酒精技术-2煳化.ppt

3.2 淀粉质原料的蒸煮,3.2.1 蒸煮的目的,1、使淀粉由颗粒变成溶解状态的糊液，目的是使它易受淀粉酶的作用，把淀粉水解成可发酵性糖2、灭菌3、降低原料醪液的黏度4、排除原料中含有的低沸点有害物质，如甲醇、氰化物等3.2.2 蒸煮的理论基础,1、淀粉粒的结构,（1）淀粉粒的结构,淀粉是由直链淀粉、支链淀粉与少量的矿物质和脂肪酸等混合形成颗粒状的淀粉颗粒淀粉是白色的微小颗粒，不溶于冷水和有机溶剂淀粉颗粒的形状可分为圆形、椭圆形和多角形三种一般含水分高、蛋白质少的植物颗粒比较大些，形状比较整齐些，大多数呈圆形或卵形，如马铃薯、木薯的淀粉淀粉颗粒具有的抵抗外力作用较强的外膜，其化学成分与内部淀粉相同，但由于外层水分损失和胶粒结构更加紧密，因而其物理性能和内部淀粉不同2）淀粉的分子结构,淀粉是由α­D­葡萄糖基组成的高分子物质 根据淀粉分子链结构的不同可以分为直链淀粉和支链淀粉两类直链淀粉是由D­葡萄糖基通过α­1,4-葡萄糖苷键连接的无分支的长链组成直链淀粉平均含有200～980个葡萄糖单元，分子量相当于32000～160000支链淀粉分子结构较直链淀粉复杂，除α-1，4键缩合的葡萄糖链以外，还以α-1，6键使葡萄糖单元缩合，成树枝分枝结构，支链淀粉分子量较大，平均含有600～6000个葡萄糖单元，分子量大约为100000～1000000 。

2、淀粉的膨化和糊化,（1）膨化作用 淀粉是一种亲水胶体，当淀粉与水接触，水就渗透薄膜而进入到淀粉颗粒里面，淀粉颗粒吸水分后能发生膨涨现象，使淀粉的巨大分子链发生扩张，因体积膨大，重量增加，这种现象称为膨化作用2）糊化作用 在淀粉质原料蒸煮的过程中，当温度升至糊化温度60～80℃时，淀粉颗粒体积已膨胀到50～100倍，此时，各分子之间的联系削弱，使淀粉颗粒之间分开，此现象在工艺上叫做淀粉糊化使淀粉颗粒解体成为溶解状态的温度，称为糊化温度3）淀粉的液化 糊化后，温度继续上升，当达到130℃左右时，支链淀粉也几乎全部溶解，网状组织被彻底破坏，淀粉溶液变成黏度较低的流动性醪液，这种现象称为液化4）淀粉糊化醪的反生（老化）现象糊化淀粉重新结晶所引发的不溶解效应称为老化蒸煮醪在温度降低时，黏度会逐步增加，降到60℃时，变得非常黏，到55℃以下会变成凝胶，时间一长，则会重新产生部分结晶，这种现象称为淀粉糊化醪的反生3、蒸煮过程中原料的化学变化,（1）淀粉（2）糖（3）纤维素（C6H10O5）n和半纤维素 吸水后产生膨胀4）果胶物质（5）蛋白质 （6）脂肪,4、影响蒸煮的主要因素,1）原料的品种及其性质2）原料的粉碎程度3）加水比（甘薯原料∶水=1∶3.2～3.5，对于玉米原料为1∶2.8～3.0 ）4）预热温度和时间5）蒸煮条件：温度、时间6）蒸煮设备,3.2.3 蒸煮的工艺方法,1、间歇蒸煮 1）蒸煮设备 ——锥形蒸煮锅（立式蒸煮锅）,2）间歇蒸煮工艺,间歇加压蒸煮工艺流程： 加水→投料→升温→蒸煮→吹醪①加水水温：整粒原料蒸煮水温一般要求在80℃左右。

粉状原料蒸煮水温一般在50℃左右加水比：依据原料内淀粉与水的含量，并且根据所要求的糖化醪含有16％～17％干物质的浓度来确定原料的加水比一般粉状原料，1∶4.0；甘薯原料，1∶3.2～1∶3.4；谷物原料，1∶2.8～1∶3.0②投料,投料方法：整粒原料，当所投入的原料数量完毕后，即可关闭加料盖，进汽，或者可以在投料过程中同时通入少量蒸气，便于上下翻动，使蒸气冲击原料，起搅拌作用粉状原料，先在调浆桶内调匀，送入蒸煮锅，以防原料由于产生粉粒结块，引起蒸煮不彻底投料时间：根据锅的容量大小和投料方法而异，一般为15～20min③升温关闭加料口盖，打开排汽阀门，同时通入蒸气，把锅中的冷空气完全赶净，以防锅内有冷空气存在而产生冷压力升温时间 ：40min④蒸煮 循环排气装醪量：75~80%⑤吹醪蒸煮完毕的醪液，利用蒸煮锅的压力从蒸煮锅排出，并送入到糖化锅内吹醪时间不得少于10~15min3）不同原料的间歇蒸煮工艺条件,4）间歇蒸煮过程中应注意事项,蒸煮前预先浸泡原料，要防止低温浸泡时间过长当原料投入蒸煮锅以后，应该开大蒸气搅拌，避免原料下沉，并解决浸泡不完全问题，但是升温速度不能太快，否则原料内部来不及充分吸水，而表面已经糊化，形成内部不透水的情况，导致原料糊化不透，产生不熟的蒸煮醪。

间歇蒸煮中如果采用粉末原料，则必须考虑设置一个拌料罐，在粉料投入蒸煮锅前先调成分浆，再用泵打入锅内蒸煮时必须充分排除锅内的空气5）间歇蒸煮的缺点,高压蒸煮时间长，蒸汽与原料接触不均匀，糊化质量不够好蒸气消耗大，而且需要量不均衡辅助操作时间长，设备利用率低劳动强度大设备占地面积大2、连续蒸煮工艺,1）锅式连续蒸煮2）管式连续蒸煮3）柱式连续蒸煮,1）锅式连续蒸煮,① 工艺流程 原料→斗式升运机→料斗→锤式粉碎机→螺旋拌料器（即绞龙）→ 混合桶 →泥浆泵→ 蒸煮锅 →后熟器 →气液分离器 →真空冷却→糖化锅,,② 锅式连续蒸煮流程的特点,所需要的主要设备是利用工厂原有的间歇蒸煮锅改造的，改装时只需要原有蒸煮锅串联起来，再增加预热器和后熟器即可蒸煮质量好，糖分损失少同时，整个操作过程是在体积比较大的连续罐内进行，对于带有皮壳的原料或纤维等固形物较多的醪液，甚至对黏度稍大些的醪液，也不易产生堵塞现象应用此流程可以不需考虑重砌锅炉房2）管式连续蒸煮,特点：流速较快，故醪液和蒸汽在管道连续蒸煮器内应该是混合的较好，因而蒸煮醪的质量也应该是较均匀的，但实际上，并非如此理想设备占地面积相应的较少，也即是设备费用和建筑费用都较节省。

3）柱式连续蒸煮,4）连续蒸煮与间歇蒸煮的比较,连续蒸煮较间歇蒸煮具有如下的优点：淀粉利用率高设备利用率高热能利用率高劳动生产率高,5）连续蒸煮工艺流程的比较,① 锅式连续蒸煮其优点是可利用原有设备，不许要较高的压力蒸汽，并节约蒸汽，降低煤耗可达10～15%，而且操作简单，整个生产过程基本上没有堵塞现象，淀粉利用率可提高1～2%其缺点是：设备占地面积较大，蒸煮时间较长，蒸汽与物料接触不够均匀② 管式连续蒸煮其优点是粉浆扩散面积大，使与蒸汽充分接触，蒸煮迅速均匀另外，设备占地面积小，生产能力大，生产操作容易实现机械化、自动化，生产管理方便其缺点：需要较高压力蒸汽（0.98万帕斯卡）和高压泵，并要求原料处理较细，否则管道会出现阻塞现象同时，醪液流速快，蒸煮时间短，使醪液质量难以保证另外，生产不大容易控制，淀粉利用率提高不多③ 柱式连续蒸煮其优点是由于蒸煮柱直径较大，物料停留时间比管道连续蒸煮的时间长，因而掌握起来比较稳定，容易操作，不易堵塞还由于蒸煮柱阻力较小，所以，蒸煮时用的压力较低，酒精工厂不需要压力较高的锅炉其缺点是：要求掌握操作技术较高，否则加热器容易发生堵塞现象3、 蒸煮新工艺介绍,（1）低温低压蒸煮工艺流程 ： α-淀粉酶 ↓木薯干片 → 一级粉碎 → 二级粉碎 → 螺旋拌料 → （1.0～2.0mm） ↑ 55℃热水粉浆预热至55℃→喷射液化 → 88℃液化100min→ 成熟蒸煮醪,,特点：淀粉出酒率高，原料耗用率低；采用蒸煮温度为88℃，比高温蒸煮节约大量的蒸汽；冷却水用量少。

2）生料的无蒸煮工艺,生玉米粉无蒸煮工艺工艺流程： 防腐剂↓↓酒母玉米原料→粉碎→ 调浆 → 糖化 → 发酵 → 蒸馏→成品 工艺条件：粉碎粒度1.5～2.0mm，加水比：1∶2.0～2.2，糖化酶用量：50单位每克原料，酵母细胞数106～107个/mL思考题,淀粉质原料为什么要进行蒸煮？其工艺流程如何? 什么是糊精？什么是糊化?蒸煮温度对原料中的蛋白质有什么影响？ 为什么蒸煮时速度不能太快、温度不宜太高?间歇蒸煮易产生哪些不正常的现象？ 哪些因素对完成规定的糊化率产生影响?,结束,结束,。