安琪30年
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超酒在孟州华兴酒精厂应用试验报告

发布人:admins    发表时间:2008-03-04

我国酒精生产行业中普遍存在以下期待解决的问题:发酵强度低,生产成本高,能耗大。此外,随着酒税改革和环保压力的增强,绝大部分企业处于微利或亏损状态,企业只有从内部挖掘潜力,降低成本,提高综合效益,才能维持生存和发展。浓醪发酵产品和技术的应用能大幅度降低酒精生产的综合成本,减少废物的排放,减轻企业环保的压力,是我国酒精行业走出困境、实现自身发展的必经之路,也代表着我国酒精行业的发展方向。
孟州市华兴酒精有限公司04年开始采用安琪耐高温超级酿酒高活性干酵母进行大生产应用,提高了原来的生产水平,但仍然存在发酵时间长,酒份不稳定等问题。05年3月底,安琪公司高级工程师李志军协助我们一起进行浓醪生产调试,根据我厂工艺和设备存在的客观问题:如采用高温蒸煮、70%糖化率,发酵罐使用盘管冷却,具体分析了底物抑制,黏度问题(传热效果差,容氧低)等因素导致在4~11月份发酵时间长,或残糖偏高等问题的症结所在。提高了我们应用酵母的能力,为下一步更好地实现浓醪生产应用提供了基础。
孟州市华兴酒精有限公司和安琪酵母股份有限公司于05年3月底以玉米为原料进行了一次酒精浓醪发酵大罐联合试验,现将试验情况介绍如下:

1 材料与方法
1.1  试验主要材料
菌种:安琪耐高温超级酿酒高活性干酵母。
糖化酶、玉米。
1.2  试验方法
1.2.1 酒母培养
    酒母泵入酒母罐后缓慢流加糖化醪,至30%个液位左右时,接入超级酿酒高活性干酵母,开始搅拌培养,培养时间共计10~12个小时,期间适量添加部分营养盐,待酒母培养成熟后,泵送至发酵罐开始发酵。
1.2.2  酒精发酵
采用间歇式发酵法,酒母接入7#发酵罐后,开始发酵,待处于旺盛主发酵阶段时,分出1/3~1/2醪液至8#罐,然后两罐同时补加新鲜糖化醪至满,继续发酵。待8#罐发酵正常,又处于主发酵阶段时,同法分出1/3~1/2醪液到9#罐,并加新鲜糖化醪至8#、9#罐到满,继续发酵。发酵温度控制在34±1℃,发酵时间60小时左右(从满罐开始计时),发酵醪化验分析每隔4小时检测一次。
1.3  分析方法
1.3.1  残糖的测定
采用酸水解法。
1.3.2  残余还原糖的测定
采用直接滴定法。
1.3.3  酒精度的测定
取发酵醪100毫升,加入100毫升蒸馏水,混匀后用常温蒸馏,收集100毫升馏出液,用酒精计测定酒精度,同时测定温度,换算成20℃时的酒精度(%,V/V)。
1.3.4  酵母细胞数和出芽率、死亡率的测定
采用血球计数板和次甲基蓝染色法,测定发酵液中的酵母细胞数、出芽率和死亡率。
1.3.5  外观糖的测定
取适量发酵醪液,用糖度计测定糖度,同时测定温度,换算成20℃的糖度。
1.3.6  酸度的测定
用0.1N氢氧化钠直接滴定。
1.3.7  挥发酸的测定
取10毫升馏出的酒液,再加2~3滴酚酞指示剂,用0.1N氢氧化钠滴定。

2 结果与分析
2.17# 8# 9#罐试验数据记录(前6~7个小时缓慢进料,后面正常进料直至满罐)
 
7#罐 时间 外观糖(Bx) 酸度 还原糖% 酒份v/v% 挥发酸% 细胞数亿/ml 出芽率% 死亡率%   
串罐前 0:00      2.23 7% 0   
满罐 5:30      2.09 20.5% 0   
4h 9:30 8.67 7.5 2.4 6.5 0.2 2.14 8.7%    
8h 13:30 5.22 8.0 2.2 8.9 0.2 2.95 5.1%    
12h 17:30 5.28 8.0 0.81 9.4 0.2 2.98 4%    
16h 21:30 4.19 8.0 0.63 10.2 0.2 3.02 2.2%    
20h 1:30 2.19 8.0 0.43 10.5 0.2 1.62 4.3%    
24h 5:30 2.19 8.0 0.45 11.0 0.2 1.17 3.4%    
28h 9:30 1.86 8.0 0.38 11.0 0.2 2.36 3.6%    
32h 13:30 1.13 8.0 0.38 11.0 0.2 2.87 3.3% 1%   
36h 17:30 1.13 8.0 0.29 11.0 0.2 2.46 2.8%    
40h 21:30 1.1 8.0 0.28 11.0 0.2 2.3 2%    
44h 1:30 1.1 8.0 0.27 11.3 0.2 2.6 4% 4%   
48h 5:30 1.1 8.0 0.27 11.8 0.2 1.37     
53h 10:30 1.1 8.0 0.27 11.8 0.2 2.63 0 18.1%   
56h 13:30 1.1 8.5 0.27 11.8 0.2 1.17  22.6%   
60h 17:30 1.1 8.5 0.26 12.2 0.2 3.0   
48小时测得残总糖为1.29%。
 
8#罐 时间 外观糖(Bx) 酸度 还原糖% 酒份v/v% 挥发酸% 细胞数亿/ml 出芽率% 死亡率%   
串罐前 13:00      2.34 9.4% 0   
满罐 17:30      2.35 4.47% 0   
4h 21:30 8.23 7.5 2.65 7.0 0.2 2.42 9%    
8h 1:30 4.16 8.0 1.18 9.2 0.2 1.42 14.2%    
12h 5:30 3.88 8.5 0.63 10.4 0.2 2.12 10%    
16h 9:30 2.17 8.5 0.6 10.9 0.25 2.16 14.1%    
20h 13:30 1.73 8.5 0.5 11.2 0.2 2.29 13.5%    
24h 17:30 1.71 9.0 0.48 11.2 0.2 2.06 8.3%    
28h 21:30 1.66 9.0 0.4 11.2 0.2 1.96 5%    
32h 1:30 1.56 9.0 0.4 11.6 0.25 2.9 2.08%    
36h 5:30 1.56 9.0 0.4 12.0 0.25 2.92 5.6% 4%   
40h 9:30 1.3 9.0 0.36 12.1 0.25 1.91  7.3%   
44h 13:30 1.21 9.0 0.33 12.3 0.25 0.57 0 11.4%   
48h 17:30 1.21 9.0 0.33 12.4 0.25 1.63     
52h 21:30 1.19 9.0 0.29 12.4 0.25 1.38   
48小时、52小时分别测得残余总糖为1.15%、0.91%。
 
9#罐 时间 外观糖(Bx) 酸度 还原糖% 酒份v/v% 挥发酸% 细胞数亿/ml 出芽率% 死亡率%   
串罐前 22:00      2.42 2.48% 0   
满罐 23:45      2.02 11.3% 0   
4h 3:45 12.36 8.0 2.65 5.8 0.25 1.68 12.3%    
8h 7:45 6.16 8.0 2.08 8.7 0.25 2.51 8%    
12h 11:45 4.34 8.5 1.34 9.6 0.25 1.48 8.8% 1.4%   
16h 15:45 3.44 8.5 0.68 10.2 0.25 2.77 4.15%    
20h 19:45 3.34 8.5 0.43 10.2 0.25 2.82 2.3%    
24h 23:45 2.21 8.5 0.34 11.0 0.25 2.09 12.4%    
28h 3:45 1.64 8.5 0.33 11.4 0.25 1.82     
32h 7:45 1.64 8.5 0.33 12.2 0.25 2.33 7.3%    
36h 11:45 1.64 9.0 0.33 12.2 0.25 2.70 5.2% 4.6%   
40h 15:45 1.64 9.5 0.33 12.2 0.25 1.88 5.8%    
44h 19:45 1.63 9.5 0.33 12.2 0.25 2.12 4.3%    
48h 23:45 1.63 9.5 0.33 12.2 0.25 1.46 4.7%    
53h 3:45 1.56 9.5 0.30 12.3 0.25 1.12 3% 20%   
56h 7:45 1.5 9.5 0.28 12.8 0.25 1.12   
48、52、56小时分别测得残余总糖为1.5%、1.39%、0.99%。
从7#、8#、9#发酵罐发酵醪的化验指标数据来看,前6~7个小时采用缓慢进料,在一定程度上消除了还原糖对酵母的抑制作用,使得发酵正常进行,温度不会出现较大幅度的波动,便于控制。并且降糖速度比较迅速,还原糖维持在一个较低的水平,最终发酵成熟醪中的酒精含量达到12%~13%(V/V),说明在使用安琪耐高温超级酿酒高活性干酵母的情况下,如果不出现异常现象,发酵正常,酵母菌的发酵性能还是比较稳定。而且如果有条件进行浓醪发酵,超酒酵母的优势会更充分的发挥出来,不但节省能源,提高设备利用率,还可以相对提高发酵醪中酒精的浓度,这对抑制杂菌也是有利的,这一点从酸度的变化以及挥发酸的指标数据上也可以非常明显的反映出来。此外,所培养的酒母质量比较好,这样就使发酵醪中的酵母健壮,繁殖速度快,抵抗杂菌的能力强,从而减少了杂菌污染的机会,而且在发酵过程中,酵母数一直维持在一个较高的水平,出芽率高,死亡率低,显著地提高了发酵效率。
2.2结果对比
2月10日~15日、3月16日~22日(采用孟州华兴酒精厂原生产工艺正常进料)以及3月28日~4月5日发酵醪平均数据记录
 
时间 发酵时间 酸度% 还原糖% 总糖% 含酒量v/v% 挥发酸%   
2.10~2.15 67小时 7.77 0.20 0.84 12.2 0.36   
3.16~3.22 80小时 9.47 0.24 0.963 12.1 0.39   
3.28-4.5 58小时 9.0 0.27 0.95 12.47 0.23 
从上表发酵醪主要指标平均值可以看出,在不同的气候下,由于气温的影响,如果发酵温度控制不当,也会使发酵结果发生变化。与2.1所采用缓慢进料的方法相比,在使用原生产工艺正常进料的情况下,发酵时间明显延长,这样就可能导致发酵醪中的酒份散失掉,并且易使醋酸菌侵入,发生酸败,最后降低发酵效率。但从还原糖的平均值以及成熟醪中的最终含酒量来看,酵母的发酵性能没什么问题。只要适当的改进生产工艺,控制好发酵温度,便可大大缩短发酵时间。

3 结论与探讨
经过上述试验,可以得到以下结论:超级耐高温酿酒高活性干酵母繁殖速度快,耗糖快,能显著缩短发酵时间,提高出酒率。如果进行浓醪发酵,超级酿酒高活性干酵母在发酵性能上的优势会更充分的体现出来。
此外,如果发酵过程中出现发酵醪中温度不稳定的现象,应该从进醪量、进醪温度不稳以及酵母发酵不正常这几个方面来分析原因,特别是采用连续发酵时,进醪忽多忽少,进醪温度波动大,冷却水时多时少,这些都会导致发酵醪温度时高时低,不好控制 。所以,在发酵过程中,应根据罐内醪的浓度和温度,控制好进醪量和调好进料温度,调节好冷却水,使发酵罐内温度稳定。