃ 9hrpH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制（培養(yǎng)繁殖時(shí)間）5，最適發(fā)酵pH是4～4.沸點(diǎn)高，難揮發(fā)水100℃（2）除雜發(fā)酵液中含有幾十種副產(chǎn)物和一些不發(fā)酵物質(zhì)對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資料和國(guó)內(nèi)的研究均有提出如下結(jié)論發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。發(fā)酵成熟醪中的不揮發(fā)性雜質(zhì)容易與酒精分離，通過(guò)蒸餾后可從粗餾塔（醪塔）底部排出，稱為廢糟或酒糟。上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：間歇法發(fā)酵糖液濃度與酒母培養(yǎng)液濃度相同，即為22～25°BX其發(fā)酵速度比雙濃度流加法快10％～30％，發(fā)酵周期可縮短為28～35h，設(shè)備利用率和產(chǎn)酒率相應(yīng)提高。01％高錳酸鉀，并通入無(wú)菌壓縮空氣1～2h，然后靜置沉淀取上清液。5，最適發(fā)酵pH是4～4.根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的濃度大致如下對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資料和國(guó)內(nèi)的研究均有提出如下結(jié)論若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。精餾塔大部分雜質(zhì)除去，達(dá)到酒精質(zhì)量，酒精死細(xì)胞<1%工藝流程P23圖126工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.川345及川102等。式中M——糖蜜量（kg）上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.酒母培養(yǎng)液采用低濃度稀糖液（1720°BX）精餾塔大部分雜質(zhì)除去，達(dá)到酒精質(zhì)量，酒精01％高錳酸鉀，并通入無(wú)菌壓縮空氣1～2h，然后靜置沉淀取上清液。發(fā)酵用的基本稀糖液采用高濃度稀糖液目前我國(guó)大多數(shù)糖蜜酒精廠只考慮用作培養(yǎng)酒母的稀釋液才進(jìn)行澄清處理，而對(duì)發(fā)酵用的基本稀糖液則不作澄清處理。其詳細(xì)反應(yīng)過(guò)程可參看微生物代謝的EMP途徑。3、三塔式蒸餾制取高級(jí)酒精用酒精濃度過(guò)高，酵母易老化，降低發(fā)酵效率。酵母發(fā)育最適pH是4.把酵母固定在特殊的載體內(nèi)，用不銹鋼網(wǎng)圍放在1號(hào)發(fā)酵罐內(nèi)，載體不會(huì)流失，而且載體內(nèi)的酵母數(shù)可高達(dá)20億/g，酵母在載本中不斷生長(zhǎng)繁殖并滲透到發(fā)酵液中。如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等。1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.含酒精3％～3.（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）。數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。頭級(jí)雜質(zhì)沸點(diǎn)多數(shù)比酒精低，故比酒精更易揮發(fā)。先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制糖蜜酒精廠一般采用連續(xù)蒸餾流程。對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資料和國(guó)內(nèi)的研究均有提出如下結(jié)論如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等。精餾酒精勾脫各種飲料酒①經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，其發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)在此階段，酵母菌在無(wú)氧條件下，繼續(xù)將丙酮酸進(jìn)行降解，產(chǎn)生乙醇。5L，約為稀糖液量的0.M(c前c后)（3）稀釋加水量的計(jì)算5～8，最適生長(zhǎng)pH值是4.先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資料和國(guó)內(nèi)的研究均有提出如下結(jié)論度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的濃度大致如下10℃ 9hr對(duì)常用的菌種來(lái)說(shuō)，在28～34℃的范圍內(nèi)，溫度越高發(fā)酵越迅速，在34℃以上，發(fā)酵速度將減慢，溫度在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵，且產(chǎn)酸細(xì)菌迅速繁殖。工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明酵母細(xì)胞數(shù)1～1.c后（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵糖蜜酒精廠一般采用連續(xù)蒸餾流程。數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低精餾塔大部分雜質(zhì)除去，達(dá)到酒精質(zhì)量，酒精工藝流程P23圖126如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等?；|(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪——發(fā)酵稀糖液濃度控制在22～25°Bx。糖分大量被分解，酒精和二氧化碳的生成較多，并放出大量熱量，醪液的溫升很快。3、三塔式蒸餾制取高級(jí)酒精用P36圖1214醪塔 排醛塔排除更多的醛、酯雜質(zhì)，從而可獲得質(zhì)量較高的脫醛酒精。 精餾塔數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。5，最適發(fā)糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精575、酒精的分類按國(guó)標(biāo)（GB39493）可分為四個(gè)等級(jí)P8表121優(yōu)等品、一等品、合格品、粗酒精5、酒精的分類糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精培訓(xùn)講義課件按用途分類工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑醫(yī)藥酒精用作防腐，消毒、制藥高純酒精勾脫各種飲料酒精餾酒精勾脫各種飲料酒無(wú)水酒精化工原料，含量要求達(dá)99.95%以上。按用途分類第二節(jié)酒精發(fā)酵的機(jī)理

一、糖蜜酒精發(fā)酵的微生物酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。酵母菌是一種以單細(xì)胞作為生命活動(dòng)方式的微生物。酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限溫度為0～45℃，最適生長(zhǎng)溫度是25～30℃，最適發(fā)酵溫度是30～34℃，在60℃溫度下，10～15min則死亡。酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限pH為2.5～8，最適生長(zhǎng)pH值是4.5～5.5，最適發(fā)酵pH是4～4.5，pH過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使酵母的生命活動(dòng)受到抑制甚至死亡。第二節(jié)酒精發(fā)酵的機(jī)理一、糖蜜酒精發(fā)酵的微生物酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求（1）發(fā)酵能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的酶活性（2）繁殖速度快受溫度影響30℃ 1hr20℃ 3.5hr10℃ 9hr（培養(yǎng)繁殖時(shí)間）培養(yǎng)時(shí)，T↓，酵母不易衰老（3）耐酒精能力酒精濃度3%（抑制開(kāi)始）6%（抑制作用較明顯）8%（影響生長(zhǎng)）10%（影響生長(zhǎng)和發(fā)酵） 12%（發(fā)酵停止）酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求（4）耐酸能力（5）耐溫能力對(duì)常用的菌種來(lái)說(shuō)，在28～34℃的范圍內(nèi)，溫度越高發(fā)酵越迅速，在34℃以上，發(fā)酵速度將減慢，溫度在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵，且產(chǎn)酸細(xì)菌迅速繁殖。若溫度低于28℃，發(fā)酵則緩慢，設(shè)備利用率低，產(chǎn)量下降。高溫地區(qū)，應(yīng)設(shè)法選篩適宜高溫發(fā)酵的酵母菌種（6）耐滲透壓性能強(qiáng)。（7）能抗重金屬的毒害作用（4）耐酸能力數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。酒母——指具有一定酵母細(xì)胞數(shù)量的酵母菌菌種。酒精發(fā)酵過(guò)程從表觀現(xiàn)象看，可分為前發(fā)酵、主發(fā)酵和后發(fā)酵三個(gè)階段。上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低（1）發(fā)酵能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的酶活性糖蜜酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸若用量過(guò)多或作用時(shí)間過(guò)短則殘余防腐劑進(jìn)入發(fā)酵工序?qū)?huì)影響酵母生長(zhǎng)，繁殖。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。②經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，可采用較高濃度進(jìn)若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。按國(guó)標(biāo)（GB39493）可分為四個(gè)等級(jí)P8表121②可有效地抑制其他雜菌的繁殖；

目前我國(guó)常用于甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵的酵母菌種有，，臺(tái)灣396號(hào)，甘化I號(hào)。川345及川102等。

這些酵母菌種一般用10°Bx麥芽汁固體斜面培養(yǎng)基，接種后，于30～32℃培養(yǎng)48h，然后置于冰箱，在3～5℃下冷藏保存。數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。

二、糖蜜酒精發(fā)酵機(jī)理

研究以糖蜜為原料的酒精發(fā)酵過(guò)程，則是研究酵母菌如何首先利用菌體內(nèi)的蔗糖酶，先將蔗糖水解為可發(fā)酵性單糖，然后如何經(jīng)過(guò)酵母菌體活細(xì)胞內(nèi)的酒化酶（參與酒精發(fā)酵的各種酶及輔酶的總稱）的作用，生成乙醇和二氧化碳，最后通過(guò)細(xì)胞質(zhì)膜將這些產(chǎn)物排泄出來(lái)的反應(yīng)過(guò)程。

二、糖蜜酒精發(fā)酵機(jī)理研究以糖蜜為原料精餾酒精勾脫各種飲料酒度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。c后酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。M=——————pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制清的或澄清后的殘?jiān)悸?；若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。W＝————————3％的濃硫酸，酸化的同時(shí)可加入0.目前我國(guó)常用于甘蔗糖蜜酒精發(fā)酵的酵母菌種有，，臺(tái)灣396號(hào)，甘化I號(hào)。先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.4445%酵母菌適宜生長(zhǎng)的極限pH為2.（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。高純酒精勾脫各種飲料酒（培養(yǎng)繁殖時(shí)間）酵母菌是一種以單細(xì)胞作為生命活動(dòng)方式的微生物。工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑鎂鹽硫酸鎂，用量為糖蜜質(zhì)量的0.pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。的糖蜜和劣質(zhì)糖蜜，則有必要適當(dāng)添式中M——糖蜜量（kg）細(xì)胞出芽率20％～25％發(fā)酵罐多采用水力噴射洗滌裝置，如圖128所示（見(jiàn)27頁(yè)圖）。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。后來(lái)此法改良為將半稀釋的糖蜜先加硫酸酸化后再加熱，最后再稀釋，效果更好。雙濃度流程30～36h，由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）為了制備一定濃度的稀糖液，以便滿足發(fā)酵工藝技術(shù)條件的要求，糖蜜稀釋所需的加水量和糖蜜量通常用以下公式計(jì)算（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：精餾酒精勾脫各種飲料酒高純酒精勾脫各種飲料酒酒精發(fā)酵過(guò)程的機(jī)理實(shí)質(zhì)是酵母菌在酸性缺氧條件下，并且有無(wú)機(jī)態(tài)磷酸及鎂離子、鉀離子等存在時(shí)，分泌出各種酶所引起的一整套酶促過(guò)程。其詳細(xì)反應(yīng)過(guò)程可參看微生物代謝的EMP途徑。圖121（12頁(yè)）酒精發(fā)酵過(guò)程的機(jī)理實(shí)質(zhì)是酵母菌在酸性缺氧條件下，并且有無(wú)機(jī)態(tài)糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精培訓(xùn)講義課件20℃ 3.排醛塔排除更多的醛、酯雜質(zhì)，從而第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸2、酒母擴(kuò)大培養(yǎng)（車間階段）（3）稀釋加水量的計(jì)算清的或澄清后的殘?jiān)悸?；單濃度流?4～26h。單濃度流程24～26h。沸點(diǎn)高，難揮發(fā)水100℃上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明上述反應(yīng)簡(jiǎn)單地用如下反應(yīng)式來(lái)表示：優(yōu)等品、一等品、合格品、粗酒精醪塔除去大部分不揮發(fā)性雜質(zhì)，酒精濃度達(dá)發(fā)酵用的基本稀糖液采用高濃度稀糖液度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。這個(gè)階段主要是糖的活化。10℃ 9hr此法在廣東一些大型糖蜜酒精廠較多采用。酒母制備分為兩個(gè)階段的培養(yǎng)（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。（因在高濃度高粘度的情況下，酵母菌是難以甚至無(wú)法直接利用糖蜜進(jìn)行有效發(fā)酵的）。1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.工業(yè)酒精用作燃料，原料、溶劑酒精發(fā)酵過(guò)程主要經(jīng)歷下述四個(gè)階段，共12個(gè)步驟第一階段葡萄糖磷酸化，生成活潑的1，6二磷酸果糖。這個(gè)階段主要是糖的活化。第二階段1，6二磷酸果糖分裂為兩分子磷酸丙糖。第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。第四階段乙醇的生成。在此階段，酵母菌在無(wú)氧條件下，繼續(xù)將丙酮酸進(jìn)行降解，產(chǎn)生乙醇。20℃ 3.酒精發(fā)酵過(guò)程主要經(jīng)歷下述上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明（1）葡萄糖在無(wú)氧條件下通過(guò)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵的全過(guò)程必須經(jīng)過(guò)酵母菌體細(xì)胞內(nèi)酶系中的十二種酶分別順次作用才能完成。（2）整個(gè)酒精發(fā)酵過(guò)程是放能反應(yīng)過(guò)程。在酒精發(fā)酵過(guò)程中，所放出的能量，部分用于合成ATP（ATP的主要用途是使葡萄糖磷酸化以促進(jìn)發(fā)酵作用），其余的能量則發(fā)散為熱，導(dǎo)致發(fā)酵液溫度逐漸升高。因此在發(fā)酵工藝管理上必須嚴(yán)格控制溫升和調(diào)節(jié)溫度。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。（3）在酒精發(fā)酵過(guò)程中總是附帶產(chǎn)生多種多樣的副產(chǎn)物。若改變酒第三節(jié)糖蜜酒精發(fā)酵

一、糖蜜發(fā)酵前的處理1．稀釋目的降濃降粘。（因在高濃度高粘度的情況下，酵母菌是難以甚至無(wú)法直接利用糖蜜進(jìn)行有效發(fā)酵的）。第三節(jié)糖蜜酒精發(fā)酵

一、糖蜜發(fā)酵前的處理1．稀釋根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的濃度大致如下（1）單濃度發(fā)酵流程稀糖液濃度控制在22～25°Bx。

根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的不同，通常稀釋要求的（2）雙濃度發(fā)酵流程酒母用稀糖液濃度控制在17～20°Bx；發(fā)酵用基本稀糖液濃度控制在36～39°Bx。（2）雙濃度發(fā)酵流程（3）稀釋加水量的計(jì)算為了制備一定濃度的稀糖液，以便滿足發(fā)酵工藝技術(shù)條件的要求，糖蜜稀釋所需的加水量和糖蜜量通常用以下公式計(jì)算M·c前=V·ρ·c后式中M——糖蜜量（kg）c前——稀釋前糖蜜濃度（°Bx）V——稀釋后稀糖液體積（m3）ρ——稀釋后稀糖液密度（kg／m3）c后——稀釋后稀糖液濃度（°Bx）

（3）稀釋加水量的計(jì)算所需糖蜜量V·ρ·c后M=——————c前稀釋時(shí)所需加水量M(c前c后)W＝————————c后所需糖蜜量2．澄清糖蜜澄清處理通常運(yùn)用加酸酸化、加熱滅菌和靜置沉淀等多種手段來(lái)完成。（1）酸化甘蔗糖蜜本身為微酸性，而酵母發(fā)酵的最適pH為4.0～4.5，所以工藝上要求糖蜜稀釋的同時(shí)要加酸酸化。酸化的目的①除可調(diào)節(jié)適宜發(fā)酵的酸度外，還能使部分蔗糖轉(zhuǎn)化為酵母可直接利用的單糖，有利于促進(jìn)酵母迅速增殖、發(fā)酵；②可有效地抑制其他雜菌的繁殖；③除去雜質(zhì)。2．澄清方法可用濃硫酸外或鹽酸，加酸量為（密度1.86，66°Bé的工業(yè)硫酸）每噸原糖蜜加2.5L～3.5L，約為稀糖液量的0.2％～0.3％。對(duì)于雙濃度流程來(lái)說(shuō)，發(fā)酵用的基本稀糖液一般不加酸而酒母用稀糖液加酸控制酸度（注）應(yīng)在6～7。方法可用濃硫酸外或鹽酸，加酸量為（密度1.86，66°（2）滅菌糖蜜中常有雜菌，當(dāng)發(fā)酵時(shí)，這些雜菌會(huì)消耗糖分而降低酒精產(chǎn)率，并會(huì)生成其他有害物質(zhì)而影響酒精質(zhì)量。方法A、采用蒸汽加熱至80～90℃，維持1h即可達(dá)到滅菌的目的。

（2）滅菌B、化學(xué)防腐劑，如漂白粉、甲醛、氯化鈉、五氯代苯酚鈉等。一般按110溶化稀釋后加入糖蜜中攪拌均勻，靜置3～4h即可。若用量過(guò)多或作用時(shí)間過(guò)短則殘余防腐劑進(jìn)入發(fā)酵工序?qū)?huì)影響酵母生長(zhǎng)，繁殖。

C、利用噬菌體來(lái)防止糖蜜發(fā)酵時(shí)的雜菌。

D、用抗菌素來(lái)防止雜菌的。B、化學(xué)防腐劑，如漂白粉、甲醛、氯化鈉、五氯代苯酚鈉（3）靜置沉淀糖蜜中的膠體物質(zhì)、灰分和其它懸浮物質(zhì)在加酸、加熱后，相當(dāng)一部分已凝聚或生成不溶性的沉淀物，靜置沉降可使固液進(jìn)一步分離，易于取出清液而除去這些有害雜質(zhì)。靜置沉降的時(shí)間一般需要若干小時(shí)。（3）靜置沉淀傳統(tǒng)的澄清方法有冷酸通風(fēng)處理法和熱酸處理法。①冷酸通風(fēng)處理（沉淀）法先將糖蜜稀釋至50°Bx左右，加人為稀糖液量0.2％～0.3％的濃硫酸，酸化的同時(shí)可加入0.01％高錳酸鉀，并通入無(wú)菌壓縮空氣1～2h，然后靜置沉淀取上清液。加入高錳酸鉀，可使糖蜜中的亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等氧化，減輕其對(duì)酵母的毒害或生成沉淀除去。通風(fēng)則可驅(qū)走如SO2、NO2等有害氣體和其他揮發(fā)性物質(zhì)，同時(shí)還可增加糖液中的溶氧量，有利于酵母的增殖。此法在廣東一些大型糖蜜酒精廠較多采用。傳統(tǒng)的澄清方法有冷酸通風(fēng)處理法和熱酸處理法。②熱酸處理法先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。后來(lái)此法改良為將半稀釋的糖蜜先加硫酸酸化后再加熱，最后再稀釋，效果更好。②熱酸處理法對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資料和國(guó)內(nèi)的研究均有提出如下結(jié)論①經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，其發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量比不澄清的高；②經(jīng)澄清處理的稀糖蜜，可采用較高濃度進(jìn)行發(fā)酵；③經(jīng)澄清處理的稀糖液，其發(fā)酵速度比未澄清的或澄清后的殘?jiān)悸?；④膠體被除去后，會(huì)削弱酵母對(duì)高濃度酒精的抵抗力。對(duì)于糖蜜澄清處理的意見(jiàn)，近年來(lái)國(guó)外酒精發(fā)酵資

基于上述見(jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除去非糖雜質(zhì)中有礙酒精發(fā)酵工藝的成分而盡量保留那些能促進(jìn)酵母生長(zhǎng)、對(duì)于發(fā)酵有利的物質(zhì)，以求達(dá)到既提高發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量，又保持理想的發(fā)酵速度的目的。目前我國(guó)大多數(shù)糖蜜酒精廠只考慮用作培養(yǎng)酒母的稀釋液才進(jìn)行澄清處理，而對(duì)發(fā)酵用的基本稀糖液則不作澄清處理。（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）?；谏鲜鲆?jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。10℃ 9hr發(fā)酵糖液濃度與酒母培養(yǎng)液濃度相同，即為22～25°BX10%（影響生長(zhǎng)和發(fā)酵）③除去雜質(zhì)。由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）1．稀釋基于上述見(jiàn)解，在考慮糖蜜澄清方法時(shí)，應(yīng)盡量除去非糖雜質(zhì)中有礙酒精發(fā)酵工藝的成分而盡量保留那些能促進(jìn)酵母生長(zhǎng)、對(duì)于發(fā)酵有利的物質(zhì)，以求達(dá)到既提高發(fā)酵率和產(chǎn)品質(zhì)量，又保持理想的發(fā)酵速度的目的。清的或澄清后的殘?jiān)悸?；發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。無(wú)水酒精化工原料，含量要求達(dá)99.為了制備一定濃度的稀糖液，以便滿足發(fā)酵工藝技術(shù)條件的要求，糖蜜稀釋所需的加水量和糖蜜量通常用以下公式計(jì)算數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低靜置沉降的時(shí)間一般需要若干小時(shí)。而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類川345及川102等。在精餾工序中，根據(jù)酒精和雜質(zhì)之間的揮發(fā)性不同，把粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)除去，從而得到高純度的酒精。細(xì)胞出芽率20％～25％酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有3．添加營(yíng)養(yǎng)鹽酵母生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要一定的氮源、磷源、生長(zhǎng)素、鎂鹽等。氮源硫酸銨，用量為糖蜜質(zhì)量的0.1～0.2％磷源磷酸液，用量為糖蜜質(zhì)量的0.03％～0.04％。鎂鹽硫酸鎂，用量為糖蜜質(zhì)量的0.04％～0.05％。生長(zhǎng)素一般不用添加生長(zhǎng)素但對(duì)于純度很低的糖蜜和劣質(zhì)糖蜜，則有必要適當(dāng)添加生長(zhǎng)素（如米糠或玉米漿等）3．添加營(yíng)養(yǎng)鹽二、酒母的制備糖蜜酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。酒母——指具有一定酵母細(xì)胞數(shù)量的酵母菌菌種。成熟酒母的要求健壯飽滿、純粹無(wú)雜菌、繁殖速度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。酒母制備分為兩個(gè)階段的培養(yǎng)1、酵母種子純粹擴(kuò)大培養(yǎng)（實(shí)驗(yàn)室階段）2、酒母擴(kuò)大培養(yǎng)（車間階段）二、酒母的制備糖蜜酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌。酒母擴(kuò)大培養(yǎng)的方法可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式三種（1）間歇式培養(yǎng)法（2）半連續(xù)式培養(yǎng)法（3）連續(xù)式培養(yǎng)法

酒母擴(kuò)大培養(yǎng)的方法可分為間歇式、半連酒母成熟后質(zhì)量指標(biāo)a.酵母細(xì)胞數(shù)1～1.2億／mLb.細(xì)胞出芽率20％～25％c.死細(xì)胞<1%d.耗糖率45％～50％e.酸度5.5～6.5（pH4.0～4.2）f.含酒精3％～3.5％

酒母成熟后質(zhì)量指標(biāo)三、酒精發(fā)酵的方法基質(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪——發(fā)酵糖蜜酒精發(fā)酵方法分為間歇法連續(xù)法（多用）三、酒精發(fā)酵的方法基質(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪—連續(xù)發(fā)酵方法（1）單濃度連續(xù)發(fā)酵發(fā)酵糖液濃度與酒母培養(yǎng)液濃度相同，即為22～25°BX工藝流程圖125連續(xù)發(fā)酵方法（2）雙濃度連續(xù)發(fā)酵酒母培養(yǎng)液采用低濃度稀糖液（1720°BX）發(fā)酵用的基本稀糖液采用高濃度稀糖液（3639°BX）工藝流程P23圖126（2）雙濃度連續(xù)發(fā)酵（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵把酵母固定在特殊的載體內(nèi)，用不銹鋼網(wǎng)圍放在1號(hào)發(fā)酵罐內(nèi)，載體不會(huì)流失，而且載體內(nèi)的酵母數(shù)可高達(dá)20億/g，酵母在載本中不斷生長(zhǎng)繁殖并滲透到發(fā)酵液中。其發(fā)酵速度比雙濃度流加法快10％～30％，發(fā)酵周期可縮短為28～35h，設(shè)備利用率和產(chǎn)酒率相應(yīng)提高。（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵（4）連續(xù)發(fā)酵蒸餾法特點(diǎn)采用發(fā)酵和蒸餾結(jié)合起來(lái)的一種新工藝。優(yōu)點(diǎn)酵母循環(huán)回用，罐內(nèi)形成酵母優(yōu)勢(shì)，發(fā)酵時(shí)間短，產(chǎn)酒率高，且節(jié)省了酵母生產(chǎn)繁殖的耗糖；蒸餾廢液部分回流至發(fā)酵作內(nèi)部稀釋，再結(jié)合低pH的發(fā)酵工藝，既實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部滅菌，又減少了生產(chǎn)用水量和廢液排放量，且廢液的濃度高，有利于廢液的再利用。（4）連續(xù)發(fā)酵蒸餾法酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。度快、酶的活力高、發(fā)酵能力強(qiáng)。c后進(jìn)一步除去粗酒精中的雜質(zhì)，提高酒精的純度和濃度的過(guò)程稱為精餾。單濃度流程24～26h。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明加生長(zhǎng)素（如米糠或玉米漿等）若改變酒精發(fā)酵的條件，發(fā)酵反應(yīng)的方向是可以改變的，產(chǎn)物和副產(chǎn)物也將隨之改變。上述酒精發(fā)酵機(jī)理的幾點(diǎn)說(shuō)明在此階段，酵母菌在無(wú)氧條件下，繼續(xù)將丙酮酸進(jìn)行降解，產(chǎn)生乙醇。10%（影響生長(zhǎng)和發(fā)酵）20℃ 3.如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等。加入高錳酸鉀，可使糖蜜中的亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等氧化，減輕其對(duì)酵母的毒害或生成沉淀除去。先用60℃溫水將糖蜜稀釋至55～58°Bx，同時(shí)添加濃硫酸調(diào)節(jié)pH至3～3．8進(jìn)行酸化，然后靜置沉淀5～6h，取出清液再稀釋至培養(yǎng)酒母所需的濃度。（1）單濃度發(fā)酵流程（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）。

四、發(fā)酵動(dòng)態(tài)

酒精發(fā)酵過(guò)程從表觀現(xiàn)象看，可分為前發(fā)酵、主發(fā)酵和后發(fā)酵三個(gè)階段。

1．前發(fā)酵階段此階段主要是酵母的增殖和積累，由于酵母的總數(shù)量還不多，發(fā)酵作用不強(qiáng)，糖分消耗較慢，酒精和二氧化碳的生成不多，所以醪液的溫度上升很慢或基本不上升。酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。四、發(fā)酵動(dòng)態(tài)酒精2．主發(fā)酵階段酵母細(xì)胞已大量生成，可達(dá)1億／mL以上。此時(shí)主要進(jìn)行缺氧發(fā)酵。糖分大量被分解，酒精和二氧化碳的生成較多，并放出大量熱量，醪液的溫升很快。在此階段必須嚴(yán)格控制溫度，以30～34℃為宜，確保酵母的活力。如醪液溫度過(guò)高，酵母易衰老，酶活性降低，影響產(chǎn)酒率；如溫度過(guò)低，則延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，降低發(fā)酵罐利用率。2．主發(fā)酵階段3．后發(fā)酵階段發(fā)酵醪液中的糖分絕大部分已被酵母消耗，發(fā)酵作用減弱，酒精和二氧化碳產(chǎn)生也少了，溫升完全緩和，溫度逐漸下降，發(fā)酵趨于成熟。

3．后發(fā)酵階段五、影響糖蜜酒精發(fā)酵的主要因素

1、醪液的糖分濃度直接影響發(fā)酵速度，糖分利用率及生產(chǎn)效率發(fā)酵醪濃度高，提高發(fā)酵設(shè)備的利用率。發(fā)酵醪濃度低，可加速酒精發(fā)酵和提高糖分的轉(zhuǎn)化率。2、酵母數(shù)量直接影響發(fā)酵效率數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低數(shù)量過(guò)少，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備利用率低，發(fā)酵率下降。五、影響糖蜜酒精發(fā)酵的主要因素1、醪液的糖分濃度3、主發(fā)酵酒精濃度1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.5%酒精濃度過(guò)高，酵母易老化，降低發(fā)酵效率。

4．pH酵母發(fā)育最適pH是4.5～5，發(fā)酵的最適pH是4～4.5。pH太低，則酵母生長(zhǎng)受到抑制pH太高，則易感染雜菌

3、主發(fā)酵酒精濃度酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求耗糖率45％～50％因此在發(fā)酵工藝管理上必須嚴(yán)格控制溫升和調(diào)節(jié)溫度。死細(xì)胞<1%（1）葡萄糖在無(wú)氧條件下通過(guò)酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵的全過(guò)程必須經(jīng)過(guò)酵母菌體細(xì)胞內(nèi)酶系中的十二種酶分別順次作用才能完成。而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類按國(guó)標(biāo)（GB39493）可分為四個(gè)等級(jí)P8表121優(yōu)等品、一等品、合格品、粗酒精第三階段3磷酸甘油醛經(jīng)氧化（脫氫作用）并磷酸化，生成1，3二磷酸甘油酸，然后將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給ADP，以產(chǎn)生ATP，再經(jīng)磷酸基變位和分子內(nèi)重排后又給出一個(gè)高能磷酸鍵，而后變成丙酮酸。目的降濃降粘。在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵。基質(zhì)（稀釋糖蜜）+酒母醪——發(fā)酵④膠體被除去后，會(huì)削弱酵母對(duì)高濃度酒精而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類①除可調(diào)節(jié)適宜發(fā)酵的酸度外，還能使部分蔗糖轉(zhuǎn)化為酵母可直接利用的單糖，有利于促進(jìn)酵母迅速增殖、發(fā)酵；B、化學(xué)防腐劑，如漂白粉、甲醛、氯化鈉、五氯代苯酚鈉等。c后——稀釋后稀糖液濃度（°Bx）5L，約為稀糖液量的0.②可有效地抑制其他雜菌的繁殖；酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。細(xì)胞出芽率20％～25％5．發(fā)酵溫度在28～34℃的范圍內(nèi)，溫度越高發(fā)酵越迅速。在34℃以上，發(fā)酵速度將減慢，在40℃以上時(shí)，酵母衰老，難于發(fā)酵。若溫度低于28℃，發(fā)酵則緩慢，產(chǎn)量下降。因此發(fā)酵溫度最高一般控制在32～35℃。6．發(fā)酵時(shí)間雙濃度流程30～36h，單濃度流程24～26h。酒精發(fā)酵的酵母菌特性要求5．發(fā)酵溫度六、酒精發(fā)酵設(shè)備酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。

六、酒精發(fā)酵設(shè)備酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)如圖127所示。發(fā)酵罐的冷卻裝置，多采用罐內(nèi)裝冷卻蛇管或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴淋的聯(lián)合冷卻裝置。發(fā)酵罐多采用水力噴射洗滌裝置，如圖128所示（見(jiàn)27頁(yè)圖）。發(fā)酵罐的冷卻裝置，多采用罐內(nèi)裝冷卻蛇管或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴淋第四節(jié)酒精發(fā)酵成熟醪的蒸餾與精餾除雜

一、發(fā)酵成熟醪的化學(xué)組成

發(fā)酵后的成熟醪是一種復(fù)雜的混合液體，其組成中水分約為80~90%（W），酒精含量約為6~10%（V），一定量的不揮發(fā)性雜質(zhì)和揮發(fā)性雜質(zhì)（數(shù)十種之多）。

第四節(jié)酒精發(fā)酵成熟醪的蒸餾與精餾除雜

一、發(fā)酵成熟醪的二、酒精蒸餾與精餾

在酒精生產(chǎn)過(guò)程中，將酒精和其它易揮發(fā)性雜質(zhì)，從發(fā)酵成熟醪中分離出來(lái)的過(guò)程，稱為蒸餾，也可稱為初餾或粗餾。蒸餾的結(jié)果可得到粗酒精，設(shè)備為醪塔或粗餾塔。進(jìn)一步除去粗酒精中的雜質(zhì)，提高酒精的純度和濃度的過(guò)程稱為精餾。精餾的結(jié)果可得到不同級(jí)別的酒精，設(shè)備為精餾塔。二、酒精蒸餾與精餾在酒精生產(chǎn)過(guò)程中

發(fā)酵成熟醪中的不揮發(fā)性雜質(zhì)容易與酒精分離，通過(guò)蒸餾后可從粗餾塔（醪塔）底部排出，稱為廢糟或酒糟。對(duì)于揮發(fā)性雜質(zhì)，則隨酒精蒸汽（冷凝后即為粗酒精）一起從醪塔頂部導(dǎo)出，進(jìn)入精餾工序。發(fā)酵成熟醪中的不揮發(fā)性雜質(zhì)容易與酒精分工藝流程P23圖126在酒精生產(chǎn)過(guò)程中，將酒精和其它易揮發(fā)性雜質(zhì)，從發(fā)酵成熟醪中分離出來(lái)的過(guò)程，稱為蒸餾，也可稱為初餾或粗餾。排醛塔排除更多的醛、酯雜質(zhì)，從而而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類數(shù)量過(guò)多，糖分轉(zhuǎn)化為酒精的轉(zhuǎn)化率低（2）除雜發(fā)酵液中含有幾十種副產(chǎn)物和一些不發(fā)酵物質(zhì)耗糖率45％～50％（3）稀釋加水量的計(jì)算V——稀釋后稀糖液體積（m3）（3）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵c前1號(hào)主發(fā)酵罐的酒精濃度宜控制在33.由葡萄糖發(fā)酵生成乙醇和二氧化碳的主反應(yīng)式（未計(jì)算ADP磷酸化的水分子出入在內(nèi)）為（見(jiàn)11頁(yè)）5～8，最適生長(zhǎng)pH值是4.沸點(diǎn)高，難揮發(fā)水100℃1．稀釋（見(jiàn)P17稀糖液制備的工藝流程）。單濃度流程24～26h。5，最適發(fā)酵pH是4～4.④膠體被除去后，會(huì)削弱酵母對(duì)高濃度酒精酒精發(fā)酵使用的微生物是酵母菌，它是一種兼性厭氧性的微生物，有氧時(shí)進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖，缺氧時(shí)進(jìn)行厭氧發(fā)酵。粗酒精中的揮發(fā)性雜質(zhì)，就其化學(xué)性質(zhì)來(lái)說(shuō)，可分為醛、醇、酯、酸四大類；而從精餾除雜時(shí)的動(dòng)態(tài)狀況來(lái)看，又可分為以下三大類頭級(jí)雜質(zhì)沸點(diǎn)多數(shù)比酒精低，故比酒精更易揮發(fā)。如乙醛、乙酸乙酯。甲酸乙酯等。中級(jí)雜質(zhì)揮發(fā)性與乙醇很接近，是較難分離除去的雜質(zhì)。如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯和乙酸戊酯等。尾級(jí)雜質(zhì)沸點(diǎn)多數(shù)比