酒精发酵消泡剂在蒸馏过程中的应用

发布时间：2012-7-4 13:35

在酒精生产中，将酒精和其他所有挥发性杂质从发酵成熟醪中分离出来的过程，称为蒸馏，在这个过程中添加酒精发酵消泡剂是必不可少的，馏出液是粗酒精，所用的设备称为醪塔，也称粗馏塔。除去粗酒精中杂质，进一步提高酒精浓度的过程称为精馏，精馏出液为医药酒精或精馏酒精，所用设备称为精馏塔。发酵成熟醪的化学组成是随原料的种类，加工方法，菌种性能而变化的，例如，甘薯中含果胶质较多，因而成熟醪中含有较多的甲醇。在谷物原料的发酵成熟醪中，由于原料中含蛋白质较多，所以杂醇油的含量就高一些。发酵成熟醪中还含有不挥发杂质，如甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、无机盐类、酵母以及其它各种杂物，如不发酵性糖、植物体中的皮壳、纤维等。这些不挥发性杂质容易和酒精分离，在醪塔底部排出，称之为废糟和酒糟，成熟醪中挥发性杂质则随酒精一起从塔顶排出，这些杂质将在精馏过程中与酒精分离。无论哪种发酵产生酒精，在制备与分离的过程中添加酒精发酵消泡剂是必须的。在各种来源的粗酒精中发现的挥发性杂质已超过50余种，包括醇类、醛类、脂类和酸类，此外还有一些微量的含硫物质和不饱和化合物等。蒸馏过程之所以能将成熟醪中所含的酒精完全分离出，并得到高浓度酒精，基本原因为：成熟醪中所含的各种物质的挥发性不同，并同时使用酒精发酵消泡剂。当溶液中含两种或两种以上挥发性不同的物质时，将它们加热至沸，这时液相组分与气相组分往往不同，气相比液相含有较多的易挥发组分，剩下的液相就会有较多难挥发组分。正如拉鸟尔定律指出的，混合溶液中，蒸气压高（沸点低）的组分，在气相的含量总比液柜中高。反之蒸气压低（沸点高）的组分，在液相中含量总是比气相高，经过反复多次气化与冷凝即可将混合溶液分成纯组分。当混合液与蒸气中所含酒精浓度均为95.57%（重量）或97.6%（容量），此时的沸点为78. 10℃，这沸点较纯酒精沸点78.3℃、水的沸点100℃都低。故蒸馏到这浓度时，蒸气中的酒精含量就不会再增加了。这沸点称之为最低恒沸点，该组分的混合物称恒沸混合物。所以，在常压下用酒精蒸馏设备是得不到无水酒精的。只有当压力为9 331Pa时，同时添加酒精发酵消泡剂，并保持沸点为27. 96℃，这时恒沸点已不再存在，这也就是真空蒸馏，用真空蒸馏才能蒸馏出无水酒精。在粗酒精中含有的杂质按化学性质它们可分为：醇、醛、酸、酯四大类，而从精馏酒精除去杂质时的动态看，这些杂质又可分为三类：即头级杂质、中间杂质和尾级杂质，比酒精更容易挥发的称为头级杂质，这些杂质的沸点多数比酒精低，故亦称低沸点杂质，如乙醛、乙酸乙醣、甲酸甲醣等。中级杂质的挥发性和乙醇很接近，所以很难分离净，要想分离干净就必须添加酒精发酵消泡剂，如异丁酸乙酯、异戊酸乙酯等。尾级杂质的挥发性比乙醇低，它们的沸点多数比乙醇高，故亦称高沸点杂质，如高级脂肪酸及其酯类，它们出现在白酒蒸馏的酒尾中，呈油状漂浮在液面，故称杂醇油。本文参考《发酵微生物学》一书。

常见问题