双酶法生产玉米酒精液化及糖化工艺条件的研究

摘 要：通过使用正交试验法，对玉米生产酒精的方法进行测试。以对双酶法玉米生产酒精的液化与糖化的工艺条件进行确定。通过试验得出，当液化温度达到90℃时，液化的工艺条件为最佳，此时液体pH=5.5，液化酶的添加含量为0.0.35g/100g淀粉;当糖化温度达到58℃时，为最佳糖化温度，此时糖化液体的pH=4.5，糖化酶的添加量为0.3g/100g玉米粉。本文对双酶法生产玉米酒精液化及糖化工艺条件的研究进行说明，以促进双酶法生产酒精的进步。

关键词：双酶法;玉米酒精;工艺条件

酒精通常是由粮食等农作发酵、加工制成，其也被广泛的应用到各个行业中。当前，玉米作为主要制作酒精的原料，也被国内外所认可。传统的玉米酒精制作方法，往往需要较多的时间，并会耗费一定的原材料，同时效率比较低。为了改善传统的玉米酒精制作法，世界范围内，通常会采取添加化酶和糖化酶的方法进行优化，即双酶法生产酒精。双酶法生产酒精一般与温度有较大的关系，如温度过高，往往会既废水，又费电，而温度过低往往会使生产的酒精质量下降，所以對双酶法的温度进行掌握，是提高生产酒精效率的关键。

1 酒精工业的生产方法及概述

酒精的生产用途很多，而酒精的制造工艺通常使用的是发酵法。其原理是通使用植物淀粉为原材料，再进行秘制发酵的过程，一般是通过秘制过程中的微生物作用，并最终形成的酒精。使用淀粉为原材料制作酒精，是我国目前主要的制酒形式，它是利用不同谷物、薯类、野生植物等具有淀粉性质的原材料，在微生物的作用下分解及合成的葡萄糖，再经过发酵，而形成的酒精。酒精的用途也很多，可以用于商业，也可以用于工业，但目前市场中主要以商业用制酒为主。

随着现代科学事业的不断发展，酒精的应用范围越来越广泛，它是许多化工产品不可缺少的基本原料。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、脂类、环氧乙烷、氯乙醇、二氯乙烷和乙基苯等。酒精是一种很好的有机溶剂，也可作为洗涤剂和浸出剂。在医药上酒精可用与灭菌和药剂的调试，高纯度的酒精可用来配制各种饮料酒。在国外有的工厂用酒精作燃料，取代煤和汽油;有的国家正在使用，用酒精作为燃料的汽车。随着自然资源开发的日渐减少，酒精作为绿色资源永不腿色，他的用途将更为广泛。

2 材料与方法

2.1 材料

选取市售玉米粉若干克、液化酶若干升、糖化酶若干升。

2.2 双酶法玉米酒精生产流程

首先使玉米粉加水、再将其液化、液化的过程中添加液化酶液体、进行糖化过程及添加糖化酶、糖化过后再进行发酵，并添加酵母菌、再进行蒸馏工艺处理、生产出成品酒精。

2.3 检测方法

首先进行外观的检测，观察液体颜色，看其是否正常。在进行使用糖度仪进行测量，测试后观察其糖。再次，进行酒精度的测量。

3 结果

3.1 液化工艺条件的确定

①取材料：玉米粉100g、水300mL、液化酶液体若干升;②试验：将100g玉米粉加入到300mL水中，并进行充分的搅拌，同时添加适量的液化酶。然后再根据时间、温度、液化效果等为参考，进行液化工艺条件判断;③讨论：液化试验中，对液化工艺影响最大的因素为时间，随着时间进度的加快液化速度也加快;其次是温度，温度越高，液化过程也缩短;液化酶的添加量是液化过程中，影响最小的因素。

3.2 糖化工艺的条件的确定

①测试材料：100g玉米粉;②方法：通过相关设备对玉米粉进行直接液化，液化后将得到的醪液冷进行冷却，待其冷却到规定的糖化温度后，再加入糖化酶，同时使温度保持，在根据糖化温度、时间、糖化酶的添加量进行讨论;③讨论：根据试验结果，糖化过程中，对糖化工艺影响最大的是时间;其次，是pH值对糖化的影响：糖化酶对糖化工艺影响为最小。

3.3 酒精发酵

通过以上液化工艺条件的确定、糖化工艺条件的确定，进行最佳的玉米粉的液化与糖化，经过以上糖化及液化后，再进行降温使温度维持在38℃，同时添加0.0.5%的干酵母节能性玉米粉的搅拌，搅拌均匀后，贮藏48h后，进行对液体测定，其数值如下图。

4 结论

通过正交试验法，对玉米粉的液化工艺与糖化工艺进行了确定，并测得其数值，液化工艺：温度为90℃时，pH=5.5，液化时间3.5h，液化酶添加量0.0.5g/100g玉米粉，再经过降温，可以实现液化的目的。

糖化工艺：温度58℃时，pH=4.5，时间2.5h，糖化酶的添加量为0.3g/100g玉米粉。

综上所述，随着经济的发展，市场竞争中“效率”一词，也越来越被企业及各行各业所重视，酒精生产，也应对效率进行重视，尤其是近年间，粮食价格的增长，对酒精生产的成本也会带来增加，而若效率仍提不上去，也会对相关企业带来影响。通过本文叙述也可以给予相关部门与参考，但生产酒精仍是技术问题，如技术上得不到保障，技术上的优势也不会发挥，所以应与技术与工艺相结合，从而再提高酒精生产的效率，以使企业获得更高利益。

参考文献：

[1]李大鹏，罗文斌.双酶法生产玉米酒精液化及糖化工艺条件的研究[J].粮食与饲料工业，2005（1）：74-77.