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耿马某某糖业有限公司酒精分厂
乐酵无酸发酵复合酶应用效果查定
一、技术背景
现行酒精生产工艺中大多采用加酸酸化法,用硫酸将醪液的 pH 值调节到 3.6-3.8来抑制杂菌的生长。由于硫酸用量大,对设备造成 腐蚀,增加废液的硫酸根含量,加大了环保处理难度;也会产生大量 的硫酸钙积垢;同时 pH值低还会对酵母生长繁殖不利,对操作工而 言,添加硫酸的岗位具有高危害,对岗位工人的健康和安全带来极大 危害。要解决以上所述问题,唯有在生产中不加硫酸。 目前已有采用杀菌剂进行无酸发酵的生产技术,主要是通过抑制 细菌细胞壁合成和干扰蛋白质合成而达到抑菌作用,可以杀死部分细菌,但不能达到有效的杀菌和抑菌效果,而且长期使用会产生耐药性, 影响生产的稳定性。 针对酒精生产中硫酸用量大、腐蚀大、不环保、不利于酵母生长 繁殖,采用杀菌剂又不能达到长期有效的抑菌杀菌效果等问题,广西 乐酵生物科技有限公司采用高效生物酶及其应用技术,利用酶的高 效、专一、无副作用等特点,有针对性地对糖蜜酒精发酵生产过程中 的醋酸菌、乳酸菌、丁酸菌及枯草芽孢杆菌进行杀灭,又因为酶制剂 是直接对醋酸菌、乳酸菌、丁酸菌及枯草芽孢杆菌的细胞进行破坏, 所以不会产生耐药性,更因为酶的专一性使其不会对酵母菌产生任何 的毒副作用。
二、査定时间、地点和酶制剂提供商
1.时间: 2015年 2月 16日—2015年 3月 4日;
2.地点:耿马某某糖业有限公司酒精分厂;
3.酶制剂:广西乐酵生物科技有限公司无酸发酵复合酶。
三、査定内容
1.査定过程
1.1酶的添加量: 无酸发酵复合酶按 20g/t原糖蜜进行添加。
1.2酶的添加点: 在低浓调浆罐中添加。
1.3酶的添加方式: 复合酶按照总的糖蜜每吨加 20g,全部加到低浓调浆罐中。根据 低浓与高浓流量情况计算每低浓调浆罐需要加入的酶量。 在低浓调浆罐中加入约一半糖蜜后,称取复合酶,并加适量的水, 搅拌溶解后加入调浆罐,容器中残留的酶用少量水冲洗加入调浆罐。
1.4查定过程 2015年 2月 18日 23时,关闭硫酸阀门,并在调浆罐添加复合 酶,2015年 2月 19日 5时左右添加复合酶的糖液开始进入 1#发酵 罐。 数据的采用:2015年 2月 16日、17日、18日三天作为加硫酸组用于对比;2015年 2月 19日、20日、21日、22日四天为混合 料不予考虑;2015年 2月 23日至 3月 4日为无酸加酶组,作为效果组。
2.査定指标
2.1发酵罐的 pH、挥发酸等指标;
2.2成熟醪的 pH、酒份、挥发酸等指标;
四、查定结果
1.加酸对照组数据
1.1对照组发酵罐数据
日期 | 班次 | 1#挥发酸 | 1#pH | 2#挥发酸 | 2#pH |
2月16日 | 白班 | 0.013 | 3.68 | 0.028 | 3.85 |
中班 | 0.014 | 3.72 | 0.032 | 3.89 | |
夜班 | 0.018 | 3.65 | 0.035 | 3.90 | |
2月17日 | 白班 | 0.016 | 3.72 | 0.031 | 3.86 |
中班 | 0.017 | 3.64 | 0.028 | 3.89 | |
夜班 | 0.019 | 3.71 | 0.033 | 3.87 | |
2月18日 | 白班 | 0.014 | 3.65 | 0.035 | 3.85 |
中班 | 0.016 | 3.70 | 0.032 | 3.83 | |
夜班 | 0.016 | 3.68 | 0.029 | 3.83 | |
平均值 | 0.016 | 3.68 | 0.031 | 3.86 |
1.2对照组成熟醪数据
表2 对照组成熟醪数据
日期 | 时间 | 挥发酸 | pH | 酒份 | 残糖 |
2月16日 | 白班 | 0.036 | 3.81 | 10.6 | 2.65 |
中班 | 0.039 | 3.80 | 10.5 | 2.68 | |
夜班 | 0.036 | 3.79 | 10.6 | 2.54 | |
2月17日 | 白班 | 0.040 | 3.82 | 10.7 | 2.61 |
中班 | 0.038 | 3.79 | 10.4 | 2.49 | |
夜班 | 0.035 | 3.85 | 10.7 | 2.58 | |
2月18日 | 白班 | 0.037 | 3.81 | 10.8 | 2.36 |
中班 | 0.039 | 3.78 | 10.5 | 2.52 | |
夜班 | 0.036 | 3.76 | 10.6 | 2.47 | |
平均值 | 0.037 | 3.80 | 10.6 | 2.54 |
2.加酶查定组数据
2.1查定组发酵罐数据
表3 查定组发酵罐数据
日期 | 时间 | 1#挥发酸 | 1#pH | 2#挥发酸 | 2#PH |
2月23日 | 白班 | 0.013 | 5.19 | 0.025 | 5.25 |
中班 | 0.014 | 5.15 | 0.023 | 5.27 | |
夜班 | 0.012 | 5.20 | 0.026 | 5.31 | |
2月24日 | 白班 | 0.012 | 5.25 | 0.022 | 5.25 |
中班 | 0.011 | 5.23 | 0.026 | 5.24 | |
夜班 | 0.011 | 5.18 | 0.023 | 5.28 | |
2月25日 | 白班 | 0.012 | 5.16 | 0.025 | 5.35 |
中班 | 0.010 | 5.17 | 0.023 | 5.29 | |
夜班 | 0.009 | 5.19 | 0.024 | 5.27 | |
2月26日 | 白班 | 0.009 | 5.23 | 0.024 | 5.29 |
中班 | 0.010 | 5.20 | 0.023 | 5.31 | |
夜班 | 0.008 | 5.13 | 0.024 | 5.34 | |
2月27日 | 白班 | 0.008 | 5.12 | 0.023 | 5.25 |
中班 | 0.007 | 5.16 | 0.023 | 5.27 | |
夜班 | 0.008 | 5.18 | 0.022 | 5.31 | |
2月28日 | 白班 | 0.008 | 5.19 | 0.022 | 5.28 |
中班 | 0.013 | 5.26 | 0.022 | 5.30 | |
夜班 | 0.012 | 5.18 | 0.022 | 5.32 | |
3月1日 | 白班 | 0.009 | 5.22 | 0.023 | 5.29 |
中班 | 0.010 | 5.23 | 0.019 | 5.26 | |
夜班 | 0.008 | 5.19 | 0.020 | 5.29 | |
3月2日 | 白班 | 0.009 | 5.16 | 0.017 | 5.28 |
中班 | 0.010 | 5.18 | 0.018 | 5.31 | |
夜班 | 0.012 | 5.19 | 0.019 | 5.31 | |
3月3日 | 白班 | 0.010 | 5.21 | 0.017 | 5.32 |
中班 | 0.011 | 5.24 | 0.019 | 5.29 | |
夜班 | 0.010 | 5.21 | 0.018 | 5.31 | |
3月4日 | 白班 | 0.012 | 5.19 | 0.014 | 5.25 |
中班 | 0.014 | 5.18 | 0.017 | 5.27 | |
夜班 | 0.010 | 5.20 | 0.018 | 5.31 | |
平均值 | 0.010 | 5.19 | 0.021 | 5.29 |
2.2查定组成熟醪数据
表4 查定组成熟醪数据
日期 | 时间 | 挥发酸 | pH | 酒份 | 残糖 |
2月23日 | 白班 | 0.026 | 5.22 | 10.8 | 1.85 |
中班 | 0.026 | 5.20 | 10.8 | 1.92 | |
夜班 | 0.025 | 5.24 | 11.0 | 2.02 | |
2月24日 | 白班 | 0.025 | 5.26 | 11.1 | 2.15 |
中班 | 0.024 | 5.28 | 10.9 | 1.98 | |
夜班 | 0.024 | 5.30 | 10.7 | 1.97 | |
2月25日 | 白班 | 0.025 | 5.26 | 10.8 | 1.88 |
中班 | 0.026 | 5.31 | 10.9 | 1.93 | |
夜班 | 0.025 | 5.25 | 11.0 | 2.06 | |
2月26日 | 白班 | 0.024 | 5.19 | 10.6 | 2.07 |
中班 | 0.022 | 5.23 | 10.8 | 1.99 | |
夜班 | 0.022 | 5.26 | 10.9 | 1.95 | |
2月27日 | 白班 | 0.024 | 5.26 | 11.2 | 1.92 |
中班 | 0.025 | 5.24 | 10.7 | 1.91 | |
夜班 | 0.023 | 5.26 | 10.6 | 1.89 | |
2月28日 | 白班 | 0.022 | 5.28 | 10.6 | 2.03 |
中班 | 0.022 | 5.27 | 10.8 | 2.22 | |
夜班 | 0.022 | 5.25 | 10.9 | 2.05 | |
3月1日 | 白班 | 0.009 | 5.23 | 11.0 | 1.89 |
中班 | 0.022 | 5.24 | 11.0 | 1.92 | |
夜班 | 0.022 | 5.22 | 10.9 | 1.93 | |
3月2日 | 白班 | 0.024 | 5.26 | 10.9 | 1.95 |
中班 | 0.024 | 5.26 | 10.9 | 1.98 | |
夜班 | 0.023 | 5.28 | 10.7 | 1.98 | |
3月3日 | 白班 | 0.022 | 5.24 | 10.9 | 2.06 |
中班 | 0.022 | 5.22 | 11.1 | 2.12 | |
夜班 | 0.017 | 5.21 | 10.8 | 2.09 | |
3月4日 | 白班 | 0.016 | 5.23 | 10.7 | 1.95 |
中班 | 0.019 | 5.25 | 10.8 | 1.99 | |
夜班 | 0.020 | 5.26 | 11.0 | 2.03 | |
平均值 | 0.023 | 5.25 | 10.9 | 1.99 |
五、查定数据分析
1.抑菌性:
挥发酸是衡量抑菌性的重要指标,查定结果为:
表5 挥发酸变化
发酵罐 | 挥发酸平均值 | 挥发酸降低比例(%) | |
加酸对照组 | 加酶查定组 | ||
1# | 0.016 | 0.01 | 37.5 |
2# | 0.031 | 0.021 | 32.3 |
成熟醪 | 0.037 | 0.023 | 37.8 |
加酶查定组较加酸对照组挥发酸平均值在 1#发酵罐、2#发酵罐 和成熟醪分别下降了 37.5%、32.3%和 37.8%。
2.由于未加硫酸,1#发酵罐、 2#发酵罐和成熟醪的 pH,加酶查定 组明显高于加酸对照组。
3.成熟醪酒份及残糖变化:
表6 成熟醪酒份及残糖变化
加酸对照组 | 加酶查定组 | |
酒份 | 10.6 | 10.9 |
残糖 | 2.54 | 1.99 |
加酶查定组较加酸对照组成熟醪酒份提高了 0.3,残糖降低了 0.55。
六、查定结论
广西乐酵生物科技有限公司的无酸发酵复合酶在糖蜜无酸发酵 生产过程中可以完全取代硫酸进行无酸发酵生产。 在此查定过程中,无酸发酵复合酶表现出了比硫酸更强抑菌性、更好的稳定性。同时由于发酵pH的提高,进一步促使酵母发挥更佳 状态,表现出发酵速度加快,成熟醪残糖下降、酒份提高明显的特征。
七、经济效益分析
1.酒份提高带来的直接经济效益: 加酶查定组较加酸对照组成熟醪的酒份平均值提高了 0.30,折 合每吨糖蜜多产 5.6kg酒精,其直接经济效益分析:
表7 吨糖蜜效益表
项目 | 金额(元) |
收益(多产酒精) | 5.6kg×5.5元/kg=30.8元 |
减少(硫酸) | 10kg×0.8元/kg=8元 |
支出(酶制剂) | 20g×0.53元/g=10.6元 |
收益 | 30.8+8-10.6=28.2元 |
2.其他综合经济效益: 发酵过程不添加硫酸减少了设备腐蚀引起的相关费用,避免了采 购硫酸时要向各有关部门备案等繁琐的手续,大大改善了岗位工人的 工作环境,促进岗位工人的身体健康和安全,有助于提高节能减排及 环保等社会和经济效益。
耿马某某糖业有限公司酒精分厂
2015年 3月 5日