酒精發(fā)酵消泡劑在蒸餾過程中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2012-7-4 13:35
在酒精生產(chǎn)中，將酒精和其他所有揮發(fā)性雜質(zhì)從發(fā)酵成熟醪中分離出來的過程，稱為蒸餾，在這個(gè)過程中添加酒精發(fā)酵消泡劑是必不可少的，餾出液是粗酒精，所用的設(shè)備稱為醪塔，也稱粗餾塔。除去粗酒精中雜質(zhì)，進(jìn)一步提高酒精濃度的過程稱為精餾，精餾出液為醫(yī)藥酒精或精餾酒精，所用設(shè)備稱為精餾塔。
發(fā)酵成熟醪的化學(xué)組成是隨原料的種類，加工方法，菌種性能而變化的，例如，甘薯中含果膠質(zhì)較多，因而成熟醪中含有較多的甲醇。在谷物原料的發(fā)酵成熟醪中，由于原料中含蛋白質(zhì)較多，所以雜醇油的含量就高一些。發(fā)酵成熟醪中還含有不揮發(fā)雜質(zhì)，如甘油、琥珀酸、乳酸、脂肪酸、無機(jī)鹽類、酵母以及其它各種雜物，如不發(fā)酵性糖、植物體中的皮殼、纖維等。這些不揮發(fā)性雜質(zhì)容易和酒精分離，在醪塔底部排出，稱之為廢糟和酒糟，成熟醪中揮發(fā)性雜質(zhì)則隨酒精一起從塔頂排出，這些雜質(zhì)將在精餾過程中與酒精分離。無論哪種發(fā)酵產(chǎn)生酒精，在制備與分離的過程中添加酒精發(fā)酵消泡劑是必須的。在各種來源的粗酒精中發(fā)現(xiàn)的揮發(fā)性雜質(zhì)已超過50余種，包括醇類、醛類、脂類和酸類，此外還有一些微量的含硫物質(zhì)和不飽和化合物等。
蒸餾過程之所以能將成熟醪中所含的酒精完全分離出，并得到高濃度酒精，基本原因?yàn)椋撼墒祯仓兴母鞣N物質(zhì)的揮發(fā)性不同，并同時(shí)使用酒精發(fā)酵消泡劑。當(dāng)溶液中含兩種或兩種以上揮發(fā)性不同的物質(zhì)時(shí)，將它們加熱至沸，這時(shí)液相組分與氣相組分往往不同，氣相比液相含有較多的易揮發(fā)組分，剩下的液相就會(huì)有較多難揮發(fā)組分。正如拉鳥爾定律指出的，混合溶液中，蒸氣壓高（沸點(diǎn)低）的組分，在氣相的含量總比液柜中高。反之蒸氣壓低（沸點(diǎn)高）的組分，在液相中含量總是比氣相高，經(jīng)過反復(fù)多次氣化與冷凝即可將混合溶液分成純組分。當(dāng)混合液與蒸氣中所含酒精濃度均為95.57%（重量）或97.6%（容量），此時(shí)的沸點(diǎn)為78. 10℃，這沸點(diǎn)較純酒精沸點(diǎn)78.3℃、水的沸點(diǎn)100℃都低。故蒸餾到這濃度時(shí)，蒸氣中的酒精含量就不會(huì)再增加了。這沸點(diǎn)稱之為最低恒沸點(diǎn)，該組分的混合物稱恒沸混合物。所以，在常壓下用酒精蒸餾設(shè)備是得不到無水酒精的。只有當(dāng)壓力為9 331Pa時(shí)，同時(shí)添加酒精發(fā)酵消泡劑，并保持沸點(diǎn)為27. 96℃，這時(shí)恒沸點(diǎn)已不再存在，這也就是真空蒸餾，用真空蒸餾才能蒸餾出無水酒精。
在粗酒精中含有的雜質(zhì)按化學(xué)性質(zhì)它們可分為：醇、醛、酸、酯四大類，而從精餾酒精除去雜質(zhì)時(shí)的動(dòng)態(tài)看，這些雜質(zhì)又可分為三類：即頭級雜質(zhì)、中間雜質(zhì)和尾級雜質(zhì)，比酒精更容易揮發(fā)的稱為頭級雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的沸點(diǎn)多數(shù)比酒精低，故亦稱低沸點(diǎn)雜質(zhì)，如乙醛、乙酸乙醣、甲酸甲醣等。中級雜質(zhì)的揮發(fā)性和乙醇很接近，所以很難分離凈，要想分離干凈就必須添加酒精發(fā)酵消泡劑，如異丁酸乙酯、異戊酸乙酯等。尾級雜質(zhì)的揮發(fā)性比乙醇低，它們的沸點(diǎn)多數(shù)比乙醇高，故亦稱高沸點(diǎn)雜質(zhì)，如高級脂肪酸及其酯類，它們出現(xiàn)在白酒蒸餾的酒尾中，呈油狀漂浮在液面，故稱雜醇油。
本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。
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