酿造工艺学教案——第二章第一节概述(中职教育)

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1、第二章酒精生产工艺与设备笫一节概述酒精的基本性质与用途酒精是一种由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，化学名称叫乙醇。酒精是一种无色透明并具冇特殊芳香味和强烈刺激味的液体。酒精能与水以任何比例混合，并产生热量，混合液体体积小于酒精和水的体积之和。以体积分数和质量分数表示酒精浓度吋，它们的数值有明显的区别。体积分数通常也称为酒度。酒精的很多物理常数（如相对密度、沸点、燃点、凝固点等）都与其浓度有关。特别是酒精的沸点不仅与其浓度有关，而且还具有在质量分数为95.57%时沸点最低的特点。它表明在常压下，当酒精与水的混合液屮的酒精质量分数达到95.57%时，它所蒸发的蒸气中的酒精分量也

2、是95.57%（质量分数）。所以大部分酒精工厂所有采用的普通精镭方法是不能精馆出超过95.57%（质量分数）酒精的。如需生产无水酒精，必须采取特殊的脱水方法。酒精是中性化合物，不具酸性或碱性，可以与活泼金屈反应，与酸发生酯化反应；在强酸的作用下发生氧化反应。酒精是一种易挥发、易燃烧的液体，是一种易燃、易爆的危险品。酒精燃烧吋发生淡蓝色的无烟火焰，并放出大量的热。与石油、煤炭为代表的传统能源相比，酒精具有燃烧值高、可再生、不产生温室气体等优点。酒精对于人体具有酩酊作用，它是一切饮料的必需成分。食用酒可用来兑制白酒、强化葡萄酒，以及用来制造各种酒精性饮料和作为食品添加剂等。酒精能够

3、溶解多种有机物，它是一种良好的有机溶剂。可以作为各种香料、染料、油漆、树脂、硝化棉和照相胶片的溶剂，也可以用来萃取植物油与香精油等。它还口J以作为农药、医药以及化学试剂的溶剂。酒精的吸水性很强，可用來作为脱水剂。酒精对蛋口质具有凝固作用，在医药卫生和食品工业屮常常用来作为杀菌剂、防腐剂和消毒剂。二、酒精的生产方法酒精的工业生产方法口J分为微生物发酵法和化学合成法两大类。（一）微生物发酵法微生物发酵法就是利用微生物（主要是酵母菌）所含的酒化酶系将可发酵性糖（主要是葡萄糖、麦芽糖、果糖、蔗糖等）通过发酵作用转变为酒精。在实际生产工艺过程屮，一般可分为原料处理、酒精发酵和酒精提取三大

4、步骤。根据所采用的原料的不同，发酵询对原料的处理方式也冇所不同。出于酒精酵母不能够直接利用淀粉、纤维素及半纤维这类多糖，因此，以这类成分为主的原料在进行酒精发酵Z前，必须将原料屮的多糖水解为酒精酵母可利用的单糖或双糖。对于淀粉质原料而言，这一过程通常称为“糖化”；而对于纤维素原料而言，这一过程通常称为“水解”。采用淀粉质原料的酒精工厂，以往都是自行生产隸曲、液体曲等糖化剂来进行淀粉的糖化。近年來由于酶制剂工业的发展，酶产品的使用不断普及，现在大多数的酒精工厂都是直接采用商品酶制剂来进行淀粉的糖化。纤维原料可能通过酸法水解或酶法水解将原料中的纤维素、半纤维素等多糖转化为葡萄糖等可

5、发酵性糖。但是由于纤维素原料的水解比较困难，糖转化率较低，目而工业化生产成本较高，尚未能达到大规模的工业应用程度。由于纤维原料是地球上最具潜力的可再生资源，因此采用纤维原料生产酒精是未来酒精工业的重要发展方向。糖质原料主要是指制糖工厂的副产物废糖蜜，在经过适当处理和补充养料后，就可被酒精酵母发酵制取酒精。无论采用哪种原料，发酵成熟醪液中的酒糟含量一般都只有百分Z几到百分Z十几。酒精发酵工作一般都是采取蒸傭的方法从发酵成熟醪液屮捉取酒精。淀粉质原料生产酒精工艺流程酵母菌I试管培养废糖蜜一次稀释三角瓶培养卡氏罐培养小酒母大酒母-酸化和灭菌澄清-——酸、防腐剂或加热——A残渣水、营养

6、液二氧化碳杂醇油二次稀释»发酵一-酒精曲悉歯M料1试管培界清理试儕土咅养三升j躺:培养粉石卒三弟瓶培养41种曲蒸煮卡氏罐培养1柳化曲-—楠化小酒母1一氧化碳*发酵-—大酒毋杂醇油酒梢酒糟废糖蜜原料生产酒精工艺流程（二）化学合成法化学合成法是利用石油或大然气的裂解气、某些工矿企业的废气以及电石等为原料，经过化学反应制造酒精的方法。工业生产上最常用的方法是以石油裂解生成的乙烯为原料，通过水合法生成酒精，此法称为乙烯水合法。除此之外也采用乙醛加氢法。1.乙烯水合法乙烯水合法可分为间接水合法和直接水合法2.乙醛加氢法乙醛加氢法可根据乙醛的来源不同可分为乙烯氧化法和电石法两种。三、酒精工

7、业发展状况酒精的工业化生产最初是在酿酒的基础上发展来的。我国酒精生产以发酵法为主，大多数工厂是采用薯干为原料，而广东、广西、福建、四川、台湾、等省是以甘蔗糖蜜发酵生产酒精的比例较大，华北、东北地区则以甜菜糖蜜发酵生产酒精较多。目前，各地酒精工厂因地制宜，也冇利用野生植物淀粉质原料或亚硫酸盐纸浆废液和木屑稀酸水解法來生产酒精。我国合成酒精的大规模生产是以乙稀为原料，采用直接法合成酒精。随着我国右油工业的发展，合成酒精的生产也势必有较快的发展。近年来，随着酒精质量的不断提高，各科研部门对酒精工业