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文檔簡介
1、第 3 9 卷 第 6 期 2012年 1 1 月釀 L I Q U O R酒 MAK I NG V n l - 3 9 . N o . 6NO V . , 2 01 2文章編號(hào): 1 0 0 2 — 8 11 0 ( 2 0 1 2 ) 0 6 — 0 0 8 5 — 0 5論 改 良濕 法制酒 工藝的優(yōu) 勢 于源湖 , 李 宇棟 ( 吉林燃 料乙醇有限責(zé)任公司 , 吉林 吉林 1 3 2 1 0 1 )摘 要: 論述 改良濕法 乙
2、醇生產(chǎn)工 藝在 降耗 、 茵控 、 節(jié)能、 減排 、 增 效等方面 的主要優(yōu) 勢 , 提 高該法在行業(yè) 中的重要 地位 。關(guān)鍵 詞 : 改 良; 濕法制 酒; 工藝中圖分類 號(hào): TS 2 6 2 ; T S 2 6 1 . 4文獻(xiàn)標(biāo) 識(shí)碼 : BEx p o u n dt h eS u p e r i o r i t yo fM o d i f i e dW e tM i l l i n gt oPr o d u c eEt h a
3、n o lTe c h n o l o g yYUYu a n - h u. L IYu — d o n g( J i l i nF u e lA t h a n o lC o . L t d . , J i l i nJ i l i n1 3 2 1 0 1 , C h i n a )Ab s t r a c t : Di s e o u ~et h ema i na d v a n t a g eo fMo d i f i e dW
4、 e tMi l l i n gt op r o d u c ee t h a n o lt e c h n o l o g yo nd e c r e a s ec o n s u me ,b a c i l l ic o n t r o l ,e c o n o mye n e r g y , a l l a yp o l l u t e , i n c r e a s eb e n e f i ta n do t h e rw i
5、 s e , E n h a n c ei t si mp o r t a n ts t a t i o ni ni n d u s t r y .Ke ywo r d s : Mo d i f i e d ; W e tMi l l i n gt op r o d u c ee t h a n o l ; t e c h n o l o g y0 前言 2 0 0 2 年 , 一套 由某 設(shè)計(jì)院開發(fā) 出的名 為“ 改 良濕法” 的玉米
6、脫胚制漿生產(chǎn)乙醇的工藝技術(shù) , 直接應(yīng) 用到吉林燃料 乙醇 6 0 萬 噸 / 年 的大規(guī)模生產(chǎn)項(xiàng) 目上。 然而 , 在 2 0 0 3 年投產(chǎn)后 , 由于設(shè)計(jì) 中對一些關(guān)鍵 環(huán)節(jié)考慮欠缺 ,生產(chǎn)實(shí)施初期遇到了難以解決的重 大技術(shù)問題 , 并一度導(dǎo)致生產(chǎn)全過程的終止 , 使玉米 制酒行業(yè)對該工藝的潛能大大低估。但經(jīng)過吉林燃 料乙醇科技人員的深入探索 、 大膽改進(jìn)和銳意創(chuàng)新 ,逐步脫除了一個(gè)又一個(gè)生產(chǎn)瓶頸 , 最終 , 諸多 問題迎 刃而
7、解 ,使變革后 的改 良濕法之綜合優(yōu)勢逐漸彰顯 出來 , 至 2 0 0 6年 , 已經(jīng)全面達(dá)到和超過 了設(shè)計(jì)之初 的預(yù)期效果 , 至今則愈加完善 , 開辟了一條 乙醇工藝 發(fā)展的新 的成功之路。無論從玉米單耗、 系統(tǒng)菌控 、節(jié)約能源、 降低排污還是整體效益上 , 都表現(xiàn)出了優(yōu) 于傳統(tǒng)工藝的巨大潛力 。本篇從上述幾個(gè)方面深刻 收稿 日期: 2 0 1 2 — 0 8 — 3 0作者簡介 : 于源湖( 1 9 6 6 一) , 男, 吉林
8、省 吉林市人 , 長春工業(yè) 大 學(xué)畢業(yè) , 生物 工程碩 士 , 工程師 , 長期從事燃料 乙醇生產(chǎn)主裝 置 的工 藝技術(shù)管理 , 有豐 富的生產(chǎn)及改造經(jīng)驗(yàn) , 是 開拓 改 良濕 法制酒工 藝成功途徑的專 家。論述 了改 良濕法 的工藝優(yōu)勢 ,展示了在生產(chǎn)實(shí)踐 中積累的對改 良濕法工藝技術(shù) 由不完善到飛躍發(fā)展的 豐富經(jīng)驗(yàn) , 值得 國內(nèi)相關(guān)行業(yè)借鑒 。1改 良濕 法的 工藝 特點(diǎn) 傳統(tǒng)的乙醇生產(chǎn)工藝分干法和濕法兩種 ,干法 直接將玉米
9、粉碎制漿造酒 ; 濕法則將玉米中的胚芽 、纖維 、蛋 白逐級(jí)分離提取出來 ,以增加產(chǎn)品的附加 值 , 淀粉再用于造酒 。此后 , 又出現(xiàn)潤水提胚芽 的半 干法和分離部分蛋 白的半濕法 。由于干法不提胚芽 或提取率低 , 缺少重要的效益增長點(diǎn) ; 而濕法雖可充 分提取胚芽、 蛋 白和纖維 , 但投資龐大 。 因此 , 需尋求 一 條用簡短的途徑 ,將玉米 中高附加值的胚芽通過 濕法浸泡 、 破碎 、 胚芽分離提取出來 , 生產(chǎn)玉米油 ,
10、但 不需分離蛋 白和纖維 以減少大量投資 ,再將蛋 白和 纖維隨淀粉質(zhì)全部研磨成淀粉漿去乙醇工序 ,用于 生產(chǎn)酒精 ,酒糟則制成蛋 白含量較高的飼料產(chǎn)品的 途徑 , 即稱為改 良濕法造酒工藝( 美國稱為 : M o d i f i e dw e tm i l l i n g ) 。此工藝的重新整合意味著將 出現(xiàn)一系列工藝路線 、 生產(chǎn)程序 、 操作方式等方面的變化 , 而 這些變化正是改 良濕法應(yīng)用前期凸顯在生產(chǎn)中的關(guān) 鍵問題所在。例如
11、 ,不加分離的較大種皮纖維對 乙第六期 于源湖, 等 : 論改良濕法制酒工藝的優(yōu)勢 2 0 1 2濕法則將淀粉流失途徑從以上 3 個(gè)途徑減少到只有 胚芽分離 1 個(gè) ,而胚芽 中的游離淀粉又 比較容易用 胚芽洗滌水洗掉收 回到系統(tǒng)物料中,因此玉米單耗 容易最大限度地降低 。吉林燃料乙醇在該項(xiàng)控制上 可 以達(dá)到 噸乙醇玉米消耗接近 3 . 0 0的行業(yè)領(lǐng) 先水 平 , 改 良濕法減少流失環(huán)節(jié)是其重要原因之一。2 . 3 優(yōu)勢之三 :
12、超平穩(wěn)菌控 實(shí)踐證明 , 淀粉漿中雜菌越多 , 乙醇發(fā)酵工序越 容易染菌。 在改良濕法投入大規(guī)模生產(chǎn)的初期 , 系統(tǒng) 染菌是一項(xiàng)令人頭痛的問題 ,幾乎大部分染菌原因 都?xì)w結(jié)為淀粉漿菌控環(huán)節(jié)而不是發(fā)酵環(huán)節(jié) 。在行業(yè) 看來 , 濕法存在細(xì)菌易生長的潮濕環(huán)境 , 尤其改 良濕 法取消了傳統(tǒng)濕法浸泡液中添加亞硫酸這一具有殺 菌作用的溶劑 , 使之在最初應(yīng)用時(shí)許多人有疑慮 , 以 致在設(shè)計(jì) 中被動(dòng)地配備 了 C I P 堿洗程序 , 但沒有解 決
13、根本問題 ,原糧中帶有大量雜菌是系統(tǒng)清洗無法 去除的。 如何根治這一難題 , 是改 良濕法成效的關(guān)鍵 之處 。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn) , 在最初工藝界定 的浸泡溫度 5 8 ~6 0 ~ ( 2 下 ,浸泡過程中經(jīng)顯微鏡下觀察桿菌呈上升趨 勢 , 如果 浸泡溫度 降低 ( 例如在 5 3~ 5 5 c 《 二 ) , 則 雜菌 生長速度更快 ,尤其對于一些碎雜較多的糧 ,浸泡 1 0 h 左右鏡檢雜菌數(shù) 即可達(dá)到滿視的程度 ;而反過 來提高浸泡溫度
14、則可以阻止桿菌的生成 , 但存在玉 米發(fā)生糊化粘聚在浸泡罐中的風(fēng) 險(xiǎn)。工藝探索試驗(yàn)表明 , 浸泡溫度控制在 6 26 5 ℃之間 , 可以保持玉米不發(fā)生糊化且吸水速度最快 , 而 此 區(qū)間和微生物學(xué)著名的 巴氏滅菌溫度條件相似 ,實(shí)施后在持續(xù) 1 2 小時(shí)以上的浸泡過程中 , 經(jīng)鏡檢觀 察雜菌呈逐漸下降趨勢 , 浸泡時(shí)間越長雜菌越少 , 以至于使整個(gè)上料到浸泡的過程變成了特殊的滅菌過 程 , 菌控效果非常理想 。即使有少量嗜熱菌 , 生
15、長也 很緩慢 ,對其后的發(fā)酵過程不會(huì)構(gòu)成威脅。以下為 p H 4 . 0的偏酸性浸泡液 中 ,投入同批收購的相同質(zhì) 量玉米 ,取四組溫度下浸泡時(shí)間與 4 0 0 倍顯微鏡下 檢測 的菌數(shù)情況 的對 比數(shù)據(jù) ,見表 1( 菌數(shù)單位 :個(gè) ) :在其后的磨區(qū)工序 ,由于沒有傳統(tǒng)濕法提取蛋 白質(zhì)防止變性 的約束 ,磨 區(qū)過程水及物料溫度也可 調(diào)整到接近巴氏滅菌溫度 的范圍,進(jìn)一步抑制設(shè)備 管道內(nèi)物料滯留產(chǎn)生 的雜菌。 雜菌的受控 , 使去液糖
16、 化的淀粉漿鏡檢雜菌數(shù)可以保持在較低數(shù) 目,由于 菌代謝產(chǎn)生可揮發(fā) I 生 酸 ,料液的揮發(fā)酸檢測也多在 0 . 0 5以 內(nèi)。表 1四組溫度下浸泡時(shí)間與 4 0 0倍顯微鏡 下檢測的菌數(shù) 情況 的對 比數(shù)據(jù) 試驗(yàn)序號(hào) 浸泡溫度 起始 菌數(shù) 4 h 菌數(shù) 8 h 菌數(shù) 1 2 h 菌數(shù) 以上的工藝改進(jìn)相 當(dāng)于在通常的淀粉漿噴射蒸 煮滅菌前 又增加了一道滅菌 , 這一“ 雙保 險(xiǎn)” 奠定 了改 良濕法超平穩(wěn)菌控的基礎(chǔ)。 此外 , 除應(yīng)定期
17、系統(tǒng)清 洗消除設(shè)備掛壁及死角滋生的短期噴射蒸煮難 以殺 滅的大桿菌外 , 抗生素抑菌 、 過氧化氫類氧化消殺滅 菌等措施也可作 為輔助方法 ,這也是改 良濕法菌控 較包括干法在內(nèi)的其他造酒工藝的優(yōu)勢所在 。2 . 4 優(yōu)勢之四: 大幅度節(jié)能 節(jié)能是生產(chǎn)企業(yè)挖潛的必經(jīng)之路。水平衡 的合 理布置與調(diào)整是淀粉漿生產(chǎn)節(jié)能降耗 的重要環(huán)節(jié) ,改 良濕法在此又突出了其優(yōu)勢 。改 良濕法 由于流程 簡短 , 過程水 回用到脫胚制漿工序的環(huán)節(jié)少 , 水
18、 的套 用路線簡捷清晰,酒糟飼料分離出來的離心清液由于溫度和酸度接近浸泡液要求 ,可直接用來浸泡玉 米 , 既節(jié)省了上料和浸泡過程大量蒸汽消耗 , 又節(jié)約 了配酸用水。 另一方面 , 在較高的磨區(qū)溫度和合理的 水系統(tǒng)平衡調(diào)整下 , 飼料蒸發(fā)工序的蒸發(fā)冷凝液 、 乙醇蒸餾工序的余餾水 、 液糖化工序的水汽凝結(jié)水 、 以及 回配 的部分 離心清液這些過程熱水 可以充分 回用 ,又進(jìn)一步減少了淀粉漿在液糖化工序噴射蒸煮 新鮮蒸汽用量及新鮮水用
19、量。 正常生產(chǎn)運(yùn)行 中, 乙醇 生產(chǎn)線蒸氣單耗( 下 圖 C / A) 可達(dá)到 3 . 3噸 / 噸酒 ; 實(shí) 際進(jìn)入工藝物料 中的新鮮水消耗 ( 下 圖 D / A) 則僅有 0 . 8 噸 / 噸酒左右。效益非??捎^。乙醇蒸餾裝置的節(jié)能性也是重要一環(huán) ,從 目前 國內(nèi)采用 的蒸餾裝置效能對 比情況看 ,引進(jìn)的奧地 利 V O G E L B U S C H公司六塔差壓式蒸餾系統(tǒng) ,其設(shè) 計(jì) 的熱能綜合利用優(yōu)化效果首屈一指 ,由于涉及
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