糖蜜与纤维素原料的酒精生产工艺详解演示文稿

糖蜜与纤维素原料的酒精生产工艺详解演示文稿当前第1页\共有20页\编于星期四\6点（优选）糖蜜与纤维素原料的酒精生产工艺当前第2页\共有20页\编于星期四\6点（一）糖蜜来源和特点其特点有：（1）干物质和糖分含量高（80%+，糖50%+）。（2）胶体物含量高（5%-12%）。（3）灰分含量高（10%-12%）。（4）产酸细菌多。（5）富含生物素。当前第3页\共有20页\编于星期四\6点表2-12-1当前第4页\共有20页\编于星期四\6点（二）糖蜜前处理的方法由糖蜜的特点可知，使用前需要进行预处理。

主要内容：“澄清和充氧”。不同产品的生产，糖蜜的处理方法不同。预处理主要包括：稀释、酸化、灭菌、澄清等工序。通常的方法有：当前第5页\共有20页\编于星期四\6点1.加酸通风沉淀法(冷酸通风处理)糖蜜稀释酸化通风静置澄清(50Bx)(0.2%-0.3%)赶走气体增加溶氧(1h)(8h)冷水糖蜜稀释酸化通风静置澄清(55-60Bx)(pH4.0-4.5)(0.5h)(8-12h)60℃热水2.加热加酸沉淀法（热酸通风处理）当前第6页\共有20页\编于星期四\6点3.添加絮凝剂澄清处理法是一种缩短澄清时间的方法。适宜于稀糖液的处理。常使用的絮凝剂是聚丙烯酰胺（PAM），主要程序如下：糖蜜稀释酸化加PAM静置清液(50-40Bx)(pH3.0-3.8)(8ppm)(1h)冷水H2SO4加热(90℃)当前第7页\共有20页\编于星期四\6点糖发酵蒸馏糖蜜处理酒精杂醇油醛酯酒糟（三）工艺过程当前第8页\共有20页\编于星期四\6点当前第9页\共有20页\编于星期四\6点（四）发酵工艺（学生讲？）淀粉酒精的生产特点是边糖化边发酵，工艺过程复杂。糖蜜的发酵工艺的多样性和易实现性。间歇半连续连续酵母回用连续当前第10页\共有20页\编于星期四\6点纤维类物质是可再生资源。天然纤维原料：由“纤维素+半纤维素+木质素”三大成分组成，它们均难被降解。二、纤维质原料的酒精生产工艺当前第11页\共有20页\编于星期四\6点（一）纤维质原料与结构1、原料种类农作物下脚料(稻草、麦草、玉米秆、玉米芯、花生壳、稻壳、棉籽壳等)；森林和木材加工下脚料(树枝、木屑等)；纤维素和半纤维素下脚料(甘蔗渣、废甜菜丝、废纸浆等)；城市废纤维垃圾；当前第12页\共有20页\编于星期四\6点纤维素是细胞壁的主要成份，在纤维素的周围充填着半纤维素和木质素，阻碍了纤维素酶同纤维素分子的直接接触。植物纤维原料含有40%~50%的纤维素、20%~30%的半纤维素。化学和生物化学的方法可将纤维素和半纤维素水解成单糖。当前第13页\共有20页\编于星期四\6点2、结构纤维素分子是一种葡萄糖苷通过β-1,4-葡萄糖苷键连接起来的链状聚合物----能被水解。半纤维素由杂多糖（五碳糖、六碳糖、糖醛酸）链组成。半纤维素链上连接着数量不等的甲酰基和乙酰基，其分支结构使半纤维素无定形化----易被水解成糖类木质素是以苯丙基为基本结构单元的高分枝多分散性高聚物----难被降解；当前第14页\共有20页\编于星期四\6点（二）原料的预处理（1）植物纤维预处理目的：破坏细胞壁(纤维素-木质素-半纤维素）；降低纤维素的结晶度；除去木质素或半纤维素；增加纤维素比表面积；（2）植物纤维预处理方法：物理法化学法生物法联合作用当前第15页\共有20页\编于星期四\6点当前第16页\共有20页\编于星期四\6点（三）几种预处理方法的比较1、物理法：需要较多能量，预处理成本高，水解得率低；2、化学法：需耗用酸（解掉部分纤维素和半纤维素）或碱（破坏木质素），时间较长;3、生物法：主要缺点是白腐菌在除去木质素的同时分解消耗部分纤维素和半纤维素。4、蒸汽爆碎法：半纤维素水解成单糖和寡糖，部分木质素溶解而使得原料适合于纤维素酶的作用。当前第17页\共有20页\编于星期四\6点

蒸汽爆碎预处理的机理目前还不十分清楚，但在蒸汽爆碎过程中，会发生以下变化：细胞结构破环；纤维素结晶度和聚合度下降；半纤维素通过自水解作用转变成单糖和寡糖；纤维素-半纤维素-木质素的结构破坏；部分木质素的β-芳醚键断裂且木质素发生部分缩合作用。当前第18页\共有20页\编于星期四\6点（四）纤维素酶及酶解机理不是单种酶，是一组酶的总称，一般认为主要包括三类酶组分:(1)内切葡聚糖酶(EG)：不能单独作用于结晶的纤维素；随机水解β-1,4-葡聚糖，水解溶解的纤维素衍生物或者酸膨胀和部分降解的纤维素，主要产物是纤维糊精。当前第19页\共有20页\编于星期四\6点(2)外切葡聚糖酶(CBH)CBH能从纤维素链的非还原端(如瑞氏木霉的