概述
酒精被广泛应用于国民经济的许多部门。在食品工业中,它是配制各种白酒、果酒等酒饮料、食醋及食用香料的主要原料,同时也是许多化工产品不可缺少的基础原料和溶剂。例如,在化学工业方面,利用酒精可以制造合成橡胶、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙二醇、冰醋酸、苯胺、乙醚、酯类、环氧乙烷等化工产品,同时酒精也可作为生产油漆和化妆品的溶剂;在医药方面,酒精可用来配制和提取多种医药制剂,同样也可作为消毒剂;此外,在国防工业和染料生产等方面也都需要大量的酒精作原料。
工业上酒精的生产通常可分为发酵法和合成法两种方式。合成法主要以乙烯为原料,通常称为乙烯水化法。乙烯是石油工业的副产品,因此化学合成酒精的成本较低,具有很强的竞争力,曾给酒精发酵工业带来了巨大冲击。这主要是由于合成法制酒精的生产成本只占发酵法的1/4,同时还可节约大量粮食,因此在石油价格暴跌、发酵原料涨价的二十世纪七、八十年代,在一些西方石油化工产业发达的国家,合成酒精产量曾占到总产量的80%以上。但是,由于合成酒精中常夹杂有异构化的高级醇类等物质,依照某些国家规定,不适宜在饮料、食品、医药和香料等行业中使用,所以合成酒精尚不能完全取代发酵酒精的生产。于是,酒精发酵工业又见到了曙光。
当前,我国酒精行业所面临的三大问题就是原料、成本和污染。解决酒精发酵原料的根本出路则在于利用纤维原料来代替粮食原料,并走酒精生产和饲料生产相结合的道路,以饲料粮先酿酒,然后再利用酒糟来生产蛋白质饲料,这样做既缓解了原料的供给,同时又降低生产成本。而节能和减少污染等问题的解决,则应主要放在原料预处理和产品蒸馏等技术环节上。
在国际上,淀粉质原料、糖蜜、纤维素及半纤维素等均可作为酒精发酵的生产原料。而目前,我国的酒精发酵产业则主要以淀粉质原料(粮食原料)为基础,进行发酵生产,其整个生产制造工艺包括了原料中淀粉的液化和糖化、接种酒精酵母发酵及蒸馏制酒等三个主要环节,如图3-1所示。
本实验以玉米粉为原料进行酒精发酵,并将实验内容分为三部分进行,具体安排如下:
Ⅰ α-淀粉酶活性的检测
Ⅱ 玉米粉的酒精发酵
Ⅲ 发酵液中酒精产量的测定
目的
了解并学习以淀粉质原料发酵生产酒精及酒精含量测定的全过程。
Ⅰ α-淀粉酶活性的检测
原理
α-淀粉酶,又称为1,4-α-D-葡聚糖葡萄糖水解酶,广泛存在于动、植物和微生物体中,如麦芽或动物的唾液、脾脏中均含有较多的α-淀粉酶,而当今α-淀粉酶的工业化生产也主要是利用微生物工程菌进行生产的。
α-淀粉酶容易溶解于水和较稀的缓冲液中,它能够切断淀粉分子中的α-1,4糖苷键,生成糊精及少量麦芽糖或葡萄糖,从而使淀粉遇碘变蓝的特异性颜色反应逐渐消失,由此颜色反应消失的速度即可测出该酶的活性。α-淀粉酶活力(
)可用60℃时1克酶制剂或1ml酶液在1小时内液化可溶性淀粉的克数来表示,单位以g/g(ml)·h来表示。计算公式为:![]()


