高濃度酒精發酵技術的研究進展

周松

摘要：工業發酵種類非常多，酒精發酵技術使用比較普遍，高濃度酒精發酵技術的發展歷史比較短，還需要進行深入研究。文章簡述高濃度酒精發酵過程，分析高濃度酒精發酵的弊端、優勢，在文章結尾，分析高濃度酒精發酵的進展。

關鍵詞：高濃度；酒精；研究

隨著社會的發展，行業產生的污染源越來越多，給人們的生產生活造成困擾。另一方面，由于可利用資源有限，人們不得已必須開發新能源，為子孫后代造福。石油、汽油資源的開發越來越困難，和日益增長的需求成為對比，而酒精也許可以代替石油、汽油，因此人們對其進行了深入研究。酒精發酵技術誕生在上世紀20年代，發酵原料為糧食和植物纖維，完全符合可持續發展理念。緊隨其后，人們對酒精發酵技術也進行了研究。

1. 高濃度酒精發酵

高濃度酒精發酵就是發酵液和可溶性物質比例不超過18%，這種高濃度發酵技術之前被國外專業人員提出來。原始發酵液的可溶性物質、濃度比原則上不超過12%，超過就是高濃度酒精。在工業生產當中，發酵液的糖濃度比最高濃度不會超過20%。在酵母菌的發酵公式當中，糖的濃度過高，會直接導致乙醇濃度升高，乙醇濃度在升高之后，對酵母菌的發酵作用有直接的抑制作用。因此，工業生產酒精的過程中，糖濃度的控制要求十分苛刻。現代工業發展生產酒精，基本上是使用純天然的谷物當做制作原料進行發酵，發酵后，里面含有超過20%的可溶性物質，這種發酵方式在工業生產當中比較常見，濃度非常高。人們認為高濃度發酵現象是因為流體當中含有大量超過30%的可溶性物質糖化醪，也有人認為流體當中可溶性物質含量高會導致酵母菌失活。因此高濃度發酵工藝并沒有在工業生產中廣泛使用。

2. 高濃度發酵的具體運用

2.1 優勢

低碳環保理念深入人心，低碳環保是21世紀各行業發展的最終目標，而工業發展導致環境污染，因此倡導可持續發展是工業長期發展的目標。工業酒精發酵技術的高濃度發酵工藝符合環保政策，和傳統酒精發酵形式相比較，在傳統酒精發酵中，100g發酵液當中含有16g可溶性物質，現代的發酵過程中同樣的發酵方式，可溶性物質高達32g。雖然可溶性物質增加，但是節約了大量工業用水，節水量大約是傳統生產中的二分之一。高濃度發酵技術不僅僅在工業用水方面達到節能效果，酒精生產量也非常明顯。在工業生產中，大大提升對機械設備的利用率，使用同樣的設備，提升生產產品量，而且生產效率也得到了提高，減少工業生產污染。因此，高濃度發酵技術符合當前社會的發展理念，應在全國范圍內推廣使用。

2.2 缺陷

雖然高濃度發酵節省成本，提高了工作效率，但是同樣存在一些問題。比如在高濃度糖化醪發酵的過程中需要耗費大量的時間，并且發酵并不完全。因為發酵過程中有大量可溶性物質存在，在提取過程中發現營養物質不符合標準且糖化醪的粘度非常大，不便運輸。

3. 高濃度酒精發酵的研究

20度是酒精發酵最為平常的溫度，低于20度，小麥糖化液大約有三分之一的可溶性固化物被完全發酵，之后發酵超過四分之一的酒精，在這個過程中能產生高粘度的糖化醪，導致發酵液的粘度增加。發酵液要控制好、處理好，才能夠達到最佳發酵狀態，因此高濃度酒精的發酵應該選擇低濃度的糖化醪發酵液，酒精的發酵質量才會提升。如果高濃度發酵中糖的濃度超過30%就會降低酒精的發酵速度；另外糖類含量過高會形成滲透壓，抑制酵母菌的生長導致酵母菌失活，發酵液中的營養物質性能不能完全發揮出來。在酒精發酵的過程中，運用培養即可以提高酒精的耐受性，提高存活率，還可加快酒精發酵的速度。

結語：

綜上所述，高濃度酒精發酵技術還需要專業人員進行深入研究，控制其中的影響因素，爭取成為資源能源需求中重要的取代技術，滿足社會可持續發展需求。當前社會全面提倡低碳環保，高濃度酒精由于具備強大優勢，運用在工業生產當中，已經成為趨勢。在這種情況下，應該加強對高濃度酒精發酵技術的研究。

基金項目：

貴州省科技廳聯合基金項目重點項目（黔科合J字LKA[2012]03號）；貴州省教育廳自科項目（黔教科（2011054）號