1、纤维素生产酒精工艺
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3.淀粉质原料酒精生产的工艺流程
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1.原料粉碎 2.蒸煮糊化 3.曲霉糖化 经蒸煮糊化后的醪液，通过曲霉菌
的淀粉酶进行糖化作用生成可发酵性糖，供酵 母菌利用。 曲霉菌是属于好气性的微生物，故在繁殖和生 长过程中要给以充分得空气，同时，淀粉酶的 形成也取决于所供给的空气量。
9.5 0.59 20.0 0.46
碳酸法
82 54.8 35.8 59 7.5
5.06 10.0 0.12 19.0 0.54
甜菜糖蜜的成分（%）
项目
辽宁 黑龙江
锤度 /°B
x
全糖 分
蔗 糖
纯 度
胶 体
非发酵性 糖
81.6 48.8 48.8 59.8 10.0
-
79.6 49.4 49.3 62.0 10.0
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精馏塔 1）分类： 板式塔：泡罩塔、浮阀塔、筛板塔。 填料塔：塔内充填一定高度的填料。 2）塔板的作用：气液两相传质，传热的场所。 筛板塔中n层板上的操作情况
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目前运行的蒸馏系统中蒸馏塔内物流情况多 如图所示：
发酵成熟醪
↓预热
醪塔（含粗辅塔）→水萃取塔 → 精馏塔 → 脱甲醇塔 → 成品酒精（95% v/v）
食用酒精生产工艺
2016年10月28日
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一、酒精生产概况
目前全球酒精年产量约2525万吨 （3.2×1010升），其中美国和巴西的酒精 产量占全球总产量的66%。 美国、巴西、中国、俄罗斯是世界酒精生 产大国。中国酒精总产量已居世界第三位， 增长到300万吨 。 我国酒精生产起源于1900年，哈尔滨
CIP自控冲洗和化学灭菌
4.、活性干酵母（Active Dry Yeast
ADY）
酵母近代扩培技术思想 应用酵母回用技术
5、硫酸（H2SO4） 硫酸在酒精生产中主要用来调整醪液的pH
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五、酒精的生产工艺
1、纤维素原料生产酒精的工艺 2、糖蜜类原料生产酒精的工艺 3、淀粉质原料生产酒精的工艺
3. 纯碱（Na2CO3）、NaOH和漂白粉
纯碱（Na2CO3）、NaOH和漂白粉是发酵罐、 粉浆罐、液化罐、糖化罐、换热器、连通 管线等清洗除菌必不可少的化学清洗剂和 消毒剂。
对清洗剂和消毒剂的要求是：有清洗和杀 灭微生物的效果，对人体无害、无危险， 易溶于水，无腐蚀，贮存稳定。
NaOH: Na2CO3 :漂白粉:H2O为 1:7.5:10:100
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高活性糖化酶功能在于将液化后的短链 淀粉和糊精彻底水解为葡萄糖。
商品剂型有液体和固体两类，其中液体 剂型以其酶活力高、成本低而成为大型 企业的必选剂型。
（3）酸性蛋白酶
酸性蛋白酶是采用黑曲霉3.4310菌株， 经液体发酵培养，提取精制而成。
它是一种在酸性环境下（pH2.5-4.0）催 化蛋白质水解的酶制剂，属于内肽酶 ， 酸性蛋白酶对淀粉质的原料颗粒有溶解 作用。
木薯淀粉中一般直链淀粉占17%，支链淀 粉占8程中的一种 副产物，又称废糖蜜
甘蔗糖蜜的成分 （%）
项目
锤度 /°B
x
全糖 分
蔗糖 纯度 胶体
非发酵性糖
磷酸 酸度 P2O
5
转化 糖
总氮 量
亚硫酸法 85.5 50.8 29.7 59.4 11.1
4.57
酒精按标准要求出厂检验为标准全项。
以木薯为原料的需要控制氰化物，其它原料无需 控制。
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4.酵母发酵 酒精发酵是属于厌气性发酵， 在发酵过程中进行无氧呼吸，在此过程 中，发生着复杂的生物化学变化，既有 糖化醪中淀粉和糊精继续被淀粉酶水解 生成糖，也有蛋白质在曲霉蛋白酶水解 下生成肽和氨基酸。这些物质一部分被 酵母吸收合成菌体细胞，另一部分则被 发酵，生成酒精和CO2。
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5.蒸馏提纯 经酵母菌把糖转变成酒精后， 在成熟发酵醪内，除含有酒精和大量水分 外，还含有固形物和许多杂质。蒸馏是把 发酵醪液中含有的酒精提纯出来，通过粗 馏和精馏，最后取得合乎规格的酒精，同 时得到副产物杂醇油，还有大量的酒糟 （也称废醪）排除。
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在不同发酵罐中进行前、中、后期3 个不同阶段连续发酵，发酵稳定，发 酵速度快，发酵周期比运行状态良好 的间歇发酵工艺还要缩短8～10 h， 特别是无需空罐灭菌，也无空罐时间， 节约了间歇发酵的刷罐用水、灭菌用 气、用时、人工等消耗，设备利用率 可提高25%～30%，提高了发酵强度， 既提高了酒精总产量，且降低了成本。
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二、酒精的分类
1、按原料分类：谷物酒精、薯类酒精、 糖蜜酒精、水果酒精、纸浆废液酒精、 乙烯酒精
2、按生产方法分类：发酵酒精、合成酒 精
3、按质量分类：食用酒精、工业酒精、 无水酒精
4、按用途分类：食用酒精、工业酒精、 医药酒精、燃料酒精、试剂酒精
三、酒精生产原料
(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。 (3)糖类原料 废糖蜜、甘蔗、甜菜等。 (4)野生植物原料 椽子仁、土茯苓、楝树果等。 (5)纤维原料 森林工业和木材加工工业的下脚料、 农作物秸秆、甘蔗渣、废纤维垃圾和废纸浆等。 (6)其他原料 亚硫酸纸浆废液、淀粉渣等。
（2）高活性糖化酶 高活性糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，学名
为α-1,4-葡萄糖水解酶。 糖化酶是一种淀粉外切酶，能使淀粉从
非还原末端逐一水解α-1,4葡萄糖苷键， 产生葡萄糖，也能缓慢水解α-1,6葡萄 糖苷键，转化成葡萄糖。最适pH范围为 4.0~4.5，糖化酶最适作用温度范围为 58~60℃。 工业上多用根霉和黑曲霉发酵生产。
孢杆菌，最适温度93-97℃、可耐105℃， 最适pH6.2-6.4，加氯化钙调节钙离子的 浓度为0.01mol/L。
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α-耐高温淀粉酶是酒精生产液化工序重要 的酶制剂，其作用是与液化喷射器协同完 成淀粉液化过程。
α-耐高温淀粉酶分液体剂型和固体剂型两 类。大型酒精企业需选用大包装液体剂型， 优点是酶活力高、价格低。
2、木薯
木薯是我国生产酒精原料之一，主要 产地为广东、广西、海南岛，其它地方 也有种植，但产量不多。
木薯品种很多，大体可分为两种：苦 种木薯和甜种木薯。苦种木薯含淀粉质 一般比甜种木薯高，这有利于酒精生产， 但其氢氰酸含量高于甜种木薯。由于酒 精生产过程都在加热状态下进行，所以 产品中基本不含氢氰酸。
↓
┆
┆┆
酒精糟液 ↓
↓↓
含 杂 馏 分 处 理 塔 → 工业酒精（95% v/v）
杂醇油
虚线表示非主物流
有的蒸馏系统除上述六塔外，为获取纯度更 高、无口味的酒精，又分别增设一个水萃取 塔、一个精馏塔。可见，彻底清除粗酒精中 的杂质需要一步一步地清除。
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酒精精馏塔
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食用酒精标准要求
目前食用酒精有效的产品标准为《食用酒精》 （GB10343-2008） 标准中食用酒精分为特级、优级、一级。
酒精发酵生产中添加适量的酸性蛋白酶， 可降低醪液黏度，提高酒精产率。酸性 蛋白酶在目前的国内外酒精生产企业应 用广泛。
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2.尿素（H2NCONH2） 尿素是大型酒精生产中常用的一种酵母
菌氮源白色无臭结晶，含氮量为46.3%， 30℃时溶解度为57.2%。
尿素本是一种高效农用氮源，因其纯度 高、质量稳定而成为酒精发酵生产上首 选的氮源。随着对酒精浓醪发酵技术认 识的不断深入，为酵母菌提供充足的氮 源是无可争议的。
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1、玉米---占据原料主导地位
玉米是粮食作物中用途最广、开发产品 最多、用量最大的工业原料。
薯类原料由于收获期温度较高，鲜薯含 水量高达75%以上，收获和收购破伤后非 常容易感染杂菌而腐烂，给生产带来困 难，与谷物原料相比使用薯类原料的酒 精企业逐年减少。
糖质原料在巴西等具独特地利的国家有 很大优势，甘蔗作为巴西酒精主导原料， 成功地解决了绿色、可再生能源问题。
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6. 发酵罐的基本结构 6.1大型斜底发酵罐的基本结构
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发酵罐灭菌 大型发酵罐由于容积很大（500～4200
m3），用高压蒸气灭菌已不可能，化学 灭菌已很好地代替了高压蒸气灭菌 6.2 C.C.T 发酵罐 20世纪20年代由德国酿酒师L.Nathan发 明 Cylinder cone tank
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六、发酵罐和相关设备 1. 发酵罐制作材料 用于制作酒精发酵罐的材料从木材、
水泥、碳钢钢板发展到目前的不锈钢 钢板。 2. 发酵罐容积 500 m3以上的大型发酵罐更是近20年 才逐渐发展普及起来的。 3. 发酵罐形状
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4.酒精发酵罐的径高比分析
发酵罐直径和罐高之比趋向1:1，使得发酵 罐截面积变大
5.酒精大型连续发酵罐组的优点
露天大型连续发酵罐组的设备制作和土建 周期短，工程造价低，投资少
大型连续发酵罐组为密封连续进料，给酵 母菌的厌氧发酵提供了良好的环境条件， 最大限度地减少了杂菌污染，发酵速度快， 发酵彻底总残糖低，减少了酒精挥发损失， 也抑制了酵母的巴斯德效应，减少了乙醛 和杂醇油的生成，减少了工艺损失。
-
PH
磷酸 P2O5
转 化 糖
总氮 量
7.4 0.029 - 2.08 7.4 0.035 0.13 2.16
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四、辅助原料
常用的辅助材料主要有：酶制剂、尿素、 纯碱、活性干酵母、硫酸等。
1.酶制剂（Enzyme） 酒精生产中常用酶制剂大多为α-耐高温
淀粉酶、高活性糖化酶和酸性蛋白酶。 （1）耐高温α-淀粉酶多来源于地衣芽