分析玉米淀粉生产酒精的研究

分析玉米淀粉生产酒精的研究

杨彬

中粮生化能源（肇东）有限公司黑龙江肇东151100

摘要：玉米是我国生产的主要农作物之一，对于我国粮食产业的发展起到了重要的作用，而将玉米淀粉生料用来发酵酒精，能够在很大程度上提升玉米的产值，发挥玉米生产的潜在价值，并且为我国能源的节约做出重要的贡献，所以说，玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件受到了越来越多人们的关注，本研究便是从这个角度出发，对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的材料与方法进行简单的介绍，并将重点探讨不同因素对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的影响。

关键词：玉米淀粉；酒精发酵工艺；影响因素

目前，将玉米淀粉生料发酵酒精已经成为玉米的另一个主要用途，在石油燃料储量日益减少，环境污染严重的当前社会，用玉米淀粉生料发酵的酒精作为一种情结能源受到了人们的高度重视，玉米淀粉生料发酵酒精有望在减轻环境压力的前提下为人们提供所需的能源，所以说，加强对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的研究是非常重要的。

1、玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件概述

1.1玉米淀粉生料发酵酒精的材料

玉米淀粉生料发酵酒精需要一定的材料，主要包括原料、仪器和试剂等。原料主要是指玉米粉、糖化酶、淀粉酶、活性干酵母等。在选择玉米粉时要注意确保玉米粉无杂质、无发霉情况，尽量选择较新鲜的玉米粉。仪器主要是指温度计、酒精计、胶头滴管、pH试纸等，在仪器使用前一定要保证所选仪器的干净卫生，避免因为仪器不合格的影响玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的实验，从而造成实验结果的不准确。试剂主要是指蒸馏水、柠檬酸等相关物质。在玉米淀粉生料发酵酒精的过程中，对于材料的要求极高。前文提到的材料是最为基础的材料，根据具体的要求，添加其他材料，从而使得发酵的酒精达到预期的效果。对于基础材料的选择需要根据设定的要求，严格遴选，比如对原料的配比，原料的湿度情况以及原料的预处理情况来遴选进行发酵的原料。对于仪器的选择则是按照发酵酒精的基本生产流程需求来选取，对于仪器的基本要求就是仪器的精度要足够，仪器的完好度要能保证，仪器的可靠性能要能得到确认等。

1.2玉米淀粉生料发酵酒精的方法

当前玉米淀粉生料发酵酒精的方法主要分为酒精度的测定方法和反应机理的过程分析。对于酒精度的测定主要是人工操作为主，然后结合测量仪器，实现对酒精度的科学测定。其具体过程就是从成熟的发酵液中通过量筒取出一定量的该发酵液，具体的提取量以100毫升为一个单位，可以适当多取一些单位的试剂，也可以多取几次，以作重复测定过程使用。然后将取出的发酵液放入适当的蒸馏瓶中，加入等量的蒸馏水，然后将其混合均匀，使其成为物质均匀的混合液体，然后对其进行蒸馏操作，经过蒸馏后得到馏液，然后将馏液取出对应单位的体积，用酒精比重计来测定馏液中的酒精浓度。酒精度的测定是一个很重要的过程，为了得出测定结果保持准确，可以重复测定来确定最终的酒精度。另外一个就是反应机理分析，主要作用就是分析反应过程和反应生成物，从而优化生产过程，提高生产效率。当前主要的反应机理就是利用糖化酶将淀粉和糊精转化为单糖，然后通过厌氧菌的发酵作用进行发酵，经过一定的途径使其转化为酒精的主要物质――乙醇。对于反应机理的把控就能知道各个反应环节需要注意的问题，比如糖化稳定，最适PH值等，从而实现科学的生产过程。

2、玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的影响因素

2.1发酵温度对于玉米淀粉生料发酵效果的影响

玉米淀粉生料发酵酒精的工艺条件有许多的影响因素，其中主要的影响因素之一就是发酵温度。在其他条件一致的情况下，通过测量不同温度下玉米淀粉生料的发酵效果，能够得到的结论是：随着温度的增加，玉米淀粉生料发酵效果先上升后减小，在三十摄氏度左右时能够达到最好的发酵效果，在温度低于三十摄氏度时，玉米淀粉生料发酵酒精的发酵速度也会有所减少，在温度高于三十摄氏度时，发酵的酒精会产生一定程度的挥发，使得发酵液体的酒精含量减少，从而造成了发酵资源和发酵原料的浪费。从成分上来看，在四十摄氏度以下时，其他细菌的感染程度以及酒精的酸度会随着温度的升高而增多，而细菌的繁殖程度也与酒精的黏度和总糖含量有着密切的关系，会使得酒精的黏度和总糖含量发生一定的变化，当温度在三十摄氏度左右时酒精的酸度、黏度和总糖含量能够达到较好的比例效果，所以说，一般情况下，玉米淀粉生料发酵酒精的温度都选在三十摄氏度左右。由以上可知，温度对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件有着较大的影响，直接影响着酒精发酵的质量。

2.2搅拌对玉米淀粉生料发酵效果的影响

在玉米淀粉生料发酵酒精的工艺条件诸多的影响因素中，还有一个主要的影响因素是搅拌。在其他条件一致的情况下，通过测量不同搅拌速度下玉米淀粉生料的发酵效果，能够得到的结论是：随着搅拌速度的加快，玉米淀粉生料的发酵效果越下降。之所以会随着玉米淀粉生料搅拌速度的增加出现发酵效果下降的现象，是因为搅拌速度的加快会导致所搅拌的玉米粉颗粒较大，不利于玉米粉与空气的接触，减少玉米粉与空气的接触面积，也不利于玉米粉与其他发酵原料的充分混合和发挥作用，使得玉米粉和其他原料的活性降低，从而降低了发酵效率。而相反的是，如果玉米淀粉生料的搅拌速度较低，那么所搅拌的玉米粉颗粒就相对较小，从而使得玉米粉与空气较充分的接触，增加玉米粉与空气的接触面积，使得玉米粉与其他发酵原料的充分混合和发挥作用，能够增强玉米粉和其他原料的活性，提高玉米淀粉生料发酵酒精的发酵效率。所以说，一般情况下，在玉米淀粉生料发酵酒精的过程中要选择低速搅拌。由以上可知，搅拌对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件有着较大的影响，直接影响着酒精发酵的酒精度。

2.3发酵时间对玉米淀粉生料发酵效果的影响

在玉米淀粉生料发酵酒精的工艺条件诸多的影响因素中，还有一个主要的影响因素是发酵时间。在其他条件一致的情况下，通过测量不同发酵时间下玉米淀粉生料的发酵效果，能够得到的结论是：随着发酵时间的增加，玉米淀粉生料发酵酒精度先上升后减小，在50个小时左右时能够达到最好的发酵酒精度，在发酵时间低于50个小时时，玉米淀粉生料发酵酒精的发酵酒精度成上升趋势，酒精的酸度也随着时间的增加而相应的提高浓度。在发酵时间高于50个小时时，玉米淀粉生料发酵酒精的发酵酒精度成下降趋势，酒精的酸度随着时间的增加并没有较大的改变，由以上种种分析，能够得到玉米淀粉生料发酵酒精的最佳发酵时间是50个小时左右。除此之外，通过相应的实验，能够得出发酵时间是玉米淀粉生料发酵酒精中最重要的影响因素。由以上可知，发酵时间对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件有着较大的影响，直接影响着酒精发酵的酒精度和酒精酸度。

3、总结

近年来，对于玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的研究越来越受到人们的广泛关注，不仅仅是因为我国是玉米生产的大国，更因为玉米淀粉生料发酵酒精能够减少自然资源的巨大消耗给我国健康可持续发展带来的压力，能够在一定程度上减少环境的污染。总的来说，淀粉生料发酵酒精工艺条件的研究对于促进我国玉米的产值和我国经济、环境保护的发展有重要的作用，对于玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件的研究也必将有更好的发展前景。

参考文献：

[1]刘忠义，张勉，张静，等.薯干补料生料发酵制燃料酒精技术研究[J].中国粮油学报，2010（6）

[2]郑瑞利.《机械工程材料》实验教学改革初探[J].机械管理开发，2012（6）