从啤酒废酵母中分离优质酒基的研究

摘要

本课题以啤酒生产过程中产生的废弃酵母泥作为研究对象，回收啤酒废液中的酒精成分，生产优质酒基产品。 整个生产研究过程可以概括为：使用膜式板框压滤机分离废啤酒与固形物；分离后的废啤酒再经过连续蒸馏塔蒸馏，回收得到粗酒精；最后使用间歇式精馏塔对粗酒精进行精制，从而得到精馏酒精。精馏酒精可作为勾兑酒基使用，生产酒类产品。其中，研究重点为使用间歇蒸馏塔对粗酒精进行精馏的工艺研究。 本课题研究重点为酒基的精馏工艺。精馏工艺的研究包括以下几部分：第一，通过单因子实验摸索精馏过程中各单因素的最佳水平或者范围。第二，在单因素实验基础之上，通过正交试验与正交旋转设计试验选定最佳操作工艺。第三，使用活性炭与高锰酸钾处理成品酒精，并评价这些方法对酒精感官质量的影响。 本课题研究结果如下： 1．酵母与啤酒液的分离使用膜式板框压滤机。其操作参数为：每次处理废酵母量2000Kg；气膜充气压力0.4MPa；每次得到啤酒废液1200Kg。 啤酒废液中的酒精初步分离使用连续蒸馏的方法。操作参数为：22层塔板处进料；进料速度11.1Kg/min；塔内压力0.12MPa；塔顶温度90℃：塔顶出酒；产品酒精浓度约60﹪(v/v)。 2．通过精馏单因素实验得到以下结论：酒精浓度对产品所有指标都具有一定影响，其中对于正丙醇影响较明显。最佳酒精浓度为55﹪—60﹪(v/v)。回流比是影响产品综合质量的关键因素，但回流比越高蒸馏效率越低。最佳回流比为2.5—3.0。酒头提取量对产品中低挥发系数组分影响显著，最佳范围为3﹪—5﹪。酒尾提取量对产品中高挥发系数组分影响显著，最佳范围是12﹪—16﹪。 3．综合正交二次旋转设计试验与正交结合得到最佳操作工艺为：酒精起始浓度56﹪(v/v)；回流比3.4；酒头提取量3﹪；酒尾提取量13.5﹪；产品收得率为83.5﹪。 在此生产工艺下得到的产品质量为：甲醇22.37mg/L、正丙醇55.24 mg/L、异丁醇+异戊醇49.86 mg/L、乙酸乙酯43.16 mg/L、乙醛30.78 mg/L。计算M值得到0.44。 4．使用活性炭与高锰酸钾处理酒精对改善酒精产品的感官质量具有一定效果。初步分离的粗酒精产品经过活性炭处理之后，酒精后味苦涩的缺陷得到明显改善，使老熟后酒基产品的感官质量有较大提高。使用活性炭处理后的样品，其综合评判中的感官质量高于“良好”，隶属度为0.59，高于未经处理的样品(隶属度为0.41)和只经过高锰酸钾处理的样品(隶属度为0.53)。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1世界啤酒发展现状和发展趋势

1.2中国啤酒发展现状和发展趋势

1.2.1.中国啤酒行业发展现状

1.2.2.中国啤酒行业发展趋势

1.3啤酒生产中酵母排放问题与废酵母回收利用的研究

1.3.1.啤酒生产中废弃酵母排放问题

1.3.2.啤酒废酵母回收利用研究现状

1.4啤酒中酒精成分回收的利用价值与生产问题

1.4.1.酵母泥中啤酒液的回收价值与课题意义

1.4.2.回收啤酒液生产酒基面临的主要问题

1.5本课题的研究目的和研究内容

1.5.1课题研究目的

1.5.2课题研究内容

第二章啤酒废酵母泥中酒精成分回收工艺的研究

2.1啤酒酵母泥综合利用工艺方法

2.1.1酵母泥中啤酒液回收方法

2.1.2从啤酒液中制备粗酒精的方法

2.1.3粗酒精精制的方法

2.1.4实验工艺流程

2.2酒精初步分离工艺的研究

2.2.1酵母泥中啤酒液的回收工艺研究

2.2.2啤酒液中酒精初步回收的研究

2.2.3粗酒精质量特点

2.2.4粗酒精质量问题与讨论

2.3精馏工艺研究

2.3.1蒸馏提取的单因素实验

2.3.2最佳蒸馏工艺参数的筛选研究

2.3.3最佳精馏工艺参数筛选结论

2.4蒸馏后酒精处理方法的讨论

2.4.1活性炭处理

2.4.2高锰酸钾氧化复蒸法处理酒精产品

第三章精馏酒精产品的质量检验

3.1产品各主要理化指标的检测

3.1.1实验试剂及部分试剂配置方法

3.1.2实验仪器

3.2酒精产品质量检测方法与检验结果

3.2.1外观检测

3.2.2气味检测

3.2.3口味检测

3.2.4色度检测

3.2.5酒精度检测

3.2.6硫酸实验

3.2.7氧化实验

3.2.8乙醛含量检测

3.2.9正丙醇含量检测

3.2.10异丁醇+异戊醇含量检测

3.2.11乙酸含量检测

3.2.12 乙 酸乙酯含量检测

3.2.13甲醇含量检测

3.3产品理化指标分析结果

3.4产品酒精的感官品评实验

3.4.1评定论域的建立

3.4.2被评样品权重的集合

3.4.3评语论域的建立

3.4.4模糊矩阵的建立

3.4.5模糊变换与酒精产品感官质量的综合评价

3.4.5感官品评结果

3.5酒精质量检测结论

第四章研究结果与讨论

4.1研究内容讨论

4.1.1酵母泥分离方法对啤酒回收效果的影响

4.1.2影响精馏效果的因素

4.2研究结论

4.2.1酵母泥分离方法和分离效果

4.2.2精馏最佳工艺

4.2.3酒精处理对感官质量的影响结果

4.3课题总结

第五章课题创新点与进一步研究方向

5.1课题创新点

5.2课题进一步研究方向

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文