生物化工工艺实例幻灯片.pptVIP

发酵成熟醪的成分随原料的种类、加式方示、菌种性能不同而不同，分成不挥发性成分和挥发性成分两大类。 不挥发性成分包括甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、无机盐、酵母菌体、不发酵性及未发酵完完的糖、皮壳、纤维等。这些成分易与酒精等挥发性成分分离，在精馏中它们和大部分水一起进入精馏塔。挥发性杂质共有50多种，分成醇类、醛类、酸类和酯类等四大类。 在精馏中，沸点比酒精低的杂质先被蒸馏出，称为中间杂质，包括乙醛、乙酸乙酯和甲酸甲酯等；有些杂质沸点高的杂质出现在蒸馏酒尾中，呈油状浮在液面，称为尾级杂质，又称杂醇油 酒精蒸馏有单塔、两塔、三塔和多塔蒸馏等多种蒸馏工艺。 3、淀粉质原料酒精发酵工艺 淀粉质原料生产酒精分为原料预处理、原料蒸煮、糖化剂制备、糖化、酒母制备、乙醇发酵和蒸馏等工艺，工艺流程如下图. （1）.原料预处理 原料先要通过振荡筛、吸铁器等将其中的混杂的小铁钉、泥块、杂草、 石块等杂质除去然后粉碎，粉碎的目的主要是增加原料受热面积。 （2）蒸煮 淀粉质原料吸水后在高温高压下蒸煮，可以破坏植物组织和细胞，使淀粉彻底糊化、液化，使蒸煮物料成为均一的糊化醪，为进一步的淀粉转化为糖创造良好的条件；其次蒸料还有灭菌的作用。 蒸煮工艺看，20世纪50年代前期我国酒精厂大多采用整粒原料间歇蒸煮工艺。为了提高蒸煮醪质量和减轻劳动强度，目前我国各酒精厂广泛采用连续蒸煮的工艺，方法有多种，常用有罐式(锅式)连续蒸煮、管道式连续蒸煮、塔式(柱式)连续蒸煮等三种方法。 罐式连续蒸煮工艺流程简图如图所示， （2）蒸煮工艺 （3）糖化曲制备 糖化曲分成固体曲和液体曲两种，用麸皮为主要原料制成的固体曲叫麸曲，采用液体深层通风培养的称为液体曲。 制曲常用霉菌。 制曲过程实际上是将糖化菌扩大培养，并让糖化菌产生高活力的、质量合格的各种淀粉酶等酶类的过程。为此，需要提供让糖化菌生长和产酶的合适原料、水分、温度和通气条件等。 如：液体曲生产工艺过程包括种子制备、液体曲发酵和无菌空气制备三部分，其工艺流程如下图所示。 种子罐接种糖化菌孢子悬浮液后，32℃通风培养36h左右接入培养罐，在培养罐内培养48h左右即得成熟液体曲。 （4）.糖化 糖化方法分成间歇糖化和连续糖化两类。目前我国大多数酒精厂采用后者。 间歇糖化工艺 间歇糖化在糖化锅内进行。蒸煮醪放入并冷却到61～62℃时，加入糖化剂，搅拌均匀后静止糖化30min，再冷却至30℃后供发酵用。 连续糖化工艺 根据蒸煮醪冷却(前冷却)和糖化醪液冷却(后冷却)的方法不同，可将连续糖化工艺分成混合冷却连续糖化、真空冷却连续糖化和三级真空冷却连续糖化三大类，所控制的工艺参数与间歇糖化工艺的相似。 糖化温度60°C，时间约30分钟 （5）.酵母制备 （6）.乙醇发酵 糖化醪送入发酵罐，接入酒母后，即可始乙醇发酵。发酵工艺有间歇发酵、半连续式发酵和连续式发酵三类。乙醇发酵过程可分为前发酵期、主发酵期和后发酵期三个阶段。前发酵期一般为前10h左右，在酒母与糖化醪加入发酵罐后，醪液中的酵母开始数量还不多，由于醪液中的酵母开始数量还不进行繁殖。 在前发酵期阶段，发酵作用不强，酒精和二氧化碳产生得少，糖分消耗得比较慢，发酵醪表面显得比较平静。前发酵期一般控制发酵温度不超过30℃。主发酵期为前发酵期之后的12h左右，在此阶段酵母细胞已大体形成，每毫升醪液中酵母数可达1亿以上，酵母菌基本上停止繁殖而主要进行乙醇发酵作用。使糖分迅速下降，酒精量逐渐增多，醪液中产生大量的二氧化碳，有很强的二氧化碳泡沫响声。 此期间发酵醪温度上升也快，生产上应加强温度控制，最好将温度控制在30～34℃。经主发酵期，醪液的糖分大部分已被耗掉，发酵进入后发酵期。在后发酵期阶段，发酵作用弱，产生热量也省，发酵醪温度逐渐下降，应控制发酵温度在30～32℃。后发酵一般需要约40h才能完成，总发酵时间一般控制60～72h。一般工艺工厂糖化醪浓度为16～18Bx，发酵成熟醪的乙醇含量为6%～10%(V/V)  * ㎡ * * * * * * * * * ②离子交换法 当发酵液的pH值低于3.22时，谷氨酸以阳离子状态存在，可用阳离子交换树脂来提取吸附在树脂上的谷氨酸阳离子，并可用碱洗下来，收集谷氨酸洗脱流分，经冷却，加盐酸调pH=3.0～3.2进行结晶,再用离心分离机分离即可得谷氨酸结晶.此法过程简单,周期短,设。设备省，占地少，提取总收率可达85～90％，缺点是酸碱用量大,废液污染环境。下图表示离子交换法提取谷按酸的工艺流程。? 离子交换法提取谷氨酸的工艺流程 五、谷氨酸钠（味精）的生产 １．谷氨酸的中和 味精是谷氨酸单钠盐 谷氨酸的饱和溶液加碱进行中和，中和反应的pH值应控制在第二等电点p