酿酒是将含糖或淀粉的原料通过微生物发酵转化为酒精的过程，其核心是生物化学转化。以下是酿酒生产的科学原理与主要工艺流程：
一、基本原理
1. 糖化作用（针对淀粉原料）：
2. 酒精发酵：
C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂↑ + 118 kJ
3. 风味物质形成：
二、核心工艺流程
1. 原料预处理
2. 糖化工序（以啤酒为例）
3. 主发酵控制
4. 蒸馏提纯（白酒工艺）
5. 陈酿熟成
三、关键控制参数
| 参数类型 | 啤酒典型值 | 白酒典型值 | 葡萄酒典型值 |
|-||||
| 初始糖度 | 12-18°P | 淀粉含量60-70% | 含糖量180-250g/L |
| 发酵温度 | 8-15℃ | 28-35℃ | 20-30℃ |
| 酒精度 | 4-6%vol | 40-60%vol | 12-15%vol |
| 发酵周期 | 7-21天 | 15-60天 | 10-30天 |
| 特征风味物质 | 双乙酰＜0.1mg/L | 己酸乙酯＞1.5g/L | 单宁2-4g/L |
四、现代技术创新
1. 固定化酵母技术：海藻酸钙包埋酵母，使发酵效率提升40%
2. 膜过滤系统：0.45μm陶瓷膜实现冷杀菌，替代巴氏灭菌
3. 风味导向发酵：代谢调控技术定向合成4-乙烯基愈创木酚（小麦啤特征风味）
五、质量控制要点
1. 甲醇防控：果胶酶预处理降低水果原料甲醇生成（＜0.04g/100mL）
2. 杂菌污染控制：SO₂添加量（葡萄酒＜250mg/L）、瞬时灭菌（HTST 72℃/15s）
3. 稳定性处理：-4℃冷稳定处理48h防止酒石酸盐结晶
不同酒类的工艺差异本质上是针对原料特性和目标产物的差异化控制，例如黄酒采用双边糖化发酵（边糖化边发酵），而威士忌强调泥煤烘麦产生的酚类物质（15-50ppm）。理解这些生化反应的动力学原理（如Monod方程μ=μ_max·S/(Ks+S)）对工艺优化至关重要。
