分析测试百科网 > 行业资讯 > 技术原理

酒精发酵

2019.11.12

一、目的和要求：
　　1、学习淀粉质原料发酵产乙醇的原理
　　2、掌握酒精含量测定的方法。

二、原理
　　玉米粉中可供发酵的物质主要是淀粉，而酿酒酵母由于缺乏相应的酶，所以不能直接利用淀粉进行酒精发酵，因此必须对原料进行预处理，通常包括蒸煮（液化）、糖化等处理。蒸煮可使淀粉糊化，并破坏细胞，形成均一的醪液，目前多数厂家开始利用α-淀粉酶的液化作用来替代蒸煮过程，这样可大大减少能源消耗。液化后的醪液能更好地接受糖化酶的作用，并转化为可发酵性糖，以便酵母进行酒精发酵。本实验要求依据前次实验测出的结果，按照α-淀粉酶反应条件的要求对玉米粉原料进行前处理。
　　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。
　　发酵醪中酒精含量的测定方法很多，如常规蒸馏法、碘量滴定法、比色法及改良康维法等，本实验采用最后一种方法。改良康维法结合了微量扩散法和比色法的优点，具有简便、快速、准确等特点，特别适合于工厂发酵液的测定要求。
　　本法测定时在康维皿内圈加入重铬酸钾溶液，外圈内加入发酵液。外圈边为厚壁，当涂以甘油涂料时可与皿盖密接。挥发的酒精即与重铬酸钾反应生成绿色的硫酸铬（反应方程式如下），色泽的深浅在一定范围内与酒精浓度成正比。因此通过测定醪液的OD值即可在标准曲线上查出酒精的实际浓度，即醪液中酒精的含量。　

2Kr2O7+3C2H5OH+8H2SO 4 →3CH2COOH+2K2SO4+2Cr2（SO4）3+11H2O

三、实验材料
　　1、原料:玉米粉。
　　2、菌种:酒精酵母（Sacchoromyces formosensis）
　　　　　　运动发酵单胞菌（zymomonas mobilis）
　　3、酶制剂:已知酶活力的α-淀粉酶制剂。
　　4、试剂:CaCl2，1mol/L NaOH，1mol/L HCl，原碘液，标准稀碘液，比色稀碘液，标准糊精，2%可溶性淀粉溶液（现用现配），pH 6磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。
　　5、其它：10ml吸管，1000ml烧杯，100ml量筒，玻璃漏斗，天平，4.5～6 pH试纸，比色板，50ml、500ml烧杯，1ml、5ml吸管，20ml移液管，长滴管，50ml、100ml、500ml量筒，15×150mm、25×200mm试管，温度计，玻璃棒，电炉，水浴锅，康维皿，722分光光度计。