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酒精發(fā)酵的途徑

來(lái)源:   2007年02月02日 11:48  
1、原料:玉米粉。 
2、菌種:酒精酵母(Sacchoromyces formosensis) 
運(yùn)動(dòng)發(fā)酵單胞菌(zymomonas mobilis) 
3、酶制劑:已知酶活力的α-淀粉酶制劑。 
4、試劑:CaCl2,1mol/L NaOH,1mol/L HCl,原碘液,標(biāo)準(zhǔn)稀碘液,比色稀碘液,標(biāo)準(zhǔn)糊精,2%可溶性淀粉溶液(現(xiàn)用現(xiàn)配),pH 6磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液。 
5、其它:10ml吸管,1000ml燒杯,100ml量筒,玻璃漏斗,天平,4.5~6 pH試紙,比色板,50ml、500ml燒杯,1ml、5ml吸管,20ml移液管,長(zhǎng)滴管,50ml、100ml、500ml量筒,15×150mm、25×200mm試管,溫度計(jì),玻璃棒,電爐,水浴鍋,康維皿,722分光光度計(jì)。 

原理 
玉米粉中可供發(fā)酵的物質(zhì)主要是淀粉,而釀酒酵母由于缺乏相應(yīng)的酶,所以不能直接利用淀粉進(jìn)行酒精發(fā)酵,因此必須對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理,通常包括蒸煮(液化)、糖化等處理。蒸煮可使淀粉糊化,并破壞細(xì)胞,形成均一的醪液,目前多數(shù)廠(chǎng)家開(kāi)始利用α-淀粉酶的液化作用來(lái)替代蒸煮過(guò)程,這樣可大大減少能源消耗。液化后的醪液能更好地接受糖化酶的作用,并轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖,以便酵母進(jìn)行酒精發(fā)酵。本實(shí)驗(yàn)要求依據(jù)前次實(shí)驗(yàn)測(cè)出的結(jié)果,按照α-淀粉酶反應(yīng)條件的要求對(duì)玉米粉原料進(jìn)行前處理。 
α-淀粉酶,又稱(chēng)為1,4-α-D-葡聚糖葡萄糖水解酶,廣泛存在于動(dòng)、植物和微生物體中,如麥芽或動(dòng)物的唾液、脾臟中均含有較多的α-淀粉酶,而當(dāng)今α-淀粉酶的工業(yè)化生產(chǎn)也主要是利用微生物工程菌進(jìn)行生產(chǎn)的。α-淀粉酶容易溶解于水和較稀的緩沖液中,它能夠切斷淀粉分子中的α-1,4糖苷鍵,生成糊精及少量麥芽糖或葡萄糖,從而使淀粉遇碘變藍(lán)的特異性顏色反應(yīng)逐漸消失,由此顏色反應(yīng)消失的速度即可測(cè)出該酶的活性。 
發(fā)酵醪中酒精含量的測(cè)定方法很多,如常規(guī)蒸餾法、碘量滴定法、比色法及改良康維法等,本實(shí)驗(yàn)采用zui后一種方法。改良康維法結(jié)合了微量擴(kuò)散法和比色法的優(yōu)點(diǎn),具有簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn),特別適合于工廠(chǎng)發(fā)酵液的測(cè)定要求。 
本法測(cè)定時(shí)在康維皿內(nèi)圈加入重鉻酸鉀溶液,外圈內(nèi)加入發(fā)酵液。外圈邊為厚壁,當(dāng)涂以甘油涂料時(shí)可與皿蓋密接。揮發(fā)的酒精即與重鉻酸鉀反應(yīng)生成綠色的硫酸鉻(反應(yīng)方程式如下),色澤的深淺在一定范圍內(nèi)與酒精濃度成正比。因此通過(guò)測(cè)定醪液的OD值即可在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查出酒精的實(shí)際濃度,即醪液中酒精的含量。 

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