酵母菌通過細(xì)胞內(nèi)主動運(yùn)輸?shù)姆绞轿胀饨绨l(fā)酵液中的元素,如 Na Ca Cl O H C P 等元素.
因?yàn)榫凭l(fā)酵是無氧發(fā)酵,所以不能從空氣中吸收任何元素.
一)發(fā)酵的目的要求
淀粉質(zhì)原料經(jīng)過蒸煮,使淀粉呈溶解狀態(tài),又經(jīng)過曲霉糖化酶的作用,部分生成可發(fā)酵性 糖,這還不是酒精生產(chǎn)的終了,在．糖化醪中接入酵母菌；在酵母的作用下,將糖分轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭虲O2,獲得了酒精產(chǎn)品,這才是酒精發(fā)酵的目的.
從表面上去觀察酒精發(fā)酵,其過程十分簡單,它只是將糖化醪打入發(fā)酵罐后,接入酒母,就可以進(jìn)行發(fā)酵了.但是,在酒精發(fā)酵過程中卻發(fā)生著十分復(fù)雜的生物化學(xué)變化過程：在這里既有糖化醪中的淀粉和糊精繼續(xù)被糖化酶水解,生成糖分的作用(即后糖化作用),也還有蛋白質(zhì)在曲霉蛋白酶進(jìn)一步水解下生成低分子含氮化合物如是是眎、動胨、肽和氨基酸的作用.生成的這些物質(zhì),有的被酵母吸收利用,合成酵母菌體細(xì)胞,另一部分則被發(fā)酵,生成酒精和CO2及其它副產(chǎn)物.
酒精生產(chǎn),要求用最少的原料來生產(chǎn)盡可能多的酒精產(chǎn)品,并應(yīng)盡量減少發(fā)酵損失,為了達(dá)到這一目的,必須創(chuàng)造如下有利條件來實(shí)現(xiàn)這一目的要求：
(1)在發(fā)酵前期,要創(chuàng)造條件,讓酵母菌繼續(xù)繁殖到一定數(shù)量.
(2)使糖化醪中的淀粉和糊精繼續(xù)被分解,生成可發(fā)酵的糖分.
(3)發(fā)酵過程的中期和后期,要創(chuàng)造厭氣條件,使酵母在無氧條件下將糖分發(fā)酵生成酒精.
(4)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2應(yīng)設(shè)法排除,并注意加強(qiáng)對隨CO2逸出時被帶走酒精的捕集回收.
二)發(fā)酵設(shè)備
酒精發(fā)酵的工藝方式不同,發(fā)酵設(shè)備也賂有差異.從發(fā)酵形式來分,有開放式、半密閉式和密閉式三種.如果從材質(zhì)上分,則可分為鋼板和水泥制兩種.
半密閉式發(fā)酵罐多采用鋼板制成,罐頂設(shè)有頂蓋,頂蓋上設(shè)有能啟閉的人孔.
密閉式發(fā)酵罐也用鋼板制成,鋼板厚度視發(fā)酵罐容積不同而異,一般采用4—8毫米厚鋼板制成,罐身呈圓柱形,罐身直徑與高之比為1：1.1；蓋及底為圓錐形成碟形；罐內(nèi)裝冷卻蛇管,蛇管數(shù)量一般取每立方米發(fā)酵醪用不少于0.25平方米的冷卻面積.蛇管可分上下兩組安裝,并加以固定.也有采用在罐頂用淋水管或淋水圍板使水沿罐壁流下,達(dá)到冷卻發(fā)酵醪的目.對于容積較大的發(fā)酵罐,這兩種冷卻形式可同時采用.對地處南方的酒精廠,因氣溫較高,故應(yīng)加強(qiáng)冷卻措施.有的工廠在發(fā)酵罐底部設(shè)置吹泡器,以便進(jìn)行攪拌醪液,使發(fā)酵均勻.罐頂設(shè)有CO2排出管和加熱蒸汽管、醪液輸入管.但管路設(shè)置應(yīng)盡量簡化,做到一管多用,這對減少管道死角,防止雜菌污染有重要作用.大的發(fā)酵罐的頂端及側(cè)面還應(yīng)設(shè)有人孔,以便于清洗.
水泥酵罐系采用鋼筋水泥制成,形狀可分為圓形或方形兩種.有的制成密封式,也可制成敞口式.因水泥發(fā)酵罐有易腐蝕、逃酒和滅菌不徹底等缺點(diǎn),所以一般廠多不采用.
五.酒精發(fā)酵醪成熟
酒精發(fā)酵醪成熟指標(biāo)的控制是生產(chǎn)中一項(xiàng)重要工作.如果控制恰到好處,不但可以提高設(shè)備利用率,增加酒精產(chǎn)量,而且可以大大降低原料消耗,提高淀粉出酒率.
發(fā)酵醪的成熟雖然與發(fā)酵時間、醪液濃度、發(fā)酵溫度、酵母接種量和發(fā)酵方式等因素有關(guān)