CN106011179A - 一种酒精的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及酒精生产领域，具体的说是一种酒精的生产工艺，包括以下步骤：1)原料验收；2)原料除杂；3)原料粉碎；4)原料粉搅拌；5)预煮膨化；6)糖化；7)发酵；8)蒸馏；9)冷却。本发明在糖化过程中，改变了传统利用硫酸(氨水)调节PH的方式，而采用酒糟离心液的回流对PH进行调节，从而减少了硫酸(氨水)的用量，节约了成本，增加了经济效益；且采用酒糟离心液的回液来对糖化过程中的PH进行调节，对节能降耗、平衡生产十分有益。

Description

一种酒精的生产工艺

技术领域

本发明涉及酒精生产领域，具体的说是一种酒精的生产工艺。

背景技术

目前为止，从生产方式来看，世界上绝大多数酒精产品(90％以上)为发酵法生产。其原料来源十分广泛：包括谷物、糖蜜、果汁、葡萄酒、乳清、纤维素和其它原料。其中，使用糖蜜作原料生产的酒精产量较大，占世界酒精总产量的45％左右，如巴西、巴基斯坦、澳大利亚等国家全部采用糖蜜作原料生产酒精。使用淀粉质原料经发酵法生产的酒精比例不大，仅占世界酒精总产量的16％左右。此外，一些森林资源丰富，造纸工业发达的国家，如瑞典、挪威、芬兰、奥地利、加拿大等，纸浆废液酒精占很大比例。由于化学合成法生产的酒精逐渐增多，使发酵酒精的比例下降，例如美国、英国、日本、俄罗斯、德国、法国等工业化国家，其合成酒精的产量在国内已占很大比重。目前世界合成酒精的产量占酒精总产量的20％左右，超过了淀粉酒精的产量。但是由于合成酒精往往夹杂有异构化高级醇类，对于人的高级神经中枢有麻痹作用，不适于作饮料、食品、医药和香料等用途，所以迄今为止，合成酒精尚不能完全取代发酵酒精。

当前,我国酒精行业,无论在技术上、消耗上、产品质量及环保方面都有很大的发展,蒸煮和糖化工序也不例外。新中国刚成立时,蒸煮和糖化主要采用间歇蒸煮和间歇糖化的陈旧生产方法。间歇蒸煮锅和糖化锅是老式设备,目前只是在一些小厂采用,大中型工厂都已实现连续的蒸煮糖化工艺。连续蒸煮有低温长时间的罐式连续蒸煮、中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮。

酵母不能直接利用淀粉,所以发酵前要经过糖化,对于连续糖化的要求主要是使糊化醪与曲液(或酶制剂)充分混合,在一定温度下(58～60#)维持一定时间,并保持流动状态,使酶与淀粉颗粒或糊精充分接触,以便于酶的作用,生成可发酵性的糖。

现有糖化工序中，往往多采用硫酸(或氨水)调节PH，所以，每年酒精厂在硫酸等的使用上存在着大量的开支。而酒糟离心液是一种高浓度的有机废水,含水92％～95％,酸度高,粘度大,并含有大量悬浮物和有机物，而对酒糟的综合处理一方面能解决酒糟的环境污染问题；另一方面能充分利用酒糟中的营养物质,可以提高经济效益。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明中所述的一种酒精的生产工艺，其能够减少原料糖化过程中酸性材料的使用，且能够对酒糟离心液进行重复利用，节约了资源，提高了效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种酒精的生产工艺，包括以下步骤

1)原料验收：选择淀粉含量高于30％的谷物作为原料，清水洗净后备用，所选择的原料谷物为玉米、红米、黑米、紫米、高粱、大麦、燕麦、养麦，其中，含水量低于12％；

2)原料除杂：清水洗净后的原料经皮带输送器输送至去石机和除杂器，除去原料谷物中的泥沙、石块和金属杂质；

3)原料粉碎：原料除杂后过磅称重，经过皮带输送器输送至锤式粉碎机进行粉碎，得原料粉，原料粉碎过程中，使用的锤式粉碎机所使用的筛网网孔直径为1.0～1.4mm，经过粉碎之后的原料粉为20～40目；

4)原料粉搅拌：将粉碎过后的原料粉倒入搅拌罐，并在搅拌罐中加入工艺水、蒸馏余馏水、CaCl₂和耐高温α-淀粉酶,搅拌均匀；原料粉、工艺水、蒸馏余馏水、CaCl₂与耐高温α-淀粉酶的比例为2:7:0.5:0.25:0.25；

5)预煮膨化：将步骤4)所得的搅拌料送入液化罐中，150Pa压强下加热到95℃，液化2h，得到液化醪；

6)糖化：将液化醪送至糖化罐，在液化醪中加入50％的酒糟离心液,使液化醪的pH值降至4.5,经螺旋板换热器降温至60℃,在糖化罐中加入糖化酶,立即经螺旋板换热器降温至30℃，得到糖化醪，且使糖化醪的DE值为2％～3％；

7)发酵：糖化后得的糖化醪经喷淋冷却器冷却至发酵温度30～32℃，以固定化酵母为载体，接入糖化醪量10～15％的干酵母，混合均匀后，发酵60～80h，发酵过程中，加入克菌灵对发酵醪进行杀菌，防止微生物的滋长；

8)蒸馏：将发酵好的发酵醪送入设定温度为80～85℃的蒸馏塔，同时添加质量百分比为10～20％的氢氧化钠，蒸馏20～30min，提纯醪液中的酒精，没有达到浓度指标的酒精循环蒸馏，酒糟从酒糟槽里排出；

9)冷却：蒸馏塔内采出的酒精经过板式冷却器冷却至常温。

优选的，原料除杂过程中的去石机用TQLSD型高效筛打去石组合机，所用的除杂器为电磁除铁器。

优选的，所用的搅拌罐、液化罐、糖化罐均用蒸汽100℃灭菌1h，然后再甲醛蒸汽灭菌30min。

有益效果：

(1)本发明在糖化过程中，改变了传统利用硫酸(氨水)调节PH的方式，而采用酒糟离心液的回流对PH进行调节，从而减少了硫酸(氨水)的用量，节约了成本，增加了经济效益；

(2)本发明在糖化过程中，采用酒糟离心液的回液来对糖化过程中的PH进行调节，对节能降耗、平衡生产十分有益。

(3)本发明减少了硫酸(氨水)的使用，对酒精生产过程中管道、流量计、阀门等起到了一定的保护作用。

(4)本发明生产稳定，出酒率高，实用性强。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

以A厂为研究对象，采用传统工艺生产酒精的步骤：

1)原料验收：选择淀粉含量高于30％的谷物作为原料，清水洗净后备用，所选择的原料谷物为玉米、红米、黑米、紫米、高粱、大麦、燕麦、养麦，其中，含水量低于12％；

2)原料除杂：清水洗净后的原料经皮带输送器输送至去石机和除杂器，除去原料谷物中的泥沙、石块和金属杂质；

3)原料粉碎：原料除杂后过磅称重，经过皮带输送器输送至锤式粉碎机进行粉碎，得原料粉，原料粉碎过程中，使用的锤式粉碎机所使用的筛网网孔直径为1.0～1.4mm，经过粉碎之后的原料粉为20～40目；

4)预煮膨化：以料液比为1∶3的比例将原料粉用水调至其麦芽汁浓度为10g/ml，常压下蒸汽加热到50℃，并添加淀粉酶，预煮20min。

5)蒸煮糊化：采用低压蒸煮法，在预煮好的预煮醪中加入细菌淀粉酶5ug，加入石灰水调节PH至6.8，搅拌均匀后用抽泵泵入蒸煮锅，在压强为120Pa，温度95℃下蒸煮1h，得蒸煮醪。

6)糖化：将质量分数为78％的硫酸添加到浓度为56g/ml的桔水糖化罐中，调节PH值至4.0，再加入磷酸和尿素，得糖化酶制剂。蒸煮醪在真空冷却器中瞬间冷却至糖化温度58℃，将糖化酶制剂加入蒸煮醪中，糖化90min。

7)发酵：糖化后得的糖化醪经喷淋冷却器冷却至发酵温度30℃，以固定化酵母为载体，接入糖化醪量10％的干酵母，混合均匀后，发酵60h，发酵过程中，加入克菌灵对发酵醪进行杀菌，防止微生物的滋长。

8)蒸馏：将发酵好的发酵醪送入设定温度为80℃的蒸馏塔，同时添加质量百分比为10％的氢氧化钠，蒸馏20min，提纯醪液中的酒精，没有达到浓度指标的酒精循环蒸馏，酒糟从酒糟槽里排出。

9)冷却：蒸馏塔内采出的酒精经过板式冷却器冷却至常温。

实施例2

以B厂为研究对象，采用本发明工艺生产酒精的步骤：

1)原料验收：选择淀粉含量高于30％的谷物作为原料，清水洗净后备用，所选择的原料谷物为玉米、红米、黑米、紫米、高粱、大麦、燕麦、养麦，其中，含水量低于12％；

2)原料除杂：清水洗净后的原料经皮带输送器输送至去石机和除杂器，除去原料谷物中的泥沙、石块和金属杂质；

3)原料粉碎：原料除杂后过磅称重，经过皮带输送器输送至锤式粉碎机进行粉碎，得原料粉，原料粉碎过程中，使用的锤式粉碎机所使用的筛网网孔直径为1.0～1.4mm，经过粉碎之后的原料粉为20～40目；

4)原料粉搅拌：将粉碎过后的原料粉倒入搅拌罐，并在搅拌罐中加入工艺水、蒸馏余馏水、CaCl₂和耐高温α-淀粉酶,搅拌均匀；原料粉、工艺水、蒸馏余馏水、CaCl₂与耐高温α-淀粉酶的比例为2:7:0.5:0.25:0.25；

5)预煮膨化：将步骤4)所得的搅拌料送入液化罐中，150Pa压强下加热到95℃，液化2h，得到液化醪；

6)糖化：将液化醪送至糖化罐，在液化醪中加入50％的酒糟离心液,使液化醪的pH值降至4.5,经螺旋板换热器降温至60℃,在糖化罐中加入糖化酶,立即经螺旋板换热器降温至30℃，得到糖化醪，且使糖化醪的DE值为2％～3％；

7)发酵：糖化后得的糖化醪经喷淋冷却器冷却至发酵温度30～32℃，以固定化酵母为载体，接入糖化醪量10～15％的干酵母，混合均匀后，发酵60～80h，发酵过程中，加入克菌灵对发酵醪进行杀菌，防止微生物的滋长；

9)蒸馏：将发酵好的发酵醪送入设定温度为80～85℃的蒸馏塔，同时添加质量百分比为10～20％的氢氧化钠，蒸馏20～30min，提纯醪液中的酒精，没有达到浓度指标的酒精循环蒸馏，酒糟从酒糟槽里排出；

10)冷却：蒸馏塔内采出的酒精经过板式冷却器冷却至常温。

实验结果

以实施例1为对照组，实施例2为实验组；

A厂在糖化过程中加入硫酸、磷酸和尿素，每生产1吨酒精，A厂消耗硫酸38kg，磷酸25kg，尿素20kg；A厂酒精产量一年产量2万吨，硫酸每吨900元，磷酸每吨500元，尿素每吨200元；则：

硫酸：900×38÷1000×20000＝68.4(万元)

磷酸：500×25÷1000×20000＝25(万元)

尿素：200×20÷1000×20000＝8(万元)

故A厂在一年的酒精生产过程中，糖化所用的硫酸、磷酸和尿素总花费为101.4万。

B厂在糖化过程中，无需加入硫酸等任何调PH的辅料，仅需利用酒糟离心液回流调节PH，去除糖化酶的需求开支，假设为50万，B厂在糖化这一项步骤上约比A厂节省51.4万元，具有明显的经济效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种酒精的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)原料验收：选择淀粉含量高于30％的谷物作为原料，清水洗净后备用，所选择的原料谷物为玉米、红米、黑米、紫米、高粱、大麦、燕麦、养麦，其中，含水量低于12％；

2)原料除杂：清水洗净后的原料经皮带输送器输送至去石机和除杂器，除去原料谷物中的泥沙、石块和金属杂质；

3)原料粉碎：原料除杂后过磅称重，经过皮带输送器输送至锤式粉碎机进行粉碎，得原料粉，原料粉碎过程中，使用的锤式粉碎机所使用的筛网网孔直径为1.0～1.4mm，经过粉碎之后的原料粉为20～40目；

4)原料粉搅拌：将粉碎过后的原料粉倒入搅拌罐，并在搅拌罐中加入工艺水、蒸馏余馏水、CaCl₂和耐高温α-淀粉酶,搅拌均匀；原料粉、工艺水、蒸馏余馏水、CaCl₂与耐高温α-淀粉酶的比例为2:7:0.5:0.25:0.25；

5)预煮膨化：将步骤4)所得的搅拌料送入液化罐中，150Pa压强下加热到95℃，液化2h，得到液化醪；

6)糖化：将液化醪送至糖化罐，在液化醪中加入50％的酒糟离心液,使液化醪的pH值降至4.5,经螺旋板换热器降温至60℃,在糖化罐中加入糖化酶,立即经螺旋板换热器降温至30℃，得到糖化醪，且使糖化醪的DE值为2％～3％；

7)发酵：糖化后得的糖化醪经喷淋冷却器冷却至发酵温度30～32℃，以固定化酵母为载体，接入糖化醪量10～15％的干酵母，混合均匀后，发酵60～80h，发酵过程中，加入克菌灵对发酵醪进行杀菌，防止微生物的滋长；

8)蒸馏：将发酵好的发酵醪送入设定温度为80～85℃的蒸馏塔，同时添加质量百分比为10～20％的氢氧化钠，蒸馏20～30min，提纯醪液中的酒精，没有达到浓度指标的酒精循环蒸馏，酒糟从酒糟槽里排出；

9)冷却：蒸馏塔内采出的酒精经过板式冷却器冷却至常温。

2.根据权利要求1所述的一种酒精的生产工艺，其特征在于：原料除杂过程中的去石机用TQLSD型高效筛打去石组合机，所用的除杂器为电磁除铁器。

3.根据权利要求1所述的一种酒精的生产工艺，其特征在于：所用的搅拌罐、液化罐、糖化罐均用蒸汽100℃灭菌1h，然后再甲醛蒸汽灭菌30min。