降低乙醇生产过程中挥发酸的方法

降低乙醇生产过程中挥发酸的方法
作者:孙伟
来源:《科技创新导报》 2011年第31期
    孙伟
    (吉林燃料乙醇有限公司  吉林市  132101)
    摘  要:乙醇生产过程中产生的挥发酸主要是由酵母菌、乳酸菌以及醋酸菌代谢生成。挥发酸的含量是衡量乙醇生产与管理水平好坏的重要标准之一。因此,生产过程中应尽可能控制乙醇中挥发酸的含量。本课题研究了几种降酸的方法。
    关键词:乙醇  挥发酸  降酸
    中图分类号:O646  文献标识码: A  文章编号:1674-098X(2011)11(c)-0000-00
    1 绪论
      燃料乙醇是 20 世纪初面市的传统产品,是一种很好的汽车替代燃料,是可持续的绿能源之一。它
可以增加汽油的含氧量,使其燃烧更充分,降低燃料的 CO2净排放。由于石油资源的减少及国际原油价格的居高不下,以谷物为原料的燃料乙醇的产量正在迅速增长。由于乙醇发酵过程中存在的各种竞争性抑制作用,有必要对发酵过程进行优化,降低乙醇生产过程中挥发酸的产生,以促进乙醇高效率高质量的工业化生产.
分界开关控制器    2 正文
      挥发酸主要是由醋酸及其衍生物构成,这些衍生物包括醋酸乙酯和少量的丙酸、丁酸以及它们的酯。为了改进燃烧乙醇存储过程中的稳定性,在乙醇的发酵过程中,需对酸度太高的乙醇进行降酸。主要的方法有化学降酸法、物理降酸法、生物降酸法和联合降酸法。
    2.1 化学降酸法
      化学降酸法是指在乙醇生产中加入强碱弱酸盐以中和过量的有机酸.从而降低酸度。化学降酸方法的反应快,降酸时间短,效果明显。但在使用化学方法降酸时要注意控制使用化学试剂的用量。
夜光标牌      现在的酒精主要还是通过发酵制备的。酒精制备的原料主要有淀粉质和纤维质为主,通过各种酶的作用而产生酒精的,酒精生产也带来了很多副产品,比如说杂醇油等。下面主要讲解以发酵发制备酒精的工艺:现在的淀粉质原料主要有玉米、木薯、糖蜜等。木薯经过热预处理后加入a-淀粉酶让淀
粉分子从原料细胞中游离出来以后,先膨胀,糊化,通过酶的作用使之分解为小分子的糊精和低聚糖,再利用糖化酶将液化产物进一步水解成葡萄糖的过程。利用酒精酵母将葡萄糖转化成为酒精,最后通过蒸馏工艺将酒精浓缩为大约为95.57%的酒精溶液。在其发酵过程中我们适当加入二氧化硫,通过调节发酵温度、起始酸度等方法减少挥发酸的含量,这对确定最佳的二氧化硫添加量和挥发酸控制量很重要。
      发酵温度是影响酵母繁殖和发酵的重要因素,同时也是影响代谢产物的重要因素,酿造高质量的酒精一般采用低温发酵,因为低温发酵可以防止或者抑制细菌的污染.且二氧化碳溢出较缓慢。在发酵过程中,应该选择合适的温度。
      用氢氧化钾进行总体降酸使用氢氧化钾进行降酸,我们会发现刚加进去酒体颜立刻变成淡黄,降酸的速度快,但对酒体的整体破坏性也大,
    2.2 物理降酸法
      物理降酸法是是利用冷冻法对乙醇进行降低温处理.使酒石酸盐结晶沉淀,从而降酸。不添加任何化学物品,不会对乙醇的质量造成不良影响,而且也减少了劳动量.但这种方法受自然条件、设备装置的限制较大用,也易产生其他额外的杂质。
    2.3 生物降酸法
      生物降酸法是指利用微生物分解酸。从而达到降酸目的。这种方法较适合于对酸含量较高的乙醇原料进行降酸处理。这种方法能有针对性地提升乙醇的品质特性,增加其典型性,但操作难度较大。
      STARGEN/M酶产品是一种对生淀粉具有增效作用的复合酶,包括a一淀粉酶和糖化酶,它们能够在淀粉颗粒上钻孔,节省了处理原料淀粉所需要的比较高的能量,还能够提供更合算的葡萄糖用来转化成乙醇以及其他的生物产品和生物物质。
      淀粉是2种聚合物组成的复合物,一种是直线型的多聚糖,称为直链淀粉;另一种是有较多分支的多聚糖,称为支链淀粉。在天然淀粉的形态中,这2种聚合物由于形成交互的半晶体和无定形体而组成淀粉颗粒。在共同作用下淀粉在冷水中不溶解且不易被水萃取。
      使用STARGEN/M酶可以在很高浓度原料的发酵液中直接转化颗粒淀粉,酵母所产生的乙醇浓度也相应增加,明显降低酵母的渗透压,产生更高浓度的乙醇,并在最终的蒸馏工序中提高生产量。发酵液中乙醇浓度增加,蒸馏能耗也相应下降,蒸馏效率增加。
褐变度      由于使用STARGEN/M酶在发酵罐中不会产生高浓度的可溶性固体,在发酵系统中渗透压很低,使酵母产生的废物产品量如甘油减少,而使更多葡萄糖转化成乙醇。在发酵过程中,乳酸菌、乙酸杆菌和丁酸菌的污染在发酵醪中可生成乳酸、乙酸、丁酸等有机酸。杂菌污染不仅消耗了数量可观的葡萄糖,还给发酵过程带来很大的负面影响。而使用STARGENl/M酶技术,生产环节减少,发酵条件宜于
控制,且有足够数量的优质酵母菌,可减少有机酸的产生。
    2.4 联合降酸法
      所谓的联合降酸法是综合两种或两种以上降酸方法对乙醇就进行降酸。这种方法对其他降酸方法进行扬长避短,从而有效降酸,但这种方法技术要求比较严格.难度较大。
化学螺栓检测    3 总结
      综上所述,在乙醇生产中应用各种方法实现降低挥发酸的意义显而易见的。应用到工业化的生产过程中,可使操作步骤减少,用水量、化学品和能源消耗大大降低,产生的废物量减少。这些能够提高能效和经济效益的新方法和手段的实施,不仅对提高乙醇工业长期的经济效益有极大的帮助,对于更快速地开发新的控制乙醇挥发酸的方法也有着积极的影响。
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