CN101260412B - 一种酒精酿造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种酒精酿造工艺，系采用糖料(甜菜、甜高粱、甘蔗等)作物与淀粉类农作物为原料，在糖化酶的存在下经发酵、蒸馏而制得；其中原料中糖料作物与淀粉类农作物的重量比例关系为1∶1～5∶1。本发明所提供的酒精酿造工艺，不仅醪液中的糖发酵生成酒精，而且原料中的糖料作物渣料和其它成分也发酵生成酒精，并能有效地回收，能提高出酒率20％至25％；同时由于采用糖料作物与淀粉类农作物为原料，解决了原料短缺和传统工业生产酒精中采用粮食作原料所存在的与人争粮、与粮争地的问题。

Description

一种酒精酿造工艺

【技术领域】

本发明涉及一种酿造工艺，特别涉及一种酒精酿造工艺。

【背景技术】

中国自古就有采用糖蜜酿造酒精的方法，通常是从甜菜制糖后的副产品中提取出糖蜜，然后再利用糖蜜发酵而制造酒精。这种传统制备工艺历史悠久，但是该传统的甜菜酿造酒精的工艺中，只是采用了甜菜榨汁后所获得的液体作为原料进行酿造生产，并没有充分完全地利用好原材料甜菜，而且酿造所需时间长，工艺复杂，成本较高。

而现代的酒精酿造方法，多采用粮食类淀粉类物料或糖质等单一物料为生产原料，并没有直接利用甜菜或甜菜与淀粉类物料混合作为原材料经过发酵生成含有相当酒精成分的酒液，以蒸馏塔蒸馏，进行酒精酿造的工艺。采用粮食类淀粉类物料或糖质等单一物料为生产原料的酿酒工艺，普遍存在出酒率低下，原材料利用率较低的弊端；同时，在目前人类粮食资源愈加紧张的条件下，极易造成工业生产与人争粮及与粮争地问题，不利于可持续发展和资源的合理利用。

【发明内容】

本发明的发明目的是提供一种酒精酿造工艺，以达到提高原材料利用率与出酒率的目的。

为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：

一种酒精酿造工艺，包括如下步骤：

磨浆：将原料糖料作物与水按重量比2∶1混合后进行磨浆，获得含有糖料作物渣料的醪液；

糖化：将淀粉类原料在糖化酶的作用下转化成糖；

配浆：将糖料作物磨浆后得到的醪液与由淀粉类原料转化而成的糖按预先确定的比例混合；糖料作物是甜菜，甜菜包括鲜甜菜和/或干甜菜；

发酵：在上述配浆后的醪液中加入发酵酶，发酵酶的用量为原料总重量的0.15-2％；同时以3-12ppm的浓度供氧，进行有氧增殖、厌氧发酵；

蒸馏：将发酵后的醪液进行蒸馏，即获得酒精。

上述酒精酿造工艺中，所述配浆步骤中，糖料作物磨浆后得到的醪液与由淀粉类原料转化而成的糖按投入原料的重量1～5∶1比例混合。

上述酒精酿造工艺中，在所述配浆步骤中，还包括调整配浆后的醪液的pH值、温度和浓度的步骤。

上述酒精酿造工艺中，调整所述配浆后的醪液的利用蒸馏后的清液回配及有机酸(硫酸、磷酸、盐酸)pH值在4～6之间。

上述酒精酿造工艺中，调整所述配浆后的醪液的温度在28℃～35℃之间。

上述酒精酿造工艺中，调整所述配浆后的醪液中原料(糖料作物渣和转化得到的糖的混合物)与水的重量比在1∶0.8～1∶5之间。

上述酒精酿造工艺中，所述发酵步骤中，对配浆后的醪液在28-35℃进行间歇式或连续式发酵，发酵过程中保证醪液和甜菜渣混合搅拌均匀，同时发酵过程要厌氧和无菌。

上述酒精酿造工艺中，所述蒸馏步骤至少包括：

粗馏，对发酵后的醪液进行粗馏；

精馏，对粗馏后的醪液进行精馏，获得酒精。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下优点：

1、在本发明的酒精生产工艺中，采用混有原料甜菜/甘蔗渣和淀粉类物料转化的糖类的醪液一并进行配浆，一并进行发酵，一并进行粗馏，不仅醪液中的糖发酵生成酒精，而且原料渣中的纤维素和残留糖等其它成分也发酵生成酒精，有效地提高了出酒率，能提高出酒率20％至25％，充分利用原材料，解决原料紧缺的问题。

2、直接采用甜菜/甘蔗等非粮食作物生产酒精，符合我国的行业发展方向和方针，解决了非生物质能源问题、三农问题、不与人争粮及不与粮争地问题。

3、解决只能单一原料进行生产的问题。

4、生产不受原料干鲜限制，即可以将鲜原料和干原料以一套通用设备进行生产。

5、生产过程中产生安全废弃物，实现了循环经济的循环利用模式，达到资源→产品→再生资源的目标，包括：

(1)粗馏后分离出的液体经过过滤得到的滤清液送至醪液配浆步骤中用于调整浓度；其它可制造沼气，与其他能源(如煤、天然气)等共同为生产过程提供热能；

(2)所有的液体，包括粗馏排出的糟液中的液体、蒸馏后的冷凝水、以及清洗容器、管线的弱碱水等，经过简单处理，便可循环使用，比如用在配浆、锅炉、绿化、清洗中等；

(3)粗馏后分离出的固体渣料，经干燥和包装，可做饲料、可降解材料，与制造沼气后的发酵污泥可以生产高级肥料等；

(4)发酵过程中产生的二氧化碳气体回收成为工业产品。

6、由于发酵过程中完全利用酶分解技术完成，不产生高温，因此发酵罐不需要采用水喷淋降温装置，而且也有利于安全废弃物的生成。

【附图说明】

图1为本发明提供的酒精酿造工艺的流程图。

【具体实施方式】

如图1所示，以甜菜与玉米作为原料为例来进行说明。

将甜菜与水混合进行磨浆，获得混有甜菜渣的醪液。甜菜可以采用经切片、烘干后的干甜菜，也可采用经清洗、粉碎后的鲜甜菜，还可用采用干、鲜甜菜的混合原料。

将玉米清理、粉碎通过液化、糖化转化成含糖的醪液。

在含有原料甜菜渣和利用玉米通过液化、糖化转化成含糖的醪液中，调整含有甜菜渣的醪液pH值、浓度和温度，利用回配醪液、水、添加剂按比例调整含甜菜渣的醪液的pH值为4至6，调整浓度是调整甜菜和水的重量比为1∶0.8-5，调整含甜菜渣的醪液的温度为28摄氏度到35摄氏度之间，再依据不同原料添加有针对性的和不同比例的发酵酶(发酵酶用量在0.15-2％)，甜菜和玉米粉的重量比为(1～5)∶1，完成含有甜菜渣的醪液一并配浆步骤。

含甜菜渣的醪液一并进行连续(或间歇)发酵，发酵过程中保证醪液和甜菜渣混合搅拌均匀；

对醪液进行蒸馏，获得酒精，包括食用酒精、工业酒精和燃料乙醇。蒸馏包括粗馏和精馏。粗馏前可以先进行固液分离，但本发明为提高酒份的回收率，在粗馏塔中采用醪液和甜菜渣不分离的一并粗馏；精馏采用蒸汽对粗馏后的醪液进行精馏，可以利用整个生产工艺中的副产品蒸气或热空气。

在整个生产工艺的各个步骤中，会产生大量有用的安全废弃物，并送回至生产工艺中循环利用或其它使用，包括：

在醪液发酵步骤中，对产生的CO₂进行多次洗涤并回收，生成液体CO₂产品。

粗馏步骤中，对粗馏所产生的糟液进行固液分离，可采用板框压滤机、离心机或其它设备进行固液分离。分离出的滤清液送至醪液配浆步骤中用于调整浓度，过滤后获得的渣体放入沼气罐发酵，获得沼气供锅炉使用来产生蒸汽或其它热能用途包括本发明中的循环热能使用，沼气罐产生的浊水经污水处理后，用弱碱沉淀滤清产生的清水可以绿化、以及清洗，清洗过程的弱碱可以回收再次循环利用。糟液分离出来的固体渣料，经烘干和包装，获得饲料、可降解材料和过滤材料。

蒸馏后的冷凝水、以及清洗容器、管线的弱碱水等经过简单处理，均可循环使用，比如用在清洗原料，锅炉、绿化、清洗中。

本发明的酒精酿造方法中的糖料作物优选甜菜，也可以采用其它原料，如甘蔗等。淀粉类原料优选玉米，也可以采用其它原料，如各种薯类，包括鲜或干木薯、鲜或干马铃薯、鲜或干甘薯、鲜或干红薯、鲜或干白薯等；谷物类，包括大米、高粱、小麦、水稻等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种酒精酿造工艺，包括如下步骤：

磨浆：将糖料作物与水按重量比2∶1的比例混合后进行磨浆，获得含有糖料作物渣料的醪液；糖料作物是甜菜，甜菜包括鲜甜菜和/或干甜菜；

糖化：将淀粉类原料在糖化酶的作用下转化成糖；

配浆：将糖料作物磨浆后得到的醪液与由淀粉类原料转化而成的糖按预先确定的比例混合；

发酵：在上述配浆后的醪液中加入发酵酶，发酵酶的用量为原料总重量的0.15-2％，同时以3-12ppm的浓度供氧，进行有氧增殖、厌氧发酵；

蒸馏：将发酵后的醪液进行蒸馏，即获得酒精。

2.根据权利要求1所述的酒精酿造工艺，其特征在于，所述配浆步骤中，糖料作物磨浆后得到的醪液与由淀粉类原料转化而成的糖按投入原料的重量1～5∶1比例混合。

3.根据权利要求1所述的酒精酿造工艺，其特征在于，在所述配浆步骤中，还包括调整配浆后的醪液的pH值、温度和浓度的步骤。

4.根据权利要求3所述的酒精酿造工艺，其特征在于，利用蒸馏后的清液回配和/或有机酸、硫酸、磷酸、盐酸调整所述配浆后的醪液的pH值在4～6之间。

5.根据权利要求3所述的酒精酿造工艺，其特征在于，调整所述配浆后的醪液的温度在30℃～35℃之间。

6.根据权利要求3所述的酒精酿造工艺，其特征在于，调整所述配浆后的醪液中糖料作物渣料和转化得到的糖的混合物重量与水的重量比在1∶0.8～1∶5之间。

7.根据权利要求1所述的酒精酿造工艺，其特征在于，所述发酵步骤中，对配浆后的醪液进行在28-35℃间歇式或连续式发酵，发酵过程中保证醪液和甜菜渣混合搅拌均匀，同时发酵过程要厌氧和无菌。

8.根据权利要求1所述的酒精酿造工艺，其特征在于，所述蒸馏步骤至少包括：

粗馏，对发酵后的醪液进行粗馏；

精馏，对粗馏后的醪液进行精馏，获得酒精。

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