第三篇 酒精白酒生产工艺
第一章 原料及辅料 一.原料的选择 (一)选择原料的依据 (1)因地制宜,就地取材,原料产地离工厂要近,便于运输,节省费用。 (2)要求原料内碳水化合物含量较多,蛋白质含量要适当,适合与微生物的需要和吸收利用。 (3)原料资源要丰富,容易收集。由于酒精生产需要大量原料,要保证一定的库存量。 (4)原料要容易贮藏。应考虑到新鲜原料内含水量多,不耐久藏,最好选择经,干燥后,含水极少的干原料,易与保藏,不宜霉烂。 (5)对人民的身体无损害,影响发酵过程的杂质含量应极少,或者几乎不含。 (6)原料价格低廉,可降低产品成本。
(二)原料的种类 (1)薯类 甘薯、马铃薯、木薯、山药等。 (2)粮谷类 高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等。 (3)野生植物 橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等。 (4)农产品加工副产物 米粞、米糠饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等。
二.常用原料的化学组成 1、碳水化学物 2、蛋白质 3、脂肪 4、灰分:灰分中的磷、硫、镁、钾、钙等是构成菌体系胞的和辅霉的重要成分,还有调节渗透压的作用,是微生物生长不可却少的,在一般原料中,灰分的含量一足够。 5、果胶:块根或块茎作物的原料(如甘薯、马铃薯、木薯等),果胶质的含量比粮谷类多好几倍,它是生成对人体有害的甲醇的主要来源,并对醪液的粘度也有影响。 6、单宁:橡子、高粱等原料中,都含有大量的单宁。单宁带有涩味,遇铁就成蓝黑色,能把蛋白质凝固。 7、其它成分:木薯中的氰酸,发芽马铃薯中的紫色龙葵素,野生植物中的各种生物碱等。由于这些妨碍发酵物质的存在,会影响原料的出酒率,但是绝大多数的有害物质,经蒸煮和发酵作用,可被分解或被坏,也就失掉了它的危害性。
三.常用的淀粉质原料 (一)薯类原料 1.甘薯 优点:甘薯原料的出酒率较高、淀粉纯度高、结构松脆,易于蒸煮糊化、含脂肪及蛋白质较少,在发酵过程中生酸幅度小,降低了对淀粉酶的破坏作用。 缺点:树脂妨碍发酵、果胶含量多,甲醇的生成量稍大。容易腐败,不好保存,甘薯的病害很多,坏甘薯含有甘薯酮,会影响出酒率的提高。有病薯生成的毒害,会妨碍发酵作用,晒干后会煮不烂,严重影响出酒率的提高。
甘薯成分:块根中大约含有25—30%的干物质及70—75%的水分 碳水化合物:含量在20%左右,在甘薯中含有可溶性糖分2.0%左右。甘薯的淀粉颗粒经常由2--6个以上的颗粒结合在一起,形成特殊的团粒状态,每一个颗粒的大小为5—10微米。 含氮化合物:纯蛋白占2/3,酰胺类占1/3。在块根中含有腺嘌呤(adenine)、鸟嘌呤(guauine)、甜菜碱(betaine)、及胆碱(choline)等。 灰分:其比例大约为:K2O为3%,P2O5为9%,CaO为13%,MgO为4%,其它71%。 其他:脂肪、维生素、甲树脂和乙树脂。
2.马铃薯 作为酒精原料,淀粉含量较高蛋白质含量较低的马铃薯好块茎中约含有25%左右的干物质和75%左右的水分 主要成分碳水化合物,其含量在20%左右,其次是蛋白质、脂肪、纤维和灰份淀粉颗粒一般具有同心环,较一般淀粉颗粒为大,长约35--50微米,宽约25--37微米。 马铃薯的灰分中,以甲盐为主,其次是磷,一般K2O占灰分总量的60%,P2O6占17%。
3.木薯 多年生植物,呈灌木状,根粗而长,我国广东、广西、福建、台湾等地盛产。木薯是酒精工业的良好原料,其所含的淀粉品质较纯,且淀粉颗粒大,加工又方便,生产出来的酒精质量也较高。根为块根,呈柱形或纺锤形,直径为5--10厘米,根长30--40厘米,长者可达80--100厘米,根的表面为一层棕色或黄色的表皮。 (1)苦味木薯 又称毒木薯,茎杆为红色或淡红色,产量高,但生长期较长,约为一年半。含氢氰酸较多,但经晒干后大部分消失,作为酒精生产原料,蒸煮时大部分蒸发出去,所以并不影响发酵和成品质量。
(2)甜味木薯 又称无毒木薯,其茎杆为绿色或棕色,生长期较短,约一年,产量较低。木薯块根的主要化学成分是碳水化合物,其它成分如蛋白质、脂肪等含量都较少。在新鲜木薯块根内含有27--33%左右的白色淀粉,还含4%左右的蔗糖。根的外表含氢氰酸,对苦木薯而言,含氢氰酸的量更多,但它易于挥发,故木薯汁经过加热、浓缩后,其毒性就可完全去除。兹将其化学成分列与下:
(二)谷物原料 主要是玉米、高粱、大麦、大米和小麦等,节约用粮而言,尽量少用或不用这类原料为佳。 1.玉米 水 分 6--15 克(代表值12克) 蛋 白 质 8.5 克 脂 肪 4.3 克 碳水化合物 73 克 粗 纤 维 1.3 克 灰 分 1.7 克 胡 萝卜 素 0.06--0.1毫克(黄玉米) 0.05毫克(白玉米) 核 黄 素 0.10 毫克(黄玉米) 0.09毫克(白玉米) 硫 胺 酸 0.34 毫克(黄玉米) 0.35毫克(白玉米) 尼 克 酸 2.3 毫克(黄玉米) 2.1毫克(白玉米) 抗坏 血酸 0.04 毫克 钙 22 毫克 磷 210 毫克 铁 1.6 毫克
2.高粱 粘质高粱适于制造酒精。每百克高粱中的可是部分含有:水分12克 蛋白质8.2克 脂肪2.2克 碳水化合物78克 粗纤维0.3克 灰分0.4克 硫胺素0.14毫克 核黄素0.07毫克 尼克酸0.6毫克 钙17毫克 磷230毫克 铁5毫克 高粱中还含有单宁和色素,集中在皮,对酒精发酵有阻碍作用。高粱中含有单宁量约3%,这个数量就会对酒精发酵起不良的恶劣影响,使发酵过程酸度上升,阻碍酵母的生命活动。东北红高粱中高粱红色素(C16H12O5)和红梁苞颖色素,对发酵均发生不良影响。因此,用高粱为原料生产酒精时,应适当延长蒸煮时间,尽量把这些有害物质除去为佳。
3.其他谷物:大米、小米、大麦、小麦、燕麦、黑麦
(三)野生植物原料 1.橡子 橡树生产的果实,又名麻栎、榨树。橡子在每年九、十月间成熟,为黄色或棕色的坚果,形似卵形或球形, 成分:淀粉50--60%外,粗蛋白4--7.5%,脂肪1.5--5%,单宁2--4%。橡子含有单宁和戊糖,对铜盐有还原能力,橡子虽然含有单宁,但可用含单宁分解酶的黑曲霉糖化剂以分解单宁,还可以添加含有蛋白质较多的原料,使单宁结合而沉淀,这样,就可以顺利地进行酒精发酵,所以,橡子是酒精工业的一种良好的代用原料。 2.土茯苓 又名冷饭头,金刚根等,广东、台湾,西南等地有生长,淀粉在60%左右。土茯苓分为红、白两种,红色土茯苓内含单宁和色素的量较多,白色土茯苓内含淀粉较多。
其嫩叶及根茎中含有淀粉,可以作为食用,也可用作酒精原料,水分为56%,粗淀粉为20%,还原糖为4.45%,一般的干蕨根含淀粉为40%左右。 3.石蒜 又名毒蒜,乌蒜,蟑螂花等,多生长于堤塘、坟地等,我国各地均有。 含蛋白质4.4%,灰分9.75%,纤维0.85%,淀粉40%和少量的生物碱(石蒜碱、去痰碱和类石蒜碱等),有毒, 4.蕨根 其嫩叶及根茎中含有淀粉,可以作为食用,也可用作酒精原料,水分为56%,粗淀粉为20%,还原糖为4.45%,一般的干蕨根含淀粉为40%左右。 5.葛根 南方山区生长,分粉葛和苦葛,粉葛的根含有丰富的淀粉和糖分(鲜粉葛含淀粉高达37%,平均含有19--25%,还原糖4.45%),苦葛的淀粉含量较低,为8--9%,并且含有较多的纤维和胶汁等,蒸煮后的粘性很大,故用作为生产酒精的原料时,必须预先加以处理。 6.其它 金毛狗脊、菊芋、香附子
四.辅助原料的要求和化学组成 辅助原料是指制造糖化剂和用来补充氮源所需的原料。 1.麸皮 作为酒精生产中制造麸曲的主要原料。其用量约为酒精主要原料的6--10% 麸皮中维生素、钙及铁的含量如下: 硫胺素(维生素)平均含量 9.37微克/克 核黄素(维生素)平均含量 2.80微克/克 尼克酸(维生素) 3.00微克/克 钙(灰分中) 2.4% 铁(灰分中) 0.21% 此外,麸皮中还含有淀粉酶,氧化酶,过氧化酶及过氧化氢酶等。
2.米糠 含一定的淀粉和氮,含油17--20%,水分10.5--13%,粗蛋白15--17%,粗纤维6--8%,无氮抽出物38%,灰分2--9%。一般用榨过油的米糠饼。
五、其它原料 糖蜜、甘蔗、甜菜、纤维质原料、亚硫酸盐废液、乳清等