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偏重亚硫酸钠在酒精清洁技术生产中的应用

发布时间:2018-09-15 点击次数:0

偏重亚硫酸钠 在酒精清洁生产技术 应用司生产的 ZHWY一2112C型 ;恒温水浴锅,江苏省金坛市 2 结果与讨论医疗仪器厂生产;电热鼓风干燥箱,北京永光明医疗仪器 2.1 回配水成分分析
厂提供的 101型 :高效液相色谱,安捷伦生产的 1200型 ;    对 4种水 进行了分析比较,分析结果见表 1。   
       
实验室 pH 计,MetlerToledoFE20;全 自动还原糖测定    表 1 4种 水源的成分分析   
       

仪,SGD一1V。

1.2 试验方法

1.2.1 酒精清洁生产的工艺路线研究













图 1 酒精清洁生产工艺研究路线

1.2.2 抑菌剂的剂量范围选择

在发酵培养基中加入糖化酶 (180U/g原料 ),糖化4h后.加入液体试管 (10mL/支 )中,接入活化后的酵母菌 1308,加入不同剂量的抑菌剂,以不加抑菌剂为空白对照,30℃培养 16h,稀释到 1O ~10 后涂布平板,平板在 30℃温箱中培养 2~3d,进行菌落计数。

1.2-3 抑菌剂对酒精发酵的影响试验在发酵培养基中加入糖化酶 (180U/g原 料 ),糖化

4h后.接种 1308菌株培养 8h为酒母 .然后将发酵培养基再分装入 1000mL三角 瓶中 (600g/瓶 ),2瓶一组加

入不同剂量的抑菌剂,空白对照,加糖化酶 (180U/g原料 ),按 l0%接人培养好的酒母.34℃发酵 48h。发酵初始酸度:4.0。初始总糖 205.5g/L。

1.2.4 不同温度液化对淀粉糖及氨氮的影响










通过对公司的 4种水质进行了分析。通过调节前 3 种水的用量,来保证混合水的品质,3种水质的应用不仅减少了废水的排放,而且也减少了高浓度酒精发酵需求的氮源投资,从而降低了成本。考滤酒精发酵对氮源的需求,可以对沼液进行一定的资源化处理,从而使混合水的氮源含量达到需求。

2.2 不同温度对原料处理的影响

由于采用了废水回用技术,为验证本公司的低温液化技术是否适合酒精清洁生产,对低温液化技术在废水回用后原料处理中的应用进行了研究。不同温度下液化



表 2 不同液化温度对原料处理的影响


8O    20.63 1288 20.61 1.06%0 1286    1.55%0

90    20.64 1258 2O.58 3.66‰    ll35    9.77%

lOO    20.65 1286 19.15 7.26%    1o19    20.76%

注:总糖含量单位 g/100mL;氨氮含量单位为mg/L。

试验结果表明。低温液化更有利于废水回用。不仅减少了总糖的损失,而且氮源损失也最低,液化后料液的颜色也较浅,说明因美拉德反应而产生的氨基糖减少,这也有利于酒精发酵。

取 1000g的木 薯粉,加入 2500mL回用 水,混匀后,    2.3 不同温度液化后的发酵   
分装入 500mL三 角瓶中,装液量为 350g。加 入液化酶,    为了更进一步研究不同温度液化对原料处理的影   
       
分别置于 8O℃ 、90℃ 、100℃下。    响,进行了发酵试验,结果见表 3。   
       

l3 酒精浓度的测定【]准确量取 100mL发酵液加人圆底烧瓶中,再加入

50mL水后置于蒸馏装置上用 100mL容量瓶收集馏出液,定容至 100mL,混匀后倒人 100mL量筒中,用酒精计(标温 20℃)测酒精度(下缘为准),同时测定温度,然后换算成 20℃时的酒精度。

1.4 氨氮的测定方法氨氮的测定采用 HJ535— 2009【叫 的碘化汞一碘化钾

氢氧化钠法测定,添加酒石酸钠钾来消除金属离子的影响。分光光度计采用 Unico722型 。


表 3 不同液化温度对酒精发酵的影响    (g/100mL)








通过试验表明,空白组由于采用了清水配料,没有添加额外的氮源,虽然酸度低,但残总糖明显高,48h发酵不彻底。而回用水的残总糖相对较低,但生酸严重,说明即便以 100℃进行液化 ,仍不能完成消除杂菌。通过镜检

酿酒科技 2014年第 11期 (总第 245期 )·LIQUOR—MAKING SCIENCE&TECHNOLOGY 2014No.1l(To1.245)


发现发酵液中有大量的杆菌、球菌存在。这使得大量的糖源被杂菌利用,造成原料转化率低。

2.4 不同抑菌剂对酵母生长的影响由于低温液化无法完全去除回配水中残留的杂菌,

因此,需要添加一些抑菌剂。而传统的抑菌剂多为一些抗生素,这些抑菌剂的长期使用不仅会提升酵母的抗性,同时也会对环境造成影响,因此本课题组选择了一些环境友好的抑菌剂,如偏重亚硫酸钠、多聚赖氨酸、乳酸链球菌素等来抑制杂菌的生长。为此进行了抑菌剂的剂量范

围的试验 试验结果见表 4。

由表 4可知,前两种抑菌剂在高剂量时对酵母生长均有抑制作用,而乳酸链球菌素对酵母基本没有抑制。2.5 不同抑茵剂对酒精发酵的影响

根据抑菌剂对酵母的影响,选择不同的剂量进行了发酵试验.通过试验选择了最佳的剂量.并针对该剂量进行了不同抑菌剂对酒精发酵的影响试验,并用清水配料、不添加氮源和抑菌剂与回用水配料、不添加抑菌剂作为空白组进行了对比。试验结果见表 5、图 2。

表 5表明。如果不添加抑菌剂,低温液化后的发酵培

养基中均带有一定量的杂菌,但回用水明显比清水多。而
一暑)    ¨
添加了抑菌剂后,发酵的升酸幅度明显减少。
∞    ∞    加    m    0

在高浓度酒精发酵中,不添加氮源明显影响了发酵

结果,在相同时间内无法发酵彻底。从发酵过程中二氧化碳失重曲线可以看出,回用水中含有大量的氮源,从而提

高了发酵速度。

添加了抑菌剂的回用水试验组不仅发酵速度快,而且反应终了时的酒度比清水配料提高了 2.3%、4.7%、

4.5%。

2.6 不同抑菌剂的酒精生产成本比较为了减少酒精生产的成本,对酒精生产成本变化进

行了一个估算,结果见表 6。

由表 6得知,仅在发酵部分,偏重亚硫酸钠是最有利



于清洁生产技术的应用的。吨乙醇新增成本为 24.035元,但考虑对环境的影响及沼气部分的脱硫费用,吨乙醇的综合成本相对原工艺是下降的。

3 结论







2008~2009年采用传统生产工艺,2010~2012年采用破

堆移位工艺 )。

表 2 出酒率对比





由表 2可 以看出。酱香型郎酒的出酒率从 2008年的55%左右可以提高到了 2012年的 60%左右。特别是近两年,随着破堆移位工艺的进一步探索实践和完善,对糟醅整个发酵阶段进行控制后,出酒率也稳定在 62%左右,创造了酱香型白酒出酒率的新高。

2.5 不同工艺对优质品率的影响通过将破堆移位工艺应用于 2010~2012年 3个批

次酒的生产,使糟醅人池发酵的温度得到了降低,从而使发酵过程中产生的高沸点香味物质减少,而产生的低沸点物质相对增多,利于增加基酒的协调感,从而使优质品率提高幅度达到了 2.5个百分点左右,具体提高百分 比见表 3。


3 结论





而且更有利于保护氮源,减少损失。但采用低温液化技术后。需要加入抑菌剂来防止杂菌的滋生。3种环境友好型的抑菌剂均能有效地防止杂菌的滋生。但由于成本问题,偏重亚硫酸钠更有利于大生产的推广应用。通过试验表明,在 80℃下 ,液化 lh,总糖与氨氮基本没有损失。发酵过程中添加 150mg/L的偏 重亚硫酸钠能有效防止杂菌生长。比传统的清水配料工艺更有利于高浓度发酵。


采用破堆移位降温工艺后,入池的糟醅温度从 45℃ 左右降到 35℃左右,最适宜各类微生物的生产繁殖,使得每克糟的微生物总数含量和堆积终止时相比.平均上升了 2.5倍左右 ,为后期的发酵、生香环节提供了较好的前体物质和环境,出酒率也从 55%左右提高到了 60%左右,优质品率从 1O%左右提高到了 12.5%左右 ,创造了经济效益,降低了生产成本。但是糟醅温度降低后,入池、补水等相关工艺的控制后期有待做进一步研究、探讨。