新编酒精工艺学

1绪论1

1.1 酒精的主要性质1

1.2 酒精的主要用途1

1.2.1 燃料酒精1

1.2.2 调制蒸馏酒2

1.2.3 医药、化工等方面的用途2

1.2.4 酒精工业的副产品3

1.3 世界酒精生产概况3

1.4 我国酒精行业的基本状况3

1.5 酒精国家标准6

2 原料、水和辅助原料7

2.1 酒精生产原料7

2.2 淀粉质原料7

2.2.1 玉米7

2.2.2 水稻9

2.2.3 木薯9

2.3 原料的除杂9

2.4 辅助原料10

2.4.1 酶制剂10

2.4.2 活性干酵母10

2.4.3 尿素10

2.4.4 纯碱、氢氧化钠和漂白粉10

2.4.5 硫酸11

2.5 酒精生产用水11

2.5.1 软化水概念和制备原理12

2.5.2 去离子水的概念和制备12

2.5.3 节约用水14

3 淀粉质原料糖化工艺16

3.1 淀粉分子的结构、理化性质16

3.1.1 淀粉的分子结构16

3.1.2 淀粉颗粒的结构和理化性质16

3.1.3 淀粉的膨胀和溶解17

3.2 淀粉糖化原理17

3.2.1 淀粉的液化18

3.2.2 淀粉的糖化19

3.3 酶制剂20

3.3.1 耐高温α淀粉酶20

3.3.2 糖化酶21

3.3.3 酸性蛋白酶22

3.4 液化喷射设备23

3.4.1 液化喷射器的结构23

3.4.2 液化喷射器工作原理23

3.4.3 液化喷射器工作过程24

3.4.4 液化喷射器的优点24

3.4.5 液化喷射器安装和使用要点24

3.5 淀粉糖化原料处理工艺25

3.6 美国4家酒精企业糖化工艺分析26

3.7 中粮生化能源（肇东）有限公司糖化工艺27

3.7.1 玉米粉供应工序27

3.7.2 液化工序28

3.7.3 糖化工序29

3.8 酒糟清液回用30

3.8.1 酒糟清液全部回用实例30

3.8.2 工艺过程评述31

3.9 酶制剂工业发展简介32

4 酒精酵母扩培工艺33

4.1 酒精酵母简介33

4.1.1 细胞形态33

4.1.2 细胞大小33

4.1.3 细胞结构34

4.1.4 酵母菌的繁殖方式37

4.2 酵母菌的生长条件39

4.2.1 温度和pH39

4.2.2 培养基组成39

4.2.3 酵母生长的营养来源41

4.2.4 影响酵母生长的其他因素42

4.2.5 生物合成和发酵产品的糖耗42

4.3 活性干酵母43

4.3.1 活性干酵母的质量分析44

4.4 活性干酵母的使用方法47

4.4.1 耐高温活性干酵母（THAADY）在酒精生产中的使用方法47

4.4.2 活性干酵母合理使用要点分析48

4.5 固定化酵母技术和酵母扩培工艺实例49

5 发酵罐和相关设备52

5.1 发酵罐的发展52

5.1.1 发酵罐制作材料、容积和形状52

5.1.2 我国目前运行中的酒精发酵罐52

5.2 酒精发酵罐的径高比分析53

5.3 酒精大型连续发酵罐组的优点53

5.4 美国大型斜底发酵罐的基本结构54

5.5 发酵罐间的连接54

5.5.1 水平连接54

5.5.2 势能梯度连接55

5.6 新型大容积酒精发酵系统的设计57

5.7 换热器57

6 糖化醪发酵63

6.1 酒精发酵机理63

6.1.1 酒精发酵的基本情况63

6.1.2 酒精发酵动力学63

6.2 酒精发酵的酵母菌酶系64

6.3 酵母菌酒精发酵的生物化学65

6.3.1 酵母酒精发酵的4个阶段66

6.3.2 酵母酒精发酵全过程的12步反应66

6.4 酒精发酵过程中的主要副产物70

6.4.1 甘油的生成70

6.4.2 琥珀酸的生成71

6.4.3 乳酸、乙酸、丁酸的生成71

6.4.4 杂醇油性质及生成机理72

6.5 发酵工艺74

6.5.1 间歇发酵74

6.5.2 连续发酵75

6.5.3 酒精发酵过程中的控制与管理75

6.6 酒精浓醪发酵的计算与分析76

6.6.1 酒精浓醪发酵的含义77

6.6.2 浓醪发酵玉米粉浓度的计算77

6.6.3 实现浓醪高酒精浓度发酵的基本措施78

6.6.4 整个工艺过程的计算与分析82

6.7 发酵强度的计算与分析82

6.7.1 发酵强度的含义82

6.7.2 两个发酵系统发酵强度的估算82

6.7.3 比较与分析83

6.7.4 蒸馏速度与发酵周期83

6.7.5 发酵罐容积比较83

6.7.6 罐容能力再比较83

6.7.7 酒精发酵产生热量的计算84

6.7.8 中粮生化能源（肇东）有限公司发酵工序主要操作规程84

6.8 淀粉质原料理论酒精产率和实际酒精产率86

6.9 细菌污染对酒精生产的影响及防治87

6.9.1 主要的污染来源87

6.9.2 常见的细菌污染87

6.9.3 污染细菌的分离与鉴别93

6.9.4 染菌的处理95

7 蒸馏和精馏的理论及工艺96

7.1 发酵成熟醪的化学组成96

7.1.1 不挥发性杂质96

7.1.2 挥发性杂质96

7.2 酒精蒸馏原理97

7.2.1 酒精的挥发系数97

7.2.2 乙醇水系统的恒沸混合物98

7.2.3 负压蒸馏98

7.2.4 蒸馏塔工作原理99

7.3 酒精精馏原理99

7.3.1 挥发性杂质的分类99

7.3.2 杂质的挥发系数和精馏系数100

7.3.3 杂醇油的分离理论102

7.3.4 甲醇的分离理论106

7.4 蒸馏工艺107

7.4.1 蒸馏塔107

7.4.2 蒸馏系统各塔功能分析114

7.4.3 多塔差压蒸馏117

7.4.4 国内外蒸馏系统分析118

7.4.5 蒸馏工艺分析137

7.4.6 中粮生化能源（肇东）有限公司蒸馏系统运行操作基本程序138

7.4.7 醪塔排放高温废醪闪蒸节能与回收酒精技术144

7.4.8 酒精分离提纯技术的进展145

8 酒精国家标准及检测方法147

8.1 我国酒精质量标准发展简介147

8.2 食用酒精国家标准及比较148

8.3 变性燃料乙醇国家标准及比较148

8.4 工业酒精国家标准GB/T394.1 -2008150

8.5 化学试剂乙醇（无水乙醇）国家标准GB/T678-2002151

8.6 化学试剂乙醇（95%）国家标准GB/T679-2002151

8.7 欧盟以及巴西、墨西哥等国家中性酒精标准比较152

8.8 俄罗斯联邦小麦酒精国家标准ГОСТР51652-2000153

8.9 酒精国家标准中几个重要检测指标的意义及标准检测要点154

8.9.1 色度154

8.9.2 硫酸试验155

8.9.3 氧化时间156

8.9.4 乙醇浓度（酒精度）157

8.9.5 杂醇油（正丙醇、异戊醇、异丁醇）、甲醇、醛159

8.9.6 气相色谱法测定乙醛、甲醇和高级醇161

8.1 0美国、加拿大氨基甲酸乙酯检测的标准方法163

9 燃料乙醇的生产与应用165

9.1 概述165

9.1.1 发展燃料乙醇的意义165

9.1.2 世界汽油醇的发展及使用状况166

9.2 生产燃料乙醇的发酵工艺169

9.3 燃料乙醇的蒸馏工艺172

9.4 燃料乙醇生产中的脱水技术173

9.4.1 分子筛脱水技术173

9.4.2 玉米粉吸附脱水技术及应用177

9.4.3 渗透气化膜吸附分离技术178

9.5 乙醇汽油179

9.6 乙醇柴油180

9.7 燃料乙醇电池184

9.8 推广使用乙醇汽油尚需解决的问题184

9.9 燃料乙醇的发展及展望187

10 现代蒸馏酒189

10.1 现代蒸馏酒概述189

10.2 俄罗斯伏特加工艺191

10.2.1 俄罗斯伏特加的起源及流行191

10.2.2 伏特加的工艺和风格192

10.2.3 伏特加的品种分类195

10.2.4 俄罗斯伏特加国家品评标准197

10.2.5 伏特加在世界上的流行198

10.2.6 几个问题的思考198

10.3 威士忌199

10.3.1 威士忌的分类199

10.3.2 威士忌酿制设备和工艺要点201

10.3.3 黑麦威士忌和乳酸酸化威士忌202

10.3.4 威士忌发展简史202

10.4 老姆酒203

10.4.1 原料及其处理204

10.4.2 酵母菌205

10.4.3 发酵205

10.4.4 老姆酒的蒸馏206

10.4.5 后熟207

10.4.6 勾兑208

10.5 金酒208

10.5.1 调香蒸馏酒208

10.5.2 金酒的分类209

10.5.3 金酒的传统工艺分析210

10.6 白兰地211

10.6.1 白兰地的起源与发展211

10.6.2 白兰地的传统工艺211

10.6.3 白兰地在中国的发展214

10.7 新型白酒216

10.8 山西汾酒218

10.8.1 山西汾酒传统工艺特点218

10.8.2 山西汾酒大曲传统制备工艺要点218

10.8.3 山西汾酒传统发酵工艺219

10.8.4 工艺流程评述219

10.9 五粮液酒223

10.1 0茅台酒224

10.1 0.1 茅台酒传统工艺特点224

10.1 0.2 茅台酒大曲的制备224

10.1 0.3 茅台酒传统发酵工艺流程225

10.1 0.4 茅台酒厂发展简史和历年产量简表228

10.1 1白酒勾调231

11 副产品的综合利用234

11.1 玉米原料酒精糟液的综合利用234

11.1.1 玉米原料酒精糟液的组成234

11.1.2 玉米原料酒精糟液的利用235

11.1.3 玉米原料酒精糟液综合利用工艺237

11.2 二氧化碳的回收与利用248

11.2.1 二氧化碳的回收249

11.2.2 二氧化碳产业化应用251

11.3 玉米提胚制油256

11.3.1 玉米提胚的原理256

11.3.2 玉米提胚技术257

11.3.3 玉米胚制油257

附录260

1 酒精体积分数、质量分数、密度对照表260

2 玉米淀粉乳波美度与浓度、相对密度的关系267

3 酒精计示值换算成20℃时的乙醇浓度（酒精度）270

4 粗酒精中挥发性杂质的精馏系数简介271

5 酒精工业关键词中英文对照273

参考文献279

《新编酒精工艺学(第2版)》综合收集整理美国、巴西等发酵酒精起步较早的国家近15年来大型酒精生产企业的主要设备、工艺技术思想和经验，资料内容翔实可靠，全面反映了酒精生产的最新动态和发展方向。具体内容包括：世界发酵酒精生产概况，发酵酒精的主要原料、辅助原料和设备，大型酒精发酵罐和相关设备，酒精的蒸馏理论及工艺，食用酒精和燃料乙醇工艺的具体差异，著名蒸馏酒生产工艺，中外酒精国家标准及检测方法，副产品的综合利用，附录部分给出了相关技术参数和酒精工业关键词中英文对照。强调95%的中国蒸馏酒来源于食用酒精，这是中国蒸馏酒的极大进步并有效地保障了饮用者的健康。
　　《新编酒精工艺学(第2版)》可供生物工程、生物技术、食品科学与工程等专业师生使用，也可供酒精和蒸馏酒生产和研究开发的专业人员使用。