一种以木薯为原料生产酒精的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于酒精生产领域，尤其涉及一种以木薯为主要原料生产酒精的方法。
【背景技术】
[0002]酒精又称乙醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性，沸点:78.4°C。酒精的用途很广，可用来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等，医疗上也常用体积分数为70%-75%的酒精作消毒剂。酒精生产是在酿酒的基础上逐渐发展起来的，我国劳动人民早在4000多年前就会酿酒，但是由于当时的生产技术水平和认识水平的局限性，酒精生产受到限制，直到1902年，我国酒精工业才开始起步，新中国成立后，我国酒精工业不论产量，质量以及生产技术均有较快的发展。酒精产品根据生产原料不同可分为薯类酒精、玉米酒精、糖蜜酒精、生物质酒精等，酒精产品根据质量不同又分为特级酒精、优级食用酒精、普及酒精、工业酒精。
[0003]近年来，随着对粮食重要性认识不断增强，非粮木薯酒精产量市场份额逐年扩大，本公司是全国最大的木薯酒精生产厂家，使用木薯为原料生产酒精已有近10年的历史。木薯是一种多年生植物，呈灌木状，根粗而长，盛产于我国南方的广东、广西、福建、台湾等地，国外主要产地是泰国、越南。木薯块根的主要化学成分是淀粉，其他成分如蛋白质、脂肪等含量都较少，其质量可从外观颜色来鉴别，以白色块、片状木薯为佳，但价格相对较高，白色粉状次之；从产地来看，泰国木薯较佳，泰国白色粉状木薯皮薄、水分少、颜色纯白、淀粉含量高，价格合理，是比较理想的酒精生产原料。
[0004]生产酒精还需要下列原料，1.淀粉酶:是指能水解淀粉、糖原和有关多糖中的0-葡萄糖键的酶，淀粉酶有多种，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶(葡萄糖淀粉酶)、本发明使用的是液态α-淀粉酶；2.糖化酶:又称葡萄糖淀粉酶，它能把淀粉从非还原性末端水解a-1.4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键，转化为葡萄糖，同时也能水解糊精，糖原的非还原末端释放β-D-葡萄糖；3.干酵母:人们习惯将固态的人工酵母培养物也称为固体酒母，酒母原指含有大量能将糖类发酵成酒精的人工酵母培养液；4.糖化剂。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的问题是提供一种以木薯为主要原料生产酒精的方法，该方法以木薯、淀粉酶、糖化酶、酒母、糖化剂为原料，以粉碎系统、蒸煮系统、糖化系统、发酵系统、蒸馏系统为设备，通过木薯的粉碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏后制得成品酒精。
[0006]本发明可以通过以下技术方案来实现:
一种以木薯为原料生产酒精的方法，其特征是由以下步骤构成:
(1)粉粹:木薯粉碎通过粉碎系统进行，粉碎系统有二个功能，一是除杂，二是粉碎，因木薯中最常见的杂质有泥沙、石块和金属杂质三大类，粉碎系统由振动给料器、闭风器、细粉碎机、风机、永磁滚筒组成，通过筛选、风送除杂和电磁除铁三种方式在木薯粉碎的前后进行除杂，粉碎的木薯除杂后应通过1.2-1.5mm的筛孔使颗粒度保持在1.2-1.5mm之间，然后风送至蒸煮系统。
[0007](2)蒸煮:蒸煮系统由45立方米容量的蒸锅组成，在蒸锅中按木薯粉和水的比例1:7-8的比例混合，然后将淀粉酶按木薯粉重量的0.045-0.055%、糖化酶的添加量按每锅0.74-0.76kg的量添加，并确保木薯粉浆配水温度彡40°C，木薯原料吸水后在120_125°C的温度下蒸煮90-100分钟，使植物组织和细胞彻底破裂，使淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液称为蒸煮醪，糊化温度为55~70°C，原料蒸煮后，由于糖分分解时会形成着色物质，因而良好的蒸煮醪应该是淡黄色或浅褐色。
[0008](3)糖化:淀粉转变为糖的过程称为糖化，糖化后的醪液称为糖化醪，糖化的过程是:在糖化罐中将蒸煮醪冷却至55°C ~62°C，任何时候不超过62.0°C，加入占蒸煮醪总量为0.8-1.0%的糖化剂使蒸煮醪糖化，糖化温度为58°C -60°C，糖化时间为30-40分钟，糖化结束后得到糖化醪，糖化醪经巴氏灭菌后送入发酵罐。
[0009](4)发酵:将发酵罐中添加占糖化醪14-16%的酒母后掺混均匀，进行前发酵，控制温度为26~28°C，时间为6~8h ;进入主发酵期，此时将发酵温度控制为30~34°C，发酵时间为10~14h ;进入后发酵期，再将温度调至30~32°C，维持60~72h后发酵结束，发酵使糖化醪在酵母菌的作用下，转变为成熟醪，成熟醪的成分为酒精和二氧化碳及少量杂质。
[0010](5)蒸馏:将成熟醪送入粗馏塔，经蒸馏后从塔底排出的废液称为酒糟，其主要成分是水和少量不挥发性物质；得到的液体为粗酒精，将粗酒精送入精馏塔，利用不同物质沸点不同的原理，先除去乙醛、乙酸乙酯等，随之馏出酒精，再除去杂醇油等，馏出的酒精浓度和纯度大幅提高，得到各种符合产品质量要求的酒精。
[0011 ] 本发明的进一步技术方案是:
步骤(2)所述的在蒸锅中木薯粉和水的配比为1:7.5，淀粉酶占木薯粉重量的0.05%、糖化酶的添加量为每锅0.75kg。
[0012]步骤(3)所述的糖化剂为麸曲、液体曲、糖化酶按1:1:2的比例混合而成。
[0013]步骤(4)所述的进行前发酵温度为27°C，发酵时间为7h ;主发酵期的温度为32°C，发酵时间为12h ;后发酵期的温度为31°C，发酵时间为66h。
[0014]本发明的有益效果是:提供了一种以木薯为原料生产酒精的方法，该方法的优点是:生产工艺简单、快捷、操作简便、能耗低，生产中无污染废弃物排放，产品是酒精，该生产工艺的优点是:
1、以泰国白色粉状木薯为原料，该原料皮薄、水分少、颜色纯白、淀粉含量高，价格合理。
[0015]2、该方法经十年的生产实践检验证明，使用的各组反应数据均为最佳数据，使生产过程耗能低、酒精出率高。
[0016]3、根据用户要求，可生产多种酒精，包括医用酒精、工业酒精、燃料乙醇。
【具体实施方式】
[0017]实施例1:
粉粹:木薯粉碎通过粉碎系统进行，粉碎系统有二个功能，一是除杂，二是粉碎，因木薯中最常见的杂质有泥沙、石块和金属杂质三大类，粉碎系统由振动给料器、闭风器、细粉碎机、风机、永磁滚筒组成，通过筛选、风送除杂和电磁除铁三种方式在木薯粉碎的前后进行除杂，粉碎的木薯除杂后应通过1.2-1.5mm的筛孔使颗粒度保持在1.2-1.5mm之间，然后风送至蒸煮系统。蒸煮:蒸煮系统由45立方米容量的蒸锅组成，在蒸锅中按木薯粉和水的比例1:7的比例混合，然后将淀粉酶按木薯粉重量的0.045%、糖化酶的添加量按每锅0.74kg的量添加，并确保木薯粉浆配水温度> 40°C，木薯原料吸水后在120°C的温度下蒸煮100分钟，使植物组织和细胞彻底破裂，使淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液称为蒸煮醪，糊化温度为55°C，原料蒸煮后，由于糖分分解时会形成着色物质，因而良好的蒸煮醪应该是淡黄色或浅褐色。糖化:淀粉转变为糖的过程称为糖化，糖化后的醪液称为糖化醪，糖化的过程是:在糖化罐中将蒸煮醪冷却至55°C，加入占蒸煮醪总量为0.8%的糖化剂使蒸煮醪糖化，糖化温度为58°C，糖化时间为40分钟，糖化结束后得到糖化醪，糖化醪经巴氏灭菌后送入发酵罐。发酵:将发酵罐中添加占糖化醪14%的酒母后掺混均匀，进行前发酵，控制温度为26°C，时间为8h ;进入主发酵期，此时将发酵温度控制为30°C，发酵时间为14h ;进入后发酵期，再将温度调至30°C，维持72h后发酵结束，发酵使糖化醪在酵母菌的作用下，转变为成熟醪，成熟醪的成分为酒精和二氧化碳及少量杂质。蒸馏:将成熟醪送入粗馏塔，经蒸馏后从塔底排出的废液称为酒糟，其主要成分是水和少量不挥发性物质；得到的液体为粗酒精，将粗酒精送入精馏塔，利用不同物质沸点不同的原理，先除去乙醛、乙酸乙酯等，随之