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      糖蜜發(fā)醇四塔蒸餾法生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食用酒精的技術(shù)控制分析

      2017-05-30 13:58:25潘漢勇
      企業(yè)科技與發(fā)展 2017年3期
      關(guān)鍵詞:食用酒精糖蜜

      潘漢勇

      【摘 要】隨著時代的發(fā)展,白酒行業(yè)飛速發(fā)展。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全國年產(chǎn)白酒約600多萬t,其中80%的液態(tài)白酒是采用符合食用標(biāo)準(zhǔn)的酒精勾兌或串香而得到白酒。因此,這類酒具有節(jié)約糧食、對原料適應(yīng)性強、可實現(xiàn)機械化生產(chǎn)、生產(chǎn)勞動低強度等優(yōu)點,被廣泛生產(chǎn)。文章闡述控制食用酒精生產(chǎn)過程中各種化合物的指標(biāo)的方法,使之符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

      【關(guān)鍵詞】糖蜜;發(fā)醇;食用酒精

      【中圖分類號】TS262.2 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688(2017)03-0142-03

      為了保障人民身體健康,由中華人民共和國衛(wèi)生部提出、國家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布了蒸餾酒及配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),即國家標(biāo)準(zhǔn)GB10343—2008。近年來,由于酒類生產(chǎn)發(fā)展較快,加上技術(shù)力量薄弱、管理水平低,因此多數(shù)信用酒精質(zhì)量低劣,有害物質(zhì)含量超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),必須引起我們的重視。

      廣西是全國主要蔗糖生產(chǎn)區(qū),甘蔗經(jīng)過壓榨提汁、制煉來生產(chǎn)白砂糖,在生產(chǎn)白砂糖過程中產(chǎn)生了一種副產(chǎn)品,即廢糖蜜(含有大量的蔗糖和還原糖,總糖分在45%左右),它是發(fā)酵生產(chǎn)食用酒精的好原料。但在生產(chǎn)食用酒精的進程中產(chǎn)生的微量成分有很多種,大概歸納為酸、酯、醛、醇、酚類等化合物。本文根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和要求對主要有害物質(zhì)的毒性(對人體)進行合理控制,并分析毒性產(chǎn)生的原因,提出了預(yù)防措施。

      1 糖蜜生產(chǎn)食用酒精對酸的控制

      白酒具有一定的酸味物質(zhì),酸味是由氫離子刺激味覺而引起的,酸是酒的重要風(fēng)味物質(zhì),適量的酸可對酒起緩沖作用。酸量少,量味淡,后味短;酸量大,酸味露頭,酒味粗糙,并在貯存過程中能緩慢形成香酯。酸對酒的甜度也有影響,太酸的酒使酒的“回甜”減小。

      糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)食用酒精,糖蜜原料一般都污染有很多雜菌,其中有不少的產(chǎn)酸細(xì)菌隨著糖廠煮煉技術(shù)的提高,糖蜜灰分含量很大,一般在10%~20%,灰分含量高嚴(yán)重影響酵母的發(fā)酵能力。糖蜜中含極大量的膠體物質(zhì),灰分雜質(zhì),滲透壓較高,酵母生長較慢。產(chǎn)酸細(xì)菌易產(chǎn)生,食用酒精酸含量的高低與發(fā)酵醪液感雜菌、發(fā)酵時間過長、蒸餾工藝操作、精餾塔加堿有關(guān)。實際生產(chǎn)食用酒精中,酸控制主要包括以下幾個方面。?譹?訛全面搞好清潔衛(wèi)生殺菌工作,防止工藝過程中感染雜菌發(fā)生酸??;?譺?訛充分發(fā)揮蒸餾預(yù)熱器和醛塔排酵管的作用,排出其他低沸點雜質(zhì);?譻?訛在精餾塔上部加入食用堿液,堿用量在0.05%左右(對成品酒精而言)。用過量的堿會對食用酒精的口感有破壞作用。

      2 糖蜜生產(chǎn)食用酒精對甲醇的控制

      糖蜜食用酒精中的甲醇來源于果膠質(zhì)的原料,經(jīng)水解發(fā)酵后能分解甲烷基而產(chǎn)生甲醇。甲醇是一種麻醉性較強的無色液體,密度為0.79 g/cm3,沸點為46 ℃,它能無限地溶于酒精。甲醇對人體的危害極大,對神經(jīng)系統(tǒng)和血管的毒性十分強,對視神經(jīng)尤甚。甲醇可經(jīng)消化道、呼吸道黏膜滲透人體而導(dǎo)致中毒,若飲入甲醇5~10 mL可致嚴(yán)重中毒,10 mL以上即有失明危險,30 mL即可引起死亡。甲醇進入人體后,在一定程度上進行緩慢的積累,不易排出體外,在血液中循環(huán)不發(fā)生變化。據(jù)研究證實,甲醇在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物是甲酸和甲醛,兩者毒性大于甲醇,甲酸的毒性比甲醇大6倍,而甲醛的毒性比甲醇大30倍,所形成的甲醛會危害人的視網(wǎng)膜,嚴(yán)重時可導(dǎo)致失明。因此,國內(nèi)外對食用酒精中的甲醇均嚴(yán)加控制,并盡可能地在生產(chǎn)進程中降低和排出。

      目前,人們用薯類(包括解薯、薯干、木薯等)作為原料生產(chǎn)食用酒精。薯類原料中含有大量果膠類物質(zhì),是形成甲醇的根源。從酒精中分離甲醇的難度較大,按常規(guī)方法生產(chǎn)往往存在甲醇超標(biāo)的問題。為解決甲醇超標(biāo)的問題,部分廠家在蒸餾工段增加一條脫甲醇塔,通常酒精通過此塔處理后,可達到食用酒精國家極標(biāo)準(zhǔn)GB 10343—2008的要求。如用三塔蒸餾生產(chǎn),在醛塔第三冷凝器按產(chǎn)酒精0.5%的比例提醛酒,溫度控制在40~50 ℃,也能保證成品食用酒精達標(biāo)。

      3 糖蜜生產(chǎn)食用酒精對雜醇油的控制

      雜醇油是原料中的蛋白質(zhì),氨基酸和糖類分解而得到的高級醇類,具有特殊的、強烈的刺激性臭味。若雜醇油在白酒中含量過高,對人體有毒害作用。它的中毒和麻醉作用比乙醇強,能使神經(jīng)系統(tǒng)充血,使人頭昏,其毒性隨分子量的加大而加劇。雜醇油在體內(nèi)的氧化速度比乙醇慢,在體內(nèi)停留時間長。雜醇油的主要成分是異戊醇、異丁醇、正內(nèi)醇、正丁醇等,其中以異丁醇、異戊醇毒性較大。在白酒中,含量適當(dāng)?shù)母呒壌寂c酯類配比協(xié)調(diào)是構(gòu)成酒的香味成分之一。

      白酒的苦味主要是過量的雜醇油造成的,適量雜醇油是可調(diào)香味的,但過量則帶苦味。其中,正丁醇苦味小,正丙醇苦味較大,異丁醇苦味極重,異物醇甜帶苦。國家在食用酒精標(biāo)準(zhǔn)GB 10343—2008中對優(yōu)級食用酒精異丁醇、異物醇的含量比GB 10343—2002標(biāo)準(zhǔn)要求更高,現(xiàn)有部分中小酒精廠生產(chǎn)中采用三塔式(無雜醇油塔)蒸餾法,在操作上精塔油溫控制不穩(wěn)定,提酒量或大或小,雜醇油在塔中形不成油層,無法提取,或提取量小,一般用糖蜜發(fā)酵生產(chǎn)酒精雜醇油與酒精比率為3‰左右。生產(chǎn)的食用酒精存在正丙醇、異丁醇或異物醇超標(biāo)問題。

      廣西農(nóng)墾思源酒業(yè)有限公司酒精蒸餾生產(chǎn)采用三塔蒸餾外增加一條雜醇油濃縮塔。從精塔第九層提取部分含油量較高酒液進入油塔濃縮提取雜醇油,塔頂提取酒精進入精塔,此法生產(chǎn)的食用酒精正丙醇含量小于3 mg/L,異丁醇和異物醇的含量都小于1 mg/L。

      4 食用酒精中微量化合物的氧化試驗

      4.1 糖蜜生產(chǎn)酒精影響氧化實驗因素

      蜜糖原料的品種及其質(zhì)量的優(yōu)劣,均對氧化實驗指標(biāo)有不同的影響。糖廠榨季生產(chǎn)前期(11月至12月底),由于甘蔗沒有完全成熟,甘蔗中還原糖分高,糖蜜中還原糖分為20%~25%,純度高,對酒精發(fā)酵提高醪液含酒分,減少發(fā)酵時間,降低殺菌起到促進作用,為蒸餾工段提供優(yōu)質(zhì)醪液,提高酒精質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。榨季中期(1月至2月),甘蔗完成成熟,蔗汁純度高,糖廠為提高收回率,制糖煮煉用三系或四系煮糖制度,糖漿經(jīng)過多次煮煉,糖蜜中的膠體物質(zhì)增多,還原糖分7%~10%,非發(fā)酵性糖增加,糖蜜純度比前期降低10%~18%。用此糖蜜為原料進行發(fā)酵,如不及時改變發(fā)酵工藝指標(biāo),醪液容易發(fā)生嚴(yán)重染菌,將會產(chǎn)生多種有機雜質(zhì)和辛辣刺激味,對酒精氧化試驗指標(biāo)產(chǎn)生十分不利的影響。

      酒精貯存對氧化試驗指標(biāo)也會產(chǎn)生一定影響。在貯存過程中,酒精與貯罐中所產(chǎn)生的鐵銹接觸會形成醛,降低氧化時間。廣西農(nóng)墾思源酒業(yè)有限公司有一個2 500 m3酒精貯罐,在裝滿酒精時,化驗罐內(nèi)酒精氧化的時間為35 min以上,經(jīng)過4個月存放,測得罐內(nèi)酒精氧化時間在20 min以下,檢查發(fā)現(xiàn)鐵罐內(nèi)部防腐層已壞,酒精與鐵銹發(fā)生反應(yīng),造成氧化時間降低。

      酒精蒸餾設(shè)備及工藝條件對酒精質(zhì)量及氧化試驗指標(biāo)影響極大。蒸餾起著“去粗取精”的分離精制作用,它對食用酒精的質(zhì)量及氧化試驗影響起決定性作用,但也存在以下幾個方面的問題。

      (1)在蒸餾時,成熟醪中酸與醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成酯,由氧化醪中的醇生成醛,由于纖維的焦化和酸的作用而產(chǎn)生糖醛。

      (2)操作工藝控制點的壓力、溫度、流量及控制參數(shù)設(shè)計不合理,機組操作不穩(wěn)定,運行不正常,成品提取量時大時小,回流比常變化,相應(yīng)的酒精質(zhì)量不穩(wěn)定。

      (3)未提取雜醇油,或提取率低,分油效果差,致使酒精中雜醇油含量偏高,對氧化試驗有一定的影響。

      氧化試驗指標(biāo)是檢驗食用酒精的關(guān)鍵性指標(biāo)。氧化試驗時間長短與食用酒精成品的外觀、色度、氣味、醛類、雜醇油含量多少有關(guān),氧化實驗指標(biāo)可大體上表征酒精的質(zhì)量水平。第一,氧化試驗與色度。當(dāng)硫酸試驗參數(shù)低時,氧化試驗時間也往往相應(yīng)延長,用此食用酒精勾兌的白酒無色,清亮透明。第二,氧化試驗與醛。食用酒精所含的醛類,包括甲醛、乙醛、乙縮醛丙醛、巴豆醛、丁醛、糖醛等。醛類有還原作用,引起高錳酸鉀的脫色。醛含量與氧化試驗兩者之間有密切聯(lián)系。醛含量高,氧化試驗時間偏短,醛含量少,氧化時間長。白酒中的辣味主要來自醛類,極微量的乙醛與酒精相遇即形成辣味,辣味很重的還有糖醛、乙縮醛,尤其是甘油醛,它的辣味最大,刺激性最強。白酒中的糖醛有嚴(yán)重的焦苦味。白酒中的丁香醛、糠醛等物質(zhì)可使酒中呈現(xiàn)澀味,氧化時間長的食用酒精勾兌液態(tài)白酒,口味入口純正,后味較凈。

      4.2 差壓蒸餾醛酒

      差壓蒸餾一般配有排醛塔,醛塔作用是把粗塔蒸餾所得到的粗酒進入醛塔蒸餾排出醛酒。生產(chǎn)糖蜜酒精按成品酒精量0.5%比例提取醛酒,排出醛酒的粗酒進入精餾塔進行了濃縮得到合格酒精。廣西農(nóng)墾思源酒業(yè)有限公司在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),雖然粗酒經(jīng)過醛塔排醛處理,在經(jīng)過精蒸餾塔濃縮,在濃縮過程中加堿量為1~1.5 kg/t酒精,得到的成品酒精氧化時間為20~30 min。含醛量在10~20 mg/L,質(zhì)量只能達到合格標(biāo)準(zhǔn),沒有達到伏級指標(biāo)。2010年對精餾塔回罐冷凝器進行技術(shù)改造,把冷凝器冷卻酒精1/3的量轉(zhuǎn)入粗酒進行排醛處理,成品酒精氧化時間都能在30 min以上,用堿量為0.3~0.5 kg/t酒精,成品酒精含醛量在5 mg/L以下。

      5 結(jié)語

      糖蜜發(fā)醇(四塔蒸餾法)生產(chǎn)食用酒精的過程中,可有效地去除微量醇醛化合物,使酒精達到國家標(biāo)準(zhǔn)。但是,在生產(chǎn)過程中有很多不確定的因素,因此需要不斷改進工藝技術(shù),生產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的食用酒精。

      參 考 文 獻

      [1]熊道陵,李金輝,鐘洪鳴.雜醇油提純分離技術(shù)及應(yīng)用[J].釀酒科技,2008(4).

      [2]賈越強,董學(xué)鐵.白酒雜醇油分析減少誤差方法的探討[J].企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,2008(17).

      [3]李長文,梁慧珍,馬樹奎.固態(tài)白酒發(fā)酵中多因素對雜醇油生成影響的研究[J].釀酒,2006(6).

      [4]金春鈺.白酒中雜醇油分析方法的研究進展[J].釀酒科技,2005(10).

      [5]郝恩,白慧芝.白酒中雜醇油的毛細(xì)管柱氣相色譜法測定[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2004(7).

      [6]陳晶紅,趙越,韓睿明,等.酒中雜醇油測定方法的改進[J].食品研究與開發(fā),2004(1).

      [責(zé)任編輯:陳澤琦]

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