中國(guó)古代勞動(dòng)人民很早就開始使用谷物釀酒了,酒的主要成分就是乙醇(酒精)。
釀酒至少始于中國(guó)早期農(nóng)耕時(shí)代。漢代劉安在《淮南子》中提到“清盎之美,始于耒耜”。
晉代的江統(tǒng)在《酒浩》中寫道“酒之所興,肇自上皇,或云儀狄,又云杜康。有飯不盡,委徐空桑,郁積成味,久蓄氣芳,本出于此,不由奇方。”
江統(tǒng)是我國(guó)歷史上個(gè)提出“谷物自然發(fā)酵釀酒”學(xué)說的人。
方心芳先生則對(duì)此作了具體的描述:“在農(nóng)業(yè)出現(xiàn)前后,貯藏谷物的方法比較粗放。天然谷物受潮后會(huì)發(fā)霉和發(fā)芽,吃剩的熟谷物也會(huì)發(fā)霉,這些發(fā)霉、發(fā)芽的谷粒,就是上古時(shí)期的天然曲蘗(nie),將之浸入水中,便可以發(fā)酵成酒,即天然酒。人們不斷接觸天然曲集和天然酒,并逐漸接受了天然酒這種飲料。久而久之,就發(fā)明了人工曲蘗和人工酒?!?
現(xiàn)代科學(xué)對(duì)這一問題的解釋是:淀粉在酶的作用下,逐步分解成糖和酒精,自然轉(zhuǎn)變成了酒香濃郁的酒,而酶則是由自然界的微生物所分泌的。
在遠(yuǎn)古時(shí)代人們的食物中,采集的野果含糖分高,無須經(jīng)過液化和糖化,便可以發(fā)酵成酒。
在工業(yè)上,酒精有廣泛的運(yùn)用。
由于存在氫鍵,乙醇具有較強(qiáng)的潮解性,可以很快從空氣中吸收水分。
羥基的極性也使得很多離子化合物可溶于乙醇中,如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化銨、溴化銨和溴化鈉等;但氯化鈉和氯化鉀微溶于乙醇。此外,其非極性的烴基使得乙醇也可溶解一些非極性的物質(zhì),例如大多數(shù)香精油和很多增味劑、增色劑和醫(yī)藥試劑。
乙醇可以與乙酸在濃硫酸的催化并加熱的情況下,發(fā)生酯化作用,生成乙酸乙酯(具有果香味;酒放得越久就越香就是因?yàn)橐掖急痪徛趸梢宜?,然后發(fā)生酯化反應(yīng)作用,生成乙酸乙酯)。反應(yīng)為可逆反應(yīng):
反應(yīng)中酸脫去羥基,醇脫去羥基上的氫,即“酸脫羥基醇脫氫”。
取代反應(yīng)
乙醇可以和鹵化氫發(fā)生取代反應(yīng),生成鹵代烴和水。
通式: (X為鹵素)
注意:通常用溴化鈉和中等濃度的硫酸的混合物與乙醇加熱進(jìn)行該反應(yīng),故常有紅棕色氣體(溴單質(zhì))產(chǎn)生。
利用生物能源轉(zhuǎn)化技術(shù)生產(chǎn)乙醇能緩解非再生化石能源日漸枯竭帶來的能源壓力。來源廣泛的纖維素將是很有潛力的生產(chǎn)乙醇原料。然而由于各種原因,一般的發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇成本較高,乙醇生產(chǎn)難以規(guī)?;B?lián)合生物加工技術(shù),一體化程度高,能有效降低生產(chǎn)成本,未來發(fā)展前景廣闊。
生物轉(zhuǎn)化使用的原料是玉米等糧食作物,但是這些原料的大量使用會(huì)影響到糧食安 全,所以秸稈、麩皮、鋸木粉等農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物等含有大量的木質(zhì)纖維素,將是很有潛力的乙醇發(fā)酵原料。另外,生物燃料的生產(chǎn)過程中,纖維素的預(yù)處理和纖維素酶的生產(chǎn)成本較高。因此減少預(yù)處理,增強(qiáng)纖維素酶的活性,提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和純度,減少中間環(huán)節(jié)也是降低生產(chǎn)成本的途徑。