1、2023-7-2第十章糖蜜原料生产酒精第十章糖蜜原料生产酒第十章糖蜜原料生产酒精精第十章糖蜜原料生产酒精5.1 糖蜜原料酒精发酵的特点和工艺流程糖蜜原料酒精发酵的特点和工艺流程5.1.1糖蜜原料酒精发酵的特点糖蜜原料酒精发酵的特点1、糖蜜的来源与种类、糖蜜的来源与种类糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂的一种副产品，又糖蜜是甘蔗或甜菜糖厂的一种副产品，又称废糖蜜，俗称桔水。称废糖蜜，俗称桔水。从制糖原料来分，糖蜜可分为从制糖原料来分，糖蜜可分为甘蔗糖蜜甘蔗糖蜜和和甜菜糖蜜甜菜糖蜜。第十章糖蜜原料生产酒精（1）甘蔗糖蜜）甘蔗糖蜜 甘蔗糖蜜是以甘蔗为原料糖厂的一种副产物。甘蔗糖蜜是以甘蔗为原料糖厂的一种副产物。分
2、布：南方各省，如广东、广西、福建、四川和台湾。分布：南方各省，如广东、广西、福建、四川和台湾。产量：原料甘蔗的产量：原料甘蔗的2.5-32.5-3。外观：棕黄色至黑褐色的均匀浓稠液体，要求无夹杂外观：棕黄色至黑褐色的均匀浓稠液体，要求无夹杂物，无异臭味，无发酵迹象。物，无异臭味，无发酵迹象。第十章糖蜜原料生产酒精例：四川内江糖厂的糖蜜按下列要求分三级：例：四川内江糖厂的糖蜜按下列要求分三级：一级糖蜜：含糖分为一级糖蜜：含糖分为58655865；含微生物；含微生物1.01.09.09.0万个万个1 1克；克；二级糖蜜：含糖分为二级糖蜜：含糖分为52585258；含微生物；含微生物15155050
3、万个万个1 1克；克；三级糖蜜：含糖分为三级糖蜜：含糖分为46524652；含微生物；含微生物100100800800万个万个1 1克。克。第十章糖蜜原料生产酒精甘蔗糖蜜的成分甘蔗糖蜜的成分项项 目目广东广东四川四川碳酸法碳酸法亚硫酸法亚硫酸法碳酸法碳酸法锤度锤度 （BxBx）85.7885.7885.5485.5482.0082.00全糖分全糖分%53.8953.8950.8150.8154.8054.80蔗糖蔗糖%33.8933.8929.7729.7735.8035.80转化糖转化糖%20.0020.0020.0020.0019.0019.00纯度纯度%62.7862.7859.4059
4、.4059.0059.00非法酵性糖分非法酵性糖分%5.145.144.574.575.065.06非法酵性糖非法酵性糖/全糖全糖%9.559.558.998.999.239.23胶体胶体%9.919.9111.0611.067.57.5酸度酸度10.510.59.59.510.010.0硫酸灰分硫酸灰分%10.2810.2811.0611.0611.111.1总氮量总氮量%0.4850.4850.4650.4650.540.54第十章糖蜜原料生产酒精（2）甜菜糖蜜）甜菜糖蜜甜菜糖蜜为甜菜糖厂的一种副产物。甜菜糖蜜为甜菜糖厂的一种副产物。产量约为甜菜的产量约为甜菜的3 34 4甜菜的生产在我国
5、以东北、西北、华北地区为主。甜菜的生产在我国以东北、西北、华北地区为主。第十章糖蜜原料生产酒精甜菜糖蜜的成分甜菜糖蜜的成分 项项 目目辽宁辽宁黑龙江黑龙江锤度锤度 （BxBx）81.6081.6079.679.6全糖分全糖分%48.7648.7649.449.4蔗糖蔗糖%48.7648.7649.2749.27转化糖转化糖%/0.130.13纯度纯度%59.7659.7662.062.0PHPH7.47.47.47.4胶体胶体%10.0010.0010.0010.00硫酸灰分硫酸灰分%7.337.3310.0010.00总氮量总氮量%2.082.082.162.16磷酸（磷酸（P2O5P2O5
6、）%0.0290.0290.0350.035第十章糖蜜原料生产酒精甜菜糖蜜与甘蔗糖蜜的比较：甜菜糖蜜与甘蔗糖蜜的比较：转化糖含量：甜菜糖蜜中极少，而蔗糖含量转化糖含量：甜菜糖蜜中极少，而蔗糖含量较多，较多，占绝大部分。占绝大部分。甘蔗糖蜜呈微酸性，甘蔗糖蜜呈微酸性，pH6.2，而甜菜糖蜜而甜菜糖蜜则呈微碱性，则呈微碱性，pH 7.4。甜菜糖蜜中氮素含量甜菜糖蜜中氮素含量1.682.3%，甘蔗，甘蔗糖蜜中氮素含量糖蜜中氮素含量0.5%。第十章糖蜜原料生产酒精 糖蜜原料的共同特点是它所含的糖蜜原料的共同特点是它所含的可发酵可发酵性物质是可以直接供酵母进行酒精发酵的性物质是可以直接供酵母进行酒精发酵
7、的各种糖各种糖，为此，为此，在工艺过程中不需考虑原在工艺过程中不需考虑原料的酶水解或酸水解。料的酶水解或酸水解。这样就大为简化了这样就大为简化了生产过程，成本也相应降低。生产过程，成本也相应降低。2、糖蜜酒精发酵的特点、糖蜜酒精发酵的特点第十章糖蜜原料生产酒精(1)(1)糖蜜中含有大量的糖分，糖蜜中含有大量的糖分，大多数为可发酵性糖大多数为可发酵性糖。(2)(2)糖蜜中干物质的浓度高，约在糖蜜中干物质的浓度高，约在80-90Bx80-90Bx，合格分，合格分5050以上。以上。(3)(3)糖蜜中一般都污染有很多杂菌，特别是产酸细菌，糖蜜中一般都污染有很多杂菌，特别是产酸细菌，需要需要经过灭菌或
8、酸化经过灭菌或酸化处理。处理。(4)(4)甜菜糖蜜多为碱性，甜菜糖蜜多为碱性，pHpH值为值为7.47.4，不适宜酵母的发，不适宜酵母的发育和发酵，需要先用硫酸中和调整至微酸性育和发酵，需要先用硫酸中和调整至微酸性pHpH值值4 44.54.5才进行酒精发酵。甘蔗糖一般是微酸性，仅才进行酒精发酵。甘蔗糖一般是微酸性，仅需添加少量硫酸调整其需添加少量硫酸调整其pHpH值为值为4 44.504.50。2、糖蜜酒精发酵的特点、糖蜜酒精发酵的特点第十章糖蜜原料生产酒精(5)(5)糖蜜中胶体物质（果胶质、焦糖和黑色素）糖蜜中胶体物质（果胶质、焦糖和黑色素）含量多，含量多，5 51212。(6)(6)糖蜜
9、中的灰分含量很大，纯度低。糖蜜中的灰分含量很大，纯度低。(7)(7)糖蜜中重金属离子含量较少，但是微量的重金属离子，糖蜜中重金属离子含量较少，但是微量的重金属离子，特别是铜离子（特别是铜离子（CU+CU+）5 510ppm10ppm，就能使酵母受抑制。，就能使酵母受抑制。(8)(8)需要选用需要选用强壮且能耐高温、耐高酸、耐高浓度强壮且能耐高温、耐高酸、耐高浓度的酵的酵母菌种。母菌种。2、糖蜜酒精发酵的特点、糖蜜酒精发酵的特点第十章糖蜜原料生产酒精(9)(9)糖蜜中含氮和含磷量，按其种类、产地、年份、糖蜜中含氮和含磷量，按其种类、产地、年份、制糖方法不同而异。因此，糖蜜酒精发酵中应适当制糖方法
10、不同而异。因此，糖蜜酒精发酵中应适当添加营养成分。添加营养成分。(10)(10)糖蜜酒精发酵代谢生成酯醛头级杂质及杂醇油较糖蜜酒精发酵代谢生成酯醛头级杂质及杂醇油较多。如果以糖蜜为原料生产高纯度酒精或精馏乙醇，多。如果以糖蜜为原料生产高纯度酒精或精馏乙醇，则蒸馏设备流程必须在醪塔与精馏塔中间增加一排则蒸馏设备流程必须在醪塔与精馏塔中间增加一排醛塔，采用汽相或液相过塔的醛塔，采用汽相或液相过塔的三塔式连续蒸馏流程三塔式连续蒸馏流程。1、糖蜜酒精发酵的特点、糖蜜酒精发酵的特点第十章糖蜜原料生产酒精2、糖蜜酒精发酵工艺流程糖蜜酒精发酵工艺流程糖蜜酒精发酵的生产过程可分为以下四个糖蜜酒精发酵的生产过程
11、可分为以下四个工序来进行：工序来进行：糖蜜发酵前处理；糖蜜发酵前处理；酒母醪的制备；酒母醪的制备；稀糖液的发酵；稀糖液的发酵；成熟醪的蒸馏与精馏。成熟醪的蒸馏与精馏。第十章糖蜜原料生产酒精第十章糖蜜原料生产酒精第十章糖蜜原料生产酒精5.2 稀糖液的制备稀糖液的制备糖蜜干物质浓度很大，糖分高，产酸细菌多，糖蜜干物质浓度很大，糖分高，产酸细菌多，灰分与胶体物质很多。灰分与胶体物质很多。糖蜜的处理程序包括糖蜜的处理程序包括稀释、酸化、灭菌、澄稀释、酸化、灭菌、澄清清和和添加营养盐添加营养盐等过程。等过程。第十章糖蜜原料生产酒精5.2.1 糖蜜的稀释糖蜜的稀释1 1、糖蜜一般糖度为、糖蜜一般糖度为80
12、8090Bx90Bx，含糖分，含糖分5050以上，以上，发酵前必须用水冲稀，在工艺上称为发酵前必须用水冲稀，在工艺上称为稀释稀释。2、糖蜜稀释的目的与方法、糖蜜稀释的目的与方法通过加水降低糖蜜的浓度，并通过加酸提高通过加水降低糖蜜的浓度，并通过加酸提高酸度，有利于酵母繁殖和形成絮状沉淀，并酸度，有利于酵母繁殖和形成絮状沉淀，并通过排除沉淀物达到去除杂质、杂菌，达到通过排除沉淀物达到去除杂质、杂菌，达到澄清的目的。澄清的目的。第十章糖蜜原料生产酒精(1)(1)双浓度流程双浓度流程 酒母稀糖液酒母稀糖液12121414用于酒母培养。用于酒母培养。基本稀糖液基本稀糖液33333535用于酒精发酵。用
13、于酒精发酵。(2)(2)单浓度流程单浓度流程 稀糖液浓度稀糖液浓度22222525第十章糖蜜原料生产酒精3、糖蜜稀释的方法糖蜜稀释的方法（1 1）间歇稀释法）间歇稀释法 设备：稀释罐；稀释罐内附有搅拌器。设备：稀释罐；稀释罐内附有搅拌器。操作：先将糖蜜由泵送入高位槽，经过磅操作：先将糖蜜由泵送入高位槽，经过磅秤称重后流入稀释罐，同时加入一定量的秤称重后流入稀释罐，同时加入一定量的水，开动搅拌器充分拌匀，即得所需浓度水，开动搅拌器充分拌匀，即得所需浓度的稀糖液，经过滤后可供酒母培养和发酵的稀糖液，经过滤后可供酒母培养和发酵用。用。第十章糖蜜原料生产酒精（2 2）连续稀释法连续稀释法 A、不带搅拌
14、器的连续稀释器、不带搅拌器的连续稀释器 第十章糖蜜原料生产酒精该稀释器为一只圆筒形的管子，顺着管长装有若干该稀释器为一只圆筒形的管子，顺着管长装有若干孔板式的隔板和一块筛板，为了使糖蜜与水更好地孔板式的隔板和一块筛板，为了使糖蜜与水更好地混合，各板上的孔位都是交错配置，即一个孔在上混合，各板上的孔位都是交错配置，即一个孔在上部，一个孔在下部，这样使液体在流动过程中，呈部，一个孔在下部，这样使液体在流动过程中，呈湍流式运动。湍流式运动。安装时通常出口的一端向下倾斜。安装时通常出口的一端向下倾斜。特点：混合效果好，节省动力。特点：混合效果好，节省动力。第十章糖蜜原料生产酒精p利用截面积不断的改利用
15、截面积不断的改变，保证液体在器内的变，保证液体在器内的湍流式流动来达到糖蜜湍流式流动来达到糖蜜与水均匀混合的目的。与水均匀混合的目的。B、立式连续稀释器、立式连续稀释器第十章糖蜜原料生产酒精C、带搅拌桨的连续稀释器、带搅拌桨的连续稀释器第十章糖蜜原料生产酒精4、稀释时糖蜜加水量的计算、稀释时糖蜜加水量的计算PcVdc1式中式中 p糖蜜量糖蜜量(kg)；c糖蜜浓度糖蜜浓度(Bx)；V稀释后糖液的体积稀释后糖液的体积(kg)d稀糖液的比重；稀糖液的比重；c1稀糖液的浓度稀糖液的浓度(Bx)所需的糖蜜量：所需的糖蜜量：PVdC1/C第十章糖蜜原料生产酒精稀释时所需添加水的量为稀释时所需添加水的量为w
16、 w，则，则 W WVdVdp p又又 Vd VdpC/C1pC/C1，W=PC/C1W=PC/C1P P W WP P（C CC1C1）/C1/C1第十章糖蜜原料生产酒精5.2.2 糖蜜的酸化糖蜜的酸化1、目的、目的防止防止杂菌的繁殖杂菌的繁殖，加速糖蜜中灰分与胶体物，加速糖蜜中灰分与胶体物质质沉淀沉淀，同时调整稀糖液的，同时调整稀糖液的酸度酸度，使适于酵，使适于酵母的生长。母的生长。对甜菜糖蜜来说，加酸可以使其中的对甜菜糖蜜来说，加酸可以使其中的CaCa+生成硫酸钙生成硫酸钙沉淀，因而加速糖蜜中胶体物质与灰分一道沉淀而除沉淀，因而加速糖蜜中胶体物质与灰分一道沉淀而除去。去。第十章糖蜜原料生
17、产酒精2 2、加酸量加酸量对双浓度流程来说，基本稀糖液一般不加对双浓度流程来说，基本稀糖液一般不加酸，而酒母稀糖液酸度应在酸，而酒母稀糖液酸度应在6-76-7（中和（中和10mL10mL稀糖液所需稀糖液所需0.1mol/LNaOH0.1mol/LNaOH溶液的毫升溶液的毫升数即为酸度）。数即为酸度）。对单浓度流程来说，加酸量应保证稀糖液对单浓度流程来说，加酸量应保证稀糖液的酸度是的酸度是3 33.53.5。第十章糖蜜原料生产酒精加酸量的计算加酸量的计算式中式中 VV稀糖液的体积，稀糖液的体积，L L；KK需提高的酸度，（需提高的酸度，（1mol/LNaOH1mol/LNaOH）mL/100mL
18、mL/100mL；cHcH2 2SOSO4 4的浓度；的浓度；0.0491mL 0.5mol/LH0.0491mL 0.5mol/LH2 2SOSO4 4中纯中纯H H2 2SOSO4 4的克数。的克数。0.049 V K加酸量（加酸量（kg）=100c第十章糖蜜原料生产酒精另外，甜菜糖蜜往往呈酸性，中和所需的另外，甜菜糖蜜往往呈酸性，中和所需的用酸量可按下式计算：用酸量可按下式计算：式中，式中，VpVp中和酸时糖蜜体积，中和酸时糖蜜体积，L L；AA糖蜜的碱度糖蜜的碱度，（，（1mol/LNaOH）mL/100mL；其他系数同上式。其他系数同上式。0.049 Vp A加酸量（加酸量（kg）=
19、100c甜菜糖蜜实际加酸量甜菜糖蜜实际加酸量=中和加酸量中和加酸量+加酸量加酸量第十章糖蜜原料生产酒精（3 3）加酸的方法加酸的方法间歇稀释操作法是逐项进行。间歇稀释操作法是逐项进行。通常间歇发酵时，较通常间歇发酵时，较普遍的是采用将酸加入稀糖液中的方法。也有将酸普遍的是采用将酸加入稀糖液中的方法。也有将酸直接加入糖蜜中。直接加入糖蜜中。连续稀释热酸法澄清处理糖蜜，把酸化、灭菌、添连续稀释热酸法澄清处理糖蜜，把酸化、灭菌、添加营养盐和澄清同时一道进行。加营养盐和澄清同时一道进行。我国糖蜜酒精工厂多采用将糖蜜稀释到我国糖蜜酒精工厂多采用将糖蜜稀释到40604060时，时，再加酸，然后加热澄清，取
20、清液再进行稀释。这样再加酸，然后加热澄清，取清液再进行稀释。这样既能提高酸的灭菌作用，又可加速沉淀，并能减少既能提高酸的灭菌作用，又可加速沉淀，并能减少酸化设备的容积，提高设备利用率酸化设备的容积，提高设备利用率。第十章糖蜜原料生产酒精（4 4）用酸的种类用酸的种类硫酸硫酸盐酸盐酸*甜菜糖蜜中的有机碱甜菜糖蜜中的有机碱(-NH(-NH2 2)，在加酸时与酸，在加酸时与酸作用能放出剧毒的黄棕色气体作用能放出剧毒的黄棕色气体NONO2 2，为了避，为了避免中毒，酸化槽必须要有排气孔，酸化工免中毒，酸化槽必须要有排气孔，酸化工段应有良好的通风设备！段应有良好的通风设备！第十章糖蜜原料生产酒精5.2.
21、3 营养盐的添加营养盐的添加1 1、甘蔗糖蜜所需添加的营养成分和生长素：、甘蔗糖蜜所需添加的营养成分和生长素：氮源氮源镁盐镁盐生长素生长素第十章糖蜜原料生产酒精 氮源氮源氮的需要量的计算：氮的需要量的计算：例如每例如每1mL1mL成熟酒母醪含有成熟酒母醪含有1.51.5亿酵母细胞，即一公升亿酵母细胞，即一公升中含有中含有15001500亿，每亿，每1 1亿酵母重亿酵母重0.07g0.07g克，则克，则每每kgkg酒母醪酒母醪中酵母细胞的重量为中酵母细胞的重量为150015000.070.0710.5g10.5g。已知鲜酵母含氮量为已知鲜酵母含氮量为2.12.1，则，则每每kgkg酒母醪含氮量为
22、酒母醪含氮量为10.510.52.1%2.1%0.21g0.21g，而制备，而制备1kg1kg酒母醪用糖蜜酒母醪用糖蜜150g150g。甘蔗糖蜜含氮约甘蔗糖蜜含氮约0.50.5，其中能被酵母利用的氨基态氮，其中能被酵母利用的氨基态氮及其它氮素仅为及其它氮素仅为20252025，即，即150g150g糖蜜中含有能被利糖蜜中含有能被利用的氮用的氮0.15g0.15g。第十章糖蜜原料生产酒精常用常用N源：源：a a、硫酸铵、硫酸铵(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4用量为每吨糖蜜添加氮量为用量为每吨糖蜜添加氮量为2121的硫酸铵的硫酸铵1 11.2kg1.2kg，即即0.10.10.120.12
23、。b b、尿素、尿素，尿素含氮量为，尿素含氮量为4646，通常为硫酸铵用量的一半。，通常为硫酸铵用量的一半。c c、酵母自溶物、酵母自溶物d d、麸曲、麸曲第十章糖蜜原料生产酒精 镁盐镁盐镁盐的作用：促进酵母的生长、繁殖，扩大酵母生镁盐的作用：促进酵母的生长、繁殖，扩大酵母生长素的效能；促进酒精发酵。长素的效能；促进酒精发酵。通常添加通常添加硫酸镁硫酸镁，用量为糖蜜的，用量为糖蜜的0.040.040.050.05。氯化镁或硝酸镁单独加入稀糖液则无作用，如与硫氯化镁或硝酸镁单独加入稀糖液则无作用，如与硫酸铵同时使用，则有促进效能。酸铵同时使用，则有促进效能。第十章糖蜜原料生产酒精生长素生长素酵母
24、必要的生长素有维生素酵母必要的生长素有维生素B1、维生素、维生素B2、肌醇、生物素及泛酸等。、肌醇、生物素及泛酸等。一般是添加适量的一般是添加适量的玉米浆玉米浆，米糠米糠或或麸曲自麸曲自溶物溶物等作为酵母生长素的补充。等作为酵母生长素的补充。第十章糖蜜原料生产酒精2、甜菜糖蜜所需要添加的营养盐、甜菜糖蜜所需要添加的营养盐磷源磷源过磷酸钙，其用量为甜菜糖蜜量的过磷酸钙，其用量为甜菜糖蜜量的1%1%，浸出液浓度，浸出液浓度为为5 56%6%。磷酸磷酸来作磷源，工业磷酸含量为来作磷源，工业磷酸含量为70%(70%(比重比重1.5)1.5)，用，用量为量为0.03%(0.03%(对甜菜糖蜜算对甜菜糖蜜
25、算)。磷酸氢二铵磷酸氢二铵（NHNH4 4）2 2HPOHPO4 4，用量为每用量为每10000L10000L酒精酒精9.45kg9.45kg。第十章糖蜜原料生产酒精5.2.4 糖蜜的灭菌糖蜜的灭菌1 1、糖蜜中常见微生物：、糖蜜中常见微生物：野生酵母野生酵母，白念球白念球菌菌以及以及乳酸菌乳酸菌一类的产酸菌。一类的产酸菌。2 2、灭菌方法：、灭菌方法：(1)(1)加热灭菌：加热灭菌：80809090，1h (2)(2)药物防腐药物防腐第十章糖蜜原料生产酒精糖蜜酒精工厂常用防腐剂糖蜜酒精工厂常用防腐剂 漂白粉，用量为每吨糖蜜漂白粉，用量为每吨糖蜜200500200500克；克；甲醛，用量为每吨
26、糖蜜用甲醛，用量为每吨糖蜜用40%40%甲醛甲醛600mL600mL；氟化钠，用量为醪量的氟化钠，用量为醪量的0.010.01；五氯代苯酚钠，用量为五氯代苯酚钠，用量为0.0040.004。注意：在酸性环境中分解成五氯苯酚和钠盐，所注意：在酸性环境中分解成五氯苯酚和钠盐，所以应添加在未酸化的糖蜜稀释液中。以应添加在未酸化的糖蜜稀释液中。抗菌素抗菌素第十章糖蜜原料生产酒精5.2.5 糖蜜澄清糖蜜澄清1 1、目的：除去糖蜜中的、目的：除去糖蜜中的胶体物质、灰分胶体物质、灰分和其它和其它悬浮悬浮物质物质。2 2、方法：、方法：(1)(1)加酸通风沉淀法加酸通风沉淀法 (2)(2)热酸处理法热酸处理法
27、(3)(3)机械分离法机械分离法压滤法或离心机分离法压滤法或离心机分离法 第十章糖蜜原料生产酒精5.2.6 稀糖液的制备流程稀糖液的制备流程1.单浓度稀糖液连续制备工艺流程单浓度稀糖液连续制备工艺流程第十章糖蜜原料生产酒精2.双浓度稀糖液连续制备工艺流程双浓度稀糖液连续制备工艺流程第十章糖蜜原料生产酒精5.3 酒母的制备酒母的制备5.3.1 糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求(1)(1)耐渗透压性能强，选择吸收性能好，酵母细胞质耐渗透压性能强，选择吸收性能好，酵母细胞质膜具有强的半渗透性。膜具有强的半渗透性。在含高浓度灰分和胶体物质的糖液中生长速度快并在含高浓度灰分和胶体
28、物质的糖液中生长速度快并有强大的增殖能力，抗渗透压强的特性，是区别糖有强大的增殖能力，抗渗透压强的特性，是区别糖蜜酒精酵母与淀粉质原料酒精酵母最明显的界限。蜜酒精酵母与淀粉质原料酒精酵母最明显的界限。第十章糖蜜原料生产酒精5.3.1 糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求(2)(2)具有强的酒化酶活性。发酵迅速且完全、发酵能具有强的酒化酶活性。发酵迅速且完全、发酵能力强、残糖少，酒精生产率高。力强、残糖少，酒精生产率高。(3)(3)耐酸能力较强，在酸度较高的糖液中增殖快。耐酸能力较强，在酸度较高的糖液中增殖快。(4)(4)耐温度能力强。耐温度能力强。第十章糖蜜原料生产酒精5.
29、3.1 糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求糖蜜酒精发酵对酵母菌种的要求(5)(5)抵抗代谢产物反馈抑制作用能力强，即耐酒精能抵抗代谢产物反馈抑制作用能力强，即耐酒精能力高。力高。(6)(6)抵抗重金属的毒害作用强。抵抗重金属的毒害作用强。(7)(7)发酵时产生泡沫少。发酵时产生泡沫少。(8)(8)变异性小，生产稳定。变异性小，生产稳定。第十章糖蜜原料生产酒精5.3.2 糖蜜酒精发酵的酵母菌种特性糖蜜酒精发酵的酵母菌种特性甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种：甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种：台湾酵母台湾酵母396396号；号；As21189As21189与与As21190As21190；甘化甘化I I号；号；川川3
30、45345及川及川102102。甜菜糖蜜发酵的酵母菌种：甜菜糖蜜发酵的酵母菌种：字酵母。字酵母。第十章糖蜜原料生产酒精1适于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种适于甘蔗糖蜜酒精发酵的酵母菌种(1)(1)台湾酵母台湾酵母396396号号(F396)(F396)酵母菌属，细胞呈球形、卵形或椭圆形，曲汁中呈酵母菌属，细胞呈球形、卵形或椭圆形，曲汁中呈球形，球形，4.59.8um4.59.8um，内容物透明、空胞大，在糖蜜，内容物透明、空胞大，在糖蜜中多为椭圆形，孢子呈球形中多为椭圆形，孢子呈球形2.53.5um2.53.5um，l3l3个，个，孢子形成温度孢子形成温度3030，菌落淡黄色，中心部凹下，边，菌落
31、淡黄色，中心部凹下，边缘呈放射状。缘呈放射状。发酵最适温度发酵最适温度33353335，发酵最适，发酵最适pH25pH25，死灭温，死灭温度度6060，对酒精的抵抗能力在，对酒精的抵抗能力在1010约为约为48h48h。第十章糖蜜原料生产酒精(3)As.2.1189和和As.2.1190As.2.1189As.2.1189又名古巴又名古巴，As.2.1190As.2.1190又名古巴又名古巴。细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形。细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形。As.2.1189As.2.1189菌落呈菌落呈白色圆形，有光泽，中心部稍凸起，边缘皱折。白色圆形，有光泽，中心部稍凸起，边缘皱折。As.2.119
32、0As.2.1190细跑大小相差较悬殊，菌落边缘稍不整。细跑大小相差较悬殊，菌落边缘稍不整。最适发育温度最适发育温度25282528，最适发育，最适发育pH4.95.0pH4.95.0，最，最适发酵温度适发酵温度31383138，最适发酵，最适发酵pH3.05.0pH3.05.0，耐酒，耐酒精能力强，成熟醪最高含酒分达精能力强，成熟醪最高含酒分达1011%1011%。在甘蔗糖蜜醪中发酵速度快，发酵周期约在甘蔗糖蜜醪中发酵速度快，发酵周期约22242224小小时，较台湾时，较台湾396396发酵时间缩短发酵时间缩短4646小时以上。小时以上。第十章糖蜜原料生产酒精适于甘蔗糖蜜酒精发酵，适应性强，
33、对营养分的要适于甘蔗糖蜜酒精发酵，适应性强，对营养分的要求不象台湾求不象台湾396396高，在营养条件较差的低纯度糖蜜高，在营养条件较差的低纯度糖蜜培养液中，亦能保持正常活动，酵母细胞数和发酵培养液中，亦能保持正常活动，酵母细胞数和发酵速度不受影响。速度不受影响。适于低温发酵，当温度不高于适于低温发酵，当温度不高于4040时，发酵率高达时，发酵率高达88908890，较台湾，较台湾396396高，且稳定，成熟醪含酒分高，且稳定，成熟醪含酒分也较高。如温度升高超过也较高。如温度升高超过4040以上，则成熟醪残糖以上，则成熟醪残糖增高，酒分下降、发酵率明显下降。增高，酒分下降、发酵率明显下降。As
34、.2.1190As.2.1190适于甘蔗糖蜜原料酿制白酒或兰姆酒，适于甘蔗糖蜜原料酿制白酒或兰姆酒，稍有特殊芳香风味。稍有特殊芳香风味。第十章糖蜜原料生产酒精字酵母字酵母 具有特别强的耐渗透压能力，在具有特别强的耐渗透压能力，在1010食盐中经食盐中经33h33h其原生质收缩其原生质收缩9090，但经，但经24h24h便恢复正常状态，仅便恢复正常状态，仅有个别细胞发生原生质收缩。因此，不仅适于甜菜有个别细胞发生原生质收缩。因此，不仅适于甜菜糖蜜的酒精发酵，也适于甘蔗糖蜜的酒精发酵，不糖蜜的酒精发酵，也适于甘蔗糖蜜的酒精发酵，不仅适于纯度较高的糖蜜发酵，也可适于低纯度糖蜜仅适于纯度较高的糖蜜发酵
35、，也可适于低纯度糖蜜的酒精发酵，发酵率较高。的酒精发酵，发酵率较高。它能使葡萄糖、蔗糖、果糖及麦芽糖完全发酵，同它能使葡萄糖、蔗糖、果糖及麦芽糖完全发酵，同时能发酵时能发酵1/31/3棉子糖，即由其中分出果糖而剩下棉子糖，即由其中分出果糖而剩下2/32/3的不发酵的蜜二糖。的不发酵的蜜二糖。第十章糖蜜原料生产酒精最适发育温度最适发育温度23252325，发育最适，发育最适pH4.04.5pH4.04.5，最，最适发酵温度适发酵温度27302730，发酵最适，发酵最适pH2.05.OpH2.05.O，耐酒，耐酒精能力精能力9.5109.510(即成熟醪含酒分即成熟醪含酒分9.5109.510)。
36、第十章糖蜜原料生产酒精5.3.3 酒母培养的工艺流程酒母培养的工艺流程第十章糖蜜原料生产酒精第十章糖蜜原料生产酒精第十章糖蜜原料生产酒精5.3.4 酵母纯种扩大培养工艺酵母纯种扩大培养工艺1 1原菌种斜面培养原菌种斜面培养米曲汁琼脂或麦芽汁琼脂，米曲汁琼脂或麦芽汁琼脂，25253030，3 35d5d。2 2液体试管培养液体试管培养麦芽汁或米曲汁，麦芽汁或米曲汁，25253030，20h20h。3 3三角瓶培养三角瓶培养稀糖液：稀糖液：1/31/3麦芽汁或米曲汁、麦芽汁或米曲汁、2/32/3糖蜜、营养盐。糖蜜、营养盐。稀糖液浓度为稀糖液浓度为141415Bx15Bx，酸度，酸度5 56 6，糖
37、分，糖分6.56.57.07.0，25253030，121214h14h。第十章糖蜜原料生产酒精4卡氏罐培养：卡氏罐培养：糖蜜稀释添加营养盐的稀糖液，稀糖液浓度为糖蜜稀释添加营养盐的稀糖液，稀糖液浓度为141415Bx15Bx，酸度，酸度5 56 6，糖分，糖分6.56.57.07.0，25253030，121214h14h。卡氏罐酵母种子醪成熟指标是：耗糖卡氏罐酵母种子醪成熟指标是：耗糖5050左右，酸左右，酸度基本上不升高，酵母细胞数为度基本上不升高，酵母细胞数为1.51.52.02.0亿亿mLmL左左右，出芽率右，出芽率2020，即培养成熟。，即培养成熟。第十章糖蜜原料生产酒精5.3.5
38、 影响酒母质量的主要因素影响酒母质量的主要因素1酒母醪中的糖浓度和纯度的影响酒母醪中的糖浓度和纯度的影响2.酒母醪酸度的影响酒母醪酸度的影响3酒母醪中营养成分的影响酒母醪中营养成分的影响4酒母通气与不通气培养的影响酒母通气与不通气培养的影响5接种时期与接种量和接种温度的影响接种时期与接种量和接种温度的影响 6培养温度与培养时间的影响培养温度与培养时间的影响第十章糖蜜原料生产酒精5.4 稀糖液的发酵稀糖液的发酵5.4.1 糖蜜酒精发酵的依据糖蜜酒精发酵的依据1糖蜜中的可发酵性物质糖蜜中的可发酵性物质甘蔗糖蜜中含有相当数量的转化糖，约甘蔗糖蜜中含有相当数量的转化糖，约2020，蔗糖，蔗糖3030，
39、甜菜糖蜜中含转化糖极少，而含大量蔗糖，约甜菜糖蜜中含转化糖极少，而含大量蔗糖，约5050左左右。右。第十章糖蜜原料生产酒精2糖蜜酒精发酵中酵母的有效酶系糖蜜酒精发酵中酵母的有效酶系（1）蔗糖酶）蔗糖酶将糖蜜醪中的蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子将糖蜜醪中的蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。果糖。（2）酒化酶）酒化酶包括包括1212种酶和三个辅酶体系的总称，主要包括种酶和三个辅酶体系的总称，主要包括己糖己糖磷酸化酶、激酶、氢化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶磷酸化酶、激酶、氢化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶及脱氢酶及脱氢酶等等 第十章糖蜜原料生产酒精糖蜜酒精发酵化学反应式：糖蜜酒精发酵化学反应式：C12H
40、22O11十十H2O2C6H12O6342.2 2180C6H12O62C2H5OH十十2CO2 246 244第十章糖蜜原料生产酒精3糖蜜酒精发酵过程中副产物糖蜜酒精发酵过程中副产物 乙醛的生成乙醛的生成 糖蜜中的胶体物质，灰分及重金属离子糖蜜中的胶体物质，灰分及重金属离子对酵母细胞中对酵母细胞中乙醇脱氢酶活性乙醇脱氢酶活性有一定的抑制有一定的抑制作用，或从甘油醛转变成甘油酸中放出的作用，或从甘油醛转变成甘油酸中放出的还还原型辅酶原型辅酶I(NAD2H)中断，都使乙醛还原中断，都使乙醛还原为酒精受到制约，因而相对地增加了乙醛的为酒精受到制约，因而相对地增加了乙醛的积累。积累。第十章糖蜜原料生
41、产酒精5.4.2 糖蜜发酵方法糖蜜发酵方法1、间歇发酵法、间歇发酵法（1）开放式间歇发酵法）开放式间歇发酵法（2）密闭式间歇发酵）密闭式间歇发酵（3）分割式发酵法）分割式发酵法（4）分段添加发酵法）分段添加发酵法（5）连续流加发酵法）连续流加发酵法第十章糖蜜原料生产酒精（1）开放式间歇发酵法）开放式间歇发酵法设备：敞开的发酵槽，发酵槽一般用水泥制成，设备：敞开的发酵槽，发酵槽一般用水泥制成，也可用钢板制成，发酵槽内装有冷却管和蒸汽也可用钢板制成，发酵槽内装有冷却管和蒸汽管，使用时先用石灰乳、热水充分洗涤及消毒。管，使用时先用石灰乳、热水充分洗涤及消毒。培养酒母稀糖蜜浓度为培养酒母稀糖蜜浓度为1
42、215，pH4.05.0，接入，接入10的种子，的种子，2530培养至浓培养至浓度为度为68时即为成熟洒母。时即为成熟洒母。第十章糖蜜原料生产酒精浓度为浓度为20的稀糖液送入发酵槽，同时接入的稀糖液送入发酵槽，同时接入20的酒母，接种温度：夏季的酒母，接种温度：夏季27，冬季为，冬季为32。酒母添加后不久就进行前发酵，再约。酒母添加后不久就进行前发酵，再约经经10小时开始主发酵，温度逐渐上升，这时小时开始主发酵，温度逐渐上升，这时要注意降温，发酵时间约需要注意降温，发酵时间约需3040小时，成小时，成熟醪含酒精熟醪含酒精67(容量容量)。优点：设备简单，操作简便。优点：设备简单，操作简便。缺点
43、：直接与空气接触不利于嫌气性发酵，容缺点：直接与空气接触不利于嫌气性发酵，容易感染杂菌，同时也容易导致酒精挥发损失及易感染杂菌，同时也容易导致酒精挥发损失及CO2无法回收，设备利用率低。无法回收，设备利用率低。第十章糖蜜原料生产酒精（2）密闭式间歇发酵）密闭式间歇发酵酒母罐酒母罐 100空消空消1h；送入送入1215的稀糖液后，再加热到的稀糖液后，再加热到100，灭菌灭菌30min；加入浓硫酸调节加入浓硫酸调节pH4.55.0，然后冷却到，然后冷却到30时接入种母，培养至浓度降至时接入种母，培养至浓度降至68时时即为成熟酒母。即为成熟酒母。第十章糖蜜原料生产酒精将已杀菌的浓度为将已杀菌的浓度为
44、20的稀糖液送入密的稀糖液送入密闭式发酵槽，冷却至闭式发酵槽，冷却至30时接入时接入10的的酒母，保温酒母，保温3035发酵，发酵时间为发酵，发酵时间为3040小时，成熟醪含酒精小时，成熟醪含酒精6.57(容量），发酵率容量），发酵率8687%。特点：嫌气性发酵条件较好，能防止杂菌特点：嫌气性发酵条件较好，能防止杂菌感染，发酵率稳定，可以回收感染，发酵率稳定，可以回收CO2，酒精，酒精损失较少。损失较少。第十章糖蜜原料生产酒精（3）分割式发酵法）分割式发酵法此法是利用发酵正常的主发酵醪，把它抽出此法是利用发酵正常的主发酵醪，把它抽出一部分一部分(13或或12)送入第二发酵罐，作送入第二发酵罐，
45、作为第二发酵罐的酒母，两个发酵罐各用稀糖为第二发酵罐的酒母，两个发酵罐各用稀糖液添加满，第一个罐让它发酵完毕，然后蒸液添加满，第一个罐让它发酵完毕，然后蒸馏，而第二个发酵罐在进入主发酵期时，又馏，而第二个发酵罐在进入主发酵期时，又分割出分割出13或或12的发酵醪送入第三个发的发酵醪送入第三个发酵罐，作为第三个发酵罐的酒母，再分别添酵罐，作为第三个发酵罐的酒母，再分别添加满稀糖液，如此依次进行下去，分割主发加满稀糖液，如此依次进行下去，分割主发酵醪进行发酵。酵醪进行发酵。第十章糖蜜原料生产酒精优点：节省酒母的制备，分割主发酵醪作优点：节省酒母的制备，分割主发酵醪作为酒母，接种量较大，可以缩短发酵
46、时间。为酒母，接种量较大，可以缩短发酵时间。缺点：容易感染杂菌。缺点：容易感染杂菌。为了减少杂菌感染的机会，每天更换新种为了减少杂菌感染的机会，每天更换新种两次，或在重复分割时，将发酵醪酸化调两次，或在重复分割时，将发酵醪酸化调整为整为pH4.0，或添加适量的氟化钠或五氯，或添加适量的氟化钠或五氯代苯酚钠等化学防腐剂。代苯酚钠等化学防腐剂。第十章糖蜜原料生产酒精（4）分段添加发酵法）分段添加发酵法分段添加发酵法是在发酵罐中加入分段添加发酵法是在发酵罐中加入1020的成熟酒母，并且分三次或更多次加入基的成熟酒母，并且分三次或更多次加入基本稀糖液。第一、第二次添加发酵罐容积本稀糖液。第一、第二次添
47、加发酵罐容积20的糖液，第三次加入发酵罐容积的糖液，第三次加入发酵罐容积4050的糖液。为了使酵母很好地增殖，在的糖液。为了使酵母很好地增殖，在第一次及第二次添加时，通空气一小时，而第一次及第二次添加时，通空气一小时，而第三次添加时则通气第三次添加时则通气15-20min，如果没，如果没有通风设备，添加速度应尽量慢。有通风设备，添加速度应尽量慢。第十章糖蜜原料生产酒精将酵母培养阶段和发酵阶段明显地划分开将酵母培养阶段和发酵阶段明显地划分开来，根据两者不同的目的要求，采取不同来，根据两者不同的目的要求，采取不同的技术条件，在发酵过程中尽可能维持醪的技术条件，在发酵过程中尽可能维持醪液中的糖分一致
48、，使酵母在较稳定的情况液中的糖分一致，使酵母在较稳定的情况下发酵，由于采用分段添加糖液，保持了下发酵，由于采用分段添加糖液，保持了醒液中较低的糖分和较高的酒精分。醒液中较低的糖分和较高的酒精分。第十章糖蜜原料生产酒精（5）连续流加发酵法）连续流加发酵法连续流加发酵法是先将占发酵醪总容量约连续流加发酵法是先将占发酵醪总容量约30%的成熟酒母醪一次放入发酵罐中，然后的成熟酒母醪一次放入发酵罐中，然后加入相同数量的浓度为加入相同数量的浓度为14的稀糖液，通入的稀糖液，通入空气，使其与酒母混匀，促使酒母很快增殖，空气，使其与酒母混匀，促使酒母很快增殖，约经过两小时，发酵度降低约经过两小时，发酵度降低7
49、7.5，这时，这时就连续地加入浓度就连续地加入浓度3235的基本稀糖液，的基本稀糖液，连续流加基本糖液的速度，主要是维持加入过连续流加基本糖液的速度，主要是维持加入过程中发酵醪的浓度在程中发酵醪的浓度在10左右。左右。第十章糖蜜原料生产酒精采用连续流加发酵法，发酵最高温度须控采用连续流加发酵法，发酵最高温度须控制在制在3334，发酵总时间只有，发酵总时间只有1520h，发酵醪的酒精含量可达，发酵醪的酒精含量可达9(容量容量)以上以上第十章糖蜜原料生产酒精2、连续发酵法、连续发酵法（1）多级连续发酵法）多级连续发酵法（2）循环）循环(往复往复)多级连续发酵法多级连续发酵法（3）通气搅拌多级连续发
50、酵法）通气搅拌多级连续发酵法（4）回收酵母多级连续发酵法）回收酵母多级连续发酵法第十章糖蜜原料生产酒精（1）多级连续发酵法）多级连续发酵法多级连续发酵法又称自流式连续流动发酵多级连续发酵法又称自流式连续流动发酵法，是在一组串联几个发酵罐中进行的，法，是在一组串联几个发酵罐中进行的，罐的数量及位置可以不同。通常采用罐的数量及位置可以不同。通常采用910个罐串联起来，它们的位置可以在高个罐串联起来，它们的位置可以在高度相同的一个平面上或者高度不同的两个度相同的一个平面上或者高度不同的两个平面上，呈梯级式。平面上，呈梯级式。第十章糖蜜原料生产酒精酒母和基本稀糖液，以一定的速度连续地酒母和基本稀糖液，
