[发明专利]节能环保酒精制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能环保酒精制备工艺。 

背景技术

用于生产酒精的淀粉原料主要有：薯类（甘薯 、马铃薯、木薯、山药等）；粮谷类（高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍等）；糖质原料（甘蔗、甜菜、糖蜜等）；野生植物（橡子仁，土茯苓、蕨根、石蒜等）；农产品加工副产品（米糠饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等）；纤维质原料（秸秆、甘蔗渣等）等。我国酒精生产以发酵法为主，大多数工厂是采用薯干（甘薯 、木薯）和玉米为原料。 

酒精生产原料淀粉含量60%~70%，蛋白质含量3%~70%，粗纤维含量3%,酒精生产原料淀粉含由直链淀粉和支链淀粉，原料不同直链淀粉和支链淀粉比率也不同，原料淀粉颗粒大小为5-35um，平均值为20um，靠分子间的氢键紧密在一起，联成类似晶体的结构。 

在酒精生产过程中，先把块状或粒装的淀粉原料磨碎成粉末状态，原料经粉碎，受热面积增加，利于淀粉原料的吸水膨化糊化，从而提高热处理效率。 

以淀粉原料为主的酒精生产至少包括：原料粉碎、加水制浆、糊化、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等工序。 

传统酒精生产，原料粉碎至物料过筛板、70℃糊化、120~135℃蒸煮、60℃糖化、30~35℃发酵、带渣蒸馏。 

目前较先进的工艺是采用低温蒸煮法，即采用高于淀粉糊化温度，但不高于100℃，另加α—淀粉酶作为液化剂是低温蒸煮工艺的特点。根据醪液加温的高低，该工艺主要分为下列两种形式： 

（1）90—95℃糊化液工艺。这种方法是德国和美国合作开发的简称LBW工艺，整粒玉米先用离心方法分离的热酒糟清夜在90—95℃下浸渍，使玉米吸水软化，并完成玉米糊化作用，再用均质机加耐高温α-淀粉酶进行二次湿磨。可节约蒸汽85%以上。采用此工艺处理薯类原料较少。

（2)80—85℃糊化液工艺。对薯类原料而言该工艺的流程如下： 

甘薯干、粉碎、拌碎、加α-淀粉酶、加温至80—85℃糊化液化、冷却至62℃、加酸调节pH4.6糖化30min、冷却至27～28℃。

另外，近年来酒精生产也有采用无蒸煮工艺，如以玉米为原料的无蒸煮工艺为：玉米原料、粉碎、调浆、加糖化剂糖化、加防腐剂、酒母发酵、蒸馏。 

该工艺所采用的工艺条件为粉碎粒度1.5～2.0mm，原料加水比控制在1:2.0至1:2.5，生玉米粉糖化酶用量为每克原料50单位，酵母细胞数控制在10个/10ml，在30℃发酵约100h，发酵成熟醪酒精的体积分数达13.5%～14.5%。 

无蒸煮工艺，在节能方面具有独特的优势，但发酵时间长，糖化酶用量大，污染危险性较大等。 

为了进一步提高酒精生产水平，在酒精发酵方法方面也有许多创新，如目前已在工业生产上应用的固定化细胞酒精发酵法，耐高温活性干酵母发酵法等新的发酵工艺。在设备方面也有不少新型生物反应器出现，如单罐连续搅拌反应器、酵母回用连续搅拌反应器、塔式反应器、细胞固定化反应器等。酒精蒸馏工艺也在不断改进和完善。进一步改造了蒸馏塔板结构，并研究新的蒸馏工艺。目前研究较多的蒸馏工艺有高效节能的差压式蒸馏，膜分离酒精等。随着乙醇传感器和微机控制系统的应用，酒精工业的生产水平将有更多新的突破。 

酒精生产原料成本下降的空间不大，要降低成本只有从酒精生产工艺上考虑如何节能降耗和提高原料出酒率。挤压膨化淀粉可以获得较高的糊化率，而且免去了蒸煮糊化的过程，发酵周期缩短。有利于提高生产效率，节约生产成本，具有很好的商业前景。 

挤压膨化技术作为一种新型的加工技术近半个世纪有了很大的发展，在酱油、食醋、淀粉糖、豆酱、啤酒等行业进行了大量研究，部分已实现了工业化生产。