玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的研究

于清政 梁春慧

摘 要：玉米是我國生產(chǎn)的主要農(nóng)作物之一，對于我國糧食產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了重要的作用，而將玉米淀粉生料用來發(fā)酵酒精，能夠在很大程度上提升玉米的產(chǎn)值，發(fā)揮玉米生產(chǎn)的潛在價值，并且為我國能源的節(jié)約做出重要的貢獻，所以說，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件受到了越來越多人們的關注，本研究便是從這個角度出發(fā)，對玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的材料與方法進行簡單的介紹，并將重點探討不同因素對玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的影響。

關鍵詞：玉米淀粉；酒精發(fā)酵工藝；影響因素

前言：目前，將玉米淀粉生料發(fā)酵酒精已經(jīng)成為玉米的另一個主要用途，在石油燃料儲量日益減少，環(huán)境污染嚴重的當前社會，用玉米淀粉生料發(fā)酵的酒精作為一種情結(jié)能源受到了人們的高度重視，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精有望在減輕環(huán)境壓力的前提下為人們提供所需的能源，所以說，加強對玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的研究是非常重要的。

1.玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件概述

1.1 玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的材料

玉米淀粉生料發(fā)酵酒精需要一定的材料，主要包括原料、儀器和試劑等。原料主要是指玉米粉 、糖化酶、淀粉酶、活性干酵母等。在選擇玉米粉時要注意確保玉米粉無雜質(zhì)、無發(fā)霉情況，盡量選擇較新鮮的玉米粉。儀器主要是指溫度計、酒精計、膠頭滴管、pH試紙等，在儀器使用前一定要保證所選儀器的干凈衛(wèi)生，避免因為儀器不合格的問題影響玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的實驗，從而造成實驗結(jié)果的不準確。試劑主要是指蒸餾水、檸檬酸等相關物質(zhì)。在玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的過程中，對于材料的要求極高。前文提到的材料是最為基礎的材料，根據(jù)具體的要求，添加其他材料，從而使得發(fā)酵的酒精達到預期的效果。對于基礎材料的選擇需要根據(jù)設定的要求，嚴格遴選，比如對原料的配比，原料的濕度情況以及原料的預處理情況來遴選進行發(fā)酵的原料。對于儀器的選擇則是按照發(fā)酵酒精的基本生產(chǎn)流程需求來選取，對于儀器的基本要求就是儀器的精度要足夠，儀器的完好度要能保證，儀器的可靠性能要能得到確認等。

1.2 玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的方法

當前玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的方法主要分為酒精度的測定方法和反應機理的過程分析。對于酒精度的測定主要是人工操作為主，然后結(jié)合測量儀器，實現(xiàn)對酒精度的科學測定。其具體過程就是從成熟的發(fā)酵液中通過量筒取出一定量的該發(fā)酵液，具體的提取量以100毫升為一個單位，可以適當多取一些單位的試劑，也可以多取幾次，以作重復測定過程使用。然后將取出的發(fā)酵液放入適當?shù)恼麴s瓶中，加入等量的蒸餾水，然后將其混合均勻，使其成為物質(zhì)均勻的混合液體，然后對其進行蒸餾操作，經(jīng)過蒸餾后得到餾液，然后將餾液取出對應單位的體積，用酒精比重計來測定餾液中的酒精濃度。酒精度的測定是一個很重要的過程，為了得出測定結(jié)果保持準確，可以重復測定來確定最終的酒精度。另外一個就是反應機理分析，主要作用就是分析反應過程和反應生成物，從而優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。當前主要的反應機理就是利用糖化酶將淀粉和糊精轉(zhuǎn)化為單糖，然后通過厭氧菌的發(fā)酵作用進行發(fā)酵，經(jīng)過一定的途徑使其轉(zhuǎn)化為酒精的主要物質(zhì)——乙醇。對于反應機理的把控就能知道各個反應環(huán)節(jié)需要注意的問題，比如糖化穩(wěn)定，最適PH值等，從而實現(xiàn)科學的生產(chǎn)過程。

2.玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的影響因素

2.1 發(fā)酵溫度對于玉米淀粉生料發(fā)酵效果的影響

玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的工藝條件有許多的影響因素，其中主要的影響因素之一就是發(fā)酵溫度。在其他條件一致的情況下，通過測量不同溫度下玉米淀粉生料的發(fā)酵效果，能夠得到的結(jié)論是：隨著溫度的增加，玉米淀粉生料發(fā)酵效果先上升后減小，在三十攝氏度左右時能夠達到最好的發(fā)酵效果，在溫度低于三十攝氏度時，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的發(fā)酵速度也會有所減少，在溫度高于三十攝氏度時，發(fā)酵的酒精會產(chǎn)生一定程度的揮發(fā)，使得發(fā)酵液體的酒精含量減少，從而造成了發(fā)酵資源和發(fā)酵原料的浪費。從成分上來看，在四十攝氏度以下時，其他細菌的感染程度以及酒精的酸度會隨著溫度的升高而增多，而細菌的繁殖程度也與酒精的黏度和總糖含量有著密切的關系，會使得酒精的黏度和總糖含量發(fā)生一定的變化，當溫度在三十攝氏度左右時酒精的酸度、黏度和總糖含量能夠達到較好的比例效果，所以說，一般情況下，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的溫度都選在三十攝氏度左右。由以上可知，溫度對玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件有著較大的影響，直接影響著酒精發(fā)酵的質(zhì)量。

2.2 攪拌對玉米淀粉生料發(fā)酵效果的影響

在玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的工藝條件諸多的影響因素中，還有一個主要的影響因素是攪拌。在其他條件一致的情況下，通過測量不同攪拌速度下玉米淀粉生料的發(fā)酵效果，能夠得到的結(jié)論是：隨著攪拌速度的加快，玉米淀粉生料的發(fā)酵效果越下降。之所以會隨著玉米淀粉生料攪拌速度的增加出現(xiàn)發(fā)酵效果下降的現(xiàn)象，是因為攪拌速度的加快會導致所攪拌的玉米粉顆粒較大，不利于玉米粉與空氣的接觸，減少玉米粉與空氣的接觸面積，也不利于玉米粉與其他發(fā)酵原料的充分混合和發(fā)揮作用，使得玉米粉和其他原料的活性降低，從而降低了發(fā)酵效率。而相反的是，如果玉米淀粉生料的攪拌速度較低，那么所攪拌的玉米粉顆粒就相對較小，從而使得玉米粉與空氣較充分的接觸，增加玉米粉與空氣的接觸面積，使得玉米粉與其他發(fā)酵原料的充分混合和發(fā)揮作用，能夠增強玉米粉和其他原料的活性，提高玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的發(fā)酵效率。所以說，一般情況下，在玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的過程中要選擇低速攪拌。由以上可知，攪拌對玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件有著較大的影響，直接影響著酒精發(fā)酵的酒精度。

2.3 發(fā)酵時間對玉米淀粉生料發(fā)酵效果的影響

在玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的工藝條件諸多的影響因素中，還有一個主要的影響因素是發(fā)酵時間。在其他條件一致的情況下，通過測量不同發(fā)酵時間下玉米淀粉生料的發(fā)酵效果，能夠得到的結(jié)論是：隨著發(fā)酵時間的增加，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精度先上升后減小，在50個小時左右時能夠達到最好的發(fā)酵酒精度，在發(fā)酵時間低于50個小時時，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的發(fā)酵酒精度成上升趨勢，酒精的酸度也隨著時間的增加而相應的提高濃度。在發(fā)酵時間高于50個小時時，玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的發(fā)酵酒精度成下降趨勢，酒精的酸度隨著時間的增加并沒有較大的改變，由以上種種分析，能夠得到玉米淀粉生料發(fā)酵酒精的最佳發(fā)酵時間是50個小時左右。除此之外，通過相應的實驗，能夠得出發(fā)酵時間是玉米淀粉生料發(fā)酵酒精中最重要的影響因素。由以上可知，發(fā)酵時間對玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件有著較大的影響，直接影響著酒精發(fā)酵的酒精度和酒精酸度。

3.總結(jié)

近年來，對于玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的研究越來越受到人們的廣泛關注，不僅僅是因為我國是玉米生產(chǎn)的大國，更因為玉米淀粉生料發(fā)酵酒精能夠減少自然資源的巨大消耗給我國健康可持續(xù)發(fā)展帶來的壓力，能夠在一定程度上減少環(huán)境的污染?？偟膩碚f，淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的研究對于促進我國玉米的產(chǎn)值和我國經(jīng)濟、環(huán)境保護的發(fā)展有重要的作用，對于玉米淀粉生料發(fā)酵酒精工藝條件的研究也必將有更好的發(fā)展前景。

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