低纯度糖密酒精发酵技术

 近年来，作为酒精发酵原料的糖蜜，由于制糖煮炼技术的不断提高，糖蜜中所含蔗糖和还原糖等可发酵性糖分相应减少，而胶体物质和无机盐等非糖杂质则相应增加，使糖蜜的纯度普遍下降。如从广东省有关糖蜜酒精工厂目前所用糖蜜的分析情况看，糖蜜中总糖含量多在50％左右，同十年前的情况相比，纯度一般下降约3—5%，而非发酵性糖对总糖比高达10%，低的亦在5%以上，比过去都有所增加。此外，糖蜜色值的差距，灰分和胶体物质所占的比例均比较大，还有二氧化硫、三氧化硫等杂质，都对酵母有一定抑制作用，影响发酵较大。针对糖蜜中纯度普遍下降的情况，一些工厂对于低纯度糖蜜或劣质三级糖蜜，大多采用稀发酵醪[发酵醪酒精含量6—7%(容量)]，以保证酒精发酵的正常进行。然而由于糖蜜质量差，纯度低，尽管采用稀醪发酵，效果也不显著，加上稀醪发酵的成熟醪酒精含量低，从而使设备利用率降低、蒸汽、水、电等动力消耗也相应增高，影响劳动生产率。因此，如何改进酒精生产的发酵技术，适应糖蜜纯度下降的情况，使发酵正常进行，以相应提高发酵效率，将是目前糖蜜酒精生产技术上需要进行研究探讨的课题。

当前，国内一些工厂和单位，对低纯度糖蜜的酒精发酵，一般是从提高糖蜜的纯度，驯养选育耐酸、耐酒精和耐高渗透压的酵母，或摸索合理的工艺条件等几方面进行研究和探讨。现仅作简单介绍。

1．提纯糖蜜以提高低纯度糖蜜的酒精发酵低纯度的糖蜜，经过提纯处理，可适当除去糖蜜中焦糖、黑色素等胶体物质，以及灰分等杂质，提高糖蜜的纯度，从而可进行低纯度糖蜜的浓醪发酵，并可提高发酵效率。通常，低纯度糖蜜提纯处理的方法有：

(1)酸化处理通常有冷酸通风沉淀与热酸沉淀两种方法。冷酸通风沉淀法是将低纯度糖蜜加水稀释至50bx左右，加入浓硫酸0.2—0.3%(重量对容量比)，即通入压缩空气1小时，然后静置沉淀。热酸沉淀法是将加酸的稀糖蜜，加热煮沸后，进行静置沉淀。

试验证明，不论冷酸通风沉淀法或热酸沉淀法，均能适当除去低纯度糖蜜中灰分、肢体、无机盐等非糖杂质，对糖蜜有一定的提纯作用，约能提高纯度3%左右。从提纯效果看，热酸沉淀法比冷酸通风沉淀法较好，但从减少设备腐蚀和增加糖液含氧量以利于酵母繁殖来考虑，采用冷酸通风沉淀法为宜。

(2)聚丙烯酰胺絮凝剂处理聚丙烯酰胺(pam)是无色无臭的粘性液体，可作为絮凝剂以加速低纯度糖蜜中胶体物质、灰分、无机盐的絮凝，从而使糖蜜纯度提高。处理时可将低纯度糖蜜稀释至40bx，加酸调至ph3.0—3.8，加热至100℃，添加8ppm左右的pam剂量，搅拌均匀，待静置1小时左右絮凝沉淀，便可达到糖蜜提纯的目的。

低纯度糖蜜经提纯处理后，进行酒精间歇发酵或连续发酵，其发酵率均有显著的提高，一般约可提高4%以上。这说明低纯度糖蜜的浓醪酒精发酵，应预先进行糖蜜的提纯处理。

2．驯养酵母菌种以适应低纯度糖蜜的酒精发酵为了适应低纯度糖蜜含灰分等杂质多，糖蜜渗透压较高的情况，将生产使用的酵母as·2·1190，用低纯度糖蜜液反复驯养，获得驯养酵母，进行低纯度糖蜜浓醪发酵。通过试验，不论间歇发酵或连续发酵，发酵效果均显著提高，发酵率约提高5%以上。这充分说明，驯养选育能耐酸、耐热、耐高渗透压的，并适应低纯度糖蜜浓醪酒精发酵的酵母菌种，对提高低纯度糖蜜酒精发酵的效率，起着重要的作用。

3．添加黑曲霉培养液以促进低纯度糖蜜的酒精发酵低纯度糖蜜酒精发酵对酵母抑制作用较大，为了改善发酵基液的条件，改进酵母的代谢作用，曾采用黑曲霉pγ3菌种，以酒精蒸馏废液培养，获得黑曲霉培养液，然后添加一定量于低纯度糖蜜发酵液中，进行酒精发酵，通过试验说明，不论间歇发酵或连续发酵，不论添加原培养液或过滤滤液，菌体滤渣，以及灭菌后的原培养液或其滤液等黑曲霉pγ3培养液，对低纯度糖蜜浓醪酒精发酵，均有较明显的促进作用。其中以采用黑曲霉pγ3原培养液，添加量为10％左右，发酵率较高，成熟醪酒精含量较高，效果最好。当然，从生产实际考虑，采用培养液的滤液，而菌种滤渣的饲料价值高，可用作支农，综合利用，经济效果更好。此外，由试验情况还看到，黑曲霉pγ3培养液的糖化力较高时，对酒精发酵的促进作用效果也较好。

另据日本资料，利用黑曲雷、爪哇根霉或雪白根酶，于30—32℃通风培养96小时，过滤后滤液添加于酒精发酵基液中，用量为5—10％，可促进低纯度糖蜜浓醪酒精发酵，成熟醪酒精含量高达15％(容量)以上，发酵率90％以上。由此可见，添加黑曲霉培养液，对促进低纯度糖蜜浓醪酒精发酵有较明显的效果。然而，为了得到更好的发酵效果，其作用机理尚有待进一步研究探讨。