高浓度酒精发酵技术的研究进展

周松

摘要：工业发酵种类非常多，酒精发酵技术使用比较普遍，高浓度酒精发酵技术的发展历史比较短，还需要进行深入研究。文章简述高浓度酒精发酵过程，分析高浓度酒精发酵的弊端、优势，在文章结尾，分析高浓度酒精发酵的进展。

关键词：高浓度；酒精；研究

随着社会的发展，行业产生的污染源越来越多，给人们的生产生活造成困扰。另一方面，由于可利用资源有限，人们不得已必须开发新能源，为子孙后代造福。石油、汽油資源的开发越来越困难，和日益增长的需求成为对比，而酒精也许可以代替石油、汽油，因此人们对其进行了深入研究。酒精发酵技术诞生在上世纪20年代，发酵原料为粮食和植物纤维，完全符合可持续发展理念。紧随其后，人们对酒精发酵技术也进行了研究。

1. 高浓度酒精发酵

高浓度酒精发酵就是发酵液和可溶性物质比例不超过18%，这种高浓度发酵技术之前被国外专业人员提出来。原始发酵液的可溶性物质、浓度比原则上不超过12%，超过就是高浓度酒精。在工业生产当中，发酵液的糖浓度比最高浓度不会超过20%。在酵母菌的发酵公式当中，糖的浓度过高，会直接导致乙醇浓度升高，乙醇浓度在升高之后，对酵母菌的发酵作用有直接的抑制作用。因此，工业生产酒精的过程中，糖浓度的控制要求十分苛刻。现代工业发展生产酒精，基本上是使用纯天然的谷物当做制作原料进行发酵，发酵后，里面含有超过20%的可溶性物质，这种发酵方式在工业生产当中比较常见，浓度非常高。人们认为高浓度发酵现象是因为流体当中含有大量超过30%的可溶性物质糖化醪，也有人认为流体当中可溶性物质含量高会导致酵母菌失活。因此高浓度发酵工艺并没有在工业生产中广泛使用。

2. 高浓度发酵的具体运用

2.1 优势

低碳环保理念深入人心，低碳环保是21世纪各行业发展的最终目标，而工业发展导致环境污染，因此倡导可持续发展是工业长期发展的目标。工业酒精发酵技术的高浓度发酵工艺符合环保政策，和传统酒精发酵形式相比较，在传统酒精发酵中，100g发酵液当中含有16g可溶性物质，现代的发酵过程中同样的发酵方式，可溶性物质高达32g。虽然可溶性物质增加，但是节约了大量工业用水，节水量大约是传统生产中的二分之一。高浓度发酵技术不仅仅在工业用水方面达到节能效果，酒精生产量也非常明显。在工业生产中，大大提升对机械设备的利用率，使用同样的设备，提升生产产品量，而且生产效率也得到了提高，减少工业生产污染。因此，高浓度发酵技术符合当前社会的发展理念，应在全国范围内推广使用。

2.2 缺陷

虽然高浓度发酵节省成本，提高了工作效率，但是同样存在一些问题。比如在高浓度糖化醪发酵的过程中需要耗费大量的时间，并且发酵并不完全。因为发酵过程中有大量可溶性物质存在，在提取过程中发现营养物质不符合标准且糖化醪的粘度非常大，不便运输。

3. 高浓度酒精发酵的研究

20度是酒精发酵最为平常的温度，低于20度，小麦糖化液大约有三分之一的可溶性固化物被完全发酵，之后发酵超过四分之一的酒精，在这个过程中能产生高粘度的糖化醪，导致发酵液的粘度增加。发酵液要控制好、处理好，才能够达到最佳发酵状态，因此高浓度酒精的发酵应该选择低浓度的糖化醪发酵液，酒精的发酵质量才会提升。如果高浓度发酵中糖的浓度超过30%就会降低酒精的发酵速度；另外糖类含量过高会形成渗透压，抑制酵母菌的生长导致酵母菌失活，发酵液中的营养物质性能不能完全发挥出来。在酒精发酵的过程中，运用培养即可以提高酒精的耐受性，提高存活率，还可加快酒精发酵的速度。

结语：

综上所述，高浓度酒精发酵技术还需要专业人员进行深入研究，控制其中的影响因素，争取成为资源能源需求中重要的取代技术，满足社会可持续发展需求。当前社会全面提倡低碳环保，高浓度酒精由于具备强大优势，运用在工业生产当中，已经成为趋势。在这种情况下，应该加强对高浓度酒精发酵技术的研究。

基金项目：

贵州省科技厅联合基金项目重点项目（黔科合J字LKA[2012]03号）；贵州省教育厅自科项目（黔教科（2011054）号