
以玉米為原料生產酒精過程中,會產生大量的蒸餾廢糟(又稱廢(fèi)醪)。廢糟經分離設(shè)備,分離出糟渣和清液(yè)。清夜經(jīng)蒸發(fā)濃(nóng)縮後,與糟渣一起幹燥,生產出玉米酒糟飼料(DDGS)。生產(chǎn)玉米酒糟DDGS的清液在蒸發濃縮過程中易產(chǎn)生結垢現(xiàn)象,遇到這種現象,我們該怎麽辦(bàn)?
一、玉米酒糟DDGS生產過(guò)程中的清液垢簡(jiǎn)介
在玉米酒糟DDGS生產過程中(zhōng),清液的組分比較(jiào)複雜,含有原糖、總糖類的碳(tàn)水化合物和以玉米中醇溶穀蛋白和粗纖維(wéi)為主的不溶性固形物,還有以蛋白質高分子有機物為主的可(kě)容性固形物和來自於水、玉米和發酵工藝的鈣、鎂、鉀等無機物元素。
因此清液在蒸發過程中形成的垢(gòu)(以下簡稱清液垢)是有機垢和無機垢的混合物。清液垢直(zhí)接影響多效蒸發係統的正常操作,如何有效地防垢、除(chú)垢是玉米酒糟DDGS生產中的一大難題。
二、玉米酒糟(zāo)DDGS生產過程中的清液(yè)垢(gòu)形成原因
清液垢的形成機(jī)理一般(bān)由以下2個原因:
1、蛋白質的熱變性(xìng)。蛋白質在加熱時,極易變(biàn)性(xìng),使蛋(dàn)白(bái)質分子結構發生根本變化,導致理化性質的改變,失去生(shēng)物活(huó)性。蛋白質受(shòu)熱變性的機理是因(yīn)為在較高的溫度下,保持蛋白質空間構像(xiàng)的那些付鍵斷裂,破壞肽鍵的特定排列,降低了蛋白(bái)質的溶解度,促進了蛋白質分子之間相結合而凝(níng)聚,形(xíng)成(chéng)了不可逆(nì)的凝膠而凝(níng)固。溫度越高,變性越嚴(yán)重。清液垢主要是清(qīng)液蒸發濃縮過程中蛋白質變性(xìng)沉澱析出(chū)。
2、羰氨反應。在較高的溫度下,賴氨酸、色氨酸、蘇氨酸和組(zǔ)氨酸等很容(róng)易與還原糖發生羰氨(ān)反應,其產(chǎn)品為帶有棕褐色的不溶(róng)性物質。清(qīng)液(yè)中還原(yuán)糖含量較高,反應越強烈,垢的顏色就可能成(chéng)為棕褐色。
3、玉米酒(jiǔ)糟DDGS生產過(guò)程中的清液垢的(de)形(xíng)成過程淺(qiǎn)析
玉米酒糟DDGS生產過程中(zhōng)的清液(yè)沿管(或板)壁呈(chéng)膜狀流動,該(gāi)液膜內仍有速度邊(biān)界層存在,靠近管壁的液體速度等於零。液膜內的不溶性固形物首先吸附(fù)在管壁的(de)活性點行,成為晶核沉積物;由於蛋白質的變性及其(qí)羰氨反應形(xíng)成的不溶性高(gāo)分子(zǐ)有機物同時沉積在管壁,將(jiāng)不溶性固形物粘結在(zài)一起,形成了初始垢層。隨後伴隨著無機物(wù)垢的沉積,無機物垢(gòu),主要是醋酸鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等無機鹽類。

三、影響玉米(mǐ)酒糟(zāo)DDGS生產過程中的清液垢的主要因素
從上述的玉米酒糟DDGS生產過程中的清(qīng)液垢形成原因,可以看出清液蒸(zhēng)發濃縮過程中,垢的形成是必然,一旦形成就是難溶的變性物質。因此,要主動防垢,盡量降低垢層的厚度,延長清(qīng)垢周期,不能隻被動的除垢。
1、清液中不溶(róng)性固形物含量的多(duō)好,直接影響垢體的形成速度和厚度,也影響最終濃縮液(yè)的總固形(xíng)物含量。所以要盡量降低清液中不(bú)溶性固形物含量(liàng)。為此需要做到以下三點:
(1)玉米在粉碎、過篩階段保證顆粒直(zhí)徑在300以下,不大於25%;
(2)提高廢(fèi)醪的溫度,盡量降低廢醪的黏度,便於分離;
(3)選用良好的分離(lí)設備,保證分離效果好。
2、蒸發溫度
蛋白質的(de)凝固溫度一般在50~70℃之間,蛋白質的變性溫度與蛋白質的結構(gòu)、蛋白質的強度、溶液的PH值(zhí)等因素有關。清液蒸發(fā)溫度不能(néng)超過120℃,否(fǒu)則(zé),蛋白質中的(de)各種營(yíng)養成分受到嚴重(chóng)破壞,形成的垢難以除掉(diào)。
3、水質
水的(de)硬度、雜質含量是影響無機(jī)垢形成的主(zhǔ)要原因。若水的硬度太高,鈣、鎂等離子能使溶液中的蛋白質產生鹽析現象,沉澱析出。因(yīn)此,自來水(shuǐ)使用之前(qián),必須進行軟化處理(lǐ)。
四、玉米酒糟DDGS生產過程中的清(qīng)液垢的(de)清除
清液垢作為(wéi)一(yī)種特殊的垢,不溶於水,不(bú)溶於丙酮(tóng)、乙醚、甲醇等有機溶劑,不溶於酸和堿。我們建議使用堿洗和機械(xiè)除垢(gòu)相結合的方法。
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