1. 淀粉的水解(糖化过程)
原料(如谷物中的淀粉)首先被分解为可发酵的糖类。
[
2,(C_6H_{10}O_5)_n + n,H_2O xrightarrow{
ext{淀粉酶}} n,C_{12}H_{22}O_{11} , (
ext{麦芽糖})}
]
[
C_{12}H_{22}O_{11} , (
ext{麦芽糖}) + H_2O xrightarrow{
ext{麦芽糖酶}} 2,C_6H_{12}O_6 , (
ext{葡萄糖})
]
2. 酒精发酵(无氧条件下的糖分解)
酵母菌将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳。
[
C_6H_{12}O_6 , (
ext{葡萄糖}) xrightarrow{
ext{酵母菌}} 2,C_2H_5OH , (
ext{乙醇}) + 2,CO_2↑ +
ext{能量}
]
1. 糖酵解(Glycolysis):葡萄糖分解为丙酮酸。
[
C_6H_{12}O_6 + 2,ADP + 2,Pi rightarrow 2,C_3H_4O_3 , (
ext{丙酮酸}) + 2,ATP + 2,NADH
]
2. 丙酮酸脱羧生成乙醛:
[
C_3H_4O_3 xrightarrow{
ext{丙酮酸脱羧酶}} CH_3CHO , (
ext{乙醛}) + CO_2↑
]
3. 乙醛还原为乙醇:
[
CH_3CHO + NADH + H^+ xrightarrow{
ext{乙醇脱氢酶}} C_2H_5OH + NAD^+
]
3. 副反应与风味物质生成
发酵过程中可能伴随其他反应,产生酯类、高级醇等风味物质:
[
CH_3COOH , (
ext{乙酸}) + C_2H_5OH rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 , (
ext{乙酸乙酯}) + H_2O
]
由氨基酸脱氨或糖代谢中间产物转化而来。
关键条件与催化剂
总结
酿酒的核心反应是葡萄糖的无氧发酵,最终生成乙醇和二氧化碳。糖化过程将淀粉分解为可发酵的糖类,而发酵副反应则赋予酒类独特的风味。不同酒类的差异源于原料(如葡萄中的果糖、谷物中的淀粉)、菌种选择及后续工艺(如蒸馏或陈酿)。