一、自制米酒的原理
1. 原料处理
糯米中的淀粉以紧密的晶体结构存在，无法直接被微生物利用。通过蒸煮过程，淀粉发生糊化反应（Gelatinization），形成松散的三维网状结构，暴露出更多的羟基基团，为后续酶解创造条件。
2. 糖化阶段（Saccharification）
根霉（Rhizopus spp.）分泌胞外α-淀粉酶和糖化酶系统。α-淀粉酶随机切断淀粉α-1,4糖苷键，生成糊精和低聚糖；糖化酶进一步分解为葡萄糖。此过程受温度（30-35℃）和pH（5.0-6.0）调控，C/N比对菌株产酶效率有显著影响。
3. 酒精发酵（Alcoholic Fermentation）
酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）通过EMP途径（Embden-Meyerhof-Parnas pathway）进行无氧代谢：
C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP
此过程受Crabtree效应调控，当葡萄糖浓度>0.3%时，即使存在氧气也优先进行乙醇发酵。
4. 共生发酵机制
根霉与酵母形成代谢互惠关系：根霉分解淀粉提供碳源，同时分泌蛋白酶分解糯米蛋白生成氨基酸（如丙氨酸、谷氨酸），为酵母提供氮源；酵母产生的CO₂降低环境pH，抑制杂菌生长。
二、生化成分变化
1. 糖类转化
糯米总淀粉含量约75-80%，经发酵后残糖（以葡萄糖计）降至3-5%，酒精含量可达2-5%（v/v），具体取决于发酵时间（通常48-72小时）。
2. 风味物质生成
3. 维生素合成
微生物代谢产生B族维生素，硫胺素（B₁）含量可达0.02mg/100g，核黄素（B₂）增加3-5倍。
三、营养与生理作用
1. 营养强化
游离氨基酸总量增加至原料的2.3倍，必需氨基酸占比达35%（以赖氨酸、色氨酸为主），生物利用率提升至82%（原糯米为65%）。
2. 益生功能
含106-108 CFU/g活性乳酸菌，可调节肠道菌群，产生短链脂肪酸（SCFA），降低结肠pH抑制致病菌。
3. 代谢调节
米酒多酚（源自米糠层）具有α-葡萄糖苷酶抑制活性（IC50=0.8mg/mL），可延缓碳水化合物吸收，血糖生成指数（GI）为65，低于白米饭（73）。
四、技术要点
1. 灭菌控制
蒸煮需达到121℃/15分钟以上，灭活糯米中的α-淀粉酶抑制剂（分子量14kDa），否则会导致糖化不完全。
2. 发酵动力学
前24小时为对数生长期，酵母生物量倍增时间约2.5小时；48小时后进入稳定期，乙醇浓度超过5%时发生自溶（Autolysis）。
3. 安全性控制
需监测黄曲霉毒素B1（***≤5μg/kg）和生物胺（组胺<100mg/kg），使用PCR检测产毒基因（如aflR基因）。
五、应用扩展
1. 烹饪科学
乙醇作为极性溶剂，可提取食材脂溶性风味物质（如蒜素、辣椒素），在65-75℃时挥发度最大，利于去腥增香。
2. 工业衍生
米酒蒸馏可得白酒基液，通过分子蒸馏技术可分离乙酸异戊酯等特征风味成分，用于调配低度果酒。
以上过程体现了微生物群落演替（Community succession）与底物级联代谢的协同作用，是典型的固态发酵（Solid-state fermentation）范例。
