乙醇發酵系統聯動殺菌工藝衛生管理的研究

段常鎖，趙 朋，孫沛勇，張海濤

（河南天冠生物工程股份有限公司，河南南陽 473000）

乙醇發酵系統聯動殺菌工藝衛生管理的研究

段常鎖，趙 朋，孫沛勇，張海濤

（河南天冠生物工程股份有限公司，河南南陽 473000）

在工藝衛生等方面管理和生產管控上，酒精發酵在發酵行業內，相對于藥品發酵等行業比較粗放。生產過程中會造成染菌現象，對生產造成不利的影響。雜菌的污染對發酵的危害有：直接消耗可發酵性糖類；雜菌生命活動的產物對酵母生命活動和淀粉酶系的抑制造成了原料淀粉出酒率的下降。為了控制發酵系統雜菌感染，乙醇廠摸索和制定了一套系統聯動殺菌工藝衛生管理的程序。加強生產中設備的沖洗與殺菌保持良好的工藝衛生條件，降低好氧菌污染風險。

乙醇發酵；工藝衛生；酵母培養；雜菌控制

酒精發酵是酵母菌在無氧條件下，分解葡萄糖等可發酵性糖，產生酒精、二氧化碳等不徹底氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。

酒精發酵是利用酵母菌的新陳代謝產生乙醇的過程。在適當的無菌條件下和具有一定營養物質的培養基中，篩選、復壯酵母菌種。整個過程對無菌條件要求嚴格，控制好進醪速度以保證醪液濃度在酵母增殖合適范圍，滿足酵母所需的營養物質和培養條件，培養過程應按規定控制好培養溫度，得到成熟的酒母。在適當的無菌條件下和具有一定營養物質的培養基中，把培養成熟的酒母加入糖化醪中，在一定的控制條件下，通過酵母的發酵作用將糖化醪中可發酵糖轉變為乙醇和二氧化碳。

但是原料、生產環節中會引入乳酸菌、乙酸菌、野生酵母等雜菌。酒精發酵是利用釀酒酵母菌的新陳代謝產生乙醇的過程，酵母菌在發酵過程中雖產生一些有機酸，但與感染的乳酸菌、乙酸菌等消耗葡萄糖產生的乳酸、乙酸等相比是很低的。有些雜菌是厭氧菌，還具有耐溫特性，在無氧條件下其生存和發酵能力比酵母菌可能要大。

傳統生產過程中，各生產廠都會制定自己的一套工藝衛生管理制度，并有計劃采取各種管理手段，增加操作人員的操作水平，嚴格考核力度，嚴肅工藝紀律，避免誤操作是保持發酵水平的重中之重?？刂坪么笮桶l酵系統雜菌感染已成為高濃度酒精發酵的關鍵措施。

為了控制發酵系統雜菌感染，乙醇廠應加強生產中設備的沖洗與殺菌保持良好的工藝衛生條件，降低好氧菌污染風險；加強例如預熱塔、閃蒸罐等存在無氧環節的清洗和殺菌力度，降低厭氧菌的污染風險。

改變只注重酒母、發酵工序的工藝衛生的傳統觀念，明確“粉碎→蒸煮→酒母→發酵”系統全程工藝衛生管理思路。改變升酸后的事后治理觀念，明確工藝衛生的日常管理、事前預防的思路。采取直供水、殘液水、殺菌劑、堿液相結合的殺菌方法，提高了殺菌效果，確保整個生產系統的工藝衛生條件達到濃醪發酵的無菌要求。

清洗殺菌操作分為全系統聯動清洗殺菌、各單位單獨清洗殺菌和單個裝置的清洗殺菌。

系統聯動清洗殺菌：將與乙醇廠存在關聯的上游單位也納入到系統殺菌工作流程中，提高上游單位為乙醇廠提供的服務和半成品的無菌條件。

（1）供水站聯動殺菌：殘液水沖洗沼液水、混合水罐，并沖洗水罐至乙醇廠粉碎拌料儲水罐間的管道，確保管道、儲罐排出水不渾濁。

（2）原糧保管處聯動殺菌：自來水對原糧篩分面漿罐進行沖洗殺菌，并沖洗面漿罐至乙醇廠粉碎粉漿罐間的管道，確保管道、儲罐排出凈水。

（3）飼料廠聯動殺菌：自來水對清液罐進行沖洗殺菌，并沖洗清液罐至乙醇廠粉碎拌料儲水罐間的管道，確保管道、儲罐排出的清水無污物。

乙醇廠殺菌流程：

（1）出空粉碎儲水罐、粉漿罐后，殘液水進行內部沖洗。粉碎儲水罐加殘液水配置殺菌劑，浸泡20min以上，沖洗粉漿罐；稀釋后的殺菌劑打往液化工序，沖洗粉碎至液化工序間的管道。

（2）堿液對乏汽預熱塔、閃蒸罐進行沖洗殺菌，堿水沖洗相應管道后進入到糖化罐；堿液通過沖槽器沖洗糖化罐。沖洗后堿液通過糖化出料泵加壓沖洗出料管道，沖洗糖化醪出料冷卻器，最終回到堿水罐，循環利用。

（3）液化酶、糖化酶罐：每批次酶液用完后，使用自來水將酶稀釋罐沖洗干凈，蒸汽100℃以上20min殺菌；并使用蒸汽對酶配置管道和加酶管道進行高溫殺菌。

（4）大酒母罐、發酵罐：采取第一遍自來水沖洗并輸送到中間槽；第二遍殘液水沖洗，保證罐壁無附著物、發酵槽排污水干凈，板式冷卻器排污水干凈；第三遍殺菌劑浸泡、沖洗，對發酵罐和板式冷卻器及管道進行沖洗。并根據生產中發酵成熟醪的酸度指標，根據升酸情況，適時采取堿液單槽清洗殺菌。

（5）對酒母培養及發酵所用無菌風過濾器每周進行兩次蒸汽100℃殺菌。

乙醇廠通過一系列工藝衛生管理方法和手段的實施，在最能反應無菌情況的酸度指標中，糖化醪酸度指標（見表1）和發酵成熟醪酸度指標（見表2）上取得了不錯的成績。

表1 糖化醪質量指標

在糖化醪外觀糖度達到平均27.39Bx的高濃度情況下，糖化醪酸度保持在2.3的較好水平。

發酵成熟醪平均酒度達到14.71%（φ）時，酸度控制在4.6的優秀成績。

表2 成熟發酵醪質量指標

[1] 賈樹彪等.新編酒精工藝學[M].北京：化學工業出版社，2009.

[2] 周德慶.微生物教程[M].北京：高等教育出版社，1995.

[3] 程麗娟.發酵食品工藝學[M].楊凌：西北農林科技大學出版社，2002.

Study on the Hygienic Management of the Linkage Sterilization Process in Ethanol Fermentation System

Duan Chang-suo，Zhao Peng，Sun Pei-yong，Zhang Hai-tao

Alcohol fermentation in the fermentation industry，in the process of health and other aspects of management and production control，relative to the pharmaceutical fermentation and other industries more extensive.The production process will cause the phenomenon of bacteria，the production of adverse effects.Contamination of the bacteria on the fermentation of the hazards are：the direct consumption of fermentable sugars；bacteria life activities of the product of yeast life activities and inhibition of amylase system caused by the decline in raw material starch yield.In order to control the fermentation system of bacterial infection，ethanol plant to explore and develop a system of linkage sterilization process health management procedures.Strengthen the equipment in the production of washing and sterilization to maintain a good technical hygiene conditions，reduce the risk of aerobic pollution.

ethanol fermentation；process hygiene；yeast culture；bacteria control

TQ920.1

A

1003–6490（2017）05–0189–02

2017–04–14

段常鎖（1982—），男，河南扶溝人，助理工程師，主要研究方向為燃料乙醇發酵。