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糖蜜酒精生產工藝

時間:2010-11-16 發布人:wcgkjx

 

 糖蜜酒精生產工藝 
    一、糖蜜酒精發酵的依據二、糖蜜發酵方法 
三、糖蜜酒精連續發酵的基本理論四、影響糖蜜酒精發酵的主要因素    五、糖蜜酒精連續發酵的工藝設備流程及工藝指標 六、低純度糖密酒精發酵  
七、糖蜜與淀粉質原料混合發酵 八、異常發酵現象及處理方法
一、糖蜜酒精發酵的依據
1
.糖蜜中的可發酵性物質甘蔗糖蜜中含有相當數量的轉化糖,約20%,蔗糖30%,甜菜糖蜜中含轉化糖極少,而含大量蔗糖,約50%左右。酵母活細胞含有豐富的水解酶和酒化酶,酵母中的蔗糖酶能將糖蜜中的蔗糖水解為一分子葡萄糖和一分子果糖,然后再通過酒化酶將己糖發酵生成灑精和CO2。
2
.糖蜜酒精發酵中酵母的有效酶系糖蜜酒精發酵過程中,酵母細胞中參與酒精發酵的酶有十多種。酵母活細胞中蔗糖酶首先將糖蜜醪中的蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖,然后再由酵母活細胞中的酒化酶進行發酵,酒化酶是參與酒精發酵的各種酶的總稱,它不是單一的酶,而是包括12種酶和三個輔酶體系的總稱,主要包括己糖磷酸化酶、激酶、氫化還原酶、烯醇化酶、脫羧酶及脫氫酶等,在這些酶中有的是簡單的酶,有的是復合酶,酒化酶是胞內酶,是由酵母活細胞于細胞內合成,也只能于細胞內起催化反應作用,它不能從酵母體內滲至發酵醪中。
3
.提高糖蜜酒精發酵效率的方法一方面要注意調整酵母的外界環境條件,使外因適于酵母內在規律要求,另一方面馴養和選育耐高滲透壓和耐高溫的優良酵母菌種,以適于糖蜜酒精發酵。
調整酵母外界環境的滲透壓是提高糖蜜酒精發酵效率的關鍵,酵母細胞內酶系催化效率的提高,依賴于酵母細胞質膜的半滲透作用。所以,糖蜜酒精發酵要求發酵醪要有適當的滲透壓,才有利于酵母半透性細胞質膜對醪液中C、N源、生長素等營養物質的吸收利用,才能加速細胞內酶系的催化反應速度,從而使發酵率進一步提高。為了保證酒母細胞質膜半滲透作用的正常進行,對于糖蜜原料,特別是低純度糖蜜原料,應想辦法先除去搪蜜中的焦糖、黑色素、果膠等膠體物質;只有適當降低糖密濃度和粘度才能調整至適宜的滲透壓,才能保證酵母細胞質膜半滲透作用的正常進行和提高工作效率。
其它工藝條件也能直接影響發酵效率,如果調整適宜的發酵溫度,發酵效率也明顯提高。例如采用川102酵母菌種發酵溫度控制在36以下,則產酒精特別高,發酵率也明顯提高。但發酵溫度超過36以上甚至高達40時,則產酒精速度降低,發酵率也明顯降低。而川345酵母菌種對溫度的適應性較強,夏天天氣炎熱,盡管發酵溫度可達40,發酵尚正常,發酵率仍穩定?梢姴粩囫Z養和選育耐高滲透壓和耐高溫的優良酵母菌種顯得特別重要。
4
.糖蜜酒精發酵宜在密閉發酵罐中進行的理論依據糖密酒精發酵過程是不需氧的生物化學氧化過程,其生物氧化自成體系,反應過程中生成還原態的NAD·2H,用于乙醛的還原,而其自身被氧化恢復成氧化態的NAD。輔酶上的氧化還原過程,即酒精發酵氫的傳遞過程。所以酵母進行糖蜜酒精發酵時宜在密閉的發酵罐中進行。
酵母進行糖蜜酒精發酵時,在有氧的情況下,由于進行了呼吸作用,而酒精產量大大降低,糖的消耗速度在單位時間內也減慢。
有氧情況下,為什么糖蜜酒精發酵的發酵率反而降低?從酒精發酵反應式可總結如下:
C6H12O6
2ADP2H3PO4→2C2H5OH2ATp2CO2↑
在酒精發酵過程中,在無氧情況下,一分子葡萄糖經酵母酒化酶系的催化作用最終生成二分子的乙醇,二分子ATP,二分子CO2,同時在酒精發酵中進行底物水平磷酸化,每發酵一分子葡萄糖產生3分子ATP,同時需要用去2分子ADP2分子磷酸:
2ADP
2Pi→2ATP
在有氧的情況下,進行電子傳遞磷酸化,每消耗一分子葡萄糖,則產生38ATP,因此需要38個分子的ADP和磷酸:
38ADP
38Pi→38ATP
在酵母細胞內,ADPPi量是有限的,由于發酵的高速度進行,ADPPi經充分被利用了,當有氧的情況下進行了電子傳遞磷酸化,生成大量的ATP,因而消耗了大量的ADPPi,而用來進行發酵的底物磷酸化就會感到不足,從而降低了發酵速度,因此在有氧的情況下,糖蜜酒精發酵的效應反而降低。由此可見,糖蜜酒精發酵宜在密閉的發酵罐內進行。
5
.從CO2回收酒精的依據糖蜜酒精發酵過程中放出大量CO2。發酵過程中產生CO2的主要來源是在酵母菌羧化酶及羧化輔酶的催化作用下,丙酮酸脫羧變為乙醛并放出CO2,乙醛在酵母的乙醇脫氫酶作用下還原為酒精。
根據糖蜜酒精發酵化學反應式:
C12H22O11
H2O=====2C6H12O6
342.2                2×180
C6H12O6
======2C2H5OH2CO2↑
                                 2×46  2×44
100
公斤蔗糖可生成105.26公斤轉化糖。
理論上1噸蔗糖應產生538.1公斤無水酒精,或682公升無水酒精(20計算),或677.6公升無水酒精(15計算),同時產461.9公斤CO2,可見糖蜜酒精發酵過程中產生CO2數量不少。一個年產3000噸糖蜜酒精工廠每小時排出CO2400-580公斤,每年排出CO2 2736噸。目前國內不少酒精工廠回收CO2綜合利用生產液體CO2、干冰等。
在酒精發酵過程中,CO2的排出需要通過含有酒精的發酵醪層,于是就被酒精蒸汽所飽和,因此,CO2排出的同時必然帶走醪液中的一部分酒精。另外,酒精發酵醪表面的蒸發也使部分酒精必然隨著CO2氣體而排出。排出的CO2所帶走的酒精數量與發酵醪的溫度、酒精濃度以及蒸發表面的狀態都有密切的關系。根據糖蜜酒精工廠實際生產數據,發酵過程中CO2帶出的酒精量按產量的1—1.169%計,則一個年產3000噸的糖蜜酒精工廠每年由于CO2所帶走的酒精即達30000—35000公斤。因此,決不能讓這么多的酒精損失,必須設法回收。目前酒精工廠多采用的CO2酒精捕集器有泡蓋式與填科式兩種,捕集效果較好。
6
.糖蜜酒精發酵過程中產生乙醛積累較多量的來由糖蜜酒精發酵特點之一就是發酵過程中代謝產物生成乙醛量較多。為了保證成品酒精的質量,蒸餾過程中要特別注意排醛操作和抽提醛酒。
乙醛是酒精發酵的中間代謝產物,在無氧條件下,丙酮酸脫羧便形成乙醛,并放出CO2。乙醛是酒精的前體物質。正常的酒精發酵,乙醛在酵母的乙醇脫氫酶的作用下,由還原型輔酶I(NAD·2H)還原為酒精。在正常酒精發酵的情況下,乙醛積累不應過多,但由于糖蜜中的膠體物質,灰分及重金屬離子對酵母細胞中乙醇脫氫酶活性有一定的抑制作用,或從甘油醛轉變成甘油酸中放出的還原型輔酶I (NAD·2H)中斷,都使乙醛還原為酒精受到制約,因而相對地增加了乙醛的積累。特別是采用通風培養酒母的糖蜜酒精發酵,代謝副產物中乙醛的積累特別多,這都與酵母細胞中脫氫酶活性受抑制有關。
-
二、糖蜜發酵方法
糖蜜酒精的發酵方法很多,基本上可分為間歇法與連續法兩大類,目前我國大多數糖蜜灑精工廠都采用連續發酵法,生產技術管理比較完善,而且有些廠儀表自動化程度也比較高,而產量較少的糖蜜酒精工廠仍有采用間歇發酵法。
(
)間歇發酵法
根據工藝和設備不同,間歇發酵法又可分為開放式、密閉式、分割式、分段添加和連續流加等發酵方法。
1
.開放式間歇發酵法此法的特點是醪液在敞開的發酵槽內進行發酵,操作是間歇進行,發酵槽一般用水泥制成,也可用鋼板制成,發酵槽內裝有冷卻管和蒸汽管,使用時先用石灰乳、熱水充分洗滌及消毒。培養酒母稀糖蜜濃度為12—15%,pH4.0—5.O,接入10%的種子,25—30培養至濃度為6—8%時即為成熟灑母。濃度為20%的稀糖液送入發酵槽,同時接入20%的酒母,接種溫度隨季節而改變,夏季27,冬季為32,酒母添加后不久就進行前發酵,再約經10小時開始主發酵,溫度逐漸上升,這時要注意降溫,發酵時間約需30—40小時,成熟醪含酒精6—7(容量)。
開放式間歇發酵法的優點是設備簡單,容易上馬,操作簡便。缺點是直接與空氣接觸不利于嫌氣性發酵,容易感染雜菌,同時也容易導致酒精揮發損失及CO2無法回收,設備利用率低。
2
.密閉式間歇發酵此法的特點是在密閉的容器內進入,嫌氣性發酵條件較好,能防止雜菌感染,發酵率穩定,可以回收CO2,酒精損失較少。
酒母罐預先以100空消1小時,送入12—15%的稀糖液后,再加熱到100,滅菌30分鐘,實消后加入濃硫酸調節pH4.5—5.0,然后冷卻到30時接入種母,培養至濃度降至6—8%時即為成熟酒母。
將已殺菌的濃度為20%的稀糖液送入密閉式發酵槽,冷卻至80時接入10%的酒母,保溫30—35發酵,發酵時間為30—40小時,成熟醪含酒精6.5—7(容量),發酵率86—87%。
3
.分割式發酵法此法是利用發酵正常的主發酵醪,把它抽出一部分(1312)送人第二發酵罐,作為第二發酵罐的酒母,兩個發酵罐各用稀糖液添加滿,第一個罐讓它發酵完畢,然后蒸餾,而第二個發酵罐在進入主發酵期時,又分割出1312的發酵醪送入第三個發酵罐,作為第三個發酵罐的酒母,再分別添加滿稀搪液,如此依次進行下去,分割主發酵醪進行發酵。
此法優點是節省酒母的制備,分割主發酵醪作為酒母,接種量較大,可以縮短發酵時間,缺點是容易感染雜菌。為了減少雜菌感染的機會,每天更換新種兩次,或在重復分割時,將發酵醪酸化調整為pH4.0,或添加適量的氟化鈉或五氯代苯酚鈉等化學防腐劑。我國南方小型糖蜜酒精工廠采用此法較普通。稀糖液濃度以全糖分為標準,冬季為12—13%,夏季為ll—12%,酒母稀糖液的濃度一般比發酵所用的低2—3%,發酵時間只需要30—36小時,成熟醪含酒精夏季6—6.5(容量),冬季6.5—7(容量)。
4
.分段添加發酵法分段添加發酵法的特點是將酵母培養階段和發酵階段明顯地劃分開來,根據兩者不同的目的要求,采取不同的技術條件,在發酵過程中盡可能維持醪液中的糖分一致,使酵母在較穩定的情況下發酵,由于采用分段添加糖液,保持了醒液中較低的糖分和較高的酒精分。
分段添加發酵法是在發酵罐中加入10—20%的成熟酒母,并且分三次或更多次加入基本稀糖液。第一、第二次添加發酵罐容積20%的糖液,第三次加入發酵罐容積40—50%的糖液。為了使酵母很好地增殖,在第一次及第二次添加時,通空氣一小時,而第三次添加時則通氣15-20分鐘,如果沒有通風設備,添加速度應盡量慢。
當糖度降到5.5—6%時,才開始添加基本稀糖液,稀糖液混入后的濃度應在7.5%左右,最后一次添加的稀糖液濃度應該保證成熟醪的酒精含量為8.5—9(容量),錘度為5.5-—6.5%,發酵溫度宜控制30—35。發酵時間約36—45小時。
5
.連續流加發酵法連續流加發酵法的特點是把成熟的酒母一次加入發酵罐中,然后連續流加基本糖液,連續流加基本糖液的速度應控制,使發酵糖液的濃度大致相同,這樣可使發酵時間大大縮短,發醪中酒精含增高。
連續流加發酵法是先將占發酵醪總容量約30%的成熟酒母醪一次放入發酵罐中,然后加入相同數量的濃度為14%的稀糖液,通入空氣,使其與酒母混勻,促使酒母很快增殖,約經過兩小時,發酵度降低7—7.5%,這時就連續地加入濃度32—35%的基本稀糖液,連續流加基本糖液的速度,主要是維持加入過程中發酵醪的濃度在10%左右。采用連續流加發酵法,發酵最高溫度須控制在33—34,發酵總時間只有15—20小時,發酵醪的酒精含量可達9(容量)以上。
(
)連續發酵法
間歇式發酵是始終在一個容器內進行,酵母始終處在一個變動的環境中,即酵母的繁殖與生命活動是在糖分不斷下降,酒精含量逐步增加的變化過程中進行的。連續發酵與此相反,發酵的每一個階段是在各個不同的容器中進行,對每個容器來講,醪液的濃度,酒精的含量,pH,溫度等因素是一定的,這樣,酵母由于適應穩定外界的環境,其發酵能力加強,發酵率也相應提高,整個生產過程連續化,操作方便,生產管理穩定,大大減輕了勞動強度和節省勞動力,為實現儀表自動控制提供了有利條件,同時由于連續發酵法,節約了非生產時間,提高了發酵設備利用率。
我國南方利用甘蔗糖蜜與北方利用甜菜糖蜜生產酒精的工廠,大都采用連續發酵法。糖蜜酒精連續發酵的方法較多,現歸納如下:
1
.多級連續發酵法多級連續發酵法又稱自流式連續流動發酵法,是在一組串聯幾個發酵罐中進行的,罐的數量及位置可以不同。通常采用9—10個罐串聯起來,它們的位置可以在高度相同的一個平面上或者高度不同的兩個平面上,呈梯級式。酒母和基本稀糖液,以一定的速度連續地流入前兩個發酵罐,發酵時醪液從#1發酵罐上部沿連通管流入#2發酵罐底部,再經#2發酵罐上部流入#3發酵罐底部,這樣順序連續流動,經過一組串聯的發酵設備所連接的空間,酵母完成增殖和發酵作用的全過程,成熟醪從最后的發酵罐中連續排出,送去蒸餾。
多級連續發酵法可分為單濃度連續發醉法和雙濃度連續發酵法兩種。單濃度連續發酵法是酒母培養與連續發酵醪的糖液均采用同一種濃度:22—25%;雙濃度連續發酵法酒母的培養液采用低濃度糖液,濃度為12—15%;連續發酵法添加基本稀糖液采用高濃度糖液,濃度為32—35%。
多級連續發酵法的特點是:把前兩個發酵罐作為主體罐,在酒母與基本稀糖液連續流加的條件下,酵母處在對數生長期,保持旺盛的生命活動能力,發酵-開始便達到主發酵期,發酵時間可以大大縮短。在間歇分批發酵過程中,酵母的萌發期較長,然而在連續發酵過程中,酵母的萌發期的時間取決于主罐中醪液交換的速度和第一次加入酵母的數量。換句話說,如果交換速度過大,在營養物質豐富的情況下,雖然酵母的生長速度加大,但不利于酵母的積累,往往酵母來不及繁殖就有可能被流掉,酵母積累便在后面幾個罐內進行,并且速度緩慢。為了消除這一現象,
主罐的發酵醪交換速度應比其他發酵罐的進度低一些,為此可加大主發酵罐的容量,或者利用一組罐的前兩罐作主罐,這種方法使酵母的積累在第一罐內結束,而使第二、第三發酵罐酵母細胞含量變化不大,使連續發酵穩定在一定的酵母數量。酵母在主罐中積累過程也取決于它的初始含量,在連續發酵過程中控制主發酵罐的酵母數量甚為重要,需要掌握好發酵醪的流加速度,使其交換速度與酵母的生長速度達到相對平衡。另外,糖蜜連續發酵一些重要的因子,如糖濃度、pH、溫度、酵母數量和酒精濃度在各個發酵罐內雖不相同,但能控制保持相對穩定性,因而可
以避免和間歇發酵過程中由于代謝產物反饋抑制作用,酒精濃度增加,致使酵母出現過早衰亡的現象,使酵母連續發酵作用得到充分發揮,因此,發酵率可以相應提高。多級連續發酵節約了非生產時間,所以設備利用率相應提高。但應該看到多級連續發酵經常會因雜菌感染,不可能長期維持下去,必須定期更換酵母種子,一般每隔幾天,必要時甚至每隔2—3天各發酵罐需要交替排空滅菌再重新接入酵母種子進行發酵,滅菌方法如下,
先用泵將#1發酵罐抽人#2發酵罐,#1發酵罐于l00滅菌1小時后,再用泵將#2發酵罐發酵液抽入#3發酵罐,按順序下去,直至各發酵罐滅菌完畢為止,在滅菌換種過程中仍不停止流加基本稀糖液。目前我國四川內江糖廣、廣東陽江糖廠等酒精車間發酵過程采用高酸滅菌和抑制雜菌繁殖,不通空氣進行酒母培養,不停生產抽醪洗罐,以及在抽醪洗罐時,提高培養糖液酸度,洗滌酒母罐等措施,實現糖蜜酒精連續發酵長期不換酒母種,通常6個月才換一次新種,這樣不僅節約酒母培養的管理工作節約水、電、汽,更重要的是酵母適應能力強,發酵率穩定,如果經常更換新種,還需要一段時間適應過程,直接影響發酵率及生產任務的完成。
2
.循環(往復)多級連續發酵法此法的特點是發酵設備與多級連續發酵法相同,但管道布置與換種操作則不同,共同點是發酵設備同樣由910個發酵罐一組串聯起來,酒母與基本稀糖液的流加,由#1、#2發酵罐,依次經過所有的發酵罐完成連續發酵的全過程,成熟醪從最終發酵罐排出,送去蒸餾。不同點是:最終發酵罐成熟醪蒸餾后,立即刷罐滅菌,接入酵母新種,連續流加基本糖液,其它各發酵罐依次滅菌接入發酵醪,以相反的方向連續流動進行連續發酵,這樣尾罐變為首罐,實現了循環連續發酵法。該法的優點是不需用泵轉換,可簡化操作,節省電力消耗。
3
.通氣攪拌多級連續發酵法為了使糖蜜酒精連續發酵在均勻相(或均質)情況下進行,同時保證有足夠或較多的酵母數量。我國一些糖蜜酒精廠,在一組發酵罐串聯起來的發酵系統中第一個罐采用通氣攪拌或間歇通氣攪拌措施,保持足夠和較多量酵母的情況下,通過連續流加基本稀糖液,使酵母迅速處于對數生長階段,保持其旺盛的生命力,和提高酵母的比生長速度,是獲得高發酵率的關鍵。在隨后的各級發酵罐中,隨著糖液濃度降低,酵母比生長速度也逐漸緩慢降低。所以,設計糖蜜酒精連續發酵方案時,宜采用雙流和多流系統,即糖液同時流入前2—3個發酵罐,以便保持酵母一定的比生長速度。間歇通氣攪拌對穩定和保證較高的比生長速度更為有利。
4
.回收酵母多級連續發酵法此法的特點是將發酵醪的酵母,用高速離心機回收再用。由于回收大量的酵母,在發酵過程中一開始便有足夠多量的酵母,發酵特別旺盛,代謝產物酒精立即大量積聚。由于代謝產物的反饋抑制作用,發酵過程中隨著酒精濃度迅速增高,抑制了酵母的增殖,使酵母迅速衰亡。因此,酵母耗糖的損失相應減少,酒精產率相應可增加2%左右,連續發酵時間可縮短8—10小時,所以此法的優點是發酵周期短,產率高,設備利用率高。
回收酵母多級連續發酵是在四個一組串聯的發酵罐中進行,連續發酵用糖液濃度為30—34%,來自活化罐的成熟酒母及發酵濃糖液送入第一個發酵罐的底部,發酵醪向上升起,沿導管流入第二發酵罐的底部,依次流入第三個發酵罐。這樣的輸送方向保證了酵母在整個發酵期間都處于懸浮狀態。由于發酵作用產生代謝產物酒精和二氧化碳,醪液比重沿罐高度而逐漸降低,這樣能防止發酵醪把剛送來的糖液帶走。第三與第四兩個發酵罐之間上部用導管相連,發酵醪由第四發酵罐的下部放出,使酵母沉降,便于回收。發酵醪的流動速度需調節到第一罐發酵度14%,第二罐發酵度10%,第三罐發酵度6.5%,第四罐6.1%,成熟醪酒精濃度約為8.8(容量)。
從發酵醪分離回收的酵母漿,約為發酵醪容積的15%,此酵母漿送至酒母罐,添加濃度11—12%稀糖液并添加硫酸,位酸度達1—1.3°,再加過磷酸鈣,而不加氮源養料,當濃度降低至4.5—5%時,即將酒母醪送至發酵罐,在發酵過程所釋出的二氧化碳,通過捕集器,而洗水則用來稀釋糖蜜,發酵醪用泵送入沉降槽,通過高速離心分離器將醪液和酵母分離,醪液送去蒸餾,酵母重回至活化罐中,如此反復使用15次左右。
三、糖蜜酒精連續發酵的基本理論
(
)糖蜜酒精連續發酵的理論依據
糖蜜酒精連續發酵是在間歇法分批發酵的基礎上發展起來的,但連續發酵的控制與分批發酵的控制畢竟有較大的差別。為了使糖蜜酒精連續發酵獲得較高的發酵效率,必須首先認識在糖蜜酒精連續發酵過程中酵母生命活動的特點,另一方面要了解糖蜜酒精連續發酵的變化規律,要創造一個適宜于酵母糖蜜酒精連續發酵穩定狀態的工藝條件。而這些穩定狀態是建立在動態平衡的基礎上。如果糖蜜酒精連續發酵出現不穩定性的問題,這不僅降低發酵率,同時會引起雜菌的污染和酵母菌種的變異,退化,甚至破壞正常連續發酵的進行。
正確設計糖蜜酒精連續發酵的工藝設備流程,首先要了解連續發酵過程中酵母的生長速度與發酵基質濃度,代謝產物濃度以及發酵基質流加速度,代謝產物形成速度的辯證關系,同時也要明確連續發酵的類型,合理選擇發酵罐設備的大小、容量和數量;選擇適宜的稀釋度、進料速度、營養濃度和pH值等工藝參數,力求連續發酵處于動態平衡相對穩定的狀態下進行。
糖蜜酒精連續發酵的類型大多是屬于恒流速多級均質連續發酵系統,要認識恒流速多級均質連續發酵的變化規律,首先應分析最簡單的連續發酵過程。從理論上仔細分析這一較簡單的動態變化,并建立了數學關系式,通過數學關系式的理論推導,就不難看出連續發酵處于動態平衡相對穩定工藝參數之間的辯證關系。
hoonpapa 2007-4-3 19:39
(
)單級勻質連續發酵控制的理論依據
1
.單級培養的基本概念
(1)
稀釋度的概念酵母生長繁殖速度決定于發酵基質的濃度,而在發酵條件下發酵基質濃度卻取決于稀釋度和進料速度。
在恒流速勻質連續發酵罐中,單位體積的發酵醪在發酵罐中的平均停留時間是以稀釋度D表示:
D
f/V(小時-1)..............................................................1
式中 f——為發酵醪的速度,立方米/小時
     V——
為發酵醪的容積即發酵罐的有效容積,立方米。
由此可以看出,所謂稀釋度,即為每小時流過單位發酵罐的發酵醪容積數,單位為小時-1,也可以理解為每小時內新鮮基本稀糖液的交換量,稀深度的倒數即為停留時間。
停留時間 T1/D(小時)
例如表2—3所示。
2—3      停留時間與稀釋程度的關系
V
m3 f(立方米/小時) D(小時-1停留時間(小時)
10 1 1/10=0.1 10
10 5 5/10=0.5 2
10 10 10/10=1 1
(2)
倍增時間或世代時間的概念在分批發酵時,處于對數生長期的酵母,基本上以固定的速度繁殖。由于酵母是以二等分分裂法(出芽法)繁殖,細胞每分裂(出芽)一次所需要的時間為g,稱為世代時間,又稱倍增時間。假若在一定體積的發酵醪中,開始時酵母細胞數量為X0,經過一段培養后,細胞數量變化可寫為:
末分裂(出芽)時,酵母細胞的濃度是X0
在第一次分裂后(一世代后),酵母細胞濃度是2X0
在第二次分裂后(二世代后)酵母細胞濃度是2×2X0
在第n次分裂后(n世代后),酵母細胞濃度是2n X0
即酵母經n次世代后最后的酵母細胞濃度為:
X=X0·2n.....................................................................2
n
表示在t時間內細胞分裂的次數,則:
f/n=g......................................................................3
g表示在對數生長期中平均世代時間或倍增時間,它在這里的含義是表示細胞群體的平均世代時間,并非某一個細胞繁殖的世代時間。直接測定平均世代時間是因難的,常采用的方法,是在一已知的時間間隔內測定細胞數量的增加,再經計算后求出平均世代時間,為此目的應將3寫成n=t/g并代入2
則:XX0·2·t/g..............................................................4
4式取對數并重排得到下列等式:
g=ln2·t/
lnx-lnX0=0.69t/lnX-lnX0......................................5
等式5是計算世代時間的基本公式,它表示在t時間內,由二次測定菌體細胞數量的增加而計算出的平均世代時間。在測定時應在固定的條件下進行。
(3)
對數生長速度的概念在對數生長期中酵母的生長速度是固定的,對數生長期中一定時間內細胞數量的增加可用對數生長速度μ表示。
4式取對數,則:1nx=t·ln2/g+lnX0...........................................6
因在對數生長期中ln2/g的數是固定的,如改用μ代替,上述等式可寫為:
lnX
μt+lnX0...............................................................7
μ=ln2/g=0.69g..........................................................8
或者將7式重排
μ=
lnX-lnX0/t............................................................9
9
式是測定對數生長速度的常用公式,它表示從t—t0這樣時間間隔t內,菌體數量由X0增加到x時的速度。
對數生長速度μ是由酵母的生長能力和發酵的外界環境所決定的,酵母在對數生長期的生長速度μ要達到最大值必須生長在營養豐富的發酵醪中,也就是要含有充分的碳、氮、磷及生長因素,達到最大的生長速度稱生長最高速度,以μm表示。
(4)
菌體密度與生長速度的關系
x--
發酵罐中酵母菌體密度,克/升
μ--
對數生長速度,小時-1
從公式7去對數可得:
X=X0eμt....................................................................10
解此式可得酵母的瞬時增殖速度為:
dX/dt=μt...................................................................11
(5)
生長速度與基質濃度的關系
μ=μmax·[S/
Ks+S]........................................................12
式中 S——限制生長的基質濃度,克/升
μmax——
該發酵醪中μ的最大值即最高生長速度,小時-1
    Ks——
生長速度等于最高生長速度一半時的基質濃度稱飽和常數,克/升
μmax
值的生理意義在于能說明在相同條件下,用作主要營養成分的發酵基質的同化效率,即說明酵母能利用該發酵基質的專門酶系統的活性高低。
Ks
的生理意義是Ks數值的大小,表示酶系對發酵基質的親和力,同時也表示該發酵基質在酵母細胞中的滲透能力的大小。
(6)
總生長量的概念酵母在一定容積的發酵醒醪中,繁殖所能達到的最大數量
G
KmX0..................................................................13
式中 Km——最終菌體量,克/升
xo——
接種時酵母細胞的濃度,即接種量,克/升
G——
總生長量,克/升
當酵母對數生長期結束,進入生長穩定期,此時細胞數量不再增加,因此生長穩定期的酵母數量就是生長量。
(7)
限制因素的概念如前所述,只有在某些限制因素出現后,酵母繁殖的對數生長期才會結束,常見的限制因素如營養物質的消耗,有毒代謝產物的積累、pH值的變化等,糖蜜酒精發酵中酒精代謝產物的積累對酵母就是一種限制因素。如果微生物生長時只有一種限制因素存在,如作為碳源或能源的主要營養成分成為限制因素時,那么總生長量G的數值便可以用來測定限制因素的影響,可作為研究微生物營養的工具,當其它營養物質是過量的,而只有一種主要營養成分是限量供應,成為該微生物生長的限制因素,這種微生物的總生長量G與此限制營養因素濃度之間的關系是一直線關系,可以表示為:
G
KS0......................................................................14
式中 K-——產量常數
S0——
限制營養因素的濃度,即消耗營養物質總量,克/升
G——
總生長量,克/升
14
式說明在此條件下,合成細胞數量是和限制因素的濃度成正比關系的,當限制因素——營養物質完全消耗盡,微生物生長也就完全停止。
根據14式可決定產量常數
K=G/S0.....................................................................15
上式說明,生長產量常數為消耗單位重量的營養物質所能生
成的菌體量,同時根據K值大小可以看出該微生物同化效率的高低。
2
.連續發酵的生長動力學
(1)
連續發酵時菌體密度的變化在連續發酵罐中,酵母生長速度是:
dx/dt=μx
當連續加入新鮮基本稀糖液時,如酵母的生長速度為零,則發酵罐內的酵母菌體密度必然隨稀釋度而減少。
流出速度=dx/dt=Dx.........................................................16
能建立連續發酵的基本條件,應是在連續發酵罐中處于動態
平衡狀態,即對數生長速度等于稀釋度μD
酵母菌體增加速度=生長速度-流出速度=0
dx/dt=μxDx=μDx=0................................................17
17式中,可能出現三種情況:
μD,則在發酵罐中酵母菌體密度不斷增加。
μD,則在發酵罐中酵母菌體密度不斷減少。
μ=D,則在發酵罐中酵母菌體密度成為動態平衡狀態。
(2)
連續發酵的發酵基質的變化
設: S0——流入時的基質濃度,克/升
S——
流出時的基質濃度,克/升
因此S0S
連續發酵時基質變化也處于動態平衡狀態,即基質增加速度=進入速度-流出速度-基質消耗速度=0
ds/dt=DS0-DS-μmax·X/K[S/
Ks+s]=0.........................................18
(3)
連續發酵中平衡狀態菌體密度與基質間的關系1718式可見,在連續發酵的平衡狀態下,菌體增加速度與基質增加速度都等于零,即:
dx/dt=0
ds/dt=0
因此能計算在連續發酵穩定狀態下的xs,計算x可變換18式為:
D
S0-S=x/K·μmax·[S/Ks+S].............................................19
由于平衡狀態下D=μ,
D=μmax·S/Ks+S
因此xK(S0-S).............................................................20
計算S可變換17式為:
X[μmax·S/
KsS)-D]=0
同樣由于 Dμmax·S/KsS
μmaxS=DKs
DS
μmaxS
DS=DKs
S
μmaxD=DKs
S
DKs/μmaxD.........................................................21
根據2118式可變為:
x=K{S0-Ks[D/
μmaxD]}..................................................22
上面提到的Ks、μmas等的數值可通過分批發酵試驗測定試驗值,產量常數K也能測定試驗值。根據以上數值,經21式及22式計算可得圖2-3。
從圖的曲線能說明基質濃度,對數生長速度或世代時間,發酵罐中酵母數量及流出的酵母數與稀釋度之間的關系。
以上曲線根據下列數據計算:
μmax=1
小時-1        K0.5
Ks
0.2克/升       S010克/升
從圖2—3可以說明:
在相當大的稀釋度范圍內此類連續發酵是一個很穩定的系統,本身具有自我調節的能力,當給定任何一個稀釋度,酵母能自動調整它自己而成為一動態平衡狀態,此時發酵罐內酵母和發酵醪的濃度保持固定,只要流入的基本糖液的成分和流速保持不變,在這一平衡狀態中酵母的生長速度必然相等于稀釋度。
稀釋度增大到一定范圍以外,便達到臨界稀釋度Do,超出此范圍,發酵罐中細胞數近似等于零,這種情況稱為沖出,此時Dμ,穩定狀態遭到破壞,不能再維持連續發酵。
稀釋度介于0Do之間有一最大產量(每單位時間單位體積的發酵醪中酵母細胞數量)的稀釋度DM,此DM值是在接近沖出的條件下實現的,從圖2-3可見酵母的產量曲線是由xFVxD的曲線得到的。
(
)多級勻質連續發酵控制的理論根據
(1)
糖蜜酒精連續發酵采用多級比單級有利,因為多級連續發酵可以比較充分地利用基質,而第一級發酵罐流出的發酵醪中未利用的基質,可以在以后的各級發酵罐內被繼續消耗,因而多級連續發酵效率較高。其次是第一級發酵罐的酵母細胞數量立即達到對數生長期的數量,取消酵母繁殖中的遲滯期,使多級連續發酵一開始便進入主發酵階段,從而取消了前發酵階段,縮短了連續發酵過程的總時間,提高了設備利用率。
多級連續發酵是在一組幾個串聯的發酵罐中進行,第一級發酵罐中酵母的對數生長速度最高,在以后各級發酵罐中隨著基質濃度的降低,相應發酵罐的對數生長速度也降低,為使各級發酵罐中有不同的生長速度及稀釋度,因此各級發酵罐的體積必須適當調節。
(2)
為了正確設計糖蜜酒精多級連續發酵的工藝設備流程,我們必須進一步了解多級連續發酵過程中的對數生長速度,稀釋度,發酵體積及產率之間的相互關系及變化規律。
為了說明問題方便起見,主要討論兩級連續發酵,流程圖見圖2-4
說明:
第一級發酵罐體積V1,含有酵母菌體濃度X1發酵醪進入第一發酵罐的流速為F1,同時發酵醪流入第二級發酵罐的體積為V2,第二級發酵罐發酵醪流出的流速是F2,其中酵母菌體濃度為X2,第一級發酵罐的稀釋速度為D1,第二級發酵罐的稀釋速度為D2,并假定第二級發酵以F02的流速加入新鮮基本糖液,同時又從第一級發酵罐流入帶有酵母細胞的發酵醪,則:
此第一級發酵罐中的動態平衡狀態如同單級連續發酵一樣,可寫為D1μ1,然后未利用的基質以及酵母菌體流入第二級發酵罐,并被以流速F02流入的新鮮基質沖稀,離開第一級發酵罐時的酵母菌體濃度X1稀釋為X02,可用下式計算得到:
X02=X1·F1/
F1+F02.........................................................23
第二級發酵罐的稀釋度
D2=F2/V2=
F1+F02/V2
F1F02=F2
第二級發酵罐的動態平衡狀態必處于以下的均衡狀態。
流入十生長=流出
D2X02
μ2X2D2X2...........................................................24
24式移項可以同樣計算出D2的值
D2=μ2·X2/
X2-X02.........................................................25
25
式說明第二級發酵罐的稀釋度D2是由該發酵罐對數生長速度和X2/X2-X02)這一分數所決定的,試驗條件決定X2/X2-X02),因此第二級發酵罐的稀釋度D2總是大于μ2,但是第二級發酵罐中的酵母菌體并不會過量流出,所以從24式可以推導出以下公式:
即在第二級發酵罐內酵母菌體濃度
X2=X02·D2/
D2-μ2..........................................................26
26式重排列,則:
X2=
D2-μ2X02+μ2X02/D2-μ2
=X02+μ2/
D2-μ2·X02........................................................27
式說明當X02酵母濃度加入第二級發酵罐進行連續發酵時,不會從該發酵罐內流出過量的菌體,因為X02、μ2D2是大于零,并且D2μ2,按照26式可見X2X02。
如果兩級連續發酵過程中已經知道μ1、μ2、X1、X2D2等參數的數值便可以根據23、24式計算,第一級發酵罐體積V1和第二級發酵罐體積V2之間的關系。
24式重排可變為:
F1+F02/V2·X02+μ2X2=D2·X2..........................................................................28
23式代入28式,則:
F1+F02/V2·F1/F1+F02·X1+μ2·X2D2·X2=0....................................29
簡化為F1/V2·X1+μ2·X2D2·X2=0..................................................30
由于F1/V2=D1=μ1
則:F1μ1·V1
因此30式可以再改寫為
μ1·1·V1
V2μ2·X2D2·X2=0....................................................31
31
式是在上述參數己知時,第一級發酵罐體積和第二級發酵罐體積之間的基本關系式,將此式改寫可得到:
V1
X2·D2-μ2/μ1·X1·V2......................................................32
V2
μ1·X1X2·D2-μ2·V1.....................................................33
32
式及33式說明了發酵罐體積或者對數生長速度、稀釋度和酵母菌體濃度之間的關系,由公式還說明加入第二級發酵罐的發酵醪,是否通過第一級發酵罐,或者是接著就加入第二級發酵罐,是無關重要的,這意味著,當以第一線發酵罐中作為酒母接種罐在一定基質條件下,真正的連續發酵過程僅在第二級發酵罐中發生。
為了全面分析問題,我們考察一下第二級發酵罐內基質濃度為S02,假定S02內以下經驗公式得到:
則:S02=F1S1+F02Sa/F2....................................................34
SaF02中的基質濃度,在第二級發酵罐內基質濃度是S2,在產量常數K時基質消耗是與菌體生長成比例。
即基質消耗量=μ2X2K 
因此在動態平HENG 衡狀態時可寫為
流入-流出-消耗=0
D2·S02
D2·S2μ2·X2K=0......................................................35
在第二級發酵罐內甚質減少▲S為:
▲S
S02S2μ2·X2D2·K.....................................................36
在第二級發酵罐中基質濃度是:
S2
S02μ2X2D2K...........................................................37
24式中的μ2代入,在己知酵母菌體產量K和已知流入成分S02時,便得到基質濃度與酵母菌體濃度之間的關系。
S2=S02-(X2-X02)/K...........................................................38
38式重排可得:
X2=K(S02-S2)+X02............................................................39
假如要了解處于動態平衡狀態的第二級發酵罐中的條件,可通過分批發酵得到μmax,KsK等數值以及測得第一級罐的條件,如X1、D1、S1V1等數值,再通過上述公式運算便可求到第二級發酵罐的其它條件,如果新鮮基質是加入第二級發酵罐內,它的濃度Sa和流速F02也必須知道。
(3)
將上述公式可推廣到有任意級數發酵罐的多級連續發酵過程中,求得第n級發酵罐的各數值。
如求Vn33式為:
Vn=μn-1· Xn-1
Xn·(Dnμn)Vn-1...............................................40
求稀釋度Dn可按25
Dn
μnXn/(Xnx0n)..........................................................41
求第n級發酵罐中的基質濃度為:
0n(Xn
X0n)K.........................................................42
求酵母菌體濃度為:
Xn
K(SonSn)X0n.........................................................43
假如基質僅從第一級發酵罐中加入,也就是在所有發酵罐中加料都是相同的
則:XonXn-1
Son
Sn-1
(4)
設計多級連續發酵的圖解法
除了上述數學推導外,為求得多級連續發酵的各生產參數,還可以采用作圖法。如果假定在連續發酵中任何一級發酵罐酵母菌體數處于動態平衡狀態時,加基質都從第一級發酵罐加入,則應服從下式平衡狀態:
流入十生長=流出
FXn-1+V·dXn/dt
FXn.........................................................44
44式重排便得到下式:
dXn/dt=F/V(Xn-xn-1)........................................................45
公式45是用作圖法求得多級連續發酵各參數的基本公式,可以直接用糖蜜酒精間歇發酵的數據,構成一條細胞生長速率dx/dt對應于酵母菌體濃度x作圖所得的曲線,即為多級連續發酵的反應曲線,見圖2-5。
多級連續發酵的反應曲線是以abc表示,連續發酵的第一個發酵罐的X1值可用圖解法決定,斜率為FV的直線與曲線abc的交點即為X1值,按這樣的程序重復作圖,可繼續求得X2,X3,如圖2-5所示。
如果需要求得一個連續發酵過程的最大生產能力,則應選擇第一級發酵罐的酵母菌體濃度,使之為dx/dt曲線的最高點a,即酵母菌體最大增殖點。根據物料平衡原則,第二級發酵罐或以后
各級發酵罐的酵母菌體濃度也可求得。
hoonpapa 2007-4-3 19:39
四、影響糖蜜酒精發酵的主要因素
通過上述數學推導,可以清楚地看到,糖蜜酒精多級連續發酵過程的主要參數關系,這些主要參數可以作為連續發酵過程運轉和控制的基礎及依據。這對建立合理的糖蜜酒精連續發酵的工藝條件控制是否恰當,也直接影響連續發酵的效率,F將影響糖蜜酒精連續發酵的主要工藝因素分析討論如下:
1
.酵母數量糖蜜酒精連續發酵效率主要取決于酵母細胞內酒化酶系的活力,而酵母細胞內酒化酶系的活力又決定于酵母繁殖速度和酵母數量,因而要提高糖蜜酒精連續發酵的效率,除選育酒化酶系活力強、耐高滲透壓的酵母菌種外,還要正確選擇糖蜜酒精連續發酵過程中立體罐的酵母數量。應該看到,在連續發酵穩定狀態條件下,主體罐的酵母數量是與主體罐的容量、進料速度、稀釋度、發酵醪的糖分濃度、營養條件、pH值、酸度及通風攪拌情況均有密切關系。例如改變進料速度可以調節酵母數量,而在通風攪拌條件下,酵母繁殖速度和酵母數量迅速提高.糖蜜酒精多級連續發酵要求主體罐的酵母數量要控制適宜,過多或過少的酵母數量對發酵率均有影響。在通風攪拌條件下,酵母繁殖速度過快,酵母數量過多,則發酵醪的糖分供給酵母作為茵體生長消耗較多,相應地糖蜜轉化為酒精的轉化率降低。酵母數量過少,酵母繁殖速度慢,發酵速度也相應地減慢,不僅發酵時間延長,設備利用率降低,同時易使雜菌感染和繁殖,酸度增高,導致發酵率下降。所以,糖蜜酒精多級連續發酵過程中主體罐一定要控制適宜的酵母數量,使酵母處于對數生長期,細胞內酒化酶系活力保持最高,則可以使主發酵旺盛進行,發酵率可以提高,發酵時間可進一步降低。
酵母菌種特性不同和糖蜜原料不同,酵母的數量控制也不同。根據國內外糖蜜酒精工廠的實驗經驗:對于甘蔗糖蜜酵母菌種采用F—396、高l—396、As.2.1190、川345等酵母時,連續發酵中主發酵罐的酵母數量宜控制0.8—1.2億/毫升,出芽率25—30%,死亡率1%以下、對于甜菜糖蜜,酵母菌種如采用Rasseя字酵母時,連續發酵中主發酵罐的酵母數量宜控制1.4—1.6億/毫升,出芽率25—30%,死亡率1%以下。為了控制適宜的酵母數量,通常在酒母培養罐與主發酵罐采取間歇通風的措施,以保證連續發酵所需要的酵母數量。
2
.發酵醪的糖分濃度糖蜜酒精連續發酵正確選擇與控制適宜的發酵醪糖分濃度是重要的,它不僅直接影響成熟醪中酒精含量,也影響發酵的快慢與糖分利用率。不同質量級別的糖蜜,確定發酵醪的糖分濃度也有所不同,一般認為對質量較好的、純度較高的煉糖糖蜜,以及一級、二級的糖蜜,宜采用濃醪發酵。對質量較差純度較低的三級與低純度糖蜜,宜采用稀醪發酵。一般認為稀醪發酵[指成熟醪中酒精含量在6—7(容量)]可以提高糖分的轉化率。這是因為稀醪調整了環境的滲透壓,不僅利于酵母半滲透作用的細胞質膜對發酵醪中營養物質的選擇吸收,有利于酵母生長繁殖,同時也有利于酵母細胞內酒化酶將發酵基質迅速轉化為酒精,因而稀醪可以加速酒精發酵和提高糖分的轉化率。而濃醪發酵[成熟醪酒精含量在9(容量)以上]的優點,在于發酵醪酒精含量高,可以相對地提高設備的利用率,節約動力,水電及蒸汽,還可以節約勞動力,提高勞動生產率,從全面考慮還是濃醪發酵比較合理,目前國內一些糖蜜酒精工廠正在進行低純度糖蜜濃醪發酵的探索。日本低純度糖蜜濃醪發酵試驗,成熟醪酒精含量高達15%以上,發酵效率為90%以上?梢娝^濃醪發酵與稀醪發酵都是相對而言,關鍵在于選擇耐高滲透壓和耐高濃度酒精的酵母,低純度糖蜜濃醪酒精發酵,同樣可以獲得較高的發酵效率。
糖蜜酒精連續發酵過程中為了控制適宜的發酵醪糖分濃度,基本稀糖液的流加速度以及各罐順次流往下一罐的速度必須保持均勻,流量準確和穩定,否則各罐流速不一,將造成發酵醪成熟情況不穩定,使糖分不能充分利用,從而影響糖分利用率和發酵效率。
3
.主發酵罐的酒精濃度為了使糖蜜酒精多級連續發酵順利進行,主發酵罐的酒精濃度必須嚴格控制,如果第一個主發酵罐的發酵醪中酒精濃度過高,超過5(容量)以上,則酵母受到抑制,容易衰老,酒化酶活力也下降,從而使以下各級發酵罐的發酵速度也下降,因而發酵效率降低,成熟醪殘糖高,酒精含量低。所以糖蜜酒精多級連續發酵過程中,除了第一主發酵罐的容量、稀釋度、進料速度、糖分濃度、酵母數量、酸度、品溫等工藝參數需要嚴格選擇和控制外,還需要注意第一主發酵罐的酒精濃度,宜控制在3—3.5(容量)左右。實踐證明,在合理的有效容量的前提下,控制適當的,均勻的基本稀糖液的流加速度,酵母數量保持0.8—1.2億/毫升情況下,第一主發酵罐發酵醪中的酒精濃度應相應比較穩定,同時對酵母的抑制作用不會太大。
4
.發酵溫度糖蜜酒精連續發酵成績的好壞與合理控制發酵溫度有著極大的關系,因為發酵溫度對酵母的生長繁殖,酒化酶系的活力,發酵速度,發酵周期及雜菌的污染等方面有著密切的關系。酵母的繁殖,在發酵溫度28—34范圍內,溫度越高發酵越迅速,但在34以上,發酵速度減弱,當40以上時,酵母衰老,難于發酵。發酵最高溫度應維持在32—34,最低溫度維持在28—30。溫度過高,酵母容易衰老,酒化酶系活力減退,產酸細菌繁殖迅速;溫度過低則發酵速度遲緩,延長了生產周期,降低設備利用率和產品產量。
我們應當根據酵母特性、原料質量、發酵醪濃度等因素合理控制發酵溫度。不同酵母菌種,發育最適溫度與發酵最適溫度不同,應根據實際情況,進行合理的控制。例如:F—396酵母:發育最適溫度30—33,以32為最適宜;發酵最適溫度為33—35,以34—35為最適宜。川102酵母的發酵溫度以34—35為最適宜,超過36則發酵率明顯下降。而高1—396與川345酵母的發酵溫度在40以下,發酵仍正常進行,發酵速度不改變,發酵率相當穩定。
5
.發酵醪pH值的控制與雜菌感染酵母發育最適pH4.5-5,發酵最適pH3.5—5?梢,糖蜜酒精連續發酵只宜在酸性條件下進行。糖蜜酒精連續發酵發酵醪pH的調整,一方面是從酵母發育與發酵最適PH的要求來考慮問題;而另一方面是從防止雜菌的污染來考慮。糖蜜酒精連續發酵能否順利進行,關鍵在于防止雜菌的污染,如果能夠控制住雜菌的繁殖,連續發酵就能順利進行。防止雜菌的措施一方面要做好預防工作,除了保證酒母不被污染外,還要對發酵罐管道閥門進行經常嚴格的殺菌,此外控制#l—#3罐處于主發酵狀態,使發酵一開始就造成酵母繁殖的優勢,均收到良好的效果。
糖蜜酒精連續發酵過程中,為了抑制雜菌的生長繁殖,不少工廠流加硫酸控制發酵醪的酸度,調整發酵醪的pH值為4.0,在這pH值下,酵母菌可以正常生長繁殖和發酵,而雜菌則受到明顯的抑制或死亡。
6.
發酵時間與成熟醪指標糖蜜酒精連續發酵能否完全徹底,必須正確控制發酵時間,但發酵時間并不是固定不變的,它:與原料質量、酵母特性、酵母數量、稀釋度、發酵醪的糖分濃度、pH值以及發酵溫度都有密切的關系。一般來說,甜菜糖蜜雙濃度流程酒精連續發酵時間約為20—24小時左右,甘蔗糖密雙濃度流程酒精連續發酵時間約為30—36小時左右。單濃度流程酒精連續發酵時間約為24—26小時左右?刂坪冒l酵時間主要在于掌握好成熟醪的標準,當醪中酒精含量最高時,應即送去蒸餾。例如:甘蔗糖蜜酒精連續發酵成熟醪的指標;殘糖0.5—1.0%;酒精含量8(容量)以上;酸度5—5.5°;濃度9—10Bx;品溫30—32;鏡檢雜菌不明顯,酵母形態正常。
甜菜糖蜜酒精連續發酵成熟醪指標:殘糖0.35%;酒精含量8.2(容量)以上;酸度1.5°;濃度6—7Bx;品溫30—32;鏡檢雜菌不明顯,酵母形態正常。

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