1. 淀粉的糖化
原料:糯米中的主要成分为支链淀粉((C₆H₁₀O₅)ₙ)。
微生物作用:根霉、曲霉等霉菌分泌的α-淀粉酶和β-淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖。
化学方程式:
[
ext{(C₆H₁₀O₅)}_n + n
ext{H}_2
ext{O} xrightarrow{
ext{淀粉酶}} n
ext{C}_6
ext{H}_{12}
ext{O}_6
]
说明:此过程需在30-35℃的微氧环境中进行,根霉菌丝的生长为后续发酵提供糖分基础。
2. 酒精发酵
微生物作用:酵母菌在无氧条件下,利用葡萄糖进行无氧呼吸(酒精发酵)。
化学方程式:
[
ext{C}_6
ext{H}_{12}
ext{O}_6 xrightarrow{
ext{酒化酶}} 2
ext{C}_2
ext{H}_5
ext{OH} + 2
ext{CO}_2↑ +
ext{能量}
]
关键条件:
补充说明
1. 微生物协同作用:
糖化阶段由根霉主导,酒精发酵阶段以酵母菌为主,两者在时间上部分重叠,形成“边糖化边发酵”的动态平衡。
2. 副反应(杂质除外):
若发酵时间过长或氧气进入,乙醇可能被醋酸菌氧化为乙酸:
[
ext{C}_2
ext{H}_5
ext{OH} +
ext{O}_2 xrightarrow{
ext{醋酸菌}}
ext{CH}_3
ext{COOH} +
ext{H}_2
ext{O}
]
但用户要求排除杂质,故仅需关注主反应。
实验验证方法
总结
自制米酒的化学本质是多糖→单糖→乙醇的转化,依赖微生物的酶促反应。通过控制温度、氧气和菌种活性,可实现甜味与酒香的平衡。