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酿酒发生的反应是什么

酿酒过程中发生的核心反应是酒精发酵,这是一种由酵母菌主导的厌氧生物化学反应。以下是关键的科学解析:

1. 酒精发酵的核心反应

酵母菌在无氧条件下,将糖类(如葡萄糖)分解为乙醇和二氧化碳,并释放少量能量:

酿酒发生的反应是什么-图1
(图片来源网络,侵删)

[

ext{C}_6

ext{H}_{12}

酿酒发生的反应是什么-图2
(图片来源网络,侵删)

ext{O}_6 xrightarrow{

ext{酵母酶}} 2,

ext{C}_2

酿酒发生的反应是什么-图3
(图片来源网络,侵删)

ext{H}_5

ext{OH} , (

ext{乙醇}) + 2,

ext{CO}_2 +

ext{能量 (ATP)}

]

具体步骤

  • 糖酵解:葡萄糖分解为丙酮酸(需少量ATP,生成2 ATP)。
  • 丙酮酸脱羧:丙酮酸转化为乙醛,释放CO₂。
  • 乙醇生成:乙醛被还原为乙醇,同时再生NAD⁺以维持发酵循环。
  • 2. 原料预处理:糖化作用

    酿酒原料(如谷物、薯类)中的淀粉需先转化为可发酵糖:

    [

    ext{淀粉} xrightarrow{

    ext{淀粉酶(麦芽或曲霉分泌)}}

    ext{麦芽糖} xrightarrow{

    ext{麦芽糖酶}}

    ext{葡萄糖}

    ]

    水果类原料(如葡萄)因含天然果糖,可直接进入发酵阶段。

    3. 影响发酵的关键因素

  • 温度:最佳范围20–30°C,过高(>37°C)会抑制酵母活性。
  • pH值:适宜酸性环境(pH 4–6),抑制杂菌污染。
  • 氧气:初期需微量氧气促进酵母繁殖,后期严格厌氧以产酒精。
  • 菌种选择:不同酵母菌株(如酿酒酵母、野生酵母)影响风味和酒精度。
  • 4. 副产物与风味形成

    发酵过程中产生的化合物赋予酒类独特风味:

  • 酯类(如乙酸乙酯):果香(如香蕉、苹果味)。
  • 高级醇(如异戊醇):复杂香气。
  • 醛类、有机酸:增强层次感。
  • 5. 发酵类型扩展

  • 自然发酵:依赖环境中的野生酵母(如传统黄酒)。
  • 人工接种:工业酿酒使用纯培养酵母(控制更精准)。
  • 酿酒本质是酵母将糖转化为乙醇的生物氧化过程,同时产生风味物质。原料处理、发酵条件及微生物选择共同决定了最终酒品的特性(如啤酒、葡萄酒、白酒的差异)。这一过程融合了生物化学与工艺控制的科学艺术。

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