糖蜜酒精生产技术专题.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,糖蜜酒精生产技术,5.1,糖质原料,1.,对常用的糖质原料有所了解；,2.,掌握糖质原料生产酒精的一般特点。,三、糖质原料生产酒精的一般特点,一、常用的糖质原料,二、糖蜜的质量分析,学习内容,学习目标,2,一、常用的糖质原料,甘蔗,甜菜,3,糖蜜,（,1,）甘蔗糖蜜,（,2,）甜菜糖蜜,糖蜜,是甘蔗或甜菜糖厂制糖过程中的一种副产物，又称废糖蜜。,4,废糖蜜,制糖,甘蔗,甜菜,酒精,5,（一）甘蔗,甘蔗原产于印度，现广泛种植于热带及亚热带地区，主要在北纬,33,至南纬,30,之间。,甘蔗种植面积最大的国家是巴西，其次是印度，中国位居第三，种植面积较大的国家还有古巴、泰国、墨西哥、澳大利亚、美国等。,1.,甘蔗的种植状况,6,中国,蔗区范围较广泛，包括广东、台湾、广西、福建、四川、云南、江西、贵州、湖南、浙江、湖北、海南等南方,12,个省。,广西、云南是主产区（产量占全国,70%,以上）。,7,2.,甘蔗的成分分析,8,甜菜原产于地中海，后传入中国。分布在北纬,65,到南纬,45,之间的冷凉地区。是仅次于甘蔗的第二大糖料作物。,适栽培比较寒冷的地区，如欧盟、美国、中国、俄罗斯、乌克兰等。,中国甜菜主产区：新疆、黑龙江、内蒙古等。,（二）甜菜,1.,甜菜的种植状况,9,甜菜有,4,个变种：糖用甜菜、叶用甜菜、根用甜菜、饲用甜菜。,糖用甜菜,制糖的原料，两年生作物。其块根水分占,75%,，固形物占,25%,。,固形物中蔗糖占,16%,18%,，非糖物质占,7%,9%,。,10,2.,甜菜的成分分析,11,12,（三）糖蜜,1.,甘蔗糖蜜的成分,水分一般是,10%,20%,13,2.,甜菜糖蜜的成分,水分一般是,10%,20%,14,二、糖蜜的质量分析,等级：,一级,(,甲蜜,),含糖分,58%,65%,二级,(,乙蜜,),含糖分,52%,58%,三级,(,丙蜜,),含糖分,46%,52%,15,指标：,1,外观,棕黄色、黄褐色，均匀粘稠液体；,2,气味,香味，无异臭味；,3,杂质,不含沙土、浮渣等杂质。,16,三、糖质原料生产酒精的一般特点,1,糖质原料中含可发酵性的糖分，酵母可直接利用；,2,减少了糖化环节，降低了能耗和成本；,3,糖质原料主要用于制糖工业，因此糖蜜酒精的生产规模较小，产量较低；,17,4,从分布上看，北方以甜菜为主、南方以甘蔗为主。,5,糖蜜含糖量高、杂分多，发酵前必须进行稀释、除杂等处理。,18,5.2,糖蜜酒精生产工艺,一、糖蜜酒精生产工艺流程,二、糖蜜的特点与处理,三、制备稀糖液,四、糖蜜酒精的酒母制备,五、稀糖液的发酵,六、其他糖质原料的酒精发酵,19,一、糖蜜酒精生产工艺流程,原糖蜜,制备稀糖液,稀糖液发酵,蒸馏,水,+,酸,+,防腐剂,+,营养盐,酒母,CO,2,成品酒精,头级杂质(,醛酯,),杂醇油,酒糟,20,二、糖蜜的特点与处理,1.,糖蜜为糖厂的副产物，含可发酵性糖；甜菜糖蜜主要为蔗糖，甘蔗糖蜜为蔗糖和转化糖（,G,和,F,）。,2.,糖蜜的糖分含量高于,50%,，糖分浓度过高，酵母繁殖、发酵十分困难；因此，发酵前须稀释。,3.,糖蜜属于高营养物，易染杂菌；因此，发酵前须加酸酸化，并加防腐剂。,21,4.,糖蜜中含焦糖、氨基酸等物质，发酵易成泡沫，影响酵母发酵；因此，发酵前须进行澄清处理，除胶体或色素。,5.,灰分多，约,5%,15%,，易积垢；须除灰分。,6.,为了降低杂质对酵母繁殖、发酵的影响，发酵时可适量通风；通风则使杂质增加，影响质量。,22,三、制备稀糖液,原糖蜜不能直接用来发酵，稀释后才可使用。,制备稀糖液的步骤：,稀释,酸化,添加营养盐,灭菌,澄清,23,（一）稀释,1.,稀释的目的：,降低糖蜜的浓度，减轻无机盐对酵母的影响，使其适于酵母生长。,2.,稀释的方法：,间歇稀释,连续稀释,连续稀释器,24,3.,稀释的标准,单浓度流程，浓度为,22%,25%,双浓度流程，酒母稀糖液,12%,14%,基本稀糖液,33%,35%,单浓度,即指酵母培养、酒精发酵的稀糖液,都采用同一个浓度，此法流程简化，常用。,25,（二）酸化,1.,酸化的目的,糖蜜呈碱性，酸化可降低其,pH,值，至酵母的适宜范围；同时，可防止杂菌，去除部分灰分和胶体物质。,硫酸,盐酸,26,2.,加酸的方式,早期,酸直接加到稀糖液中，间歇发酵。,后期,酸加到,40%,60%,的稀糖液中，在将此稀糖液稀释至所需浓度。,现在,将酸加到原糖蜜中，然后再稀释原糖蜜。,27,（三）添加营养盐,原糖蜜中缺乏酒母繁殖、发酵所需的一些营养元素，需要另外添加。,1.,甘蔗糖蜜,缺乏的主要是,氮素、镁盐、生长素,。,硫酸铵、尿素,氮源,硫酸镁镁盐,酵母自溶液或麸曲汁生长素,28,2.,甜菜糖蜜,缺乏的是,磷酸盐,磷酸钙、磷酸二氢铵磷源,29,（四）灭菌,原糖蜜中污染的杂菌：野生酵母、白念珠菌、乳酸菌等。,1.,灭菌的目的,降低杂菌对发酵的影响，减少成品中的杂质。,30,2.,灭菌方法,1.,加热灭菌,80,90,，维持,1h,2.,防腐剂灭菌,漂白粉：价格低，用量,200,500g/,吨,.,糖蜜,甲醛：,40%,浓度的甲醛溶液（福尔马林），用量,900ml/,吨,.,糖蜜,五氯苯酚钠：防腐效果好，用量为糖蜜的,0.004%,抗菌素：效果好，用量少，对酒精无污染,31,（五）澄清,1.,澄清的目的,糖蜜中有很多胶体物质、色素和无机盐等，它们对酵母有害，应澄清除杂。,2.,澄清的方法,加酸通风沉淀,加酸热处理,加絮凝剂,机械分离,32,稀糖液制备的流程,以单浓度流程为例，酸加在原糖蜜中,原糖蜜,混合器,酸,防腐剂,酸化灭菌器,稀释器,稀糖液,水,营养,33,四、糖蜜酒精的酒母制备,糖蜜酒精的酒母与一般酒精酵母有些区别，以适应糖蜜发酵。,糖蜜酒精的酒母要求,常用的糖蜜酒精酵母,糖蜜酒精酒母的制备,34,（一）糖蜜酒精的酒母要求,35,糖蜜酒精的酒母：台湾酵母,396,号（,F-396,）,（二）常用的糖蜜酒精酵母,36,台湾酵母,396,号,As.2.1189,和,As.2.1190,（古巴的）,甘化,1,号（广东江门甘蔗厂，,1968,年由甘蔗糖蜜中分离）,川,102,（四川糖酒工业研究所，,1952,年分离）,37,酒母的扩大培养方法，与一般酒精酵母基本相同,酵母扩大培养的工艺流程？,（三）糖蜜酒精酒母的制备,38,酒母扩大培养,1,原菌种斜面培养,培养基斜面用米曲汁琼脂或麦芽汁琼脂。接种后在,25,30,培养,3,5,天。,2,液体试管培养,培养基用麦芽汁或米曲汁。灭菌后，冷却至,25,30,，在无菌条件下挑取一白金耳菌体接入液体试管，摇匀后置,25,30,培养,20h,。,39,3,三角瓶培养,培养基用,1/3,麦芽汁或米曲计与,2/3,糖蜜稀释且添加营养盐的稀糖液。稀糖液浓度为,14,15Bx,，酸度,5,6,，糖分,6.5,7.0,，塞好棉塞后用,9.8066510000,帕斯卡蒸汽灭菌,15min,，冷却至,25,30,，无菌操作接种，摇匀后置,25,30,培养,12,14h,便可移入卡氏罐。,40,三角瓶培养阶段采用两种混合培养基，一方面为了保证在纯培养阶段使酵母有较好的条件生长繁殖，得到健壮饱满的种子，另一方面使菌种能够逐步适应于大生产的条件。,41,4,卡氏罐培养,培养基全部用糖蜜稀释添加营养盐的稀糖液。稀糖液浓度为,14,15Bx,，酸度,5,6,，糖分,6.5,7.0,，用,9.8066510000,帕斯卡蒸汽灭菌,15min,，冷却至,25,30,，无菌操作接种，摇匀后置,25,30,培养,12,14h,。卡氏罐酵母种子醪成熟指标是：耗糖,50,左右，酸度基本上不升高，酵母细胞数为,1.5,2.0,亿毫升左右，出芽率,20,，即培养成熟。,42,5,酒母罐培养,培养基全部用糖蜜稀释添加营养盐的稀糖液。培养条件与卡氏罐基本相同，酒母罐体积比卡氏罐大几倍，酒母数量进一步增加。,43,五、稀糖液的发酵,发酵产酒精的机理不变,!,酵母对营养的需求不变,!,发酵过程中对,温度、,pH,值,的控制（取决于酵母）,44,（一）稀糖液的指标,稀糖液（进入酒母罐、发酵罐之前）,浓度：,22%,24%,温度：,22,24,酸度：,2,3.5,单浓度,即指酵母培养、酒精发酵的稀糖液都采用同一个浓度。,45,酒母,培养,酒母罐,酒精,发酵,发酵罐,稀糖液,22,%,24%,参照,台湾酵母,396,46,（二）酒母培养的条件,培养温度：,28,36,pH,值：,2,3.5,酒母液干物质浓度：,16%,17%,酒母液细胞数：,1,1.2,亿,/mL,酒母液酒精含量：,3%,3.5%(V/V),通无菌空气,酒母,培养,酒母罐,47,（三）发酵的条件控制,接 种 量：,10%,发酵温度：,33,35,pH,值：,2,3.5,发酵时间：,30,40h,发酵醪酒度：,6%,8.8%,酒精,发酵,发酵罐,48,广西,2012,、,2013,年,甘蔗市场价格：,400,元,/,吨，左右。,白糖市场价格：,7000,元,/,吨，左右。,甘蔗糖蜜（糖分,47%,左右）价格,1100,1240,元,/,吨左右；,49,六、其他糖质原料的酒精发酵,酒精,甘蔗酒精,巴西,的重要能源！,甘蔗,甜菜,乳清,50,（一）甘蔗酒精的生产,巴西，甘蔗满足了总能源需求的,18%,，仅次于石油的,37%,，高于水电的,14%,。,巴西，乙醇有两种提供方式，一种含量,85%,100%,纯乙醇，另一种在汽油中掺入,5%,25%,的乙醇。,51,52,甘蔗酒精生产步骤,1,甘蔗,喷水清洗、刀切割、辊式压榨机压榨粗蔗汁（含,12,16%,的蔗糖）。,2,甘蔗汁,调酸、澄清。,3,酒母培养、发酵,用同一浓度甘蔗汁。,发酵时间,8,12h,，发酵醪液中酒精含量,6,8%,（,v/v,）。,4,蒸馏,四塔，即粗馏塔、精馏塔、无水酒精塔、苯回收塔。,53,甘蔗酒精生产工艺流程,甘蔗,粗洗,切断,捣碎,4,6,级,辊式压榨,粗蔗汁,调酸,澄清,清蔗汁,发酵,离心,无酵母,发酵液,蒸馏,成品酒精,酵母乳,回收,酒母,54,（二）甜菜酒精的生产,法国、俄罗斯,甜菜酒精生产工艺流程,甜菜,水力输送水洗切块,/,丝热处理加酶处理带渣甜菜醪发酵蒸馏成品酒精,55,（三）乳清酒精生产,乳清是生产干酪的下脚。,乳清含有,4.5,5.0%,的乳糖，乳糖是由,G,和半乳糖组成的双糖。,美国,，小型乳清酒精生产。,56,章总结,常用的糖质原料,糖质原料生产酒精的一般特点,糖蜜酒精生产工艺流程,糖蜜的特点与处理,制备稀糖液的步骤,糖蜜稀释、酸化的目的,糖蜜酒精酵母有哪些特点,发酵过程中对温度、,pH,值的控制,57,