第八节 发酵成熟醪

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1、第八节发酵成熟醪的蒸馏和精馏蒸馏的基础知识原理：液体混合物中个组分的挥发度不同从成熟的醪液中回收酒精分两步第一步、蒸馏过程：将酒精中所有酒精和所有挥发性杂质从发酵醪液中分离出来——得到粗酒精和酒糟（蒸馏塔）第二步、精馏过程：除去酒精中的杂质进一步提高酒精的浓度——得到成品酒精和杂醇油等副产物（精馏塔）一、成熟发酵醪的化学组成和杂质分类a、水82~90%b、干物质3~7%可溶：残糖、糊精、可溶性蛋白质、无机盐等不溶：酵母菌体、皮壳、纤维、不溶性淀粉等c、挥发性杂质6~10%主要包括醇类、醛类、酯类、酸类醇类：甲醇（原料）、丙醇、异丁醇、异戊醇—

2、—发酵过程酸类：醋酸、丁酸、丙酸、戊酸——杂菌的产物醛类：乙醛——酵母代谢产物酯类：乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、异丁酸甲酯——杂质相互作用二、酒精蒸馏的基本原理1、拉乌尔定律：在混合溶液中，低沸点组分在气相中的含量总比在液相中高。反之亦然。酒精蒸馏是以拉乌尔定律为基础的。由于醪液中各组分挥发性能不同，蒸馏时，液相组分和气相组分是不同的，气相中含有较多挥发组分，经反复汽化和冷凝，将易挥发组分和难挥发组分分开。2、酒精的挥发系数在酒精-水混合液达到沸腾状态时，平衡系统中，气相中酒精含量A%与液相中酒精含量a%的比值，称为酒精的挥发系数。K=A/

3、a它表示酒精溶液中乙醇挥发性能的强弱。K值随溶液中酒精浓度的增加而变小。在酒精浓度达到95.57%之前，K>1，这就是说，常规的蒸馏方法能使酒精变浓。3、酒精-水系统的恒沸混合物常压下，气相中酒精浓度=液相中酒精浓度(95.57%W)，此时的K=1沸点为78.15℃<78.3℃（纯酒精）、100℃（纯水），K=1，这个混合物称恒沸混合物。此沸点称最低恒沸点。*所以，常压下采用常规的蒸馏手法无法得到100%的酒精从175页表3-43可以看出：在高酒精浓度时，压力降低，会使蒸汽中酒精含量增加，即减压蒸馏可将恒沸点往增加酒精含量的方向移动，所以，当

4、压力降低到一定程度，可使蒸汽中酒精含量达100%。[9330Pa]。真空蒸馏能得到无水酒精。4、压力对恒沸点的影响5、蒸馏塔的基本原理：由沸点组成图可知：酒精-水溶液加热沸腾时，蒸汽中酒精含量较溶液中高；酒精-水溶液的酒精含量越高，升温和汽化所需要的热量越少，依此为据，设计蒸馏塔来获得高浓度酒精。原理：从下层塔板上升的气体与上层板下流的液体在中间板上进行传质传热，其结果是下板上的气体发生部分冷凝，上层来的液体易挥发组分发生部分汽化，从而使酒精逐板提浓。（1）简单蒸馏三、酒精精馏的基本原理●精馏的目地：除去酒精中的杂质，使得到的成品酒精符合规格

5、。（1）、挥发性杂质的分类：a头级杂质：沸点比酒精低但挥发性能较酒精好，包括乙醛、醋酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯。b尾级杂质：沸点比酒精高但挥发性能较酒精弱，包括戊醇、异戊醇、异丁醇、丙醇、异丙醇——杂醇油c中级杂质：挥发性能与酒精相当，包括异丁酸乙酯、异戊酸乙酯（2）、杂质的挥发系数和精馏系数：为了解杂质的挥发性与酒精的挥发性的关系，引入杂质的挥发系数和精馏系数。1]杂质的挥发系数A：杂质的挥发系数：在乙醇-水-杂质三元混合物达沸腾状态时，杂质在汽相中的含量a和在液相中的含量β的比值。即K杂=a/β180页表3-47从表中可看出3点规律：[1

6、]所有杂质的挥发系数随酒精浓度增加逐渐减小，即所有杂质随酒精浓度增加在汽相中含量逐渐降低，这一特点有利于除杂。[2]酒精浓度<55%（V）时，所有杂质（含酒精）的挥发系数都大于1，即此时，酒精和杂质在汽相中的含量较液相中高。所以蒸馏时控制粗塔塔顶酒精浓度<55%，即可将酒精和挥发性杂质从醪液中提取出来。[3]有些杂质的挥发系数始终大于1，主要是头级杂质——在塔顶或冷凝器中排除[4]有些在酒精浓度高时，K杂由大于1变成小于1。主要是尾级杂质——K=1层板上提取杂醇油杂质的精馏系数在酒精-水-杂质三元混合体系中，杂质的挥发系数K杂与酒精的挥发系数

7、K酒精之比称精馏系数，它反映出杂质与酒精的可分离程度。通过杂质K′来判断，杂质在气相中究竟是增加还是在减小，以便更好的确定杂质在塔内集聚区域。精馏系数的意义：[1]：K‘>1，表示杂质较酒精更易挥发，汽相中杂质含量较液相中增加的较多，在塔内向上运动速度快与酒精，在气相中集聚。[2]：K'<1，表示杂质比酒精难挥发，表示杂质在给定条件下的挥发性能小于酒精。有两种情况：K杂<1（在此酒精浓度下），K酒精>1，该杂质在液相的含量大于气相，沿塔而下。K杂>1，（在此酒精浓度下），但K杂

8、示挥发性能与酒精相同，蒸馏中不发生分离现象，难分离。（3）醛酯类馏分的排除（头级和中级杂质）[1]简单排醛：适当提高第2冷凝器温度，在第3冷凝器排出一定量的醛酯馏分