酒精生产工艺知识题纲
一、酒精的主要用途和加工方法
酒精作为一种重要的基础化工原料，广泛地应用国民经济的许多部门。在食品工业中，酒精是配制各类白酒、果酒等酒类饮品的原料；在化工行业，利用酒精可以加工乙醛、乙醇、冰醋酸、乙醚等化工产品；在医药工业中，用酒精配制消毒剂和提取医药制剂；酒精是一种很好的有机溶剂，可应用在油漆和化妆品生产行业中。
随着世界范围的能源危机和环境状况的日益恶化，酒精作为燃料替代品，其潜在的价值不可限量。以发酵法生产的燃料乙醇，具有和矿物燃料相似的燃料性能，但其生产原料为生物源，是一种可再生的能源。燃料酒精具有环保效应（相对于其它汽油合成物，加10%酒精的乙醇汽油，可减少污染微粒、一氧化碳和氮化物的排放量，减少温室效应），形成一个稳定的粮食转化市场（能利用不能食用的粮食作原料），可解决能源安全问题。
目前酒精生产工艺主要有化学合成法和发酵法两大类。发酵法是世界上酒精生产的主要方法。我们讲的酒精生产工艺就是指发酵法酒精生产工艺。
所谓发酵法，就是利用微生物--酵母菌在无氧条件下将糖转化为酒精的生产方法。
发酵法又分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法三种。目前，固体发酵法和半固体发酵法在我国主要是用于生产白酒。一般产量较小，生产工艺较古老，劳动强度大。而在现代大生产中，都采用液体发酵法生产酒精，它与固体发酵法相比，具有生产成本低、生产周期短、连续化、设备能自动化，大大减轻劳动强度等优点。
不论是固体、半固体、液体发酵法，都是利用淀粉作原料，经过微生物发酵转化为糖。再由糖转化为酒精。在转化过程中发生一系列极其复杂的生化反应。
在转化时原料中的可溶性淀粉。在糖化酶的作用下，将可溶性淀粉转化为可发酵的糖，再在酒化酶作用下，将糖水解成酒精并放出二氧化碳。
发酵法酒精生产的主要化学反应式
（C5H10O6）n+n H2O 水解
n C6H12O6
n C6H12O6发酵
2C2H5O H+2C O2+热量
二、酒精生产的主要原料
糖质原料：糖蜜、甜菜、甘蔗等
淀粉质原料：
(1)、谷物原料：玉米、高粱、小麦、大米、黑麦等。
(2)、薯类原料：甘薯、木薯、马铃薯等。
纤维质原料：农作物秸秆及下脚料、木材加工下脚料、城市生活垃圾。
其它原料：亚硫酸盐废液、乳清等。
三、玉米主要化学成分、加工利用及其酒精生产工艺概述
在世界人类作物中，玉米的种植面积和总产量仅次于小麦和水稻而居第三位，平均单产则居首位。以北美洲最多，我国玉米的栽种面积和总产量均世界第二位（美国为玉米第一生产大国，年产2亿多吨，占世界总产量的40%多）。
玉米子粒就干玉米而言，含淀粉60～65%、蛋白质8～10%、水份14%、脂肪3.5～4.5%、灰分1.5%、纤维素2.5%、半纤维素5%、糖分2.5%。
玉米的深加工产品主要为：(1)、利用玉米中的淀粉糖化可生产麦芽糖、变性淀粉、
果葡糖浆等一系列淀粉糖制品，利用玉米中的淀粉经氧化后可生产梨酸及众多下游产品，利用玉米中的淀粉发酵可生产酒精、柠檬酸、味精等。(2)、利用玉米的玉米胚中的脂肪可生产玉米油(3)、利用玉米皮及加工副产物生产蛋白饲料或蛋白纤维饲料。
用玉米生产酒精，从对原料预处理的角度分为三种方法，即全粒法、干法、湿法。
全粒法即玉米粒不经浸润处理直接经除杂粉碎、拌料，经蒸煮糖化后，进行发酵，发酵醪蒸馏、精馏后，得到酒精产品，酒精糟液亦可生产酒精糟干燥蛋白饲料（D D G S）。
干法是玉米清理除杂后，预先用水湿润一下，然后破碎分筛、脱除的玉米胚和部分玉米皮生产玉米油，副产玉米胚芽饼、低脂玉米粉作为酒精生产的原料。
湿法玉米酒精指的是玉米先进行浸泡，分离出玉米胚芽、蛋白质以后，用淀粉浆生产酒精，得到玉米油，玉米胚芽饼、玉米蛋白粉、玉米纤维饲料等产品。
全粒法没有玉米油制品，综合效益稍差，干法玉米油提取率低，淀粉利用率不高，湿法玉米油提取率和淀粉出酒率均高于干法，但能耗和投资均高于干法
四、糊精及其糊化
糊精和糊化是用来衡量原料蒸煮工艺的技术用语。淀粉在受到加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时，将大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质，这时的中间小分子物质，人们就把它叫做糊精。干糊精是一种黄白色的粉末，它不溶于酒精，而易溶于水，溶解在水中具有很强的粘性，淀粉质原料在进行蒸煮时，淀粉分子受热分解，首先就生成了糊精。这时如果加入一滴碘时，溶液就会呈红紫色，而不是象淀粉遇碘那样呈蓝色。
生产上通常把淀粉质原料在高温、高压下进行蒸煮，使淀粉细胞彻底破裂，淀粉由颗粒状态变为液糊状糊精的过程就叫做原料的糊化。
五、淀粉的糖化及其目的
淀粉质原料通过蒸煮以后，把颗粒状态的淀粉变成了溶解状态的糊精，这时的糊精还不能被酵母直接利用，发酵产生酒精和二氧化碳，还必须采取添加糖化剂(麸曲、液体曲、糖化酶)的办法，把醪液中的淀粉、糊精转化为可发酵性糖等物质后，才能被酵母所利用，发酵产生酒精。这个将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程，生产中就叫做糖化。
淀粉糖化的目的，是通过糖化剂中所具有的酶系作用，将淀粉、糊精进行水解。其中所含的α-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化，醪液粘度下降，有利于醪液输送和酵母的发酵，它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解，生成87％的麦芽糖和13％的葡萄糖，生产中将这一过程叫做液化。
利用糖化剂－淀粉1，4葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)，作用于淀粉分子中结合的1，4糖苷键，从分子长链的非还原端，一个一个地水解为葡萄糖水子，虽然它不能切断1，6键，但是切到分支点时可绕过1,6键而将1,4键水解，水解后的产物几乎全部生成萄萄糖。生产中将这一过程叫做糖化。
总之，液化、糖化的作用也就是把溶解状态的淀粉、糊精转化为能够被酵母利用的可发酵性物质(当然也有不发酵性物质生成，这主要是由于转移葡萄糖苷酶等的作用)，降低醪液的粘度，有利于酵母的发酵和酵液的输送。
六、淀粉液化糖化过程中的酶
1．淀粉-1，4糊精酶(简称α-淀粉酶)
其作用是将淀粉迅速水解为糊精及少量麦芽糖，对淀粉的作用，可将长链从内部分裂成若干短链的糊精，所以也称内切淀粉酶。α-淀粉酶对直链淀粉(链淀粉)的作用是将淀粉分子的α-1，4键任意地、不规则的分解为若干短链的糊精，糊精继续被水解，最后反应产物为13％葡萄糖及87％麦芽糖，但是糊精转变为糖的速度是极缓慢的。α-淀粉酶对支链淀粉(胶淀粉)的作用，是将支链淀粉的α-1，4键任意地、不规则地分解为若干短链，但不能分解其中的1，6键而遗留下含有1，6键的糊得(即界限糊精)，最后产物为麦牙糖及少量界限糊精和葡萄糖。α-淀粉酶是一种耐热，对酸具有敏感的淀粉酶，由于该酶可以使直链淀粉和
