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：
式中f为酶的稀释倍数（400），t为反应时间，以min表示。
仪器与材料
1、试剂：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。
2、其它：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，水浴锅。
方法
1、1%α-淀粉酶液：称取α-淀粉酶0.5g，加pH6磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液溶解后定容至50ml。在40℃水浴中恒温20min后，以4层纱布过滤，并将滤液收集在50ml小三角瓶中，稀释4倍后使用。注意：现测现配。
2、在15×150mm试管中分别加入1ml标准糊精液和3ml标准稀碘液，充分混匀后，作为比较颜色的标准管，并取3滴加入到比色板的第1穴内。
3、在比色板的每1穴内滴3滴比色稀碘液，备用。
4、在25×200mm试管中，分别加入20ml 2%可溶性淀粉液和5ml pH6磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，混合后于60℃水浴中平衡温度10min，再加入0.5ml稀释酶液，充分混匀后即刻记时。每隔20s取出1滴酶反应液于比色板中进行显色。当反应颜色由蓝转为棕橙色，并与标准比色管颜色相同时，即为反应终点，记录此时间t。注意：测定液化时间应控制在2～3min内。
5、根据公式计算α-淀粉酶活力。
Ⅱ 玉米粉的酒精发酵
一、玉米粉的液化和糖化
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。
仪器与材料
1、原料：玉米粉。
2、酶制剂：已知酶活力的α-淀粉酶制剂。
3、试剂：CaCl2，1mol/L NaOH，1mol/L HCl。
4、其它：10ml吸管，1000ml烧杯，100ml量筒，玻璃漏斗，天平，4.5～6 pH试纸，100℃温度计，玻璃棒，电炉，水浴锅。
方法
液化及糖化：将150g玉米粉置于1000ml烧杯中，先加入18000u的酶制剂（即120u/g干淀粉），接着加150ml蒸馏水调浆，然后边搅拌边加300ml 80℃以上的热水，并加入3g CaCl2，用1mol/L NaOH或HCl调pH为5.7～6.0，然后继续升温至92℃并保温30min。最后煮沸5～10min使酶灭活，降温至60℃，用1mol/L HCl调pH为4.8～5.4后，按130u/g干淀粉的酶量，将糖化酶加入到处理液中，60℃搅拌保温30min，最后定容至450ml。
二、酒精发酵
方法
1、向150ml无菌三角瓶中分装90ml糖化液，共分4瓶，其中1瓶留作对照，其余3瓶进行酒精发酵。
2、用无菌吸管向发酵瓶内接种10ml酵母种子液。
3、于28～30℃恒温箱中进行发酵。
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