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高粱制备发酵酒精的研究

摘要：20世纪70年代的“能源危机”让人们认识到，各类资源并不是取之不尽、用之不

竭的，该危机爆发严重地影响了世界经济的发展，使得开发和利用各类能源已成为一种发展

战略。基于此本文对高粱制备发酵酒精进行深入研究，并在此基础行分析采用不同原料进行

乙醇发酵的优劣，探析高粱产酒的能力，并监测发酵指标，最后得出结论，以期能够为相关

人员提供一定的参考借鉴。

关键词：高粱；制备；实验；酒精

前言：

目前世界上2/3的酒精被用作燃料，因此可通过酒精制备缓解燃料能源的不足，在研

究中发现高粱籽粒中含水量为11%，淀粉含量为74.01%，粗纤维含量为0.9%，粗蛋白含量

为8.76%，灰分为1.21%，1996年我国首次用高粱制备发酵酒精，截止至目前相关研究仍然

在不断完善，这对于我国实现可持续发展及科技创新具有重大的意义。

1高粱制备发酵酒精的材料与方法

1.1试验材料

分析高粱中的水分、淀粉、蛋白质、纤维含量，原料为高粱，试验中需应用粉碎机、恒

温干燥箱、筛分机、定氮仪、电炉、带孔坩埚、烧杯、玻璃棒、抽滤瓶、滴定管。

[1]

1.2试验方法

本次试验中，水分检测为烘箱法；淀粉含量检测为酶法；蛋白质含量检测：凯氏定氮

法；粗纤维检测要求以国标GB6193-1986谷物籽粒粗纤维测定法为准，具体组成含量如表

1.所示。

表1.高粱成分组成含量

类别水分淀粉蛋白质粗纤维灰分

含量（％）1174.018.760.941.21

1.2.1水分含量试验检测

水分检测为烘箱法，首先高粱要先破碎成直径不超过3mm的颗粒或碎片，3mm以下的高

粱不可破碎，烘箱要求烘箱（100~105C°，控温精度±0.1C°)，清洗称量皿→烘至恒重→

称取样品→放入调好温度的烘箱（100~105C)→烘小时→于干燥器冷却→称重→再烘小时→

称至恒重，两次重量差不超过0.003g即为恒定。

1.2.2淀粉含量试验检测

根据酶法测定的高粱粉中淀粉的含量是74.01%(14%水分)，由于粉碎样品时并未达到所

有的粉末均到达通过40目筛的程度，故而可能造成筛上物中含有的高粱外壳含量较筛下物

中高，综合试验过程中，筛上物和筛下物中并没有出现肉眼可见的外壳含量差异，判定本实

验结果是可靠的。

[2]

1.2.3蛋白含量试验检测

高粱中蛋白含量测定过程中，实际温度并没有达到显示的400℃，因此将2h的消解过

程延长至24h，其中最快完成硝化的是空白试样，接着是平行2号样，最后完成消解的是1

号样。2号样继续处于高温下显示的蛋白质含量低于1号平行样，相关文献提到高粱的粗蛋

白含量在8.1-11.0%，因此取平均值得出高粱中粗蛋白含量为8.76%。

1.2.4粗纤维含量试验检测

高粱的粗纤维测定中，抽虑时由于酸洗石棉放置偏少，可能造成一部分粗纤维损失，但

是最终含量在合理范围内，因此判定高粱中粗纤维含量为0.94%。

2高粱制备发酵酒精的对比试验

进行高粱和木薯的乙醇发酵对比，测试高粱中主要组分含量，比较高粱和木薯产乙醇的

差异。

2.1试验材料及设备

（1）原料：高粱粉、木薯粉、安琪酵母、淀粉酶、糖化酶、尿素、安菌泰。

（2）试剂：菲林试剂甲、乙液、20%盐酸、20%氢氧化钠、葡萄糖，0.1%碘液。

（3）设备：天平、快速水分测定仪、pH计、水浴锅、电炉。

[3]

2.2试验方法

2.2.1粉浆配置

取高粱、木薯干片粉碎，过40目筛，测水分。高粱调成25%和28%粉浆，木薯调成28%

粉浆放置30s后，将pH调节至5.5左右，要求淀粉酶添加量XP淀粉酶按照0.1g/Kg绝干木

薯粉添加，搅拌均匀液化前整体称重。

2.2.2液化实施

将液化反应器放入水浴锅中加热，记录温度升至85℃时所需时间，升温过程搅拌器转

速控制360r/min左右；温度升至85℃时，开始计时液化