5.2 实验原理
酒精度是指在20 酒精度是指在20℃时，酒精水溶液中所含乙醇 是指在20℃ 的体积分数， 体积分数）表示。 的体积分数 ， 以 ％ （ 体积分数 ） 表示 。 酒精度利 用酒精计进行测定，同时校正为20 20℃ 用酒精计进行测定 ， 同时校正为 20℃ 时的酒精体 积分数。 积分数。
5.3 实验材料与设备
NaOH标准溶液 1％酚酞指示剂，0.1mol/L NaOH标准溶液 酚酞指示剂， 电炉， 蒸馏装置， 量筒， 50mL三角瓶 50mL 三角瓶， 电炉 ， 蒸馏装置 ， 100mL量筒 ， 150mL 三角瓶 ， 量筒 铁架台， 酒精比重 比重计 碱式滴定管， 铁架台 ， 酒精 比重 计 ,10mL碱式滴定管 ， 滴定管 碱式滴定管 架，铁架台等
5.2 实验原理
酒精比重计的测定原理： 酒精比重计的测定原理： 比重是指一种物质的质量与同体积、 比重是指一种物质的质量与同体积 、 同温度纯 水质量的比值，一般比重是指20 时的比重。 20℃ 水质量的比值，一般比重是指20℃时的比重。 比重计是根据阿基米德原理制成的一种玻璃仪 它的下部呈球形或圆锥形， 里面灌有铅珠， 器 ， 它的下部呈球形或圆锥形 ， 里面灌有铅珠 ， 使其能立于溶液中， 中部是胖肚空腔， 使其能立于溶液中 ， 中部是胖肚空腔 ， 内有空 故能浮起， 上部是一细长管， 气 ， 故能浮起 ， 上部是一细长管 ， 内附有刻度 标记，表示比重读数。 标记，表示比重读数。 用于测量酒精的比重计叫酒精计。 用于测量酒精的比重计叫酒精计。
5.4 实验步骤
掀开三角瓶纱布后， 嗅闻有无酒精气味。 1 、 掀开三角瓶纱布后 ， 嗅闻有无酒精气味 。 用量筒测量发酵醪的总体积V mL） 用量筒测量发酵醪的总体积V发总（mL）。 2、酸度的测量 3、蒸馏仪器的安装 4、发酵醪液酒精蒸馏 5、酒精含量测定 6、计算酒精对糖和淀粉的转化率 C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量 能量
实验六 小型发酵罐的结构与使用
5 酒精发酵醪液蒸馏和产物分析
5.1 实验目的
1．掌握蒸馏的实验原理和操作方法。 掌握蒸馏的实验原理和操作方法。 蒸馏的实验原理和操作方法 2．学习和掌握酒精发酵液产物分析和质量控 学习和掌握酒精发酵液产物分析和质量控 酒精发酵液产物分析 的方法，分析影响糖醇转化率的因素 影响糖醇转化率的因素并能从原 制的方法，分析影响糖醇转化率的因素并能从原 理上理解分析转化率的变化。 理上理解分析转化率的变化。
实际发酵所得酒精量 × 100% 糖化液中还原糖理论上发酵应得酒精量
∴
酒精度 × V发总 × ρ乙醇 ×100% 糖发酵率 = 46 × 2 C还 ×120 × 180
ρ乙醇
=0.7893
淀粉出酒率计算
发酵生产出的酒精总量 淀粉出酒率精度 × V发总 × ρ乙醇 淀粉出酒率 = ×100% 120 100 × × 81.12% V糖总
基础生物工程大实验
阎欲晓 粟桂娇
广西大学生命科学与技术学院 2011.01
第一部分： 第一部分：酒精发酵大实验
实验一 双酶法制备淀粉水解糖 实验二 淀粉水解糖含量定量分析 实验三 酵母活化和游离酵母细胞发酵生产酒精 实验四 固定化酵母细胞发酵生产酒精 实验五 酒精蒸馏与酒精发酵液产物分析
第二部分： 第二部分：生物工程基本设备
糖醇转化率， 糖醇转化率，淀粉出酒率和淀粉利用率计算
(C6H10O5)n + nH2O 水解 n C6H12O6
C6H12O6
发酵
2 C2H5OH + 2CO2
糖醇转化率（糖发酵率） 糖醇转化率（糖发酵率）计算
C6H12O6 180 C还 ×120 糖发酵率 = 发酵 2 C2H5OH + 2CO2 46×2 x（理论发酵应得酒精量） 理论发酵应得酒精量）
5.2 实验原理
发酵成熟醪进入蒸馏之前， 酸度、 发酵成熟醪进入蒸馏之前，对酸度、外观糖 度、残余还原糖、残余总糖、酒精含量、挥发酸 残余还原糖、残余总糖、酒精含量、 等项目进行分析，这些项目是反映发酵成熟醪质 等项目进行分析，这些项目是反映发酵成熟醪质 量水平的主要指标，能够正确反映生产的实际情 量水平的主要指标， 对加强工艺管理、 况，对加强工艺管理、提高生产效率起着极其重 要的作用。 要的作用。 酸度的定义是指 发酵醪消耗0.1mol/L 酸度的定义是指10mL发酵醪消耗0.1mol/L 的定义是指 发酵醪消耗 NaOH溶液的毫升数 酸度利用酸碱中和法测定。 溶液的毫升数。 NaOH溶液的毫升数。酸度利用酸碱中和法测定。
46 × 2 × 100 × 81.12% ≈ 46 x= 162
∴
酒精度 × V发总 × ρ乙醇 淀粉利用率 = × 100% 120 46 100 × × V糖总 100
理论上的淀粉出酒率为56.7%。
淀粉利用率计算
淀粉利用率 = 发酵生产出的酒精总量 × 100% 商品淀粉出发理论上应得到的酒精量
（C6H10O5）n 162 100 ×81.12%
发酵
2 nC2H5OH 46×2 x（淀粉出发理论发酵应得酒精量） 淀粉出发理论发酵应得酒精量） 即100g商品淀粉出发 100g商品淀粉出发 理论应得到46g乙醇 理论应得到46g乙醇 46g
5.2 实验原理
蒸馏原理： 蒸馏原理：
• 液体化合物受热时蒸气压随温度升高而不断加大，当蒸气 液体化合物受热时蒸气压随温度升高而不断加大， 压与外界大气压相等时， 压与外界大气压相等时，就会有大量气泡不断从液体内部 逸出，液体开始沸腾， 逸出，液体开始沸腾，这时液体的温度就是该化合物的沸 蒸馏就是将液体混合物加热至沸腾 使其气化， 将液体混合物加热至沸腾， 点。蒸馏就是将液体混合物加热至沸腾，使其气化，然后 将其蒸汽冷凝为液体的过程。 将其蒸汽冷凝为液体的过程。 • 蒸馏是一种用来分离沸点相差较大的液体混合物的常用方 蒸馏是一种用来分离沸点相差较大的液体混合物的常用方 沸点相差较大的液体混合物 酒精发酵醪中有大量的水及10度左右的乙醇， 10度左右的乙醇 法。酒精发酵醪中有大量的水及10度左右的乙醇，将其进 行蒸馏时，沸点较低的乙醇会先汽化而蒸馏出来。 行蒸馏时，沸点较低的乙醇会先汽化而蒸馏出来。
5.4
实验步骤
蒸馏仪器的安装
注意事项
1、加入玻璃珠的作用是为了防止液体暴沸。 加入玻璃珠的作用是为了防止液体暴沸。 2、安装蒸馏装置时，请注意进出水流的方向， 安装蒸馏装置时，请注意进出水流的方向， 以免出现冷凝管装不满水的情况。 以免出现冷凝管装不满水的情况。 3、酒精计不得与容器壁、底接触，以免测量误 酒精计不得与容器壁、底接触， 若出现酒精计沉底的情况，是酒精度太高、 差 。 若出现酒精计沉底的情况 ， 是酒精度太高 、 超出酒精计量程所致， 超出酒精计量程所致 ， 此时应该将蒸馏所得的酒 精定量稀释后再测定酒度。 精定量稀释后再测定酒度。
5.5 实验结果与讨论
1、根据DNS法测量的淀粉还原糖浓度和发酵液酒精 根据DNS法测量的淀粉还原糖浓度和发酵液酒精 DNS 浓度计算以木薯淀粉为原料进行酒精发酵的糖醇转 计算以木薯淀粉为原料进行酒精发酵的 浓度计算以木薯淀粉为原料进行酒精发酵的糖醇转 化率（即糖发酵率），淀粉出酒率和淀粉利用率。 ），淀粉出酒率和淀粉利用率 化率（即糖发酵率），淀粉出酒率和淀粉利用率。 2、什么是巴斯德效应？如何利用其指导酒精发酵？ 什么是巴斯德效应？如何利用其指导酒精发酵？ 3、酒精发酵液产物分析后，对比游离酵母细胞和固 酒精发酵液产物分析后，对比游离酵母细胞和 游离酵母细胞 定化酵母细胞发酵生产酒精的实验结果 发酵生产酒精的实验结果， 定化酵母细胞发酵生产酒精的实验结果，并对结果 进行分析讨论。 进行分析讨论。