乙醇的生物合成

宁波大学答题纸

（20 —20 学年第学期）

课号：课程名称：乙醇的生物合成改卷教师：

学号：126010119 姓名：王勇得分：

乙醇的生物合成

——实验报告

一：实验目的

发酵是天然有机物借助称为酶的生物催化剂进行的化学变化过程，在工业及日常生活中有着广泛的应用。酿酒是最古老的化学技艺之一，但是直到19世纪化学家才开始从科学观点去了解发酵过程。多年来人们一直认为用酵母把糖变为乙醇和二氧化碳的转化作用于酵母细胞的生命过程不可分割地联系在一起。1907年，Buchner证明了发酵过程没有任何酵母细胞，酵母的发酵显然是由于非常高效的催化剂所造成的生化过程，这种催化剂称为酒化酶。酒化酶是一个复合物，有着高度的选择性，但对温度、PH的变化以及各种特效抑制剂等因素也是不稳定的。

蔗糖的发酵用反应式可表示于下：

C12H22O11→C6H12O6+ C6H12O6→4CH3CH2OH + 4CO2

葡萄糖果糖

工业所得的发酵液中约含8%-10%的乙醇，通过分馏可得含量为95.6%的乙醇，即普通的工业究竟。高沸点馏分中则包含杂醇油。杂醇油是丙醇、异丙醇、异丁醇、异戊醇和3-甲基-1-丁醇等C3-C5醇的混合物。其组成取决于发酵所用的原料，它不是从葡萄糖发酵形成的，而是由存在于原料和酵母中的蛋白质所生成的某些氨基酸转化的。

本实验将观察乙醇的生物合成并通过简单分馏得到浓度接近95%的乙醇。

二：实验试剂

40g（0.12mol）蔗糖，干酵母，磷酸钙，硫酸镁，酒石酸铵，磷酸二氢钠

三：实验步骤

在500ml锥形瓶中溶解40g蔗糖于350ml水。在室温下加入35ml Pasteur盐溶液和1.5g干酵母，剧烈摇震使混合完全。在瓶口塞上插上弯玻璃管的单孔橡皮塞，玻璃管下端浸入盛于一试管中的10ml饱和石灰水的页面下，石灰水将起到水封作用，防止空气进入烧瓶，但允许瓶中的气体逸出。将混合物在25-35℃的室温下放置一周，待停止放出气体时，表明发酵已经完全。

完成发酵后，小心地将烧瓶移至桌面，以免瓶底沉积物泛上，同时小心地将液体通过一团棉花或玻璃丝倾斜到500ml圆底烧瓶中。加入几粒沸石，装上刺形分馏柱和冷凝管，在石棉网上蒸馏收集60ml馏出液于量筒中，弃去留在瓶内的残液。

将馏出液转入100ml圆底烧瓶，食用相同的分馏装置，蒸馏收集下列沸程范围的馏分：A.78-82℃B.82-88℃C88-95℃。弃去瓶内含杂醇油的残液，测量各馏分的体积。如馏分A的收集量少于15ml，应合并A、B和C馏分重新蒸馏。

假设A和B馏分中含有80%的乙醇，计算乙醇的百分产率。

本实验约需4h。

四：实验结果

A馏分15.52ml

B馏分 4.50ml

C馏分 5.02ml

乙醇的产率41.7%

五：实验思考

1.本实验中应采取哪些措施减少乙醇的损失来提高效率？

控制室温于28-30℃，干酵母活性最高；使用凡士林涂抹接口，防止空气进入；发酵后液体多次抽滤，提高乙醇的提纯率；蒸馏时，各沸程直到1分钟无新馏分产生再升温。

2.为什么用蒸馏的方法只能得到95.6%的乙醇？如何用普通乙醇来制备无水乙醇？

因为在蒸馏过程中，伴随着水蒸气的产生。

蒸馏普通乙醇，中间让气体通过吸附有氧化钙的试管。

3.乙醇中水的百分含量能通过测定溶液密度的方法来加以确定，试说明根据什么？

M总质量=V溶*ρ溶=ρ水*V水+ρ乙醇*（V溶-V水）

所以V水=（M总质量-ρ乙醇*V溶）/(ρ水-ρ乙醇)

水%=V水/V溶