一種酒精的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及酒精生產(chǎn)領(lǐng)域，具體的說是一種酒精的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：1)原料驗收；2)原料除雜；3)原料粉碎；4)原料粉攪拌；5)預(yù)煮膨化；6)糖化；7)發(fā)酵；8)蒸餾；9)冷卻。本發(fā)明在糖化過程中，改變了傳統(tǒng)利用硫酸(氨水)調(diào)節(jié)PH的方式，而采用酒糟離心液的回流對PH進行調(diào)節(jié)，從而減少了硫酸(氨水)的用量，節(jié)約了成本，增加了經(jīng)濟效益；且采用酒糟離心液的回液來對糖化過程中的PH進行調(diào)節(jié)，對節(jié)能降耗、平衡生產(chǎn)十分有益。
【專利說明】
一種酒精的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及酒精生產(chǎn)領(lǐng)域，具體的說是一種酒精的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前為止，從生產(chǎn)方式來看，世界上絕大多數(shù)酒精產(chǎn)品(90%以上)為發(fā)酵法生產(chǎn)。其原料來源十分廣泛:包括谷物、糖蜜、果汁、葡萄酒、乳清、纖維素和其它原料。其中，使用糖蜜作原料生產(chǎn)的酒精產(chǎn)量較大，占世界酒精總產(chǎn)量的45%左右，如巴西、巴基斯坦、澳大利亞等國家全部采用糖蜜作原料生產(chǎn)酒精。使用淀粉質(zhì)原料經(jīng)發(fā)酵法生產(chǎn)的酒精比例不大，僅占世界酒精總產(chǎn)量的16%左右。此外，一些森林資源豐富，造紙工業(yè)發(fā)達的國家，如瑞典、挪威、芬蘭、奧地利、加拿大等，紙漿廢液酒精占很大比例。由于化學(xué)合成法生產(chǎn)的酒精逐漸增多，使發(fā)酵酒精的比例下降，例如美國、英國、日本、俄羅斯、德國、法國等工業(yè)化國家，其合成酒精的產(chǎn)量在國內(nèi)已占很大比重。目前世界合成酒精的產(chǎn)量占酒精總產(chǎn)量的20%左右，超過了淀粉酒精的產(chǎn)量。但是由于合成酒精往往夾雜有異構(gòu)化高級醇類，對于人的高級神經(jīng)中樞有麻痹作用，不適于作飲料、食品、醫(yī)藥和香料等用途，所以迄今為止，合成酒精尚不能完全取代發(fā)酵酒精。
[0003]當(dāng)前，我國酒精行業(yè)，無論在技術(shù)上、消耗上、產(chǎn)品質(zhì)量及環(huán)保方面都有很大的發(fā)展，蒸煮和糖化工序也不例外。新中國剛成立時，蒸煮和糖化主要采用間歇蒸煮和間歇糖化的陳舊生產(chǎn)方法。間歇蒸煮鍋和糖化鍋是老式設(shè)備，目前只是在一些小廠采用，大中型工廠都已實現(xiàn)連續(xù)的蒸煮糖化工藝。連續(xù)蒸煮有低溫長時間的罐式連續(xù)蒸煮、中溫的柱式連續(xù)蒸煮和高溫短時間的管式連續(xù)蒸煮。
[0004]酵母不能直接利用淀粉，所以發(fā)酵前要經(jīng)過糖化，對于連續(xù)糖化的要求主要是使糊化醪與曲液(或酶制劑)充分混合，在一定溫度下(58?60#)維持一定時間，并保持流動狀態(tài)，使酶與淀粉顆?；蚝浞纸佑|，以便于酶的作用，生成可發(fā)酵性的糖。
[0005]現(xiàn)有糖化工序中，往往多采用硫酸(或氨水)調(diào)節(jié)PH，所以，每年酒精廠在硫酸等的使用上存在著大量的開支。而酒糟離心液是一種高濃度的有機廢水，含水92%?95%，酸度高，粘度大，并含有大量懸浮物和有機物，而對酒糟的綜合處理一方面能解決酒糟的環(huán)境污染問題;另一方面能充分利用酒糟中的營養(yǎng)物質(zhì)，可以提高經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明中所述的一種酒精的生產(chǎn)工藝，其能夠減少原料糖化過程中酸性材料的使用，且能夠?qū)圃汶x心液進行重復(fù)利用，節(jié)約了資源，提高了效益。
[0007 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種酒精的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟
[0009]I)原料驗收:選擇淀粉含量高于30%的谷物作為原料，清水洗凈后備用，所選擇的原料谷物為玉米、紅米、黑米、紫米、高粱、大麥、燕麥、養(yǎng)麥，其中，含水量低于12%;
[0010]2)原料除雜:清水洗凈后的原料經(jīng)皮帶輸送器輸送至去石機和除雜器，除去原料谷物中的泥沙、石塊和金屬雜質(zhì)；
[0011 ] 3)原料粉碎:原料除雜后過鎊稱重，經(jīng)過皮帶輸送器輸送至錘式粉碎機進行粉碎，得原料粉，原料粉碎過程中，使用的錘式粉碎機所使用的篩網(wǎng)網(wǎng)孔直徑為1.0?1.4mm，經(jīng)過粉碎之后的原料粉為20?40目；
[0012]4)原料粉攪拌:將粉碎過后的原料粉倒入攪拌罐，并在攪拌罐中加入工藝水、蒸餾余餾水、CaCl2和耐高溫α-淀粉酶，攪拌均勻;原料粉、工藝水、蒸餾余餾水、CaCl2與耐高溫α-淀粉酶的比例為2:7:0.5:0.25:0.25;
[0013]5)預(yù)煮膨化:將步驟4)所得的攪拌料送入液化罐中，150Pa壓強下加熱到95°C，液化2h，得到液化醪；
[0014]6)糖化:將液化醪送至糖化罐，在液化醪中加入50 %的酒糟離心液，使液化醪的pH值降至4.5，經(jīng)螺旋板換熱器降溫至60°C，在糖化罐中加入糖化酶，立即經(jīng)螺旋板換熱器降溫至30°C，得到糖化醪，且使糖化醪的DE值為2%?3% ;
[0015]7)發(fā)酵:糖化后得的糖化醪經(jīng)噴淋冷卻器冷卻至發(fā)酵溫度30?32°C，以固定化酵母為載體，接入糖化醪量10?15%的干酵母，混合均勻后，發(fā)酵60?80h，發(fā)酵過程中，加入克菌靈對發(fā)酵醪進行殺菌，防止微生物的滋長；
[0016]8)蒸餾:將發(fā)酵好的發(fā)酵醪送入設(shè)定溫度為80?85°C的蒸餾塔，同時添加質(zhì)量百分比為10?20%的氫氧化鈉，蒸餾20?30min，提純醪液中的酒精，沒有達到濃度指標(biāo)的酒精循環(huán)蒸餾，酒糟從酒糟槽里排出；
[0017]9)冷卻:蒸餾塔內(nèi)采出的酒精經(jīng)過板式冷卻器冷卻至常溫。
[0018]優(yōu)選的，原料除雜過程中的去石機用TQLSD型高效篩打去石組合機，所用的除雜器為電磁除鐵器。
[0019]優(yōu)選的，所用的攪拌罐、液化罐、糖化罐均用蒸汽100°C滅菌lh，然后再甲醛蒸汽滅菌30min。
[0020]有益效果:
[0021](I)本發(fā)明在糖化過程中，改變了傳統(tǒng)利用硫酸(氨水)調(diào)節(jié)PH的方式，而采用酒糟離心液的回流對PH進行調(diào)節(jié)，從而減少了硫酸(氨水)的用量，節(jié)約了成本，增加了經(jīng)濟效益；
[0022](2)本發(fā)明在糖化過程中，采用酒糟離心液的回液來對糖化過程中的PH進行調(diào)節(jié)，對節(jié)能降耗、平衡生產(chǎn)十分有益。
[0023](3)本發(fā)明減少了硫酸(氨水)的使用，對酒精生產(chǎn)過程中管道、流量計、閥門等起到了一定的保護作用。
[0024](4)本發(fā)明生產(chǎn)穩(wěn)定，出酒率高，實用性強。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合實施方式，進一步闡述本發(fā)明。
[0026]實施例1
[0027]以A廠為研究對象，采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)酒精的步驟:
[0028]I)原料驗收:選擇淀粉含量高于30%的谷物作為原料，清水洗凈后備用，所選擇的原料谷物為玉米、紅米、黑米、紫米、高粱、大麥、燕麥、養(yǎng)麥，其中，含水量低于12%;
[0029]2)原料除雜:清水洗凈后的原料經(jīng)皮帶輸送器輸送至去石機和除雜器，除去原料谷物中的泥沙、石塊和金屬雜質(zhì)；
[0030]3)原料粉碎:原料除雜后過鎊稱重，經(jīng)過皮帶輸送器輸送至錘式粉碎機進行粉碎，得原料粉，原料粉碎過程中，使用的錘式粉碎機所使用的篩網(wǎng)網(wǎng)孔直徑為1.0?1.4mm，經(jīng)過粉碎之后的原料粉為20?40目；
[0031]4)預(yù)煮膨化:以料液比為1:3的比例將原料粉用水調(diào)至其麥芽汁濃度為10g/ml，常壓下蒸汽加熱到50°C，并添加淀粉酶，預(yù)煮20min。
[0032]5)蒸煮糊化:采用低壓蒸煮法，在預(yù)煮好的預(yù)煮醪中加入細(xì)菌淀粉酶5ug，加入石灰水調(diào)節(jié)PH至6.8，攪拌均勻后用抽栗栗入蒸煮鍋，在壓強為120卩&，溫度95°(:下蒸煮111，得蒸煮醪。
[0033]6)糖化:將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78%的硫酸添加到濃度為56g/ml的桔水糖化罐中，調(diào)節(jié)PH值至4.0，再加入磷酸和尿素，得糖化酶制劑。蒸煮醪在真空冷卻器中瞬間冷卻至糖化溫度580C，將糖化酶制劑加入蒸煮醪中，糖化90min。
[0034]7)發(fā)酵:糖化后得的糖化醪經(jīng)噴淋冷卻器冷卻至發(fā)酵溫度30°C，以固定化酵母為載體，接入糖化醪量10%的干酵母，混合均勻后，發(fā)酵60h，發(fā)酵過程中，加入克菌靈對發(fā)酵醪進行殺菌，防止微生物的滋長。
[0035]8)蒸餾:將發(fā)酵好的發(fā)酵醪送入設(shè)定溫度為80°C的蒸餾塔，同時添加質(zhì)量百分比為10%的氫氧化鈉，蒸餾20min，提純醪液中的酒精，沒有達到濃度指標(biāo)的酒精循環(huán)蒸餾，酒糟從酒糟槽里排出。
[0036]9)冷卻:蒸餾塔內(nèi)采出的酒精經(jīng)過板式冷卻器冷卻至常溫。
[0037]實施例2
[0038]以B廠為研究對象，采用本發(fā)明工藝生產(chǎn)酒精的步驟:
[0039]I)原料驗收:選擇淀粉含量高于30%的谷物作為原料，清水洗凈后備用，所選擇的原料谷物為玉米、紅米、黑米、紫米、高粱、大麥、燕麥、養(yǎng)麥，其中，含水量低于12%;
[0040]2)原料除雜:清水洗凈后的原料經(jīng)皮帶輸送器輸送至去石機和除雜器，除去原料谷物中的泥沙、石塊和金屬雜質(zhì)；
[0041]3)原料粉碎:原料除雜后過鎊稱重，經(jīng)過皮帶輸送器輸送至錘式粉碎機進行粉碎，得原料粉，原料粉碎過程中，使用的錘式粉碎機所使用的篩網(wǎng)網(wǎng)孔直徑為1.0?1.4mm，經(jīng)過粉碎之后的原料粉為20?40目；
[0042]4)原料粉攪拌:將粉碎過后的原料粉倒入攪拌罐，并在攪拌罐中加入工藝水、蒸餾余餾水、CaCl2和耐高溫α-淀粉酶，攪拌均勻;原料粉、工藝水、蒸餾余餾水、CaCl2與耐高溫α-淀粉酶的比例為2:7:0.5:0.25:0.25;
[0043]5)預(yù)煮膨化:將步驟4)所得的攪拌料送入液化罐中，150Pa壓強下加熱到95°C，液化2h，得到液化醪；
[0044]6)糖化:將液化醪送至糖化罐，在液化醪中加入50 %的酒糟離心液，使液化醪的pH值降至4.5，經(jīng)螺旋板換熱器降溫至60°C，在糖化罐中加入糖化酶，立即經(jīng)螺旋板換熱器降溫至30°C，得到糖化醪，且使糖化醪的DE值為2%?3% ;
[0045]7)發(fā)酵:糖化后得的糖化醪經(jīng)噴淋冷卻器冷卻至發(fā)酵溫度30?32°C，以固定化酵母為載體，接入糖化醪量10?15%的干酵母，混合均勻后，發(fā)酵60?80h，發(fā)酵過程中，加入克菌靈對發(fā)酵醪進行殺菌，防止微生物的滋長；
[0046]9)蒸餾:將發(fā)酵好的發(fā)酵醪送入設(shè)定溫度為80?85°C的蒸餾塔，同時添加質(zhì)量百分比為10?20%的氫氧化鈉，蒸餾20?30min，提純醪液中的酒精，沒有達到濃度指標(biāo)的酒精循環(huán)蒸餾，酒糟從酒糟槽里排出；
[0047]10)冷卻:蒸餾塔內(nèi)采出的酒精經(jīng)過板式冷卻器冷卻至常溫。
[0048]實驗結(jié)果
[0049]以實施例1為對照組，實施例2為實驗組；
[0050]A廠在糖化過程中加入硫酸、磷酸和尿素，每生產(chǎn)I噸酒精，A廠消耗硫酸38kg，磷酸25kg，尿素20kg; A廠酒精產(chǎn)量一年產(chǎn)量2萬噸，硫酸每噸900元，磷酸每噸500元，尿素每噸200元;則:
[0051 ]硫酸:900 X 38 +1000 X 20000 = 68.4(萬元)
[0052]磷酸:500X 25 +1000 X 20000 = 25(萬元)
[0053]尿素:200X 20 + 1000 X 20000 = 8(萬元)
[0054]故A廠在一年的酒精生產(chǎn)過程中，糖化所用的硫酸、磷酸和尿素總花費為101.4萬。
[0055]B廠在糖化過程中，無需加入硫酸等任何調(diào)PH的輔料，僅需利用酒糟離心液回流調(diào)節(jié)PH，去除糖化酶的需求開支，假設(shè)為50萬，B廠在糖化這一項步驟上約比A廠節(jié)省51.4萬元，具有明顯的經(jīng)濟效益。
[0056]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種酒精的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟: 1)原料驗收:選擇淀粉含量高于30%的谷物作為原料，清水洗凈后備用，所選擇的原料谷物為玉米、紅米、黑米、紫米、高粱、大麥、燕麥、養(yǎng)麥，其中，含水量低于12%; 2)原料除雜:清水洗凈后的原料經(jīng)皮帶輸送器輸送至去石機和除雜器，除去原料谷物中的泥沙、石塊和金屬雜質(zhì)； 3)原料粉碎:原料除雜后過鎊稱重，經(jīng)過皮帶輸送器輸送至錘式粉碎機進行粉碎，得原料粉，原料粉碎過程中，使用的錘式粉碎機所使用的篩網(wǎng)網(wǎng)孔直徑為1.0?1.4_，經(jīng)過粉碎之后的原料粉為20?40目； 4)原料粉攪拌:將粉碎過后的原料粉倒入攪拌罐，并在攪拌罐中加入工藝水、蒸餾余餾水、CaCl2和耐高溫α-淀粉酶，攪拌均勻;原料粉、工藝水、蒸餾余餾水、CaCl2與耐高溫α-淀粉酶的比例為2:7:0.5:0.25:0.25; 5)預(yù)煮膨化:將步驟4)所得的攪拌料送入液化罐中，150Pa壓強下加熱到95°C，液化2h，得到液化醪； 6)糖化:將液化醪送至糖化罐，在液化醪中加入50%的酒糟離心液，使液化醪的pH值降至4.5，經(jīng)螺旋板換熱器降溫至60 V，在糖化罐中加入糖化酶，立即經(jīng)螺旋板換熱器降溫至300C，得到糖化醪，且使糖化醪的DE值為2%?3% ; 7)發(fā)酵:糖化后得的糖化醪經(jīng)噴淋冷卻器冷卻至發(fā)酵溫度30?32°C，以固定化酵母為載體，接入糖化醪量10?15%的干酵母，混合均勻后，發(fā)酵60?80h，發(fā)酵過程中，加入克菌靈對發(fā)酵醪進行殺菌，防止微生物的滋長； 8)蒸餾:將發(fā)酵好的發(fā)酵醪送入設(shè)定溫度為80?85°C的蒸餾塔，同時添加質(zhì)量百分比為10?20%的氫氧化鈉，蒸餾20?30min，提純醪液中的酒精，沒有達到濃度指標(biāo)的酒精循環(huán)蒸餾，酒糟從酒糟槽里排出； 9)冷卻:蒸餾塔內(nèi)采出的酒精經(jīng)過板式冷卻器冷卻至常溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酒精的生產(chǎn)工藝，其特征在于:原料除雜過程中的去石機用TQLSD型高效篩打去石組合機，所用的除雜器為電磁除鐵器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酒精的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所用的攪拌罐、液化罐、糖化罐均用蒸汽100°C滅菌lh，然后再甲醛蒸汽滅菌30min。
【文檔編號】C12P19/14GK106011179SQ201610639548
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月5日
【發(fā)明人】王曉永, 王振學(xué)
【申請人】安徽安特食品股份有限公司