糖蜜酒精连续发酵方
来源:    发布时间: 2016-01-27 09:10   1559 次浏览   大小:  16px  14px  12px

我国南方利用甘蔗糖蜜与北方利用甜菜糖蜜生产酒精的工厂,大都采用连续发酵法。糖蜜酒精连续发酵的方法较多,现归纳如下:

1.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法,是在一组串联几个发酵罐中进行的,罐的

我国南方利用甘蔗糖蜜与北方利用甜菜糖蜜生产酒精的工厂,大都采用连续发酵法。糖蜜酒精连续发酵的方法较多,现归纳如下:

1.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9—10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平面上,呈梯级式。酒母和基本稀糖液,以一定的速度连续地流入前两个发酵罐,发酵时醪液从#1发酵罐上部沿连通管流入#2发酵罐底部,再经#2发酵罐上部流入#3发酵罐底部,这样顺序连续流动,经过一组串联的发酵设备所连接的空间,酵母完成增殖和发酵作用的全过程,成熟醪从最后的发酵罐中连续排出,送去蒸馏。

多级连续发酵法可分为单浓度连续发醉法和双浓度连续发酵法两种。单浓度连续发酵法是酒母培养与连续发酵醪的糖液均采用同一种浓度:22—25%;双浓度连续发酵法酒母的培养液采用低浓度糖液,浓度为12—15%;连续发酵法添加基本稀糖液采用高浓度糖液,浓度为32—35%。

多级连续发酵法的特点是:把前两个发酵罐作为主体罐,在酒母与基本稀糖液连续流加的条件下,酵母处在对数生长期,保持旺盛的生命活动能力,发酵-开始便达到主发酵期,发酵时间可以大大缩短。在间歇分批发酵过程中,酵母的萌发期较长,然而在连续发酵过程中,酵母的萌发期的时间取决于主罐中醪液交换的速度和第一次加入酵母的数量。换句话说,如果交换速度过大,在营养物质丰富的情况下,虽然酵母的生长速度加大,但不利于酵母的积累,往往酵母来不及繁殖就有可能被流掉,酵母积累便在后面几个罐内进行,并且速度缓慢。

为了消除这一现象,主罐的发酵醪交换速度应比其他发酵罐的进度低一些,为此可加大主发酵罐的容量,或者利用一组罐的前两罐作主罐,这种方法使酵母的积累在第一罐内结束,而使第二、第三发酵罐酵母细胞含量变化不大,使连续发酵稳定在一定的酵母数量。酵母在主罐中积累过程也取决于它的初始含量,在连续发酵过程中控制主发酵罐的酵母数量甚为重要,需要掌握好发酵醪的流加速度,使其交换速度与酵母的生长速度达到相对平衡。另外,糖蜜连续发酵一些重要的因子,如糖浓度、pH、温度、酵母数量和酒精浓度在各个发酵罐内虽不相同,但能控制保持相对稳定性,因而可以避免和间歇发酵过程中由于代谢产物反馈抑制作用,酒精浓度增加,致使酵母出现过早衰亡的现象,使酵母连续发酵作用得到充分发挥,因此,发酵率可以相应提高。多级连续发酵节约了非生产时间,所以设备利用率相应提高。但应该看到多级连续发酵经常会因杂菌感染,不可能长期维持下去,必须定期更换酵母种子,一般每隔几天,必要时甚至每隔2—3天各发酵罐需要交替排空灭菌再重新接入酵母种子进行发酵,灭菌方法如下:

先用泵将#1发酵罐抽人#2发酵罐,#1发酵罐于l00℃灭菌1小时后,再用泵将#2发酵罐发酵液抽入#3发酵罐,按顺序下去,直至各发酵罐灭菌完毕为止,在灭菌换种过程中仍不停止流加基本稀糖液。目前我国四川内江糖广、广东阳江糖厂等酒精车间发酵过程采用高酸灭菌和抑制杂菌繁殖,不通空气进行酒母培养,不停生产抽醪洗罐,以及在抽醪洗罐时,提高培养糖液酸度,洗涤酒母罐等措施,实现糖蜜酒精连续发酵长期不换酒母种,通常6个月才换一次新种,这样不仅节约酒母培养的管理工作节约水、电、汽,更重要的是酵母适应能力强,发酵率稳定,如果经常更换新种,还需要一段时间适应过程,直接影响发酵率及生产任务的完成。

2.循环(往复)多级连续发酵法此法的特点是发酵设备与多级连续发酵法相同,但管道布置与换种操作则不同,共同点是发酵设备同样由9至10个发酵罐一组串联起来,酒母与基本稀糖液的流加,由#1、#2发酵罐,依次经过所有的发酵罐完成连续发酵的全过程,成熟醪从最终发酵罐排出,送去蒸馏。不同点是:最终发酵罐成熟醪蒸馏后,立即刷罐灭菌,接入酵母新种,连续流加基本糖液,其它各发酵罐依次灭菌接入发酵醪,以相反的方向连续流动进行连续发酵,这样尾罐变为首罐,实现了循环连续发酵法。该法的优点是不需用泵转换,可简化操作,节省电力消耗。 ’

3.通气搅拌多级连续发酵法为了使糖蜜酒精连续发酵在均匀相(或均质)情况下进行,同时保证有足够或较多的酵母数量。我国一些糖蜜酒精厂,在一组发酵罐串联起来的发酵系统中第一个罐采用通气搅拌或间歇通气搅拌措施,保持足够和较多量酵母的情况下,通过连续流加基本稀糖液,使酵母迅速处于对数生长阶段,保持其旺盛的生命力,和提高酵母的比生长速度,是获得高发酵率的关键。在随后的各级发酵罐中,随着糖液浓度降低,酵母比生长速度也逐渐缓慢降低。所以,设计糖蜜酒精连续发酵方案时,宜采用双流和多流系统,即糖液同时流入前2—3个发酵罐,以便保持酵母一定的比生长速度。间歇通气搅拌对稳定和保证较高的比生长速度更为有利。

4.回收酵母多级连续发酵法此法的特点是将发酵醪的酵母,用高速离心机回收再用。由于回收大量的酵母,在发酵过程中一开始便有足够多量的酵母,发酵特别旺盛,代谢产物酒精立即大量积聚。由于代谢产物的反馈抑制作用,发酵过程中随着酒精浓度迅速增高,抑制了酵母的增殖,使酵母迅速衰亡。因此,酵母耗糖的损失相应减少,酒精产率相应可增加2%左右,连续发酵时间可缩短8—10小时,所以此法的优点是发酵周期短,产率高,设备利用率高。

回收酵母多级连续发酵是在四个一组串联的发酵罐中进行,连续发酵用糖液浓度为30—34%,来自活化罐的成熟酒母及发酵浓糖液送入第一个发酵罐的底部,发酵醪向上升起,沿导管流入第二发酵罐的底部,依次流入第三个发酵罐。这样的输送方向保证了酵母在整个发酵期间都处于悬浮状态。由于发酵作用产生代谢产物酒精和二氧化碳,醪液比重沿罐高度而逐渐降低,这样能防止发酵醪把刚送来的糖液带走。第三与第四两个发酵罐之间上部用导管相连,发酵醪由第四发酵罐的下部放出,使酵母沉降,便于回收。发酵醪的流动速度需调节到第一罐发酵度14%,第二罐发酵度10%,第三罐发酵度6.5%,第四罐6.1%,成熟醪酒精浓度约为8.8%(容量)。

从发酵醪分离回收的酵母浆,约为发酵醪容积的15%,此酵母浆送至酒母罐,添加浓度11—12%稀糖液并添加硫酸,位酸度达1—1.3°,再加过磷酸钙,而不加氮源养料,当浓度降低至4.5—5%时,即将酒母醪送至发酵罐,在发酵过程所释出的二氧化碳,通过捕集器,而洗水则用来稀释糖蜜,发酵醪用泵送入沉降槽,通过高速离心分离器将醪液和酵母分离,醪液送去蒸馏,酵母重回至活化罐中,如此反复使用15次左右。

 
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