論改良濕法制酒工藝的優(yōu)勢(shì)

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(shì) 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(shì) ， 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(lèi) 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(kāi)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(wàn) 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(duì)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(wèn)題 ， 并一度導(dǎo)致生產(chǎn)全過(guò)程的終止 ， 使玉米 制酒行業(yè)對(duì)該工藝的潛能大大低估。但經(jīng)過(guò)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(wèn)題迎 刃而

7、解 ，使變革后 的改 良濕法之綜合優(yōu)勢(shì)逐漸彰顯 出來(lái) ， 至 2 0 0 6年 ， 已經(jīng)全面達(dá)到和超過(guò) 了設(shè)計(jì)之初 的預(yù)期效果 ， 至今則愈加完善 ， 開(kāi)辟了一條 乙醇工藝 發(fā)展的新 的成功之路。無(wú)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(jiǎn)介 ： 于源湖( 1 9 6 6 一) ， 男， 吉林

8、省 吉林市人 ， 長(zhǎng)春工業(yè) 大 學(xué)畢業(yè) ， 生物 工程碩 士 ， 工程師 ， 長(zhǎng)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(kāi)拓 改 良濕 法制酒工 藝成功途徑的專(zhuān) 家。論述 了改 良濕法 的工藝優(yōu)勢(shì) ，展示了在生產(chǎn)實(shí)踐 中積累的對(duì)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(guó)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(lái) ，以增加產(chǎn)品的附加 值 ， 淀粉再用于造酒 。此后 ， 又出現(xiàn)潤(rùn)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(zhǎng)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(jiǎn)短的途徑 ，將玉米 中高附加值的胚芽通過(guò) 濕法浸泡 、 破碎 、 胚芽分離提取出來(lái) ， 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(chēng)為改 良濕法造酒工藝( 美國(guó)稱(chēng)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(wèn)題所在。例如

11、 ，不加分離的較大種皮纖維對(duì) 乙第六期 于源湖， 等 ： 論改良濕法制酒工藝的優(yōu)勢(shì) 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(shì)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(wèn)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(lái) ， 濕法存在細(xì)菌易生長(zhǎng)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(méi)有解 決

13、根本問(wèn)題 ，原糧中帶有大量雜菌是系統(tǒng)清洗無(wú)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(guò)程中經(jīng)顯微鏡下觀察桿菌呈上升趨 勢(shì) ， 如果 浸泡溫度 降低 ( 例如在 5 3～ 5 5 c 《 二 ) ， 則 雜菌 生長(zhǎng)速度更快 ，尤其對(duì)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(mǎn)視的程度 ；而反過(guò) 來(lái)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(guò)程中 ， 經(jīng)鏡檢觀 察雜菌呈逐漸下降趨勢(shì) ， 浸泡時(shí)間越長(zhǎng)雜菌越少 ， 以至于使整個(gè)上料到浸泡的過(guò)程變成了特殊的滅菌過(guò) 程 ， 菌控效果非常理想 。即使有少量嗜熱菌 ， 生

15、長(zhǎng)也 很緩慢 ，對(duì)其后的發(fā)酵過(guò)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(gòu)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(cè) 的菌數(shù)情況 的對(duì) 比數(shù)據(jù) ，見(jiàn)表 1( 菌數(shù)單位 ：個(gè) ) ：在其后的磨區(qū)工序 ，由于沒(méi)有傳統(tǒng)濕法提取蛋 白質(zhì)防止變性 的約束 ，磨 區(qū)過(guò)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(cè)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(cè)的菌數(shù) 情況 的對(duì) 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(guò)氧化氫類(lèi)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(shì)所在 。2 ． 4 優(yōu)勢(shì)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(shì) 。改 良濕法 由于流程 簡(jiǎn)短 ， 過(guò)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(jiǎn)捷清晰，酒糟飼料分離出來(lái)的離心清液由于溫度和酸度接近浸泡液要求 ，可直接用來(lái)浸泡玉 米 ， 既節(jié)省了上料和浸泡過(guò)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(guò)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(guó)內(nèi)采用 的蒸餾裝置效能對(duì) 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