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古法酿酒化学反应原理是什么

古法酿酒的化学反应原理主要涉及微生物参与的糖化酒精发酵两大过程,其核心是通过天然菌群(如霉菌、酵母菌等)将谷物中的淀粉转化为葡萄糖,再进一步转化为乙醇和其他风味物质。以下是关键步骤和化学原理:

1. 糖化过程(淀粉转化为葡萄糖)

  • 微生物作用:古法酿酒使用天然酒曲(含霉菌,如米曲霉、根霉等),这些霉菌分泌淀粉酶(α-淀粉酶、糖化酶)。
  • 化学反应
  • 淀粉分解:霉菌将谷物中的淀粉(多糖)水解为葡萄糖(单糖)。
  • [

    古法酿酒化学反应原理是什么-图1
    (图片来源网络,侵删)

    ext{(C}_6

    ext{H}_{10}

    ext{O}_5

    古法酿酒化学反应原理是什么-图2
    (图片来源网络,侵删)

    ext{)}_n + n

    ext{H}_2

    ext{O} xrightarrow{

    ext{淀粉酶}} n

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6

    ]

  • 反应条件:需适宜的温度(25-35℃)和湿度,以激活霉菌活性。
  • 2. 酒精发酵(葡萄糖转化为乙醇)

  • 微生物作用:酒曲中的酵母菌(如酿酒酵母)在无氧条件下进行发酵。
  • 化学反应
  • 糖酵解(EMP途径):葡萄糖分解为丙酮酸。
  • [

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 xrightarrow{

    ext{酶}} 2

    ext{CH}_3

    ext{COCOOH} + 2

    ext{ATP}

    ]

  • 乙醇生成:丙酮酸在无氧条件下脱羧生成乙醛,再被还原为乙醇。
  • [

    ext{CH}_3

    ext{COCOOH} rightarrow

    ext{CH}_3

    ext{CHO} +

    ext{CO}_2 quad (

    ext{脱羧反应})

    ]

    [

    ext{CH}_3

    ext{CHO} +

    ext{NADH} rightarrow

    ext{C}_2

    ext{H}_5

    ext{OH} +

    ext{NAD}^+ quad (

    ext{还原反应})

    ]

  • 总反应式:
  • [

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 rightarrow 2

    ext{C}_2

    ext{H}_5

    ext{OH} + 2

    ext{CO}_2↑ +

    ext{能量}

    ]

    3. 其他副反应与风味物质形成

    古法酿酒的独特风味来源于多种微生物代谢产物的协同作用:

  • 酯类生成:酵母菌与细菌(如乳酸菌)代谢产生乙酸乙酯等酯类物质,赋予酒类花果香。
  • 高级醇:氨基酸脱氨反应生成异戊醇、异丁醇等,影响酒体口感。
  • 有机酸:乳酸、乙酸等酸类物质平衡酒的pH值,增加复杂度。
  • 4. 古法与现代工艺的差异

  • 菌群来源:古法依赖自然接种的混合菌群,现代工艺使用纯培养菌种。
  • 反应控制:古法通过经验调控温度、湿度、发酵时间;现代工艺通过精密仪器优化条件。
  • 风味多样性:古法因菌群复杂,代谢产物更丰富,但稳定性较低。
  • 古法酿酒的本质是利用微生物的酶促反应,将淀粉逐步转化为乙醇,同时通过自然菌群的协同作用生成复杂风味物质。这一过程体现了生物化学与发酵工程的早期智慧,也是传统酒类(如黄酒、白酒)独特品质的来源。

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