图1 世界乙醇总产量[5]文献综述

除此之外，燃料乙醇具辛烷值高、可再生性强、绿色环保、总量大等特性，为减轻环境污染问题提供了有效的方法，也顺应了社会发展的需求。乙醇主要原料为蔗糖和淀粉,2006年该类乙醇的产量约为 4。6×107m3[6]。

淀粉是由多个葡萄糖分子(C6H10O5)组合而成的多糖，分子通式为(C6H10O5)n，n为聚合度。化学结构如图1所示。一般情况下，淀粉是一种无臭无味的白色粉末状物质，具有水溶性，广泛存在于稻谷小麦、豆类、薯类等植物中，经过干燥粉碎等加工处理制得。淀粉由于包含了由几百个葡萄糖分子组成的直链淀粉和上千个葡萄糖分子组成的支链淀粉两种成分，所以它并不是一个单纯的分子，支链淀粉和直链淀粉所占的比例分别为80%和20%。直链淀粉的分子量根据其所含的葡萄糖分子个数，一般在3~16万之间，而支链淀粉所含的葡萄糖单元要比直链淀粉多，因此其分子量为10~100万。直链淀粉由α-1,4-糖苷键连接作用，在空间构象中卷曲呈现出螺旋状，并没有分支。而支链淀粉相比于直链淀粉，在α-1,4-糖苷键的所形成的糖链基础上，还有α-1,6-糖苷键所构成的分支以及分支上再形成的侧链，各分支也都卷曲呈螺旋形。

图2  淀粉化学结构

淀粉可以在淀粉水解酶的作用下被分解为单个葡萄糖，淀粉水解酶主要由以下几种：α-淀粉酶， 其水解速度较快是因为它可以越过α-1,6糖苷键,并且可以直接从中间对淀粉进行水解,水解产物为葡萄糖和麦芽糖，还有少量小分子量的糊精。β-淀粉酶：与α-淀粉酶一样作用于α-1,4糖苷键,由于无法越过α-1,6糖苷键，所以水解α-1，4糖苷键的位置在非还原末端，主要产物为麦芽糖和大分子量的糊精。异淀粉酶：它只水解淀粉中的α-1，6糖苷键， 在水解过程中将支链淀粉拆解为多段长短不一直链淀粉。 糖化酶：,它既可以从非还原端水解α-1,4糖苷键,又可以作用于α-1,6糖苷键将其转化为葡萄糖，但它的水解速度比较缓慢, 专一性较低。葡萄糖具有广泛的用途，通过微生物的发酵可以转化为多种代谢物质。其中酿酒酵母作为代表性发酵菌种，在厌氧条件下，通过微生物的作用发酵产生生物乙醇，因其在可再生能源方面的重要性，近年来在生物燃料界备受关注，同时为缓解环境压力和能源短缺问题提供了一条可行的途径。