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酿酒时的化学反应有哪些

一、糖化阶段(淀粉转化为糖)

适用场景:谷物酿酒(如啤酒、威士忌)

1. 淀粉水解

酿酒时的化学反应有哪些-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 原料中的淀粉(来自大麦、大米等)在酶的作用下分解为可发酵糖。
  • 反应式
  • [

    ext{(C}_6

    ext{H}_{10}

    酿酒时的化学反应有哪些-图2
    (图片来源网络,侵删)

    ext{O}_5)_n + n

    ext{H}_2

    ext{O} xrightarrow{

    酿酒时的化学反应有哪些-图3
    (图片来源网络,侵删)

    ext{淀粉酶}} n

    ext{C}_{12}

    ext{H}_{22}

    ext{O}_{11} , (

    ext{麦芽糖})

    ]

  • 关键酶:α-淀粉酶、β-淀粉酶。
  • 二、发酵阶段(糖转化为酒精)

    核心反应:酵母的无氧呼吸(乙醇发酵)

    1. 主反应(乙醇生成)

  • 葡萄糖在酵母作用下转化为乙醇和二氧化碳。
  • 反应式
  • [

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 xrightarrow{

    ext{酵母}} 2

    ext{C}_2

    ext{H}_5

    ext{OH} + 2

    ext{CO}_2 +

    ext{能量}

    ]

    2. 副反应(风味物质生成)

  • 酯化反应:酸与醇结合生成酯类(赋予果香)。
  • [

    ext{RCOOH} +

    ext{R'OH} rightarrow

    ext{RCOOR'} +

    ext{H}_2

    ext{O}

    ]

  • 杂醇油生成:氨基酸分解产生高级醇(如异戊醇)。
  • 有机酸生成:乳酸、琥珀酸等影响酸度与口感。
  • 三、陈酿阶段(风味优化)

    1. 氧化反应

  • 酚类物质氧化(如单宁聚合),使酒液颜色稳定(红酒中常见)。
  • 醛类物质氧化为酸,降低***性。
  • 2. 酯化与水解

  • 长期储存中,酯类与酸动态平衡,香气更复杂。
  • 3. 苹果酸-乳酸发酵(MLF)

  • 适用场景:葡萄酒
  • 乳酸菌将尖锐的苹果酸转化为柔和的乳酸。
  • 反应式
  • [

    ext{C}_4

    ext{H}_6

    ext{O}_5 , (

    ext{苹果酸}) rightarrow

    ext{C}_3

    ext{H}_6

    ext{O}_3 , (

    ext{乳酸}) +

    ext{CO}_2

    ]

    四、其他关键反应

    1. 硫化物的生成与消除

  • 酵母代谢可能产生硫化氢(H₂S,臭鸡蛋味),后期通过氧化或挥发去除。
  • 2. 单宁与蛋白质结合

  • 单宁与蛋白质沉淀,改善酒液澄清度。
  • 五、不同酒类的特殊反应

  • 啤酒:麦芽糖发酵为主,添加啤酒花中的α酸异构化产生苦味。
  • 白酒:固态发酵中复杂微生物群落生成大量酯类(如乙酸乙酯)。
  • 葡萄酒:果皮中的花青素(颜色)与单宁结合,氧化后颜色变深。
  • 总结

    酿酒的核心是糖→酒精的转化,但风味和品质由酯类、酸类、酚类等次级产物决定。控制温度、pH、氧气及微生物种类是优化化学反应的关键。

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