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酿酒是怎么产生乙醇的呢

酿酒过程中乙醇的产生主要依赖于酵母菌在无氧条件下的发酵作用,其核心是通过生物化学反应将糖类转化为乙醇和二氧化碳。以下是关键步骤和原理:

1. 糖类来源

不同酿酒原料的糖分形式不同:

酿酒是怎么产生乙醇的呢-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 水果(如葡萄、苹果):含可直接发酵的葡萄糖、果糖。
  • 谷物(如大麦、大米):淀粉需先转化为可发酵糖。通过糖化处理(如大麦发芽产生淀粉酶)将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖。
  • 2. 发酵过程

    酵母菌(如酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae)在无氧环境中启动发酵:

  • 代谢路径:酵母通过糖酵解(EMP途径)分解葡萄糖,生成丙酮酸,最终转化为乙醇和二氧化碳。
  • 化学反应式
  • $$C_6H_{12}O_6 xrightarrow{

    ext{酵母}} 2 C_2H_5OH + 2 CO_2 +

    酿酒是怎么产生乙醇的呢-图2
    (图片来源网络,侵删)

    ext{能量}$$

    3. 关键影响因素

  • 温度:最佳范围通常为20-30°C。温度过高会抑制酵母活性或导致杂菌滋生。
  • pH值:微酸性环境(pH 4-5)利于酵母生长,同时抑制细菌污染。
  • 氧气:前期需少量氧气供酵母繁殖,发酵阶段需严格厌氧。
  • 酒精耐受性:酵母在酒精度超过15%时逐渐死亡,因此自然发酵的酒精度通常不超过18%。
  • 4. 不同酒类的乙醇差异

  • 啤酒(4-6%):麦芽汁发酵,酵母无法耐受高浓度酒精。
  • 葡萄酒(12-15%):葡萄天然含糖量限制酒精生成。
  • 白酒/烈酒(40%+):发酵后通过蒸馏提纯乙醇。
  • 5. 副产物与风味

    发酵过程中可能产生少量甘油、高级醇(如异戊醇)、酯类等物质,赋予酒类独特香气,如葡萄酒的果香、啤酒的麦芽香等。

    总结:乙醇的产生本质是酵母在无氧条件下将糖分解为酒精的代谢过程,原料处理(如糖化)和发酵条件共同决定了最终产物的酒精含量和风味。

    酿酒是怎么产生乙醇的呢-图3
    (图片来源网络,侵删)
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